[分享]ups的空开、电缆及电池的配置计算

发表于2020-10-20     970人浏览     3人跟帖     总热度:1207  

关于ups相关的计算,其实关于ups方面的计算还是挺多,ups无论是接空开,还是连接电缆,以及选择电池,都可能需要计算它的电流或功率等,来详细了解下ups的相关计算。



一、ups空开及电缆的配置





一、高频ups与工频ups的区别
ups从分类来说,分为高频ups工频ups,高频机体积小、重量轻,价格低适合单个工作点的小功率设备保护,对干扰不敏感的设备和可靠性要求不很高的场合。
而工频机适合所有设备保护,无论是网点设备还是IDC(数据中心),可靠性较高,但工频机有体积大、重量重、价格高等缺点。

对电力品质和可靠性要求较高的地方,应使用工频机。反之,则可使用高频机。他们空开输入电流和输出电流的计算方法,都是一样的。

我们首先要看下,ups如何计算空开。
ups的空开、电缆及电池的配置计算_1

二、ups输入电流的计算方法 
   我们首先要看下输入电流的计算公式:
ups的空开、电缆及电池的配置计算_2
其中:S:三相UPS=3,单相UPS=1

例1:
已知:UPS功率:100KVA,输入临界电压:176V,输入功率因数:0.99(高频机都可以近似取1,工频机取值0.85),整机效率:0.95,S=3,输出功率因数:0.8。
计算结果如下:
                           100000×0.8   
输入电流(A)= ——————  =160A
                         176×0.95×3*1
这里以工频机输入功率因数作为计算。

例2:
已知:UPS功率:6KVA,输入临界电压:176V,输入功率因数:0.99(高频机都可以近似取1,工频机取值0.85),整机效率:0.90,S=1,输出功率因数:0.7。
 
计算结果如下:
                         6000×0.8   
输入电流(A)=——————  =30A
                         176×0.9×1

三、ups输出电流的计算方法
  我们先来看下输出电流的计算公式: 
ups的空开、电缆及电池的配置计算_3
S:三相UPS=3,单相UPS=1

举例:
已知:UPS功率:100KVA,输出电压:220V,S=3(三相ups)。
 
计算结果如下:
                         100000   
输出电流(A)=————=152A
                         220×3

这里面补充下,什么是标称功率
标称功率是厂家标称的功率,,最大功率是产品的实际最大功率,产品的实际功率一般不是整数, 比如说是511.3瓦, 厂家不可能把这个小数都标出来的, 很有可能就标500瓦,那么标称功率就是500瓦,也就是就近取整。


四、电缆大小计算方法
交流电流一般按3-5A/mm2计算,直流电流一般按2-4A/mm2计算;
 
例如:100KVA 输入电流:160A,输出电流:152A,电池电流200A。
 
输入线缆(mm2)=160/5=32mm2(实际可采用35 mm2)
                     
输出线缆(mm2)=152/5=30mm2(实际可采用35 mm2)
 
电池线缆(mm2)=200/4=50mm2(实际可采用60 mm2)



二、ups电池的配置




这里面就看下ups常用的两种计算方法。

一、恒电流法
1、计算蓄电池的最大放电电流值:
 I最大=Pcosф/(η*E临界*N)

注:
P → UPS电源的标称输出功率
cosф → UPS电源的输出功率因数
η → UPS逆变器的效率,一般为0.88~0.96(根据具体型号功率取值)
E临界 → 蓄电池组的临界放电电压(12V电池约为10.5V,2V电池约为1.75V)
N →每组电池的数量

2、根据所选的蓄电池组的后备时间,查出所需的电池组的放电速率值C,
然后根据:
电池组的标称容量= I最大/C
算出电池的标称容量。
ups的空开、电缆及电池的配置计算_4
举例
型号:三进三出高频系列 100KVA,输出功率因数Cosф:0.8   直流电压:480V(电池低压保护:420V)  效率:93%  后备时间:2小时,每一电池组额定节数N:40节。
电流法
I最大=Pcosф/(η*E临界*N)= 100*1000*0.8/0.93*10.5*40 =204.8A
电池组的标称容量AH= I最大/C = 204.8/0.42= 487.6AH 
 (C值取至于蓄电池的放电时间与放电速率C对应表,0.42对应的是2h,可以查看上表)
   因此, 电池组的标称容量AH487.6AH,需要选用12V100AH 40节 并联5组


二、恒功率法
根据蓄电池功率可以准确地选出蓄电池的型号,首先计算在后备时间内,每个电池至少向UPS提供的恒功率
恒功率法计算公式如下:
电池组提供的功率W=UPS的负载KVA×功率因数 / 逆变器的效率
需要每节电池提供的功=电池组提供的功率W / 每组电池额定节数
即:
 W={P(VA)×1000×cosØ}/(ŋ×N)

其中:
W----电池组提供的功率
P-----UPS额定功率
cosØ--功率因数
ŋ-----UPS满载时逆变器效率
N--- -UPS每电池组额定节数

举例
台达NT系列80KVA  UPS 后备时间30min,选用DCF126-
12系列电池。计算电池容量?
  台达NT80KVA UPS直流终止电压为300V及U临界=300V,直流电压为348V电池组选用29只12V电池,故N=29,n=6, U终压=1.75v UPS的功率因子Pf =0.8,逆变器转换效率η=0.95,DCF126-12系列电池放电30min终止电压1.75V/CELL是放电速率?=0.98(以上数据均应用台达UPSDCF126电池性能技术参数)

恒功率法  
P(W)={P(VA)*Pf}/η
={80*1000*0.8}/0.95=67368.4(W)
Pnc=P(W)/(N*n)
=67368.4 /(29*6)=387.2(W)
  查台达DCF126-12系列电池恒功率表可知
ups的空开、电缆及电池的配置计算_5

ups的空开、电缆及电池的配置计算_6

  DCF126-12/120电池终止电压为1.75v时放电30min电池提供功率为217W(数据是引用上面台达DCF126电池型录恒功率放电特性表)。
  电池组数量=387.2/217=1.78组。
  即:选用2组120AH,共58节120AH电池。



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 发表于2020-10-20   |  只看该作者       筑龙币+10

2

有计算公式及相应的实例过程,不错。

 发表于2020-10-22   |  只看该作者      

3

好东西

 发表于2020-10-26   |  只看该作者      

4

不错

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