UL33系列UPS系统主要包括由整流模块

第二章 产品组成和原理 1

UL33系列UPS系统主要包括由整流模块(REC)和逆变模块(INV)组成的AC-DC-AC变换主回路、由两组反向并联的可控硅组成的旁路静态开关、维修旁路空开Q3BP、输出隔离变压器和静态开关、蓄电池组以及输入/输出空开Q1/Q5等，如图2-1所示。

图2-1 UPS原理框图

UL33系列UPS系统基本工作方式是主路交流电源从空气断路器Q1输入，经过整流模块将交流电源变成直流电源，完成AC/DC变换，一方面给并接在直流母线上的蓄电池组进行浮充充电，另一方面向逆变模块提供可靠的输入直流电。逆变器进行DC/AC变换，将整流模块和蓄电池提供的直流电源变换成交流电源，经过隔离变压器输出。UPS系统应用实时处理和全数字控制技术，从主回路静态开关输出稳定、洁净、不间断的交流电源。输入电源也可以从包含有静态开关的旁路回路向负载供电。另外，在要求负载电源不停电而对UPS内部进行维修时，可使用维修旁路开关Q3BP。

2.2 工作原理

UL33系列UPS单机系统主电路如图2-2所示。

TR1AC2 Q1A1B1C1FU1KM1L1FU2FU3KA1Res1Res2Q2A2B1C1N2KM2BPBNDC1 DC2 DC3 +Q3BPFU4UVWNQ5FU5FU6AC4 AC3TR2 DZN6++

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第二章 产品组成和原理 2

图2-2 UL33系列UPS单机主电路原理图

主路输入电源从空气断路器Q1输入，通过熔断器保护系统，经自耦变压器降压，通过输入电感进入高频六管整流单元，高频整流/充电器将三相交流电变换为稳定的直流电源，同时实现功率因素校正；该部分电路采用分步式多重软启动功率回路和DSP实时处理的全数字控制技术，提高了系统的抗冲击能力和直流母线电压的稳定性，可减小蓄电池充电纹波，延长蓄电池的寿命。

蓄电池通过接触器接入，只有在直流母线电压达到一定阀值时接触器才能将蓄电池组与直流母线并联接通，蓄电池通过直流滤波电路向逆变器提供直流电源。

逆变器采用DSP实时处理的全数字矢量控制技术，通过SVPWM调制六只IGBT功率开关器件，把直流母线电源变换成三相交流。输出经过△/Z0变压器、静态开关、快速熔断器、空气断路器等功能单元，实现负载端与输入侧的隔离。 旁路输入电源从空气断路器Q2输入，通过旁路静态开关的控制后输出。

双DSP和单片MCU组成全数字控制系统，为本机强大的功能提供了可靠保证。通过控制旁路静态开关和逆变器输出静态开关的通断状态可实现多种工作模式的切换，先进的电池管理可延长电池寿命，多种通信接口和管理软件为管理个性化提供了可能。 UL33系列UPS并机系统采用全数字、分散式在线并联。各台UPS由并机板引入并机逻辑信号和环流检测信号，可实现最多8台同型号UPS的直接并联。UL33系列UPS电源能够实现N+X冗余并联、扩容并联及串联热备份等多种工作方式。在线并机方式不需增加任何辅助设备，可缩短停电时间甚至无需断电，从而提高系统可靠性。

2.3 结构布局

如图2-3和图2-4所示，UL33系列UPS系统主要由整流模块、逆变模块、辅助电源、输入输出配电、监控系统、并机控制、防雷和EMI系统、风扇制冷系统、输入输出隔离滤波系统等组成。

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第二章 产品组成和原理 3

1：风扇 2：整流模块 3：两块辅助电源板ULW2L61M5 4：交流接触器 5：电池输入接线端子 6：手动维修空气断路器Q3BP 7：逆变模块 8：配电板ULK2L61R1 9：D级防雷器SPD12Z 10： 输出空气断路器Q5 11：主路输入空气断路器Q1 12：旁路电源输入空气断路器Q2

13：操作键盘板ULW2L61K1 14：液晶显示屏 15：并机板ULW2L61M3 16：监控板ULW2L61U2 17：地脚螺钉四个

图2-3 20k/30k UPS元器件布局图

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第二章 产品组成和原理 4

1：风扇 2：整流模块 4：交流接触器

3： 软启动继电器

5：两块辅助电源板ULW2L61M5 7： 霍尔电流传感器

9：手动维修空气断路器Q3BP 11： 旁路电源输入空气断路器Q2 13： 快速熔断器

15： EMI板ULW2L61M4

6：D级防雷器SPD12Z 8：电池输入接线端子

10： 主路输入空气断路器Q1 12： 逆变模块

14： 并机板ULW2L61M3 16： 磁环

17： 输出空气断路器Q5

19：液晶显示屏 21： 蓄电池EMI板

18： 操作键盘板ULW2L61K1 20： 监控板ULW2L61U2 22： 熔断器NT00

23：地脚螺钉四个

图2-4 40k/60kVA UPS元器件布局图

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第三章 基本功能 5

第三章 基本功能

3.1 工作模式

一 正常工作模式

在主路市电正常时，UPS一方面通过整流器、逆变器给负载在线提供高品质交流电源；另一方面通过整流器为电池充电，将能量储存在电池中。原理框图见图3-1。 交流电故障后由发电机供电且发电机容量足够大时，称为智能发电机工作模式。

BypassMains ~- - ~output 图3-1 正常工作模式

二 电池工作模式

当主路市电异常时，系统自动无间断地切换到电池工作模式，由电池逆变出用户所需的三相四线交流电源向负载供电。市电恢复后系统自动无间断地恢复到正常工作模式。原理框图见图3-2。

BypassMains ~- - ~output 图3-2 电池工作模式

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第三章 基本功能 6

三 旁路工作模式

旁路工作方式有两种，一种能自动恢复到正常工作模式；另一种需人工干预才能回到正常工作模式。

在逆变器过载延时时间到、逆变器受大负载冲击等情况下，系统自动无间断切换到静态旁路电源向负载供电。在UPS恢复正常后，系统自动恢复正常供电方式。 当用户关机，或主路市电异常且电池储能耗尽，或发生严重故障等情况下，逆变器关闭，系统会停留在旁路工作模式。此后若需恢复到正常工作模式，则需要用户重新开机。原理框图见图3-3。

BypassMains ~- - ~output

图3-3 旁路工作模式

四 ECO工作模式

如果负载对电源的质量要求不是很高(如用户设备允许断电达20ms)，而对系统的效率要求较高时，可通过设置让系统工作在“ECO工作方式”。这种方式下，旁路电源正常时系统通过静态旁路给负载供电，主路通过整流器给电池充电；当旁路电源断电或超出允许范围时，UPS会自动将负载切换到由主路或电池逆变器供电(间断时间＜15ms)。当旁路电源恢复正常后（在允许范围内），系统会自动地恢复到ECO工作模式，从而大大提高了系统的效率。原理框图见图3-4。

BypassMains ~- - ~output E1-20011110-C-1.0

第三章 基本功能 7

图3-4 ECO工作模式

五 维修工作模式

需要对UPS系统及电池等进行全面检修或设备故障需维修时，可以通过闭合维护开关Q3BP，将负载转向维修旁路直接供电，以实现对UPS不停电维护。维修时需要断开UPS内部的主路输入、旁路输入电源和电池输入开关以及输出开关，实现UPS内部不带电而对负载仍然维持供电的维修工作模式。原理框图见图3-5。

BypassMains ~- - ~ output

图3-5 维修工作模式

六 联合供电工作模式

柴油发电机组与蓄电池联合供电模式。当市电无法供电，柴油发电机组输出功率又不满足负荷需求时，蓄电池会自动辅助供电，实现联合供电模式。联合供电时间应当服从电池管理系统的设置。原理框图见图3-6。

BypassMains ~- - ~output

图3-6 联合供电工作模式

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第三章 基本功能 8

七 并机工作模式

多台UPS(最多8台)在冗余并机或增容并联的工作方式时，各台UPS之间自动均分负载，如果其中一台UPS出现故障，该台UPS自动退出运行，剩余UPS均分负载；如果系统过载，则整个UPS系统转旁路运行。并机工作又有正常工作模式、电池工作模式、旁路供电模式、维修工作模式和联合供电模式等多种工作模式。 八 多种电源输入方式

UPS系统主路输入和旁路输入可以是同一路电源也可以是两路不同的电源。输入连接方式见图3-7和图3-8。

Mains ~- - ~ output

图3-7 一路电源输入方式

BypassMains ~- - ~ output

图3-8 两路电源输入方式

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第三章 基本功能 9

3.2 电池管理

UL33系列UPS系统具有先进的电池管理功能，主要包括电池故障检测、电池放电后备时间预测及其它多种常规功能。

3.2.1 常规电池管理功能

电池管理系统可以实现多种常规电池管理功能，主要有自动均浮充转换控制、电池预告警关机、定期自动维护、手动电池自检等功能。

3.2.2 电池故障检测

电池故障检测是通过放电法来实现在线检测的，控制电池在某些确定的功率下放电，并测试停止放电时电池端电压，用所得端电压值与该种型号新电池同样放电情况下的端电压相比较，以确定其容量衰减比率，容量衰减超过某一设定比率时提示更换电池。

3.2.3 预测电池放电后备时间

预测电池放电后备时间，以新电池恒功率放电曲线以及电池检测所得电池容量衰减比率为依据，通过实时计算和监测电池的容量，实现电池在任何状态下对当时负载放电的后备时间预测和显示。

3.3 延时软启动

系统有完备的软启动功能，能大大减小系统启动过程中出现的冲击。当系统上电，辅助电源软启动完毕，确认市电在正常工作范围内以后，t1时刻，辅助接触器KM2闭合，通过软启动电阻和IGBT的并联二极管给母线电容预充电；到t2时刻，主接触器闭合。t3时刻，辅助接触器断开，软启动电阻切除，同时启动整流器IGBT，母线电压继续缓缓升高，t4时刻，电池接触器闭合，最后，母线电压稳定在充电电压目标值。图中V1表示电池电压，V2表示充电电压目标值；若电池在上电时接入，母线电压曲线为实线图示；反之，母线电压如虚线图示。逆变器开启过程中，逆变器输出电压同样呈现“斜坡”特性。上述特性可由如图3-9和图3-10所示。

vV2V1有电池无电池E1-20011110-C-1.0 tt1t2t3t4第三章 基本功能 10

图3-9 直流母线电压软启动过程

Vinv01~3st

图3-10 逆变器输出电压波形

负荷从电池工作模式向油机供电或联合供电模式切换时，为减小对油机的冲击，系统还加入了“功率软启动”功能，保证能量输出由电池向油机平滑过渡。切换过程中，输入电流波形如图3-11所示。

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图3-11 电池向油机切换时的输入电流波形

另外，对并机系统，若负荷从电池工作模式向油机供电或联合供电模式切换时，通过设置不同的“发电机延时起机时间”，可以实现UPS的分时启动，从而从系统上减轻对油机的冲击。

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第三章 基本功能 11

3.4 告警和保护

UL33系列UPS系统具有多种告警方式，可通过声、光、LCD、干接点以及网络传输方式对当前发生的告警进行及时、准确的告警和详细提示，在提高系统可靠性的同时，帮助维护人员准确快速地定位及排除故障。

根据显示方式可以将告警信息分为提示性弹出告警和已发生告警两类，提示性弹出告警用于提示用户，防止用户因进行某种操作而导致危险，已发生告警主要是指已经发生且当前仍然存在的UPS告警信息。

通过设置历史记录查看范围可通过LCD查看最近1～30天或全部的历史记录信息，监控系统在UPS中最多可储存200条事件历史记录，后台监控软件可以存储2万条事件历史记录。监控系统提供UPS电源系统参数的统计信息（如切换到电池后备供电的次数、切换到静态旁路的次数、电池后备时间、逆变器和旁路电源的运行时间），方便用户维护管理和故障判断。

UL33系列UPS电源系统具有完备的保护功能。系统提供过压、过流、过温等常规保护措施，功率器件还进行了大幅度的降额设计，同时，系统提供了完备的散热系统。为延长电池的使用寿命，系统不仅提供完备的电池管理，而且在电池能量快用尽时，系统发出预报警并自动安全关机。这些保护措施为系统的可靠工作提供了保证，1+1并机时的MTBF可达120万小时。

3.5 冷启动

在没有交流电源输入但蓄电池组一直挂在直流母线的情况下，可用电池启动UPS。启动后将由电池后备供电一段时间，时间长短由电池充电水平和负载所需功率决定。但是电池的放电时间不允许超过设置的电池最大供电时间。

3.6 市电恢复自启动

市电恢复自启动功能是专门针对UPS设备接有后备电池的应用场合设计的，可以在后备电池实施欠压保护以后，与网络监控一起实现无人值守场合的UPS自动启机。

3.7 网络监控

UL33系列UPS的监控系统支持灵活的网络化监控，通过RS232 、RS485、SNMP卡、MODEM等多种通讯方式可以充分满足不同用户的应用需求。

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第三章 基本功能 12

3.8 并机系统监控

并机系统监控采用自适应的RS485并机通讯技术，该技术能够自动适应UPS在线切入或者退出供电系统引起的通讯变化。当作为管理主机的UPS退出系统后，能够自动地选取一台UPS作为RS485并机通讯系统的管理主机，防止通讯系统的崩溃。 该技术同时保证了不需用户添加任何设备，就能够在任意一台UPS上看到并联后UPS的关键数据。

用户可以选取RS232、RS485、SNMP、MODEM等多种后台通讯方式，对并机系统进行监控。

3.9 紧急关机

在任何状态下，若发现负载、线路或UPS本身发生危害安全的严重故障，可通过“紧急关机”按钮关闭整流器、逆变器，封锁输出（包括旁路和逆变器），同时将断开电池连接。

若故障已排除，可操作面板上的“故障清除”按钮，让系统退出紧急关机状态。进入正常状态之后，整流器重新启动，电池接触器吸合，旁路可向负载供电。但若想逆变器工作，用户需重新操作“逆变器启机”按钮，人为启动逆变器。

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第四章 并机系统 13

第四章 并机系统

4.1 简介

iTrust UL33系列UPS系统采用可靠的分散式智能并机技术，能实现最多8台同容量UPS的并联运行。在UPS并机系统中，各台UPS的旁路和输出分别并接在一起，主路则可能采用不同的电源，负载由各台UPS共同分担。 两台UPS组成的并机系统的示意图见图4-1。

Mains2 ~- -~ UPS单机2outputBypass Mains1 ~- -~ UPS单机1

图4-1 两台UPS并机方式

UL33系列UPS并机系统的主要特点是：

? 运行于并机系统中的UPS与运行在单机模式下的UPS，其软、硬件系统完全兼容，运

行模式的更改只需通过软件设置即可完成。

? 采用高精度的实时数字控制技术，在保证各台UPS输出电压严格同步的基础上，

直接控制各台UPS的输出电流与并机系统平均电流的瞬时误差。这种快速响应、

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第四章 并机系统 14

精准稳定的均流调节，能将各台UPS的负载不平衡度控制在2％以内，从而保证了并机系统的带载能力和可靠性。

? 采用简洁可靠、自动冗余的环形并机信号总线和高度灵活、智能协调的并机处理

逻辑，能确保并机系统在各种工况下的整体动作最优以及各台UPS之间的高度协调。在保证系统可靠性的基础上，为用户提供了极大的灵活性，比如，用户基本无需关注开机及加载顺序，过载超时转旁路后系统能自动恢复等。即使在某台UPS发生故障退出运行以后，由余下UPS组成的子系统仍能稳定运行，但并机系统的带载能力会相应减小。

? 在每台UPS的面板上均能查看到整个并机系统的负载情况；同时，并机系统的后

台监控可将整个并机系统的行为综合为一台“单机”，并实施相应的监控处理。

4.2 冗余并机系统

在由M台同容量UPS构成的UPS并机系统中，将能承担用户正常的最大负载所需的最少UPS台数称为并机系统基本台数N，而将剩余的UPS台数称为冗余台数X。这里，M=N+X≤8。

在所配置的UPS并机系统中，若冗余台数X≥1，则称为冗余并机系统。冗余并机系统中，设每台UPS的额定功率为Po，用户负载总功率的正常最大值为Pmax，则存在下述关系：(N-1)×Po

UPS 1.负载( N-1 )×Po < Pmax <= N×PoUPS NUPS N+1.UPS N+X

图4-2 冗余并联方式

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第四章 并机系统 15

冗余并机系统可显著提高系统的可靠性。在正常情况下，每台UPS均未工作到满载，即使用户负载出现意外增大，系统一般仍能维持逆变侧供电而不会转旁路；而且当X台UPS出现故障时，剩余的N台UPS仍能承担用户的全部负载，维持系统的正常工作。当冗余并机系统因负载增大而导致失去冗余时，并机系统将发出告警。 尽管UPS单机系统的可靠性已经很高，但冗余并机系统仍能显著地提高其平均无故障时间（MTBF）。根据美军方（MIL-HDBK-217C and Reliability Engineering 1997年）的统计数据，典型的冗余并机系统所能提升的系统MTBF倍数如下表：

冗余并机方案 每台UPS所承担的负载百分比 最大输出功率为标称功率的倍数 并机系统MTBF为单机UPS MTBF的倍数 14 5.3 3.1 1＋1系统 50％ 2＋1系统 33.3％ 3＋1系统 25% 200％ 150% 133% 4.3 扩容并机系统

在所配置的UPS并机系统中，若冗余台数X=0，即总台数M=基本台数N，则称为扩容并机系统。扩容并机系统中，设每台UPS的额定功率为Po，用户负载总功率的正常最大值为Pmax，则存在下述关系：(N-1)×Po

UPS 1.负载(N-1 )×Po < Pmax <= N×PoUPS N

图4-3 扩容并联方式

扩容并机系统并不能提高系统的可靠性，但可增加整个并机系统的容量。其应用远没有冗余并机系统广泛。

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第四章 并机系统 16

4.4 串联热备份系统

作为提高冗余度、增强可靠性的一种手段，串联热备份系统可作为1＋1冗余并机系统的替代方案。在串联热备份系统中需设置一个主机和一个从机，从机的输出作为主机的旁路，如图4-4所示。

Bypass2Mains2 ~- -~ UPS单机2 Mains1 ~- -~ OutputUPS单机1

图4-4 串联热备份冗余方式

两台UPS一般均处于逆变供电状态，其中任何一台UPS出现故障时系统仍能维持负载的正常供电。为实现两台UPS的寿命均衡，主、从机还可按照设定的倒换时间进行交替工作。

串联热备份系统与1＋1冗余并机系统的区别主要在于：

1、二者的冗余机制不同：串联热备份系统是通过UPS的串接实现冗余，而1＋1冗余并机系统则是通过UPS的并联来实现冗余。

2、串联热备份系统一般适用于两台UPS的场合，而1＋1冗余并机系统只是冗余并机系统的一种特例，易扩展为其他的N+X冗余并机系统。

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第四章 并机系统 17

3、正常情况下，串联热备份系统中一台UPS承担所有负载，另一台UPS则处于空载状态，而1＋1冗余并机系统中两台UPS各分担一半的用户负载。

4、1＋1冗余并机系统的带载能力较串联热备份系统大一倍，故在用户负载意外增大时仍不易转旁路供电。

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第五章 技术特点和性能指标 18

第五章 技术特点和性能指标

5.1 技术特点

5.1.1 全面提升系统可靠性的专业设计

采用第四代绝缘栅双极型晶体管（IGBT）功率器件和多重保护技术

输入整流模块和输出逆变模块主回路功率器件均采用大功率IGBT功率器件，输入、输出回路采用空气断路器、熔断器等器件，同时使用最大电流控制、过流限制等保护技术，功率器件采用逐波限流保护，系统采用双DSP全数字实时控制技术和步进式多重软启动技术等多重保护，大大提高了系统可靠性。

先进的双DSP全数字技术，整机不需任何可调电阻，抗干扰能力强，无老化漂移问题

UL33系列UPS电源系统采用先进的DSP芯片，高速实时检测控制整流模块和逆变模块的工作状况，同微型计算机监控系统一起共同实现全数字控制技术。在生产调测时将设备的各种元器件内置电气参数预置在E2ROM中，消除了可调器件因运输震动和老化产生漂移的隐患。

可靠的分散式直接并联技术保证了在线扩容和系统冗余

UL33系列UPS系统可以在运行状态下直接在线并机，减少了许多并机的准备工作和辅助装置，方便系统的扩容和并机。

瞬时值均流技术显著降低环流(<1A)，电流不平衡度＜1%

瞬时检测和处理系统信息，减少并机电源检测和跟踪同步的时间，也减小了均流系统的固有环流，“1+1”冗余并机系统的电流不平衡度<1%。 优良的电磁兼容性设计

交流输入和交流输出均有专用的EMI设计，大幅度消除了电网对UPS电源的干扰，同时也抑制了UPS电源对电网和负载的污染。

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采用高裕量的功率器件，增强对电网的适应能力

功率器件的工作电压/电流、温度、额定功率等性能指标的较大幅度的富裕度，保证UL33系列UPS系统能适应宽范围的输入条件，对电网干扰有很强的自适应能力。 业内独有的UPS防雷技术，内置D级防雷

UL33系列UPS系统内置D级防雷装置，可承受1.2/50μs+8/20μs 6kV/3kA的浪涌冲击，同时还可以在输入电源前端配置C级和B级防雷系统，形成整套的防雷体系以保障用户的设备和人身安全。

5.1.2 优异的输入特性

超宽输入电压范围（-45％～+15％），可适用于恶劣电网条件

UL33系列UPS系统采用高频六管PWM三相整流技术，输入电压范围达－45％～＋15％。当电压或负载大幅度波动时，勿需要频繁启动电池放电，有效减少了蓄电池充放电次数。系统不仅能适应供电容量不足的电网，同时也提高了UPS供电的可靠性和延长了蓄电池的使用寿命。

宽频率输入范围（50Hz*10%），保证了发电机供电时稳定运行

输入频率范围达±10％。油机频率在±10％以内波动，也能保证整流器正常工作。 先进的高频整流技术，无须附加外界设备，输入功率因数可达到0.99以上

UL33系列UPS系统无需外加任何滤波器，在各种线性或非线性、平衡与非平衡负载情况下，输入功率因素达0.99以上。大大降低了输入无功损耗，节约了运行费用。 应用瞬时值波形控制技术以降低输入电流谐波(iTHD<3%)

应用瞬时值波形控制技术以降低谐波畸变率，在100％负载条件下，输入谐波电流<3%，完全符合EN50091-2和IEC61000电磁兼容标准。减小了电网污染，UPS输入端无需额外增加输入配置容量。配备发电机时，可以1：1配置。 低直流母线纹波，延长电池寿命

瞬时值控制的PWM整流技术，不仅提高了输入侧的性能，而且输出特性保证了蓄电池不受损坏，其直流母线电压纹波的有效值<1%。

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第五章 技术特点和性能指标 20

5.1.3 优异的输出特性

逆变器采用高精度矢量控制技术，输出电压稳压精度高，动态响应快，畸变率低 逆变器采用高精度实时矢量控制技术，输出稳压精度为±1％；100%负载阶跃变化时，输出电压的瞬态波动小于±2％，恢复时间<60ms；阻性满载下THD<2%；峰值比3：1的非线性负载下THD<5%。 逆变器具有带100%不平衡负载的能力

100%不平衡负载条件下，各相输出电压不平衡度<2%，各相相位差仍能控制在120±1度。 逆变器具有很强的过载能力及抗冲击能力

负载在105％~125％范围内过载，逆变器可工作10分钟；在125％～150％范围内过载，逆变器可工作1分钟；在150％以上过载，逆变器可工作200ms。 输出采用⊿/Z0隔离变压器，有效地抑制输出电压三次谐波畸变

输出采用⊿/Z0隔离变压器，输出电压无直流分量，且能缓解负载的不平衡度，能有效地抑制计算机类非线性负载引起的输出电压三次谐波。 单机具有多种运行模式，且软、硬件完全兼容

UL33系列UPS系统具有单机在线、单机ECO、主/从热备份及冗余、扩容并机等多种运行模式，各种模式下系统的软、硬件完全兼容，模式更改只需通过软件设置即可完成。

先进的分散式直接并联技术确保了并机系统的带载能力和可靠性

UL33系列UPS系统具有高度灵活、智能协调的并机逻辑和快速响应、精准稳定的均流调节，确保并机系统的带载能力和可靠性。 输出电压调整范围宽可充分补偿线路压降

UL33系列UPS系统的输出电压具有较宽的调整范围(±5％)，可以在电源传输距离较远时，以调整输出电压来补偿线路压降。

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第五章 技术特点和性能指标 21

5.1.4 智能化电池管理

自动调节放电终止电压，避免固定设置导致的电池过度放电

在电池正常使用期间，通过自动调节电池预报警电压值和浮动电池放电截止电压，充分保证用户设定的放电时间，在不损害电池的条件下，保证负载的电源供应，并可以在电池放电时以倒计时方式提醒用户注意。

基于温度补偿的的智能化充放电电池管理，大幅延长电池使用寿命

随环境温度变化对电池的均浮充电压进行温度补偿调节，定期对电池进行充放电维护，以激活长期浮充下电池极板的活性，保证蓄电池组处于满容量状态，并延长电池的使用寿命。

定期自动进行电池测试，确保电池可靠工作

对电池定期进行20％容量放电测试，自动对电池的容量衰减情况进行自检，当电池容量衰减到新电池容量的60%时提醒用户更换电池，以保证UPS系统可靠工作。电池容量自检也可在电池浮充电情况下手动设置进行，为保证手动自检精度，自检最好在电池浮充电6~12小时后进行。 精确显示电池预告警后的后备时间

当用户UPS处于电池供电状态，剩余容量即将不足时，发生“电池放电终止预告警”。UL33系列UPS系统的电池管理能够保证以“1秒”的显示精度显示电池预告警后的后备时间。例如，如果用户初装机时选择的“电池放电终止预告警”发生后6分钟关UPS，那么当“电池放电终止预告警”发生后倒计时(360±1)S，UPS逆变器关闭。当然，此时如果旁路电源的频率、电压满足转旁路要求，UL33系列UPS会无间断地转旁路供电。

全自动的电池管理，减少维护工作和延长电池寿命

全自动电池状态切换管理，具有自动均浮充转换控制、电池预告警关机、定期自动维护、手动电池自检等功能，既保证电池处于优良状态，也可以及时发现落后电池并报警，减少维护工作和延长电池寿命。

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第五章 技术特点和性能指标 22

5.1.5 完备的本机监控管理

独创的自适应UPS并机层通讯，无需任何附加设备，可以通过任意一台UPS监测并机UPS系统信息

并机系统监控采用自适应的RS485并机通讯技术，该技术能够自动适应任意UPS在线切入或退出供电系统引起的通讯变化。当作为RS485的管理主机退出系统后，能够自动地选取一台UPS作为RS485并机通讯系统的管理主机，防止通讯系统的崩溃。 该技术同时保证了不需用户添加任何设备，就能够在任意一台UPS上看到UPS并联后的关键数据。

单机提供8路输出及6路输入干接点

UL33系列UPS系统提供8路干接点信号输出：电池电压低、电池供电、逆变器供电、环境温度过高、紧急停机、一般报警、过载、发电机供电等。

UL33系列UPS系统提供6路干接点输入：3路24V环境量、1路12V环境量、发电机输入、紧急停机控制信号等。

支持RS232、RS485、SNMP、MODEM多种后台通讯方式 用户可以选取上述方式中的任何一种，对并机系统进行网络检测。

RS232方式适合于近程本地监控，我司并联UPS可以通过一根RS232线就监测全部并联UPS。

RS485方式适合于中短距离监控，监控板上预留RS485接口，用户可以直接接线组成RS485网。

SNMP方式适合于远程监控，给用户提供了高速网络接入解决办法。 MODEM适合于远程监控，给用户提供通过电话线上网的选择。

5.1.6 超强的网络管理功能

系统具有电池放电预告警和自动安全关机功能

若电池能量快用尽而市电还没有恢复正常，系统会提前进行报警。对于计算机负载还可以通过安全关机软件自动存储保护用户计算机数据，及时退出操作系统，安全关闭计算机和服务器，保证数据不会丢失。

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第五章 技术特点和性能指标 23

先进的SNMP卡及其相关软件，兼容10M/100M以太网，支持SNMP、HTTP、TFTP、TELNET、TTYP等协议

UL33系列UPS系统SNMP卡组件（UF-SNMP111）兼容10M/100M以太网，支持SNMP、HTTP、TFTP、TELNET、TTY等协议，可通过MIB库接入网管系统、可通过IE等浏览器对UPS进行监控。监控软件具备电源事件记录和分析功能及灵活多样的组网方案，可实现在Internet/Intranet上的远程监控。

UPS系统具备自诊断、自保护功能，可以实现自动声光报警、E-mail和BP机报警 UPS电源的监控系统具有故障自诊断、自保护功能，同时提供LCD、LED、蜂鸣器等多种自动声光报警，通过强大的通信网络实现E-mail和BP机等远程报警指示。 通过网络可以同时监控高达6万多台UPS，支持广域解决方案

UL33 UPSiteCenter电源网络集中监控软件UF-WIN210N对UPS进行分层集中管理，能通过广域网来实现监控，可以同时监控高达6万多台的UPS。

5.1.7 人机界面友好，便于操作和维护

全中文大屏幕液晶显示，中英文可选操作界面

全中文大屏幕图形液晶显示，中英文可选操作界面，可实现电气参数查询、UPS功能设置、电源事件告警提示和故障定位，方便用户使用。大屏幕图形液晶采用320×240点阵的蓝光LCD屏，同时支持中、英文显示。是市场上第一个提供全中文界面的大功率UPS。 操作简单，\一键开机\

操作显示面板内容简洁，按键功能标示明确，真正做到“傻瓜”式操作面板，同时逆变开机通过“逆变启机”键即可完成。 支持远程、自动开机，实现无人值守

UL33系列UPS系统在后备电池实施欠压保护以后，如市电恢复正常可自动启机。同时通过MODEM实现遥测、遥信功能，达到无人值守的目的，用户不在设备运行现场就可以获取设备的各种信息。

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第五章 技术特点和性能指标 24

模块化电路结构，全正面操作，使用维护工作方便快捷

UL33系列UPS系统的整流模块、逆变模块、辅助电源、并机控制、监控系统、防雷系统、EMI单元等各自独立，整流和逆变的硬件模块还可以完全互换，配电开关和监控显示操作面板全部在设备正面，因此使用、维护工作轻松快捷。

5.2 特性参数

UL33系列UPS系统具有优良的特性参数，如表5-1所示。

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第五章 技术特点和性能指标 25

表5-1 UL33系列UPS电源特性参数指标

容量 型号 输入电压 输入方式 功率因数 主路输入 谐波电流 电压范围 频率范围 输入电压 旁路输入 输入电压范围 输入方式 频率范围 额定电压 整流器输出指标 稳压精度 电压范围 稳态电压精度（平衡负载） 动态电压瞬变 动态瞬变恢复时间 电压畸变（线性负载） 电压畸变（非线性负载） 输出 功率因数 频率跟踪范围 频率精度（电池逆变） 三相相位差 100%不平衡负载电压时稳压精度 频率跟踪速率 逆变器过载能力 20kVA 30kVA 40kVA 60kVA UL33-0200L UL33-0300L UL33-0400L UL33-0600L 380/400/415V（线电压） 三相三线 >0.99 <3% +15%~-45% -20%~-45%之间降额使用 50Hz±10% 380V（线电压） ±10% 三相四线 50Hz±10% 405V ±0.5% (1.65×180~2.4×180)VDC ±1% ±1%（0~100%负载变化） 0 THD<2%（相电压） THD<5%（相电压） 0.8（滞后） 50Hz±2Hz ±0.02% 120±0.5°（平衡或不平衡负载） ±1% <1Hz/s 105%Po<负载<125%时，10±0.1min后转旁路输出； 125%Po<负载<150%时，1分钟后转旁路输出； 负载>150%时，200ms后立即转旁路输出 135%额定电流以下可长期过载 1000%额定电流20ms 3：1 0 E1-20011110-C-1.0

旁路过载能力 输出电流峰值比 切换时间（正常模式）

第五章 技术特点和性能指标 26

容量 型号 切换时间（ECO模式） 系统效率（线性负载） 电池逆变效率（线性负载） 显示 传导 辐射 EMC/EMI 系统 谐波电流 抗扰性 MTBF(单机系统) 安规要求 噪音(1m) 空载环流 电流不平衡度 绝缘电阻 绝缘强度 电涌保护 防护等级 电池节数 重量 kg 20kVA 30kVA ＜15ms 40kVA 60kVA UL33-0200L UL33-0300L 90% 93% 90% 93% UL33-0400L UL33-0600L 91% 94% 92% 95% LCD+LED EN50091-2 EN50091-2 CLASS-A IEC1000-3-4 IEC 61000-4-2.3.4..6.8.9.11 Level III， IEC 61000-4-5 Level Ⅳ 50万小时 CCEE <55dB <1A <1% >2M(500VDC) (输入、输出对地)2820Vdc，1min无飞弧 达到IEC60664-1规定的Ⅳ类安装位置要求，即承受 1.2/50μs+8/20μs混合波能力不低于6kV/3kA IP21 12V电池30节 440 528 654 811 物理尺寸(W×H×D)mm3 600×1400×600×1400×800×1800×800×1800×860 860 860 860 E1-20011110-C-1.0

第六章 工程设计指南 27

第六章 工程设计指南

6.1 环境要求

工作温度： 0～40℃

储存温度： -40～70℃(不带电池).

-20～55℃(带电池)

相对湿度： 5%～95%，无冷凝 冷却方式： 风冷

海拔高度： 1500m，满足GB3859.2-93的降额要求 没有振动颠簸且垂直倾斜度不超过5度。

污染等级为II级。UPS电源供电系统应安装在具有足够通风量、凉爽、湿度不高、无尘、具有清洁空气的运行环境中。推荐工作温度为20~25℃，湿度控制在50%左右。

? 注意

房间内不应存放易燃、易爆或具有腐蚀性的气体或液体物品。严禁安装在具有金属导电性尘埃的工作环境中。

6.2 用户设备容量的估算

根据用户实际情况仔细统计总的负荷情况，同时设计预留3~5年内扩容的可能容量，以此作为选择UPS容量的主要参考数据。

对于用户设备比较固定且不经常开关设备的场合，推荐用户设备容量不大于UPS额定功率的60~70%；对于用户设备不固定或经常启动或关闭的设备，设备实际最大可能出现的容量不应超过UPS额定功率的90%。

? 注意

当UPS负载为要求高可靠供电的设备，如服务器、数据存储设备等，建议用户保证负载的固定，禁止频繁更换或开关负载设备。

为了保证UPS及其他连接在UPS上的信息设备安全运行，防止出现断电事故，用户应尽量避免将电热器、制冷电器、电动设备等作为UPS的负载。

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第六章 工程设计指南 28

UPS电源运用实例：某卫星地球站用UPS电源

UPS电源主要负载有调制解调器50W×10块，AC220V/单相；上下变频器100W×10块，AC220V/单相；两套高功率放大器1kW~2kW，单相和三相电源各一；监控系统和计算机总共约1kW。选择了两台40kVA UPS电源组成“1+1”冗余并机系统。该系统负荷率最大时45%，正常运行时25%左右。

6.3 电气和结构参数

6.3.1 电气参数

在进行UPS电源成套供电系统设计中，动力电源、制冷设备、输入配电、输出配电、电缆选择等方面的工作可以参照表6-1。

表6-1 电气设计参考数据表

型号 UPS额定功率 交流输入 额定损耗 通风量(m3/小时) 主路输入电流 旁路输入电流 1UPS输出电流 电池输入电流 UL33-0200L 20kVA UL33-0300L 30kVA UL33-0400L 40kVA UL33-0600L 60kVA 主路为380V－45%～+15%(3￠3W)，旁路为380V±10%(3￠4W) 2.40kW 500 44A 37A 37A 56A 3.60kW 800 66A 56A 56A 84A 4.37kW 1400 88A 74A 74A 112A 5.94kW 2200 132A 112A 112A 168A 6.3.2 结构参数

在机房承重能力、设备固定支架、占地面积、维护和散热通道设计时可以参考表6-2。

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第六章 工程设计指南 29

表6-2 结构设计参考数据表

名称 20kVA UPS 30kVA UPS 40kVA UPS 60kVA UPS 高(mm) 宽(mm) 1400 1400 1800 1800 600 600 800 800 深(mm) 860 860 860 860 前门开启尺寸(mm) 660 660 450 450 前门开启角度(度) 100 100 100 100 后部散热通道(mm) 500 500 500 500 440 528 654 811 重量(kg) 图6-1和6-2分别为20k/30k/40k/60kVA UPS机柜外型及尺寸图和地脚螺钉位置图。在设计施工时应当参照该图所示尺寸和表6-2给出的结构参考数据进行合理布局。 建议预先准备好电缆敷设地沟(地沟深度为400mm左右)或采用桥架电缆敷设方法；预留维修和散热空间，机柜后部离物体间距不小于500mm，前部离物体间距不小于1000mm，保证打开前门后人能够通过和操作。

UPS电源由内部风扇提供强制风冷，通过机柜下部风栅进入UPS内部，并通过后部风扇排出。在设计UPS机房的通风冷却系统时请参看表6-1的各种UPS的功耗和通风量数据。 图6-1 20k/30k/40k/60kVA UPS机柜外型及尺寸图

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第六章 工程设计指南 30 图6-2 20k/30k/40k/60kVA UPS机柜安装固定尺寸图

6.4 安装

6.4.1 现场运输

吊装

建议UPS电源机柜运达安装现场后再拆除包装，将随机附件中的四个吊环安装在机柜顶部的四个角上，然后使用四根至少1.5米长，每根承重至少1.5吨的吊缆进行吊装。 叉装

若不具备吊装条件时可以考虑使用叉车，从机柜的前后左右四个方向都可以叉起机柜。

6.4.2 安装方式

一 安装方式

安装方式分为固定式和非固定式安装两种。

固定式安装需制作安装支架或槽钢。槽钢或支架设计可参考图6-2。利用UPS的地脚螺钉孔连接UPS和支架。

非固定式安装适用于平坦和较硬的地面，可利用UPS的四个地脚支撑设备，并调节水平。

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第六章 工程设计指南 31

二 地板承重能力

机柜重量通过安装在机柜最下部的四个角上的地脚螺栓(直径为40mm)传递到地板上，机房设计时应满足机柜的承重要求。地板承受机柜的应力可以用机柜重量除以四个接地螺钉的总面积(50cm2)来确定。

6.4.3 进出线方式

UPS电源输入输出电缆有主路电源输入电缆(3相3线)、旁路电源输入电缆(3相4线）、UPS电源输出电缆(3相4线)、电池输入电缆(正负两极)、控制电缆和通信电缆、并机方式时用的机柜间并机电缆、保护地线和防雷地线、电池温度传感器电缆等。 如果旁路电源与主路共用一路电源，可以在UPS电源机柜内并联，如果两路电源是不同的电源则分别输入。

机柜具有灵活的上下进出线方式，其通风的进风口位于机柜前部和底部，出风口在机柜后部。

一 下进下出线方式

下进下出线方式接线位置参见图6-3和图6-4。 电缆自机柜底起余量不小于50cm。

1：蓄电池组输入端子 2：主路交流电源输入开关 3：旁路交流电源输入开关 4：UPS电源输出开关 5：防雷接地PE线接线铜排 6：输入中线接线铜排 7：输出中线接线铜排 图6-3 20k/30k UPS下部接线位置图 E1-20011110-C-1.0

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1：蓄电池组输入端子 2：主路交流电源输入开关 3：旁路交流电源输入开关 4：UPS电源输出开关 5：防雷接地PE线接线铜排 6：输入中线接线铜排 7：输出中线接线铜排 图6-4 40k/60kVA UPS下部接线位置图 二 上进上出线方式 上进上出线方式的各种电缆从顶部进线孔处进出，经过机柜两侧的金属线槽至机柜底部，参见图6-5所示，再按照图6-3～6-4所示连接电缆。电缆自机柜顶起余量不小于250cm。

图6-5 20k/30k/40k/60kVA UPS机柜上进线示意图

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第六章 工程设计指南 33

三 信号电缆布局

系统信号电缆包括连接至后台监控的串行口连线、干接点控制线、并机系统的并机控制线，所有信号线按照图6-6所示进行走线和固定。

1、串行口输出接线电缆 2、干接点信号电缆 3、并机信号电缆

图6-6 20k/30k/40k/60kVA UPS信号电缆布线图

6.5 电缆选择

在UPS供电系统中主要用到三种电缆：功率电缆、接地电缆、信号电缆。

6.5.1 电缆载流量参数

依据电工设计推荐的规范，对供电回路线路压降和线缆允许温升不作要求时可以按照表6-3的建议选择线缆载流量。

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第六章 工程设计指南 34

表6-3 各种截面电缆的载流量

载流量(A) 25℃ 35℃ 截面积(m㎡) 1 21 19 20 18 橡皮 塑料 橡皮 塑料 1.5 2.5 27 24 25 22 35 32 33 30 4 45 42 42 39 6 58 55 54 51 10 85 75 80 70 16 110 105 103 96 25 145 138 136 129 35 180 170 168 159 50 230 215 215 201 70 285 265 267 248 95 345 325 323 304 120 400 / 374 / 150 470 / 439 / 185 540 / 505 / 240 660 / 617 / 6.5.2 功率电缆

电流密度选取原则：中、小型UPS电力电缆按照3~5A/mm2的电流密度进行配置，大功率UPS电力电缆按照2.5~3A/mm2的电流密度进行配置。同时需考虑电力电缆上的最大电压降不大于3V为好。 电流值的选取有两种方法：

第一种为计算法：功率因数取0.8、效率取0.90、输入电压取最低值176V、输出相电压取220V、蓄电池组电压取最低值30×10.8V=324V、旁路过载能力135%、逆变器输出过载能力125%等系统参数选取后，计算出电流参数，然后选择电缆截面。计算电流公式如下：

输入电流Iin=(输出额定VA值×0.8/0.90)×1.25/176/3 电池电流Ibat=(输出额定VA值×0.8/0.90)/(30×10.8) 输出电流Iout=输出额定VA值/220/3

第二种为查表法：从表6-4中可查出各种UPS系统的工作电流。 根据计算或查表得到的电流值，对应表6-4选择合适的功率电缆。

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第六章 工程设计指南 35

表6-4 电缆截面选取推荐表

名称 电池 旁路 输出 输入 中线 地线 20kVA 电流A 56 37 37 44 30kVA 电流A 84 56 56 66 40kVA 电流A 112 74 74 88 60kVA 电流A 168 112 112 132 50 35 35 35 50 25 电缆mm2 25 16 16 16 25 16 电缆mm2 25 16 16 16 25 16 电缆mm2 35 25 25 25 35 25 电缆mm2 6.5.3 UPS中线和地线

UPS电源系统的中线有旁路电源输入中线、UPS电源输出中线。其截面积应当为相线电缆截面积的1.5~1.7倍。

UPS电源系统中有安全保护地线和防雷地线。其截面积应当为相线电缆截面积的0.5~1.0倍但不小于6mm2。

6.5.4 信号电缆

信号电缆应当选用屏蔽多芯电缆，采用单芯电缆时需多根单芯电缆捆扎在一起以增强机械强度，但每组不得多于30根。单芯电缆截面积应当不小于0.5mm2。

6.5.5 并机电缆

多台UPS并机时，旁路电源输入电缆的截面和长度尽可能相同，以提高旁路并机工作时的均流程度。

6.6 接地方式

从图2-3和图2-4所示的20k/30k/40k/60kVA UPS下部接线位置图可以看出，UPS电源机柜设计有旁路电源输入中线、UPS电源输出中线、安全保护地线和防雷接地线等的接地点，可以方便地实现在不同场合、不同接地方式的连接。

UL33系列UPS系统主路输入无中线，旁路和输出有中线且在UPS内部有电气连接。防雷地PE和机柜保护地在机柜内已经连接，用户可以依据不同的接地要求取舍该连接电缆，一般情况下分开连接的方式对人身安全更好、二者合一则对设备保护更优。

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第六章 工程设计指南 36

在计算机机房电源输入端设置有C级防雷时应当选择机柜安全保护地与防雷地合二为一的连接方式。

依据《建筑防雷设计规范》的规定，计算机机房接地方式有TN、TT、IT三种型式，其中TN方式又分为TN-C、TN-S、TN-C-S等三种型式。IT方式一般不用于UPS的接地。

6.6.1 TN-C接地方式

图6-7示出了UL33系列UPS电源在TN-C系统中的接地方法。只要在UPS机柜处将中线与保护地线和PE线短接在一起，然后用规定的接地电缆连接至综合接地网，就实现了TN-C的接地连接。

图6-7 TN-C接地方式

6.6.2 TN-S接地方式

图6-8示出了UL33系列UPS系统在TN-S系统中的接地方法。在UPS机柜处不能将中线与保护地线和PE线短接在一起，用规定的接地电缆将短接的保护地线和PE线连接至综合接地网，即可以实现TN-C的接地连接。

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第六章 工程设计指南 37

图6-8 TN-S接地方式

6.6.3 TN-C-S接地方式

图6-9示出了UL33系列UPS系统在TN-C-S系统中的接地方法。如果将UPS电源的主路输入和旁路输入看成两台独立的设备，则TN-C的连接方式就是一种TN-C-S的方式。当然也可以在并机系统中将各台UPS电源采用TN-C和TN-S的不同接法而实现TN-C-S的接地连接，其中UPS1为TN-C的连接方式，UPS2的Bypass电源为TN-S的连接方式。 图6-9 TN-C-S接地方式 E1-20011110-C-1.0

第六章 工程设计指南 38

6.6.4 TT接地方式

图6-10示出了UL33系列UPS系统在TT系统中的接地方法。每台UPS电源的接地端子均接至与电源端或机房综合接地网分隔的接地系统，就形成了重复接地系统，实现了TT接地方式。 图6-10 TN-C-S接地方式 6.7 电池容量

依据额定负荷容量计算出放电电流值，根据该电流值选择蓄电池容量。电池的规格种类较多，推荐使用30节12V单体电池串联，单体容量可以选择为38Ah、65Ah或100Ah。

? 注意

蓄电池容量超过100Ah时，建议选用多组相同容量的蓄电池组并联或由容量较大的2V单体电池组成。

表6-5中蓄电池组容量数据为额定输出满载配置时的要求，实际运行中可以依据负载率和后备时间的要求在70%~100%容量范围内选配蓄电池组。

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第六章 工程设计指南 39

表6-5 UPS单机系统蓄电池容量选择(Ah，25℃)

UPS容量 放电电流 后备时间 15min 30min 1h 2h 3h 4h 5h 6h 8h 38 65 100 150 200 250 340 340 420 20kVA 50A 30kVA 75A 蓄电池组容量（Ah） 65 65 130 200 340 340 420 510 630 100 100 180 340 420 510 630 680 840 100 150 340 420 630 680 840 1020 1260 40kVA 100A 60kVA 150A 6.8 负荷分配

UPS电源系统出现较大的不平衡负载输出时，直流母线上将会出现较大的纹波电流，这将对电池的充电产生不良影响。长期处于该工作方式将会缩短电池的使用寿命。建议在输出配电设计时充分考虑不同时期的负荷分配问题，应当使输出电源的三相负荷尽可能平衡，较大不平衡负载输出的工作方式应该是短时的。

6.9 用户接口

6.9.1 监控板

从图2-3和图2-4可以看到监控板ULW2L61U2的位置。外部监控系统的各种接口均与该板连接。通过串行口RS232/485可以实现本地后台监控，同时系统还提供多路用户干接点接口。如配置MODEM或SNMP卡可以实现远程监控和网络管理。图6-12示出了监控板的接口定义。各监控接口分别介绍如下：

1、RS232接口：可以使用个人计算机对UPS设备进行现场管理，并可以通过一台UPS对并机系统中的所有UPS进行监控，可以满足低成本用户的需求。

2、RS485总线：可以将UPS设备通过RS485总线进行管理，可以满足工业现场用户的需求。

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第六章 工程设计指南 40

3、SNMP卡：可以将UPS设备接入以太网进行管理，提供网管监控接口(NMS)、WEB监控、网络集中监控的功能。

4、MODEM接口：可以使用公用电话网对UPS设备进行管理，可以满足远程监控管理用户的需求。

图6-12 监控板ULW2L61U2接口示意图

6.9.2 显示面板

图6-13示出了UPS电源系统显示控制面板的具体内容。

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第六章 工程设计指南 41

1、大屏幕液晶显示屏 2、整流器工作指示灯 3、蓄电池组工作指示灯； 4、旁路电源工作指示灯 5、逆变器工作和输出指示灯 6、负载在线指示灯 7、整机报警蜂鸣器 8、整机报警指示灯 9、防紧急停机按钮误操作盖板 10、紧急停机按钮 11、逆变器启动按钮 12、逆变器停机按钮 13、故障清除按钮 14、蜂鸣器消音按钮 15、F1功能键 16、F2功能键 17、F3功能键 18、F4功能键

图6-13 20k/30k/40k/60kVA UPS显示控制面板

6.10 外部配电

6.10.1 单机系统外部配电

单机系统外部配电包括输入配电和输出配电两部分。

必须按照分断能力和安装位置期望的断路电流来选择旁路电源上限保护断路器的类型。所选择的断路器还必须按照最大允许电流来保护静态开关的半导体和保证其分断能力在UPS输出熔断器和下限保护装置的分辨能力之间。

允许最大输入电流(In为额定输入电流值)、输入配电柜断路器容量(对市电及旁路输入均适用)、输出配电柜总断路器容量见表6-6。

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第六章 工程设计指南 42

表6-6 外部配电参数

UPS功率等级（kVA） 允许最大输入电流 输入配电柜配电断路器容量 输出配电柜断路器容量 20 43In 100A 63A 30 29In 100A 63A 40 21In 160A 100A 60 16In 160A 100A 6.10.2 并机系统外部配电

UL33系列UPS并机系统中每台单机输入电源应从配电柜各自独立的开关输出，具体容量要求见表6-6。蓄电池组为独立电池组，不得使用共用电池组。

输出配电柜输入开关容量需要依据冗余或备份的方式和期望输出的最大容量灵活选择，具体参数见表6-7。

表6-7 并机系统外部输出配电参数

输出断路器容量 并机方式 UPS容量 20kVA 63A 63A 100A 160A 200A 250A 300A 350A 400A 单机 1+1 2+1 3+1 4+1 5+1 6+1 7+1 8台增容 30kVA 63A 63A 125A 200A 250A 300A 400A 450A 500A 40kVA 100A 100A 200A 300A 400A 500A 600A 700A 800A 60kVA 125A 125A 250A 400A 500A 750A 850A 1000A 1000A E1-20011110-C-1.0

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7.1 蓄电池组

UL33系列UPS系统推荐以下几种阀控式铅酸蓄电池作为配套电池，各蓄电池单体的结构参数如表7-1。

表7-1 各种单体蓄电池参数

电池厂家 安圣 CSB 汤浅 电池型号 U12V38/A U12V65/A U12V100/A GP12440 GP12650 GP121000 NP38-12 NP65-12 NP100-12 容量 38Ah/12V 65Ah/12V 100Ah/12V 40Ah/12V 65Ah/12V 100Ah/12V 38Ah/12V 65Ah/12V 100Ah/12V 长(mm) 宽(mm) 高(mm) 196 322 407 197±2 350±2.5 405 197 350 407 165 167 173 132±1.5 166±2 172 165 166 172.5 180 176 220 170±2 174±2 210 170 174 210 总高(mm) 210 200 250 170±2 174±2 235 170 174 240 重量(kg) 14 23.1 35 11.5 22 35 13.8 22.8 39 7.2 蓄电池柜

7.2.1 结构参数

UL33系列UPS系统配套的电池柜有UF-B0100-30和UF-B0065-30两种，表7-2列出了电池柜的各种结构参数。

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表7-2 电池柜结构参数

高名称 UF-B0065-30 UF-B0100-30 宽(mm) 850 1000 深(mm) 800 800 前门开启尺寸(mm) 620 660 前门开启角度(度) 150° 150° 后部散热通道(mm) 500 500 (mm) 1400 1800 柜体重量(kg) 150 150 重量(含电池kg) 850 1350 7.2.2 外形及尺寸

电池柜在运输和安装固定时，机柜和电池都是分离的。空机柜重量较轻，装满蓄电池后较重，因此应合理选择支撑架和地板承重能力。与UL33系列UPS系统配套的电池柜有UF-B0100-30和UF-B0065-30两种，外形尺寸和安装尺寸分别如图7-1和图7-2所示。电池柜的安装方式与主机安装方式相同。

图7-1 UF-B0100-30电池柜外型尺寸图

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图7-2 UF-B0100-30电池柜地脚螺钉位置图

7.3 SNMP卡及其软件

7.3.1 主要功能

UPS电源SNMP卡组件UF-SNMP111兼容10M/100M以太网，支持SNMP、HTTP、TFTP、TELNET、TTY等协议。抗干扰性满足IEC 1000-4-2.3.4 LEVER III 标准。辐射干扰满足CISPR 22 CLASS A标准。热插拔方式的设计，可以快速方便的进行直接替换维修。通过MIB库接入网管系统、通过IE等浏览器对UPS进行监控，同时也是我司网络集中监控系统中组成部分。

7.3.2 技术指标

输入/输出条件：UPS与SNMP卡间通信协议符合《UPS通信协议》；SNMP卡与后台通信由后台提供SNMP协议支持达到通信、管理的目的。 动态特性指标：可以在10M或100M以太网间在线切换 安全规范要求：符合EN60950标准取得CCEE认证 可承受的最高输入电压：30VDC 辐射发射要求：CISPR 22 Class A

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抗扰性满足：IEC 1000-4-2.3.4 Level III

适用网络：10BASE－T、100BASE－TX以太网。 MTBF：200000小时(Bellcore计数法)

7.4 网络软件

UL33 UPSiteCenter电源网络集中监控软件UF-WIN210N通过网络可以同时监控高达6万多台UPS，对UPS进行分层集中管理。并提供以下功能： ? 实时数据显示

? 历史记录（包括历史数据、历史事件和历史控制）的查询和打印 ? 遥控、遥调和遥测；计划任务处理；用户管理；安全管理 ? BP机、EMAIL事件告警通知

集中监控软件需要SNMP卡的支持。进行网络集中监控，首先需要在每台UPS上安装SNMP卡，使UPS成为网络上的一个节点，这样就可以通过广域网来实现监控。

7.5 MODEM

UPS设备的监控系统支持灵活方便的MODEM应用，满足用户远程管理的需求。主要的应用方式如下：

利用MODEM将用户的管理后台通过公用电话网接入，满足用户远程管理的需求。 通过设置相关的故障回叫参数，监控系统可以利用MODEM实现故障回叫功能，在UPS设备出现故障时，自动呼叫用户，请求实施管理。

7.6 C级防雷系统

SPD24Z型C级防雷箱可作为机房交流输入电源的一种防护措施，防止外部雷击或电压浪涌进入机房对各种设备造成破坏。如果低压配电系统输出端没有设置C级以下防雷系统、机房离低压配电输出较远或设备处于雷击易发地区，建议选择该配件。 C级防雷系统技术参数为通流量20kA，最大达40kA(只能一次使用)，冲击电流波为8/20μs。

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7.7 温度传感器

TMP12Z型温度传感器是我司设计的一种环境温度检测设备，其工作电压一般为12V，检测温度范围0~100℃，输出电信号1~5V。

当用户需要对蓄电池进行温度补偿充电管理时，应当选择TMP12Z型电池温度传感器并安装在蓄电池机柜或电池室内，然后用线缆将采集的温度信号传送至UPS电源机柜中监控板的J15上。该信号一般传送距离都较远，建议选用多心屏蔽电缆沿着电池输出电缆走线，以增加线缆强度，而又屏蔽掉线路中的干扰信号。

7.8 旁路隔离变压器

旁路隔离变压器的技术参数为： 输入电压：380V，三相 输出电压：380V，三相 额定频率：50Hz

额定容量：20/30/40/60kVA 绝缘等级：F级 绕组接法：Y/Y

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第八章 订货指南

8.1 设备器件总表

在订货选型时不但要正确选择UPS电源主机系统，还要选择各种配套设备。我司可以提供的配套设备主要有电池柜、蓄电池组、用于温度补偿的温度传感器、网络软件、SNMP卡、WEB/SNMP代理软件、C级防雷系统等。

? 注意

1、请使用公司推荐的MODEM。

2、我司OCI-6通信接口转发器型号为OC641Z，工作电源目前为直流48V或24V，具体施工时请参考该通讯模块手册。 订货选型可以参照表8-1。

表8-1 我司配套产品清单

种类 UPS电源 名称 20kVA智能UPS 30kVA智能UPS 40kVA智能UPS 60kVA智能UPS 型号 UL33-0200L UL33-0300L UL33-0400L UL33-0400L UF-B0065-30 UF-B0100-30 U12V38A U12V65A U12V100A GP12400 GP12650 GP121000 NP38-12 NP65-12 NP100-12 数量 单价 特别说明 电池柜 65Ah电池柜 100Ah电池柜 蓄电池组 安圣38Ah电池 安圣65Ah电池 安圣100Ah电池 CSB40Ah电池 CSB65Ah电池 CSB100Ah电池 汤浅38Ah电池 汤浅65Ah电池 汤浅100Ah电池 E1-20011110-C-1.0

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种类 温度传感器 监控软件 名称 温度变送器/0℃~100℃/1~5V UL33 UPSiteCenter电源网络集中监控软件 型号 TMP12Z UF-WIN210N 数量 单价 特别说明 SNMP卡/软件 UPS电源SNMP卡组件 调制解调器 串口转换器 防雷系统 变压器 变压器柜 配电柜 MODEM 485/232串行接口转换器 SPD-24-UPS电源三相C级防雷箱 旁路隔离变压器 旁路变压器柜 输入配电柜 输出配电柜 旁路柜 外加维修旁路柜 外加自动旁路柜 UF-SNMP111 SPD24Z 8.2 单机系统配置实例

下面以选用20kVA UPS电源单机为例，说明系统的组成。系统电池后备时间为30分钟，配置时可以选择一台20kVA UPS电源单机、一面UF-B0065-30电池柜、30节12V/65Ah安圣蓄电池组形成基本电源系统，用监控系统自身的RS485/232口进行后台通信、选用调制解调器进行远程通信等就可实现UPS电源基本使用和管理。其最小配置见表8-2

表8-2 最小20kVA UPS单机系统配置清单

种类 UPS电源 电池柜 蓄电池组 调制解调器 名称 20kVA智能UPS 65Ah电池柜 安圣65Ah电池 MODEM 型号 UL33-0200L UF-B0065-30 U12V65A 数量 1 1 30 1 单价 备注 选件 选件 选件 表8-3示出了计算机机房完备的成套UPS电源单机的供电系统配置清单。用SNMP卡及软件组件替代MODEM可以实现网络管理功能，输入配电柜容量为

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125A/380V/50Hz/3相，总输出配电柜容量在125A以下，分配电柜容量可以依据负载情况自定或选用配电箱。

表8-3 20kVA UPS单机系统完整配置清单

种类 UPS电源 电池柜 蓄电池组 温度传感器 监控软件 SNMP卡/软件 防雷系统 变压器 变压器柜 配电柜 名称 20kVA智能UPS 65Ah电池柜 安圣65Ah电池 温度变送器/0℃~100℃/1~5V UL33 UPSiteCenter电源网络集中监控软件 UPS电源SNMP卡组件 SPD-24-UPS电源三相C级防雷箱 旁路隔离变压器 旁路变压器柜 输入配电柜 输出配电柜 型号 UL33-0200L UF-B0065-30 U12V65/A TMP12Z UF-WIN210N UF-SNMP111 SPD24Z 数量 1 1 30 1 1 1 1 1 1 1 1 单价 备注 选件 选件 选件 选件 选件 选件 选件 选件 选件 选件 8.3 并机系统配置实例

下面以40kVA UPS电源“1+1”并机系统为例，说明其配置。系统电池后备时间1小时，配置时可以选择两台40kVA UPS电源单机UL33-0400L、四面UF-B0100-30电池柜、120节12V/100Ah安圣蓄电池组、一面输入配电柜、至少一面输出配电柜形成基本电源系统。用监控系统自身的RS485/232口进行后台通信、选用调制解调器进行远程通信。以上组成即可实现UPS并机系统的基本使用和管理。输入配电柜容量为250A/380V/50Hz/3相，总输出配电柜容量在250A以下，分配电柜容量可以依据负载情况自定或选用配电箱。其基本配置见表8-4。

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