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ups的空开、电缆及电池的配置计算

发布于:2020-12-14 16:22:14 来自:电气工程/工业自动化 [复制转发]


很多朋友问到关于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,那么今天我们来详细了解下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。


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:

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: 

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。

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AH 487.6AH,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


其中:

W----电池组提供的功率

P-----UPS额定功率

cos--功率因数

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



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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只看楼主 我来说两句抢沙发
这个家伙什么也没有留下。。。

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