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UPS电源的空开、电缆及电池的配置计算

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点击次数:190 更新时间:2023年03月29日08:51:07 打印此页 关闭
很多人问到关于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,那么详细了解下UPS的相关计算。
  
  一、UPS空开及电缆的配置
  
  一、UPS如何计算空开
  
  首先要看下,UPS如何计算空开。
  
  二、UPS输入电流的计算方法
  
  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,,更大功率是产品的实际更大功率,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35mm2)
  
  输出线缆(mm2)=152/5=30mm2(实际可采用35mm2)
  
  电池线缆(mm2)=200/4=50mm2(实际可采用60mm2)
  
  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、计算蓄电池的更大放电电流值:
  
  I更大=Pcosф/(η*E临界*N)
  
  注:
  
  PUPS电源的标称输出功率
  
  cosфUPS电源的输出功率因数
  
  ηUPS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更大/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更大=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更大/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12V100AH40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率=电池组提供的功率W/每组电池额定节数
  
  即:
  
  W=/(?×N)
  
  其中:
  
  W----电池组提供的功率
  
  P-----UPS额定功率
  
  cosØ--功率因数
  
  ?-----UPS满载时逆变器效率
  
  N----UPS每电池组额定节数
  
  举例
  
  某品牌NT系列80KVAUPS后备时间30min,选用DCF126-
  
  12系列电池。计算电池容量?
  
  某品牌NT80KVAUPS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=1.75vUPS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)=/η
  
  =/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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