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　　ups电源技术指标标准:线性负载与非线性负载，这本来是一个电工基本原理问题。但是UPS总是要遇到这两类负载，因此必须要有个清晰的认识，才能正确认识和使用UPS。

　　在国标GB/T6270.3中对线性负载和非线性负载都有明确的说明，如下:

　　1、线性负载linearload

　　当施加可变正弦电压时，其负载阻抗参数（Z）恒定为常数的那种负载。

　　2、非线性负载non-linearload

　　负载阻抗参数（Z）不总为恒定常数，随诸如电压或时间等其它参数而变化的那种负载。

　　从以上的说明可以看出，这两种负载的本质区别是，在正弦电压的作用下，其阻抗值是否改变。而和它们是容性负载或感性负载没有关系。在线性负载中，有电感性的，有电容性的，也有纯电阻性的。功率因数不尽相同，但只要符合上面的条件，则都是线性负载。不要认为只有纯电阻性的负载是线性的，而感性和容性负载则都是非线性的，那是不对的。不要把线性、非线性的问题，和功率因数的问题混同起来，这是两个不同的概念。

　　线性负载和非线性负载的一个本质区别，就是在正弦电压作用下，线性负载的电流也是正弦的。而非线性负载的电流则是非正弦的。

　　在诸多负载中，非线性负载很复杂，电流波形种类很多。有尖峰的、有双峰的等等。为了说明非线性与线性电流差别的程度，用一个参数来表示，这就是峰值因数。在GB/T7260.3标准中是这样说的:

　　3、峰值因数peakfactor

　　周期量的峰值对方均根值之比。

　　注:术语"尖峰因数"（crestfactor）与此同义。

　　一般最大峰值因数的负载是台式个人计算机，峰值因数约为2.7。一个计算机系统的电流峰值因数约为2.3左右。正弦电流的峰值因数则是1.4。所以一般UPS都把能带非线性负载的峰值因数定为3，完全能满足负载的需要。特别是大型的UPS的峰值因数为3，更没有问题。只有极个别的小型UPS把峰值因数定为5。

　　对于峰值因数的的认识，有一个问题需要引起人们的重视，那就是有人认为，峰值因数是指负载启动时的启动冲击电流的倍数，按这个数据来要求UPS的峰值因数，这就不对了。

　　UPS所带的负载大多是计算机设备，通信设备等，这些设备又多是非线性负载。因此，UPS能否带非线性负载，能带多少非线性负载，带了非线性负载又会造成什么影响等，这些问题是制造厂/供应商所关心的问题，更是广大用户所关心的问题。但是非线性负载五花八门，总得有一个大家共同认可的衡量标准。因此，IEC标准中便制定了一个基准非线性负载（Referencenon-linearload），做为标准性的附录列入自己的标准中。在我们这个国标中也在附录E中给出了这个基准非线性负载电路，如下图:

　　GB标准中也规定了各个参数的数值。例如，在某一负载量S下，可调电阻R1与串联电阻RS应消耗S的0.7，即功率因数为0.7，负载电压的纹波电压为5%。UC=1.22U，R1=UC2/0.66S，RS=0.04U2/S，C=0.15/R1。单个非线性负载容量最大为单相33KVA。

　　在使用时，对于单相UPS，调节R1使其功率达到UPS的输出额定功率，最大不超过33KVA。对于三相UPS，可用三个相同的单相基准非线性负载，分别接在各相电压上，或分别接在各相间电压上（视其设计而定）。构成三相平衡负载，最大容量不超100KVA。

　　这就是GB/T7260.3-2003标准的有关内容。在2000年发布了一个部标«YD/T1095-2000通信用不间断电源—UPS》通信行业标准，虽然根据EN和IEC标准也选用了这个基准非线性负载，但是在使用说明上却有所不同。

　　我国这个通信行业标准附录A中的A4非线性负载与UPS的连接中的A4.1（单相UPS33KVA以下的），和A4.3（三相UPS100KVA以下的）的规定。它和我们的国标EN、IEC、我国的GB标准的规定是完全相同的。

　　问题出现在当UPS额定容量单相超过33KVA，三相超过100KVA的连接方法。即我国这一通信行业标准的A4.2和A4.4与GB标准就有所差别。

　　这个通信行业标准规定为:

　　A4.2对于额定容量大于33KVA的单相输出UPS，可用容量为33KVA的非线性负载，仅增加线性电阻与R1并联来获得满足UPS要求的视在功率及有功功率。

　　这个意思很明确,就是再用线性负载电阻直接与R1并联,并调节使整个非线性负载的容量分别等于被测UPS的额定输出的视在功率和有功功率值(一般大功率UPS负载功率因数为0.8),实际上是做了一个更大的基准非线性负载.

　　但是GB标准却不是这个说法,现录下:

　　a）与我国的这个通信行业标准内容相同(略)

　　b)额定值在33kVA以上的单相UPS，使用表观功率为33kVA的基准非线性负载，再加上线性负载，使之达到UPS的额定表观功率和额定有功功率。

　　这个意思也很明确，就是33KVA的非线性负载调好后便不再动了，做为一个固定设备。若单相UPS容量超过33KVA，在基准非线性负载的外面并上线性负载。当然不是纯电阻性负载。用这个线性负载加上33KVA的非线性负载，调整到UPS要求的额定负载的视在功率和有功功率。并不是加一个线性电阻与负载电阻R1直接并联。而是一个线性负载加上一个33KVA固定非线性负载。

　　这两种接法显然是不同的，二者对UPS作用的结果也不会是一样的。例如，一台100KVA的单相输出UPS，按照GB标准用一个33KVA的基准非线性负载，再并上一个约67KVA的线性负载调节合适即可进行检测。可是按照我国的这个通信行业标准就要改变非线性负载R1的数值，使总容量达到要求的100KVA的数值，以进行检测。当然，我国的这个通信行业标准要严的多。

　　对于容量超过100KVA以上的三相UPS的非线性负载的连接，我国的这个通信行业标准规定如下:

　　A4.4对于额定容量大于100KVA的三相输出UPS，可采用上述第3条非线性负载（即3个33KVA非线性负载分别接在三相上—本文作者注），然后在每个线性负载上增加线性电阻，使其总容量达到UPS所要求的额定容量及有功功率。

　　这和单相的UPS一样，在每个非线性负载的电阻上再并联电阻，使总容量达到UPS要求的数值。

　　而GB标准写的也很清楚:

　　c）与我国的通信行业标准的内容相同（略）

　　d)额定值在100kVA以上的三相UPS，根据c)款，应使用100kVA的基准非线性负载，再加上线性负载，使之达到UPS额定表观功率和额定有功功率。

　　对于容量大于100KVA的三相UPS，两种标准的差别与容量大于33KVA单相输出的UPS相同。都是把线性负载加在什么地方的问题。

　　我国的这个通信行业标准选用了EN标准的这个非线性电路,但在使用上却不尽相同.要求的严格的多。二者显然是不同的。

　　我国市场上的UPS很多是进口设备,特别是大容量UPS都是进口设备.欧洲UPS厂家都标明自己的产品是符合EN50091(或IEC)等标准.在标写具体性能指标时,对于容许非线性负载能力的标注上,有不同的处理方法.不少UPS都不标明这一项,有的笼统标注符合EN50091-1标准不具体写明数据,也有的厂家认真细致一些,对容量大于100KVA的三相UPS,则写为按照EN50091-1标准为100KVA.

　　如有个著名品牌UPS的技术性能指标就是这样写的:

　　Outputnom.power100—800KVA

　　Permissiblenon-linearloadAccordingtoEN50091-1100KVA

　　若一台三相800KVAUPS,它是按照EN标准可带100KVA基准非线性负载,再加上并联的线性负载调到800KVA(640KW).那么这样一台UPS拿到中国来检验是合格呢?还是不合格呢?按照上述我国这一通信行业标准应带800KVA的非线性负载,能通过吗?若通不过又怎么办?

　　在实际操作上,我国的这个通信行业标准也有些实际问题.例如,A4.2对大于33KVA的单相输出UPS,仅增加线性电阻与R1并联.若检测一台100KVA的UPS,多并电阻是很容易办到的,电阻总值为原来的1/3左右,其它器件呢?电容不变,电压纹波还能保证5%吗?电流为原来的3倍,二极管、串联电阻会不会烧毁呢?能按照这个标准所说的仅增加并联电阻就可以了吗?显然是不能应用的。

　　从以上的分析可以看出，这个部标在这点上，是有问题的，它不符合国际标准和我国新推行的GB/T7260.3标准

　　交流不间断电源(UPS)常用技术参数

　　1、设备运行条件

　　①环境温度:0~40℃.

　　②相对湿度:≤95%(25℃,无凝露).

　　2、输入指标

　　①额定电压:220/380VAC(主输入电源为三相三线,旁路输入电源为三相四线).

　　②额定频率:50Hz.

　　③输入电压允许变动范围:-15%~+10%.

　　④输入频率允许变动范围:±5%.

　　⑤功率因数:>0.8(满负荷).

　　⑥电压谐波失真度:≤5%.

　　⑦功率软启动:10~15s内爬升到额定功率.

　　3、整流器输出指标

　　①额定电压:按产品技术条件.

　　②稳压精度:土1%.

　　③电压可调范围:(2.00×n~2.40×n)Vdc

　　n一单体电池只数.

　　4、逆变器输入指标

　　电压范围:(1170×n~2.40×n)Vdc.

　　n一单体电池只数.

　　5、逆变器输出指标

　　(1)额定电压:220/380V(三相四线).

　　(2)输出电压可调范围:±5%.

　　(3)额定频率:50Hz.

　　(4)稳压精度:稳态:≤±1%.

　　瞬态:≤±5%.

　　(5)瞬态电压恢复时间:≤50ms.

　　(6)频率精度:土0.1%(内同步).

　　(7)频率同步范围:±0.5,±1,±1.5,±2Hz(可调).

　　(8)频率调节速率:0.1~l1Hz/s.

　　(9)电压波形失真度:单谐波:≤3%;

　　总谐波:≤5%.

　　(10)三相输出电压不平衡度:<±1%(平衡负载);

　　<±3%(50%不平衡负载);

　　<±5%(100%不平衡负载)

　　(11)三相输出电压相位偏移:<±1°(平衡负载);

　　<±3°(不平衡负载).

　　(12)过载能力:10min(125%额定电流);

　　10s(150%额定电流).

　　(13)限流:100%~110%额定电流可调.

　　(14)负载功率因数:0.8(滞后).

　　6、噪声:≤60~70dB(A)(距离设备lm处)

　　7、效率:≥90%(满载时)

　　8、静态开关指标

　　①过载能力:l00ms(10倍额定电流);

　　②转换时间:≤lms.

　　9、蓄电池

　　①阀控式密封铅酸蓄电池:每台UPS各接一组;

　　②浮充电压允差:1%;

　　③浮充电压:2.23~2.27V/单体;

　　④均充电压:2．3—2．4V/单体;

　　⑤放电终止电压:1.67~ 1.7V/单体;

　　⑥寿命:浮充运行情况下不低于10年(25℃).

　　10、电磁干扰:符合GB9254或CISPR22标准要求

　　11、防雷要求

　　UPS输入端应提供可靠的雷击浪涌保护装置,在下列模拟雷电波发生时,保护装置应起保护作用,使得设备不被损坏:电压脉冲10/700μs,5kV;电流脉冲8/20μs,20kA.

　　12、UPS应具有遥控、遥信、遥测功能,具有电池监测及保护系统

　　通信内容包括:输入电源故障、整流器故障、逆变器故障、工作方式(整流器、逆变器、旁路)、同步方式(内同步、外同步)、直流电压低、直流电压高.

　　UPS的所有告警信号应通过继电器干节点引至UPS的端子板上.

　　二、UPS配置与计算

　　(一)UPS蓄电池容量计算

　　蓄电池必须在一段时间内供电给逆变器,并且在额定负载下,其电压不应下降到逆变器所能允许的最低电压以下.由于蓄电池的实际可供使用容量与放电电流大小、蓄电池工作环境温度、蓄电池存储时间的长短、负载种类和特性(电阻性、电容性、电感性)等因素密切相关,只有在充分考虑这些因素之后,才能正确选择和确定蓄电池可供使用容量与蓄电池标称容量的比率.

　　蓄电池的最大放电电流可由下式求得:

　　其中:S——UPS电源的标称输出功率;

　　COSφ声——负载的功率因数,一般取为0.8;

　　η——逆变器的效率,一般也取为0.8;

　　Ei——蓄电池放电终了电压.

　　可以先求出所需蓄电池的最大放电电流,再根据负载的性质以及UPS电源要求蓄电池应该提供的放电时间来求得蓄电池的容量.

　　为了说明这个问题,不妨举一个例子:

　　一台负载功率因数PF=0.8,效率η为80%的1kVAUPS,在要求后备时间为8小时的情况下,应选多大容量的电池多少只?(已知电池额定电压为12V×7=84V)