不间断电源（UPS）系统技术规格书

不间断电源（UPS）系统技术规格书19.1 总则19.1.1 说明1. UPS系统须包括一组整流器/蓄电池充电器电池变器、静态旁路转换开关、同步设备、保护装置、外部机械旁路开关、隔离变压器及附件，如本技术说明书之规定。当正常电源发生故障或供电质素变坏时规定的允许限度内自动连续不间断地维持供电。在应急期间，由蓄电池放电。经逆变器，向负载连续供电，须能维持到所规定的时间或等到正常电源恢复供电为止。2.UPS须设计成模件化，使可藉并联多个模件来增加UPS之功率以满足新的运行需要和提高可靠性。关于此点，由一个模件组装成多个模件能在工地进行并不需太长的安装时间﹐而且不需要将设备运回工厂改装。3.在单个模件系统中须装备整流器/充电器、逆变器、静态旁路开关、及具备所有必需的监视和控制功能，并装置在一个柜中。多模件系统中，每个模件须各自有单独的柜体装备整流器/充电器、逆变器及单模件所需的监视和控制功能﹐而在另一单独的柜体中装置系统的监视和控制功能和旁路开关。19.1.2 保证质量的特殊要求1. UPS必须设计为连续可靠运行UPS的每个单独的模件，即整流器/充电器单元、逆变器单元及静态开关等的“平均故障间隔时间”(MTBF)必须超过18000小时。2.为保证最小停机时间，UPS的“平均修理时间”(MTTR)不得超过1小时。MTTR须包括诊断故障，和在工地更换模件并修复至正常状态所需的时间。3.以上引述的额定值须为计入适当的降低额定系数后的有效值。额定值须经调整以适合当地的条件，即最高环境温度等确定UPS的容量时必须考虑由于所接负载的非线性而引起的降低额定系数。4. 标准整个UPS须根据下列标准之最近修改本进行设计和制造：GB7260-1987不间断电源设备GB/T14715-1993 信息技术设备用不间断电源通用技术条件GB2421-1999电工电子产品基本环境试验规程总则GB2423.1-1989 电工电子产品基本环境试验规程第一部分：低温试验方法GB2423.2-1989 电工电子产品基本环境试验规程第二部分：高温试验方法GB2423.3-1993 电工电子产品基本环境试验规程第三部分：恒定湿热试验方法GB2423.5-1981 电工电子产品基本环境试验规程第五部分：冲击试验方法GB2423.10-1981电工电子产品基本环境试验规程第十部分：振动正弦试验方法GB4943-2001信息技术的安全GB5080.7-1986 设备可靠性试验 第七部分定失效率假设下的失效率与平均无故障时间的验证试验方案GB9254-1998信息技术设备的无线电干扰极限值和测量方法JB/T8451-1996固定型阀控密封式铅酸蓄电池19.2 产品19.2.1 系统之运行UPS之设计须能使其于下列方式下运行：1. 正常运行关键负载须由逆变器连续供电。整流器/蓄电池充电器由主电源供电并向逆变器供直流同时向蓄电池浮充电。2. 应急主电源故障，关键负载须由逆变器供电，而不经任何切换自蓄电池取得电源电源故障或恢复均不能中断对关键负载之供电。如在主电源恢复供电前蓄电池已完全放电，则UPS须自动切断。3. 再充电主电源恢复后，整流器/蓄电池充电器须供电给逆变器，并同时向蓄电池再充电。以上之运作须自动进行，并不能中断对关键负载之供电。4. 静态旁路如UPS必须停止服务进行维护或因内部故障或严重过载而需进行修理经静态旁路转换开关将负载转换至外部交流电源而不中断供电UPS的逆变器自动同步于交流旁路电源后，进行负载再转换。一旦电源已同步，静态旁路开关，须并联两个电源而将负载自旁路电源转换至UPS的逆变器输出上﹐并允许逆变器突接于负载然后断开旁路输入电源。5. 降级如仅蓄电池需要维修而停止服务由断路器将其自整流器/蓄电池充电器和逆变器上断开。此时UPS须能继续起作用除非交流主电源中断。6. 机械旁路方式UPS必须装置外部机械旁路开关以便手动将整个UPS旁路进行维修。负载转移至旁路电源及自旁路电源转回，须由“先通后断”的顺序转换以使转换中对负载之干扰不超过本技术说明书之规定。19.2.2 对设备功能之要求1.材料、零件及部件A.组成UPS之材料及零件必须为新制成、高质量、无任何缺陷及不完善之处。B.所有电子装置必须为全固态。所有半导体装置必须密封。继电器均须为防尘型。C.所有固态的电力部件和电子装置的最高工作电压流和di/dt率不得超过其制造厂商制定额定值的75%。固态组件外壳的工作温度不得超过其额定工作温度的75%。电解液电容器须为计算机级，其工作电压须低于额定电压之75%。D.UPS之设计须使瞬变、电压尖峰、电涌等受到抑制，且不出现于UPS之 输出电路中。E.UPS的固态功率切换电路和控制系统，须为单元化结构，便于维修并缩短停机时间有固态的功率切换单元最好为抽出式，并可于UPS之前方抽出。F.UPS之设计须能易于进入单元和组装之内部。零部件、试验点和端子的放置位置必须易于接近以作回路检验整和维修而不需移开任何邻近的组件或组装。2.自诊断设备UPS须装置足够的内置诊断设备，以便于查明故障、维修和电路校验。UPS的每个电路组件，必须有适当的指示和测试点，以使每个组件的运作状态得按需要受到监视。UPS须装备事故记录仪，以便当需要时提供关键性数据或状态供分析。3.结构和安装A.UPS必须装于重型金属箱内，落地式安装。UPS结构必须坚固并有便于起吊、顶起和叉车搬运的设施。B.UPS柜须能并排排列。电力和控制线路必须分开并加以保护。在柜内须有电缆槽或电线管以装置输入，输出和柜间之连接线路。C.UPS柜须涂底漆和按制造厂商的标准涂面油。4.通风必须装置足够容量的鼓风机以冷却各部件使之运行于额定温度。鼓风机的电源必须取自UPS并当作关键负载之一部分风机必须有备用机风机须装风叶传感器，并连接至预告信号及控制屏上。5.整流器/充电器组件A.整流器/充电器组件须装有保护功能之断路器。断路器其额定容量及跳闸电流须能提供全部负载的要求﹐并能同时向放电的蓄电池充电。B.整流组件须由隔离绕组型干式电力变压器供电变压器于满载和最高环境温度运行时压器绕组之最热点温度须不超过变压器绝缘材料等级之温限。C.整流器/充电器组件之冲击涌流不可大于8倍正常满载输入电流。D.整流器/充电器组件﹐须装设限制其输入电流之装置﹐使UPS仅输入足够的功率以推动关键负载。此外，此装置亦须能预定最大功率值以限制蓄电池的充电电流电流限制于满载输入额定电流之100%至125%间调整。E.整流器/充电器组件﹐须具备以下的性能。即当UPS运行于使用蓄电池供电或被切断电源后流电源恢复至交流输入母线时在输入端上所需的初始电流不能超过额定负载电流之20%。经15秒钟后此电流将逐渐增加至100%满载电流。F.整流器/充电器﹐必须装有输出滤波器以减小脉动对充电器电压输出。在任何条件下脉动电压的均方根值(RMS)须超过1%在蓄电池断开时波作用必须充分以保证整流器/充电器之直流输出，符合逆变器之输入要求。当蓄电池断开时正常的运行须由整流器取得的直流电压维持。G.整流器/充电器除供电给逆变器外，须能按以下之规定对蓄电池再充电电电流须由电压加以调节并附有电流限定作用。充电率须足以使蓄电池于10倍的满载放电时间内自全放电而充至95%电池被再充电后流器/充电器，须能保持蓄电池于满充状态直至下一次应急运行。6.逆变器组件A.逆变器须为固态装置并能接受整流器/充电器或蓄电池的输出并供给交流输出。其运行特性须符合以下的规定。B.逆变器组件之输出接至一变压器及一组三相滤波器再接至输出端子。变压器必须为干式。当变压器于满载及最高环境温度条件下运行时﹐其绕组最热点之温度不得超过变压器绝缘材料之限度。UPS逆变器对高次谐波须具有低输出阻抗，使由负载而引起之谐波电压为最小。C.逆变器之输出频率与旁路电源维持于锁相的条件于规定之限度内。若旁路线路的频率超出了允许值，逆变器须锁相于一内置温度补偿的振荡器出频率调节器须于正常频率之+1%转移到旁路电源及+0.5%独立操作的旁路电源。D.逆变器必须装有故障敏感器态遮断器和输出断路器使关键负载自逆变器输出切离而不致超过本规范规定之限度。7.控制和指示UPS须装有内附的控制和指示屏。若提供单独的系统控制柜，则其结构和外形必须与UPS单元相衬，并须装有供输出和旁路开关连接的母线。控制和指示屏或系统控制柜须采用LED显示器包括能表现UPS运行情况所需的仪表、信号和指示器。A.仪表UPS至少须装备下列的仪表有表计的满刻度精确度至少须为+2%。a.带相选择开关的输入电压和电流。b.蓄电池直流充电/放电电流。c.蓄电池直流电压。d.带相选择开关的UPS输出交流电压及电流。带相选择开关的预备电源输入电压和电流。UPS输出交流电源 (kW)。UPS输出和预备电源的频率。B.警报及预示下列须配备有视听的警报及预示系统以有效地监视 UPS的运行：a. 整流器i.输入电压过低ii. 温度过热断路iii. 熔断器熔断b. 蓄电池i.断路器断开ii. 放电iii. 蓄电池电压低c. 逆变器i.输出电压过低ii. 输出电压过高iii. 相位失效iv. 振荡器故障v.温度过热断路vi. 熔断器熔断vii. 负荷过载viii.负荷过载断路ix. 逆变器断开d.静态转换开关i.禁止转换至预备电源ii. 禁止再转换至逆变器iii. 由预备电源供负载e.柜体i.环境温度过高ii. 通风扇故障C.控制须配备下列对系统的控制功能：a.UPS/旁路转换/再转换开关b.带保护罩之紧急断路按钮c.指示灯试验/复归按钮d.音响信号试验/复归e.+5%交流输出电压调节D.模拟控制屏在控制指示屏或系统控制柜上须装设带指示灯的模拟控制屏。模拟控制屏须描绘出UPS的完整的单线系统图。下列断路器必须在模拟控制屏上指示出：a.交流输入断路器；b.蓄电池断路器；c.系统输出断路器；d.系统旁路断路器。E.紧急断路必须配备就地紧急断路装置。触发就地紧急断路开关，须使组件之输入，输出和蓄电池断路器断开，将与所有电源完全隔离。当触发紧急断路开关，关键负载须不间断地自动转换至旁路电源。8.远方监视屏按图标的位置装置一台挂墙远方监视屏，至少须配备下列的指示：A.UPS接于蓄电池的信号；B.蓄电池接载信号；C.旁路接载信号；D.UPS单元故障总信号；E.带复归按钮的音响信号；F.指示灯试验按钮；G.系统有电指示。除上述各项外，UPS单元尚须提供无电压接点供连接至远方监视屏。9.系统旁路开关A.系统的机械旁路开关UPS须装置外部的机械旁路开关藉以手动旁路整个UPS以进行维修和运行。负载转换至旁路电源及自旁路电源转回须由“先通后断”的顺序转换以使转换中对负载之干扰不超过本规范之规定。B.系统静态旁路开关须装备一静态旁路开关以便当UPS故障或发生过载时﹐将负载不间断地自动转换至旁路电源。转换操作须按“先通后断”的原则进行，使静态旁路开关最好并联一断路器。此断路器与静态开关一起触发，然后自静态开关接载负载。如负载转换至旁路电源是由于过载所致，则当过载消除后负载须自动或手动转换回逆变器上。自动或手动转换则由选择开关选择。10.蓄电池A.总则a)UPS须有足够电源之独立蓄电池，此蓄电池需为大电流短时间放电。b)蓄电池的额定放电时间按设计需求来确定最少也有10分钟放电时间。c)蓄电池须为重型工业用，专门为电力供电而设计。所有蓄电池组的接线柱接器固定螺栓均必须涂以凡士林。d)在正常温度20C，蓄电池之设计寿命至少为五年以上。e)蓄电池装置须安装防震、防锈钢结构电瓶架上。B.电池电池须为12V可重复充电，低维护量，高性能的阀调式密封铅酸(VRLA)蓄电池。其容器由高度耐撞塑料制成，使具有防漏密封。每组终止电压为1.67V至1.85V。11.蓄电池断路器屏19.2.3 技术要求

UPS须装置蓄电池断路器适合大电流放电直流操作。当断路器断开时蓄电池须与整流器/充电器及逆变器完全隔离。当蓄电池之单个电池达到其放电极限时或由他控制功能发出信号，UPS须藉断路器跳闸而自动与蓄电池隔离。当蓄电池维修时，断路器亦可由手动操作。蓄电池断路器须安装在1.5mm厚镀锌钢板制成之箱内。1. 环境温度项目要求温度，C相对湿度，%大气压力，kPa使用条件0~4030~9086~106贮存、运输条件-10~4530~902. 保护A.UPS须配备内置保护装置以防止：a. 电力线路上过电压和低电压之涌流。b. 在输出端子上因电源并联而发生的过电压和涌流。c. 在配电系统中负载切换和断路器操作。d. 输出负载突然变化超出额定限量。e. 输出端子上之短路。f.UPS一只功率半导体损坏不致引起串级故障。最好能在控制屏上装设熔断器熔断指示。g. 必须装置恒温器以监视功率半导体之温度。当察觉到温度过高时，UPS须自动断开并将关键负载经静态旁路开关转换至旁路电源。B.UPSUPS内能使其本身和所连接负载永久性损坏的各种预计性的故障。必须用快速动作的限流装置以保护固态设备内部的故障须使UPS均须发出光示及音响指示。C.在UPS内须有能令维修人员了解跳闸原因的信息。3. 主要性能分类项目微型非在线式（额定输出容量3kVA以下)微型在定输出容量3kVA以下）小型在线式（额定输出容量3~10kVA，不含10Kva）中型在线式（额定输出容 量10~100kVA，不 含100kVA）大型在定输出容量100kVA以上）额定出功率(W)额定输出容量×0.8输入电压(V)220±10％220±10％220/380±10％380±10％380±10％输入频率(Hz)50±2.550±2.550±2.550±2.550±2.5输出电压(V)220±10%220±5%220/380±2%380±2%380±2%输出频率(Hz)50±0.550±0.550±0.550±0.550±0.5输出波形—正弦波正弦波正弦波正弦波波形失真(%)—≤10≤5≤5≤5负载功率因数正弦波0.80.80.80.80.8噪 声(dB)<55<60<60<70<80动态电压瞬变范围(V)—±10%±10%±10%±10%分类项目微型非在线式(额定输出容量3kVA以下)微型在线式(额定输出容量3kVA以下)小型在线式(额定输出容量3~10kVA，不含10kVA)中型在线式(额定输出容量10~100kVA，不 含100kVA)大型在线式(额定输出容量100kVA以上)瞬变响应恢复时间(ms)—≤100≤100≤100≤100电源效率(%)>80>60>65>75>80120% 过1111010载能力(min)备用时间(min)555710切换时间(ms)<10无无无无旁路开关切换时间(ms)——<5<5<5电池再充电时间(h)<16<16<24<24<24A.微型在线式不间断电源输出容量若不大于产品标准规定。B.非在线式产品供电输出频率也可以与电网同步。C.产品在使用条件下限工作时，备用时间允许暂时缩短。19.3 与楼宇设备自控系统(BMS)之分界1. 将由BMS监视和记录下列UPS的运行情况：A.输入电压过低警告B.输入电压过高警告C.直流电压过低警告D.直流电压过高警告E.系统过载警告F.系统过温警告G.控制电源警告H.输出电压异常警告I.散热风扇故障警告J.充电器故障警告2.所有状态由线路连接至BMS须传至调度箱，由其中的BMS设备将信息收集起来有状态指示须由成对的常开和常闭的干接点发出。3. 调度箱须装于UPS室内，其设计须经批准。19.4 安装19.4.1 总则1. 所有设备、电缆等须安装于图标或规定之位置。2. 所有设备均须稳妥固定固和支持物必须足以支持其荷载。3. 对所提供的电缆、电缆托盘、电线管及电线槽等之要求须按本规范书有关章节之规定。19.4.2 设备接地所有柜体必须有足够截面的电缆或母线接地体之接地必须接至框架上的接地端子接至基架的坚固部分而不须接至屏上。19.5 验收及测试s19.5.1 验收外观检查1.表面不能有明显的凹痕、划伤、裂缝、变形等现象，表面涂覆层不能起泡、龟裂和脱落，金属零件不能有锈蚀及其它机械损伤。2. 结构检查3. 开关操作方便，灵活可靠。零部件紧固无松动。4. 面板检查功能的文字符号及功能显示清晰端正符合有关标准的规定。19.5.2 主要性能试验1. 额定输出功率试验输入电压和频率按本节2.3(C)的规定输入，输出端接线性负载，负载的大小须满足额定输出功率。2. 输出电压和输出频率试验输出端接线性负载，负载大小须满足额定输出功率。分别测试电网供电和电池供电时的输出电压和频率。3. 波形失真试验输出端接线性负载，负载的大小须满足额定输出功率。用失真度仪分别测试电网供电和电池供电时的波形失真。4. 动态电压瞬变范围和瞬变响应恢复时间试验用记忆示波器分别测试以下两种情况的动态电压瞬变范围和瞬变响应恢复时间。A.负载从50%突然增加到100%或从100%突然减少到50%；B.输出接额定输出功率电网供电切换到电池供电或由电池供电切换到电网供电。5. 电源效率试验将功率表分别接在输入端和输出端上，然后测量（电池已充满电荷）额定输出功率时的输入功率，输出功率与输入功率之比须符合本节2.3(C)的规定