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如何选择长延时UPS与蓄电池的配置

日期: 2021-03-24
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1) UPS蓄电池选择

 

       (1)电池容量与放电率的关系。蓄电池的容量是指它的蓄电能力,它是充足了电的蓄电池放电测试至规定的终止电压的电量。标准YD1T799-2002规定,2V,6V,12V密封铅酸蓄电池的额定容量均为标准温度下(25℃)10小时放电率(I=0.1C10A)的容量。该标准明确指出6V, 12V蓄电池的容量以10小时放电率为基准。但是老的行业惯例及目前绝大部分厂家对于2V电池,是以10小时放电率(I=0.1 C,oA)来定义容量,而对于6V和12V电池,则以20小时放电率(I=0.0C20A)的容量。

 

       放电率与容量的关系:蓄电池放出的容量随放电电流的增大而减少。高放电过程使极板表面的有效物质发生强制性的变化,生成的硫酸铅很容易堵塞极板上的小孔,极板深层的有效物质就没有参加化学反应。这样蓄电池的内阻增大,电压下降就快,使电池不能放出全部的容量。

 

       10小时放电率放出容量为100 %, 20小时放电率放出容量为105%, 3小时放电率放出容量为75%, lh放电率放出容量为52%。放电电流与容量的关系可由下式决定:

       

       上式意味着以10小时放电率定义容量的蓄电池比以20小时放电率定义容量的蓄电池容量更足一些。在其他条件相同时,前者的成本更高些。

       

       上式适应电解液温度为一15℃一35℃的情况,若温度低于一15℃,则容量减少更为显著;当温度超过35℃时,则容量反而减少。

 

       特别对于室外型UPS用的蓄电池.如果需要尽可能充分利用蓄电池的容量,须改善电池的外壳温度。

 

       (3) 电解液数量和浓度与容量的关系。适当增加电解液数量和提高电解液的浓度,可以增加电池的容量,但须在允许范围,否则会加速极板的腐蚀,缩短电池的寿命。

 

       (4) 极板面积与容量的关系。对于一定厚度的极板,面积越大,参加反应的有效物质越多,电池的容量越大。

 

       (5) 欠充电与容量的关系。几次欠充电后,极板深层的硫酸铅不能还原,负极板将硫化,极板的有效物质减少则电池容量减少,所以电池不能长期处于欠充电状态。对于配置电池容量较大的长延时UPS,特别在停电比较频繁的地方使用,充电器的容足须足够。

 

       2) UPS设备选择

 

       UPS由许多部分构成,如UPS主机、充电器、电池、开关、电池柜(架)。各个部分选择不当,都有可能增加长延时系统的故障概率。以下几方面内容应重点考虑:

 

       (1) 应选在线式UPS。在线式UPS其逆变器可以长时间工作,功率器件的容量和散热在产品设计时有充分的。后备式、三端口式的UPS逆变器长时间工作能力较差,其原因是在产品设计时只考虑UPS短时间的后备工作状态,无论是功率器件还是散热器都是低标准的,不宜作为长延时UPS主机选择。英国CHLORIDEUPS的SYNTHESIS系列为在线式UPS。

 

       (2) 大功率UPS采用超长时间后备电池供电弊大于利。有些用户选择UPS时只追求后备供电时间,要求4h, 8h甚至十几小时,却忽略了整个电源系统的可靠性和经济性。这是因为:

 

       a.大功率UPS一旦后备时间超长,要使用上百只电池供电形成多组电池的串联和并联使用,每只电池对整个系统而言均为一个故障单元,一旦一只电池损坏,一组电池很快损坏。时间越长,故障单元越多,系统可靠性降低。据统计UPS系统的故障80%来自电池。

 

       b.后备时间越长,购买电池所用资金比例越大。以60kVAUPS为例,8h电池所用资金是整套设备的50%a,而电池是易耗品,3一5a须更换,造成资金浪费。

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