UPS的使用和计算方法

思考的牛

一、 目的
 确保机房和桌面设备安全运行；
 分析用户实际需求，按照标准满足用户需要。



二、 UPS的作用
 市电中断时重要用电设备有干净纯洁的电源使用
 在市电没有中断时，但是电源有杂波干扰，电压忽高忽低，频率变化频繁而影响计算机正常运行，如果经过UPS，其有稳压稳频的作用，电源干净可靠


三、 UPS的使用范围
 一般均应用于保护重要设备，例如：计算机设备，精密仪器等。
 并非所有负载均适用，尤其是电感性负载，像电风扇、空调等家电均不适用
 复印机、激光打印机等激活电流较大的设备亦不适用于UPS
 平时UPS长期处于超载使用时，将缩短电子组件及UPS的寿命


四、 UPS的种类
1、 常见分类


UPS种类
后备式
在线式
线上互动式

容量
250VA-2KVA
1KVA-100KVA以上
1KVA-5KVA

功能
基本功能
完全保护功能
较完全保护功能

转换时间
<10ms
0ms
4ms

输出波形
方波(多数)
正弦波
正弦波

适用负载
PC终端设备
服务器、小型机
工作站、网络设备


2、 根据UPS的备用时间
 UPS依备用时间可分为标准型及长效型
 标准型UPS备用时间为5-15分钟，长效型为1-8小时
 假如您的设备停电时，只需要存盘、退出即可，那选用标准型UPS
 假如您的设备停电时，仍须长时间运转，那须选用长效型UPS



五、 UPS相关参数计算方法
1、 计算和确定相关参数前的注意事项
 UPS的配置先要考虑哪些重要用电设备要做电源保护，从而计算出其负载
 计算负载容量时只能以负载最大功率计算
 所保护之设备均会标示其功率(w)值或电流（A）值
 如是功率(W)值÷0.8=VA值
 如市电流(A)值×220＝VA值


2、 UPS和电池容量的计算举例
一个计算机机房有4台PC机，一台服务器，一个网络交换机需要进行2小时电源保护，计算步骤和方法实例如下：
  A. 总负载功率计算
 4台PC机 250W X 4 = 1000W
 1台服务器 700W X 1 = 700W
 1台网络交换机 100W X 1 =100W
 以上合计：1800W
  B. UPS容量计算(按常用的在线式UPS计算)
 在线式UPS一般功率因数为0.8，1800W÷0.8=2250VA
 考虑UPS容量的冗余，一般以20%到30%（UPS最佳工作状态是负载70%到80%）
 UPS容量应该为2250VA X 1.3 = 2925VA，从而可以得出选用3000VA的UPS
  C. 品牌和型号的确定
 建议选择主流的APC品牌
 考虑空间放置、价格等问题，在此选择APC SURT3000XLI
  D. 电池容量的计算
 APC SURT3000XLI功率因数为0.8(厂商资料所得)
 该UPS实际功率为3000VA X 0.8 = 2400W
 APC SURT3000XLI UPS的电池直流电压为192V（查资料可以得出）
 根据W = U X I，所以I = W ÷ U =2400 ÷ 192 = 12.5A，计算可得电流是12.5A
 延时1小时得用12.5AH的电池，现在需要延时2小时，即需要25AH的电池
 按市场主流松下电池规格：24AH-12V；38AH-12V；65AH-12V；100AH-12V
 根据以上计算可以选用38AH-12V的松下蓄电池一组就可以延时2小时
 UPS常用电池电压为12V，而APC SURT3000XLI UPS的电池电压为192V，所以应该需要16节（192V ÷ 12V =16）
  E. 由此可以得出：
 选用APC 3KVA的UPS(APC SURT3000XLI)
 配置16节38AH-12V的松下蓄电池
 加一个电池箱，可以让受保护的设备延时2小时电源保护


六、 UPS日常使用注意事项
   1、 首先给UPS供电，使其处于旁路工作状态，然后再逐个打开负载
   2、 关机顺序可以看做是开机顺序的逆过程，首先逐个关闭负载，再将UPS关闭
   3、 在开机之前，注意负载总功率不能大于UPS的额定功率
   4、 在市电中断后，UPS由电池组供电并自动关机后，不要再利用UPS电池组供电开机，以避免电池因过量放电而损坏
   5、 当市电发生异常而转为UPS电池组供电时，应及时关闭负载并关机，待市电恢复正常再开机使用
   6、 UPS的使用环境要求清洁、少尘、干燥
   7、 UPS电池组对温度要求则较高，标准使用温度为25℃，不要超出15℃~30℃
   8、 UPS的电池组会存在自放电现象，如果长期放置不用会导致电池组损坏，因此需定期进行充放电。
   9、 UPS也不宜长期处于过度轻载状态下运行，应避免UPS对低负载设备放电；
   10、 UPS所接负载应是固定电阻的负载，如空调、变频设备等不能使用。

思考的牛

如何确定您需要何种类型的UPS电源？通常，个人办公及家庭用户可以考虑后备式机型，如山特后备式UPS电源价格低廉， 外形轻巧，是个人电脑的理想伙伴。有着很高的性价比；对于中小型系统的网络 用户、服务器或精密仪器等，则多用在线式或在线互动式UPS，能较好地抵抗来自电网上的各种侵害，其功能完善，并大多具有智能监控和网络连接功能，实现远程控制和智能化管理。对于大型的重要设备和系统，大功率的山特在线式UPS提 供稳定的电源保护必不可少。  

具体如何确定所需的功率（VA）大小？则需列出所有需要保护的设备，别忘了显示器、终端、外挂硬盘。 每一设备的电压及电流数据可在背板上找到，把两者相乘即可得VA值。有些设备用 瓦特表明电能需要，见瓦数乘以1.4即可得大致的VA值。对于整体设备的功率则以其额定数为基准。把所有设备的VA值汇总，将汇总值加上百分之三十的扩充容量，以备系统升级时用。  

如何配置后备延时时间？由于系统和设备的不同，选取的UPS型号和配置也不同。标准性UPS本身机内自带电池,在停电后一般可继续供电几分钟至几十分钟； 而长效型UPS配有外置电池组,可以满足用户长时间停电时继续供电的需要，后备时间可以设计为数时分钟 到十几个小时或更长。一般长效型UPS备用时间主要受电池成本、安装空间大小以及电池回充时间等因素的限制。一般在电力环境较差，停电较为频繁的地区采用UPS与发电机配合供电的方式。当停电时,UPS先由电池供电一段时间,如停电时间较长,可以启动备用发电机对UPS继续供电，当市电恢复时再切换到市电供电。

电池供电时间主要受负载大小、电池容量、环境温度、电池 放电截止电压等因素影响。根据延时能力，确定所需电池的容量大小，用安时AH值的来表示，以给定电流安培 数时放电的时间小时数来计算。

一般UPS配置以一下公式计算：

UPS电源功率(VA)×延时时间(小时数)÷UPS电源启动直流=所需蓄电池安时数(AH)

以山特C3KS延时4小时为例我们来计算下:：（注:山特C3KS的启动直流为:96V）

      3000伏安×4小时÷96V=125AH

结果是需要125AH的电池才能满足4小时的供电,但是普通蓄电池一般没有容量为125AH的一组8只(因为C3KS的启动直流是96V-(UPS在出厂时的标准直流电压)，一般蓄电池大都为12V直流,96V(UPS启动直流电压)÷12V(蓄电池直流电压)=8。所以以8只电池为一组)蓄电池。

我们可以选择一组100AH电池来对其进行配置;其延时时间为：

100AH(蓄电池容量)×96V(UPS启动直流)÷   3000V(UPS电源功率)=3.2小时

也可以选择2组(16只)65AH的蓄电池并联进行配置!其延时时间为:65AH×2×96V÷3000VA=4.16小时

美国山特UPS电压在出厂时的标准启动直流电压:

MT1000SC1KS C2KS-C3KS C6KS-3C20KS 3C3-10KS--3C340KS  

      24VA           36V        96V          240V      384V

美国山特UPS电压输出功率因数均为0.7；如山特C1KS最大支持负载功率为:1000V×0.7=700W,所以山特C1K的最大支持负载为700W,以此类推!!(注:一般为了能够更好的使用UPS,建议UPS电源最好不要无负载/满载或超载使用,UPS电源最好的负载功率是其标准负载的70%-80%左右,如C1K最好带的负载为500-600(w)的负载!这样能够更好的发挥UPS电源本身的优势特点及延长UPS电源使用寿命!)

ckj

不错，学习了。。。。

啊州

学习了

简单视觉

还不错。学习了。感谢！