UPS电源(60Kw)设计方案.doc

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UPS60KW解决方案

目 录
1. 简介 2
2. 产品介绍 2
2.1 产品概述 2
2.2 产品展示 5
2.3 外观结构 5
3. 工作原理 6
3.1．UPS框架结构 6
3.2．正常供电模式 7
3.3．电池供电模式 7
3.4．旁路供电模式 7
3.5．维修旁路供电模式 8
4. 功能单元 8
4.1 整流器 8
4.2 逆变器 9
4.3 静态开关 10
4.4 主控制单元 10
5. UPS电源参数 11
6.1 环境要求 12
6.2 现场搬运 13
6.3 安装位置布局 13
6.4 电缆规格选择 13
6.5 UPS系统配电图 15
6.6 功率电缆连接 15
6.7 电池组的连接 16
6.8 UPS信号电缆的安装 17
6.8.1 RS232监控系统的安装与使用 17
6.8.2 SNMP卡及其网络管理的安装与使用 17
6.9 发电机与UPS的匹配设计 19
6.10 UPS与电机匹配设计 19
6.11 降低UPS输出零-地电压设计 20
6.12 UPS交流输入回路冗余供电设计方案 21
7. 使用与维护 23
7.1 开机前的检查事项 23
7.2 第一次上电开机 23
7.3 工作模式测试 24
7.4 操作界面介绍 24
7.5 日常运行管理 28
7.6日常维护 28
8监控管理 30
8.1.单机近程监控管理 30
8.2多计算机监控管理 30
8.3UPS网络化管理 31
8.4网络监控组网拓扑图 31
9. 设备容量估算 31
10. 服务承诺 32

1. 简介
致力于电源产品配套的研发、生产及销售，是国内少数能提供全系列工频纯在线式UPS及逆变电源的厂家之一；产品广泛应用于银行、证券、电信、航天、交通、税务、医疗、教育、部队、政府机关、科研机构和厂矿企业。公司广纳电源界技术精英和专家，加强技术研发，同国外知名品牌建立了良好的技术交流合作关系，不断开展科技创新，研制具有国际先进水平的电源产品，提高本公司产品知名度，塑造企业在国内外的良好形象。
2. 产品介绍
2.1 产品概述
采用IGBT高频正弦脉宽调制技术，电源输出品质好、功耗小、噪音低、体积小、寿命长、抗冲击能力强。高速数字信号处理器（DSP）、16-BIT专用CPU和可编程逻辑器件（PLD）等数字化技术应用于本系列UPS中，简化了传统的复杂的模拟控制电路及减少了零件数目，提高了系统的可靠性。图型化大屏幕全中文液晶显示，让使用者操作简易快捷，准确无误；弹出式告警窗口凸显UPS当前异常状况，让用户在第一时间直接了解故障原因，同时采取相应的措施。同时LCD显示系统状态图和UPS状态显示让用户直接了解UPS当前工作模式和运行状况。用户通过RS232通讯接口直接与电脑连接或通过网络实现远程监控，使UPS的当前运行状况和各种参数直接在电脑上显示。用户使用随智能网络管理监控卡（SNMP）配置的监控软件，可以同时监控多台UPS。
◆100%的数码技术
采用三块高速微控制器来实现电路控制、参数设定、运行程序管理，先进的自检和自侦测功能，可对电路板上的所有独立电路连接进行自检和故障分析。
◆IGBT的卓越性能
良好的高速开关特性；具有高电压和大电流的工作特性；采用电压型驱动，只需要很小的驱动功率；工作效率高(低损耗和低发热量)；驱动电路小型化，可靠性高。
◆完全满足从0到100%负载的跃变
完全满足瞬间满负载冲击的要求，无需切换到旁路，保持输出稳定可靠。
◆采用瞬时波形控制方式，输出电压波形失真小
瞬时波形控制，实现了以瞬时过载平衡度的控制；电流局部循环控制，使逆变器可对负载启动时的冲击电流，以及电涌时的过电流等进行高速控制；前馈控制可使UPS对负载变动进行快速响应。
◆三相分调，平衡稳压
在三相输入电压或负载严重不平衡时，也能完全确保三相输出电压的平衡。
◆冷启动功能
在无市电的状态下，可直接用电池启动UPS，满足用户的应急需求，可在满载的情况下进行冷启动操作。
◆延时软启动功能
完备的延时软启动功能，能大大减小系统启动过程中对设备和电网的冲击。
◆市电恢复自启动功能
UPS可以在后备电池实施欠压保护以后，交流输入恢复正常时，UPS电源自启动，恢复到正常工作模式。该功能与网络监控一起实现无人值守场合的UPS自启动功能。
◆密码权限保护
可设置使用者管理权限密码，以防非法操作修改相应的设置。
◆完善的防瞬态浪涌保护
内置D级防雷装置，可承受8/20us,6KV/20KA 的浪涌冲击, 可有效抑制市电输入端由于感应雷击或电网内大型的感性设备(如空调、电梯、电焊机、空气压缩机、水泵、开关电源等)启动或停止所产生的浪涌电压，将市电输入端钳制在额定范围之内，保证UPS和后端的重要设备不会因为过高的浪涌电压而损坏。
◆超低温升设计
功率部件采用超低温升设计，大大提高了系统的环境适应能力和可靠性。
◆温控式风冷模式
功率器件采用温控式强制风冷模式，可有效延长散热风机的使用寿命，同时降低UPS运行时所产生的噪音，提高设备的可靠性。
◆完善的保护与告警功能
具有交流输入过、欠压保护；输出过、欠压保护；输出过载、短路保护；逆变器过温保护、电池欠压预警、电池低压保护功能、电池过充电保护等多功能保护于一体，极大地保证了系统运行的稳定性和可靠性。具有多种告警方式，可通过声、光、LCD和网络传输方式对当前发生的告警进行及时、准确和详细的提示，在提高系统可靠性的同时，帮助维护人员准确快速地定位及排除故障。
◆友好的人机界面
大屏幕高清晰中文液晶显示界面，简易的操作界面，可方便快捷的了解系统当前运行状态和各项性能参数。
◆智能监控功能
通过RS232接口，配合UPS智能监控软件可与电脑进行通讯，UPS的各种参数一目了然地显示在通讯界面上。通过外置网络管理（SNMP）适配器，UPS具有直接上网功能，提供即时的UPS资料和电源讯息，通过各种网络管理系统进行通讯、管理，使UPS即刻成为网络中的一员。
◆完善的电池管理技术
在市电正常时，无需电池即可启动UPS，既满足用户的应急需求，也可在最大限度内修复损坏的电池；根据负载的容量自动调整电池放电的终止电压，有效地延长了电池的使用寿命；采用先进的均浮充自动转换的充电技术，节省充电时间，从而延长电池的使用寿命。
◆可设置的充电电流
根据系统配置电池规格，通过操作界面可以设置相应的最大充电电流，避免由于固定的充电电流所引起的电池过充或欠充现象，最大限度的利用电池。
◆历史事件记录功能
针对重要历史事件，如旁路，电池放电次数等记录在内置EEPROM存储器中，以供使用或维护时查询。
2.2 产品展示

3C3-60KVA

2.3 外观结构

3C3-60KVA外观结构图
3. 工作原理
3.1．UPS框架结构
UPS系统主要包括由整流模块(REC)和逆变模块(INV)组成的AC-DC-AC变换主回路、由可控硅组成的旁路静态开关和逆变静态开关、输出隔离变压器、蓄电池组以及输入输出配电开关等。
系统组成如图3-1所示，其中，整流开关控制主路交流电源输入，整流器将交流电源变换成稳定的直流电源，逆变器进行DC/AC变换，将整流器和蓄电池组提供的直流电源变换成交流电源，经过隔离变压器输出。蓄电池组在交流停电时通过逆变向负载供电。输入电源也可以通过旁路静态开关从旁路回路向负载供电。如需对负载供电不间断而对UPS内部进行维修时，使用维修旁路开关。

3.2．正常供电模式
在整流输入正常时，UPS一方面通过整流器、逆变器给负载提供高品质交流电源；另一方面通过整流器为电池充电，将能量储存在电池中。原理框图见图3-2。图中粗线表示电流路径，以下表示方法相同，不再另行说明。

图3-2
3.3．电池供电模式
当整流输入异常时，系统自动无间断地切换到电池工作模式，由电池组通过逆变器输出交流电向负载供电。市电恢复后系统自动无间断地恢复到正常工作模式。原理框图见图3-3。

图3-3
3.4．旁路供电模式
旁路供电工作方式有两种：一种可以自动恢复到正常工作模式；另一种需人工干预才能恢复到正常工作模式。
在逆变器过载、逆变器承受大负荷冲击等情况下，系统自动无间断切换到静态旁路电源向负载供电。过载消除后，系统自动恢复正常供电方式。当用户关机，或主路市电异常且电池储能耗尽，或发生严重故障等情况下，逆变器关闭，系统会切换并停留在旁路供电工作模式。在电池耗尽的情况下，如果主路市电恢复正常，系统可自动恢复到正常工作模式，其它情况需恢复到正常工作模式，则需要用户重新开机。原理框图见图3-4。

图3-4
3.5．维修旁路供电模式
对UPS系统及电池进行全面检修或设备故障维修时，可以通过闭合维修旁路开关，将负载转向维修旁路直接供电，以实现对负载不停电维护。维修时需要断开UPS内部的整流输入开关、旁路输入开关和电池输入开关以及输出开关，实现UPS内部不带电而对负载仍然维持供电的维修工作模式。原理框图见图3-5。

图3-5
4. 功能单元
4.1 整流器
整流器是将输入的交流电源整流成直流电源的变换器，本系列UPS采用双向可控硅（SCR）构成整流器，如图4-1所示，其输出的直流电压可受SCR导通角调整控制，可得到较小的失真率和较高的效率。整流器同时作为电池组充电器，具有过电压保护，过电流保护，保证整流器在任何情况下正常工作。
整流器的SCR触发控制信号直接由DSP(CPU)产生，相对于由复杂硬件电路构成整流触发控制板而言，只需极少的元件数目，即可完成整流控制、过压、过流保护和相序检测等功能。具有极高的可靠性，即使交流输入电压或整流器负载产生阶跃变化，也不会损坏整流器。

图4-1
4.2 逆变器
本系列UPS逆变器采用三菱原装进口IGBT模块，其抗冲击能力强，保护速度快，可靠性更高，极大限度的保证了UPS核心功能部位的可靠度。
1.IGBT功率模块
IGBT功率模块全称绝缘栅型双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor)，具有良好的高速开关特性；具有高电压和大电流的工作特性；采用电压型驱动，只需要很小的驱动功率；导通电压低，工作效率高(低损耗和低发热量)；驱动电路小型化，可靠性高。
2. 逆变器
逆变器采用IGBT功率模块构成的全桥式结构，采用正弦脉宽调制技术（SPWM）将直流电源变换成交流电源输出。如图4-2所示，图中仅表述一相逆变桥，其余两相相同。
IGBT功率模块上安装有浪涌吸收电路，用来抑制IGBT模块开通和关断时产生的浪涌电压，保证逆变器的可靠工作。
逆变器具有短路、过载和过温保护，如逆变器输出电压超出设定范围，会将交流输出自动切换到旁路。
三相输出的UPS采用三个独立控制的逆变桥，输出电压可自动独立调整，三相输出接100％不平衡负载，不影响UPS正常工作，同时仍可保证输出性能指标在标称范围之内。

图4-2
4.3 静态开关
静态开关采用SCR元件反向并联连接而成，如图4-3所示，当给SCR施加触发信号时，静态开关导通；撤消触发信号，静态开关截止。
当逆变器输出异常时，静态开关自动切换到旁路供电工作模式，等待逆变器输出正常之后，再切换回逆变器端。无论是将输出由静态开关旁路输入端切换到逆变器端，还是反向操作时，间断时间为数小于1.5ms，所以切换时，不存在断电的危险。
本系列UPS的静态开关和整流器单元采用德国西门康原装进口可控硅模块，其抗冲击能力强，可靠性高，最大限度的保证了UPS核心功能部位的可靠度。

图4-3
4.4 主控制单元
高速数字信号处理器（DSP）、16-BIT专用CPU和可编程逻辑器件（PLD）等数字化技术应用于本系列UPS中，简化了传统的复杂的模拟控制电路及减少了零件数目，提高了系统的可靠性。
所有相关模拟量信号经过高速微处理器控制中心运算处理后，控制相应的功能模块实现其功能。
微处理器直接输出数字信号，直接控制整流器、逆变器、静态切换开关的工作状态，同时实现交流输入过、欠压保护；输出过、欠压保护；输出过载、短路保护；逆变器过温保护、电池欠压预警、电池低压保护功能、电池过充电保护等功能。

图4-4

5. UPS电源参数
标称容量KVA

3C3-60KK60

交流输入
额定电压
380V
输入方式
三相四线+G
电压范围
±20%
频率范围
50Hz±5%
功率因数
0.8(满负荷)
旁路输入
额定电压
380V
输入方式
三相四线+G
电压范围
±20%
频率范围
50Hz±5%
电池
标称电压
384VDC
电池节数
32节12Vdc电池或32节2Vdc电池
充电电压
405Vdc
关机电压
315Vdc
充电电流
10A
输出
输出电压
380V
稳压精度
±2%
动态电压瞬变
±10%（0~100%负载变化）
动态电压恢复时间
<100ms
波形
正弦波
电压畸变
线性负载,THD<3%; 非线性负载 THD<5%
功率因数
0.8（滞后）
频率同步范围
50Hz±2.5Hz
频率精度
±0.1%
逆变器过载能力
105%<负载<125%时，可长期带载；125% <负载<150%时，1分钟后转旁路输出；负载>150%时，200ms后转旁路输出
旁路过载能力
135%额定电流以下可长期过载
输出电流峰值比
3：1
切换时间
0
系统
满载效率
91%
92%
92%
93%
93%
93%
93%
95%
95%
95%
96%
96%
显示
LCD+LED
通讯接口
RS232接口、SNMP卡（选配件）
噪音
<58dB
运行温度
0~40℃
运行相对湿度
90%(不凝露)
绝缘电阻
>2M(500VDC)
绝缘强度
(输入、输出对地)2820Vdc，1min无飞弧。
空载环流
＜1A（并机系统）
电流不平衡度
1% （并机系统）
机械尺寸（W×D×H）mm

700*853*1600

机柜重量

475
505
547
50

1

电池特点：
·采用电池槽盖、极柱双重密封设计，确保不漏酸。
·吸附式的玻璃的氧复合效率有效地控制了电池内部水分的损失，因此在整个电池的使用过程中无需补水或补酸维护。
·安全可靠，特殊的密封结构，阻燃单向排气系统，在使用过程中不会产生泄漏，更不会发生火灾。
·使用计算机精设计的低钙铅合金板栅，最大限度降低了气体的产生，并可方便循环使用，大大延长了电池的使用寿命。
·粗壮的极板、槽盖的热封黏结，多元格的电池设计使电池的安装和维护更经济。· 体重比能量高，内阻小，输出功率高。
·充放电性能高，自放电控制在每个月2%以下（20℃）。
·恢复性能好，在深放电或者充电器出现故障时，短路放置30天后，仍可充电恢复其容量。
·温度适应性好，可在-40~50℃下安全使用。
·无需均衡充电，由于单体电池的内阻、容量、浮充电压一致性好，确保电池在使用期间无需均衡充电。
·电解液被吸附于特殊的隔板中，不流动，防涌出，可坚立、旁侧、或端侧放置。
·满荷电出厂，无游离电解液，可以以无危险材料进行水、陆运输
使用范围：
UPS不间断电源、警报系统、应急照明系统、邮电通信、电力系统、电厂电站的开关控制及事故处理、
银行不间断系统、电话和电讯设备、电动玩具、消防,安全防卫系统、医疗设备、太阳能系统、船舶设备、控制设备、电子仪器及其它备用电源。
电池特点：
·采用电池槽盖、极柱双重密封设计，确保不漏酸。
·吸附式的玻璃的氧复合效率有效地控制了电池内部水分的损失，因此在整个电池的使用过程中无需补水或补酸维护。
·安全可靠，特殊的密封结构，阻燃单向排气系统，在使用过程中不会产生泄漏，更不会发生火灾。
·使用计算机精设计的低钙铅合金板栅，最大限度降低了气体的产生，并可方便循环使用，大大延长了电池的使用寿命。
·粗壮的极板、槽盖的热封黏结，多元格的电池设计使电池的安装和维护更经济。· 体重比能量高，内阻小，输出功率高。
·充放电性能高，自放电控制在每个月2%以下（20℃）。
·恢复性能好，在深放电或者充电器出现故障时，短路放置30天后，仍可充电恢复其容量。
·温度适应性好，可在-40~50℃下安全使用。
·无需均衡充电，由于单体电池的内阻、容量、浮充电压一致性好，确保电池在使用期间无需均衡充电。
·电解液被吸附于特殊的隔板中，不流动，防涌出，可坚立、旁侧、或端侧放置。
·满荷电出厂，无游离电解液，可以以无危险材料进行水、陆运输
使用范围：
UPS不间断电源、警报系统、应急照明系统、邮电通信、电力系统、电厂电站的开关控制及事故处理、
银行不间断系统、电话和电讯设备、电动玩具、消防,安全防卫系统、医疗设备、太阳能系统、船舶设备、控制设备、电子仪器及其它备用电源。
电池特点：
·采用电池槽盖、极柱双重密封设计，确保不漏酸。
·吸附式的玻璃的氧复合效率有效地控制了电池内部水分的损失，因此在整个电池的使用过程中无需补水或补酸维护。
·安全可靠，特殊的密封结构，阻燃单向排气系统，在使用过程中不会产生泄漏，更不会发生火灾。
·使用计算机精设计的低钙铅合金板栅，最大限度降低了气体的产生，并可方便循环使用，大大延长了电池的使用寿命。
·粗壮的极板、槽盖的热封黏结，多元格的电池设计使电池的安装和维护更经济。· 体重比能量高，内阻小，输出功率高。
·充放电性能高，自放电控制在每个月2%以下（20℃）。
·恢复性能好，在深放电或者充电器出现故障时，短路放置30天后，仍可充电恢复其容量。
·温度适应性好，可在-40~50℃下安全使用。
·无需均衡充电，由于单体电池的内阻、容量、浮充电压一致性好，确保电池在使用期间无需均衡充电。
·电解液被吸附于特殊的隔板中，不流动，防涌出，可坚立、旁侧、或端侧放置。
·满荷电出厂，无游离电解液，可以以无危险材料进行水、陆运输
使用范围：
UPS不间断电源、警报系统、应急照明系统、邮电通信、电力系统、电厂电站的开关控制及事故处理、
银行不间断系统、电话和电讯设备、电动玩具、消防,安全防卫系统、医疗设备、太阳能系统、船舶设备、控制设备、电子仪器及其它备用电源。
2）放电容量
◆放电容量与放电电流的关系，图1为FM、JFM系列 电池在不同的放电率条件下放出的容量，从图中可看出，放电倍率越大，电池所能放出的容量越小。
◆温度作用
电池容量亦受温度的影响，过低温度（低于15℃，5℉.）则会降低有效容量，过高温度（高于122℉.50℃）则会导致热失控并损害电池.
充电
（1）浮充（限制电压，控制电流）使用： 浮充电压2.25V～2.30V/单体,最大电流不得大于0.25C10，电池浮充电流调到小于2mA /AH.（25℃）。请参见表（2）。
（表2）充电方法与充电时间
电池特点：
·采用电池槽盖、极柱双重密封设计，确保不漏酸。
·吸附式的玻璃的氧复合效率有效地控制了电池内部水分的损失，因此在整个电池的使用过程中无需补水或补酸维护。
·安全可靠，特殊的密封结构，阻燃单向排气系统，在使用过程中不会产生泄漏，更不会发生火灾。
·使用计算机精设计的低钙铅合金板栅，最大限度降低了气体的产生，并可方便循环使用，大大延长了电池的使用寿命。
·粗壮的极板、槽盖的热封黏结，多元格的电池设计使电池的安装和维护更经济。· 体重比能量高，内阻小，输出功率高。
·充放电性能高，自放电控制在每个月2%以下（20℃）。
·恢复性能好，在深放电或者充电器出现故障时，短路放置30天后，仍可充电恢复其容量。
·温度适应性好，可在-40~50℃下安全使用。
·无需均衡充电，由于单体电池的内阻、容量、浮充电压一致性好，确保电池在使用期间无需均衡充电。
·电解液被吸附于特殊的隔板中，不流动，防涌出，可坚立、旁侧、或端侧放置。
·满荷电出厂，无游离电解液，可以以无危险材料进行水、陆运输
使用范围：
UPS不间断电源、警报系统、应急照明系统、邮电通信、电力系统、电厂电站的开关控制及事故处理、
银行不间断系统、电话和电讯设备、电动玩具、消防,安全防卫系统、医疗设备、太阳能系统、船舶设备、控制设备、电子仪器及其它备用电源。
电池特点：
·采用电池槽盖、极柱双重密封设计，确保不漏酸。
·吸附式的玻璃的氧复合效率有效地控制了电池内部水分的损失，因此在整个电池的使用过程中无需补水或补酸维护。
·安全可靠，特殊的密封结构，阻燃单向排气系统，在使用过程中不会产生泄漏，更不会发生火灾。
·使用计算机精设计的低钙铅合金板栅，最大限度降低了气体的产生，并可方便循环使用，大大延长了电池的使用寿命。
·粗壮的极板、槽盖的热封黏结，多元格的电池设计使电池的安装和维护更经济。· 体重比能量高，内阻小，输出功率高。
·充放电性能高，自放电控制在每个月2%以下（20℃）。
·恢复性能好，在深放电或者充电器出现故障时，短路放置30天后，仍可充电恢复其容量。
·温度适应性好，可在-40~50℃下安全使用。
·无需均衡充电，由于单体电池的内阻、容量、浮充电压一致性好，确保电池在使用期间无需均衡充电。
·电解液被吸附于特殊的隔板中，不流动，防涌出，可坚立、旁侧、或端侧放置。
·满荷电出厂，无游离电解液，可以以无危险材料进行水、陆运输
使用范围：
UPS不间断电源、警报系统、应急照明系统、邮电通信、电力系统、电厂电站的开关控制及事故处理、
银行不间断系统、电话和电讯设备、电动玩具、消防,安全防卫系统、医疗设备、太阳能系统、船舶设备、控制设备、电子仪器及其它备用电源。

6.1 环境要求
6.1.1 气候条件
工作温度： -10～40℃； 储存温度： -40～70℃（不带电池）； -20～55℃（带电池）
相对湿度： 5%～95%，无冷凝 冷却方式： 风冷
海拔高度： 1500m，满足GB3859.2-93的降额要求
垂直度： 没有振动颠簸且垂直倾斜度不超过5度
6.1.2 安装环境
1）UPS系统必须安装在干净、清洁的位置，避免将垃圾或废品堆积在UPS周围。任何金属碎末或粉尘都可能引起UPS内部电路短路,而导致UPS损坏。污垢、尘土、纸屑和塑料碎片堆积在进风口处，可阻止风道中空气流动，影响风扇散热效果，UPS内部温度升高，严重时会导致UPS过温保护关机。
2）UPS系统应安装在具有足够通风量、凉爽、湿度不高和具有无尘条件的清洁空气的运行环境中。推荐工作温度为20～25℃，湿度控制在50%左右。如UPS安装运行环境恶劣，直接影响到其安全运行，请更换安装位置或改善通风散热条件，使其符合要求。
3）UPS系统安装的房间内不应存放易燃、易爆或具有腐蚀性的气体或液体的物品。
4）避免将UPS系统放置在遭受阳光直射、雨淋或潮湿的地方，请远离火源及高温。
5）根据UPS及其后备电池组的重量，认真考虑楼层或地板的承重能力，必要时应咨询相关的工程技术人员。
6.2 现场搬运
6.2.1 叉车运输
从UPS的前后方向都可以用叉车叉起，由于UPS单体较重，需注意运输距离不宜太远。
6.2.2 吊装运输
准备4根3米长，承重大于1500KG的吊缆，在底座上绑牢之后再吊装运输，运输过程中注意保持UPS重心平衡，以免跌落损坏UPS。
6.3 安装位置布局
UPS电源成套系统除UPS电源主机机外，还包括蓄电池柜、输入输出配电柜、或特殊配置如旁路隔离变压器柜等，需要合理安排其安装位置。一般情况下输入输出配电柜、隔离变压器柜等柜体参照不同的标准制造，机械结构尺寸可能不同，与UPS电源主机系统放置位置允许有一定的距离或放置在不同的场所。以下主要介绍UPS主机与蓄电池柜间布局要求。
一般情况而言，UPS主机与电池柜之间的相对位置并没有严格的要求，安置UPS主机和电池柜应主要考虑主机散热和操作维护空间，如有需要还可预留主机和电池组后期扩容空间。由于本系列三相不间断电源的维护需要拆卸左右侧板，并且考虑到散热与通风，UPS布局示意图如图6-1所示。多个电池柜布局时，如采用前后开门机柜式的电池柜可以并列放置；如采用组合式电池柜，由于安装和维护电池需要拆卸左右侧板，每个电池柜之间的距离应大于500mm。

图6-1
6.4 电缆规格选择
6.4.1电缆载流量
依据电工设计规范的推荐，对供电回路线路压降和线缆允许温升不作要求时可以按照下表6-1的建议选择线缆载流量。
表6-1

6.4.2 功率电缆电流的确定
UPS电源输入输出功率电缆主要有交流电源输入电缆(3相4线)、UPS电源输出电缆(3相4线)、电池输入电缆(正负两极)、保护地线等。
第一种为计算法：功率因数取0.8、效率取0.90、输入电压取最低值176V、输出相电压取220V、蓄电池组电压取最低值N×10.5V=315V(N表示电池节数)、旁路过载能力135%、逆变器输出过载能力125%等系统参数选取后，按下列公式计算出电流参数：
输入电流Iin=(输出额定VA值×0.8/0.90)×1.25/176/3
电池最大放电电流Ibat=(输出额定VA值×0.8/0.90)/(N×10.5)
输出电流Iout=输出额定VA值/220/3
UPS的功率电缆按照3～5A/mm2的电流密度进行配置，同时电缆上的最大电压降不大于3V。
UPS电源系统的零线截面积为相线电缆截面积的1.5～1.7倍。
UPS电源系统中安全保护地线，其截面积为相线电缆截面积的0.5～1.0倍，但截面积不小于10mm。
外接电池组至UPS的距离应尽量短，导线的面积应尽量大，以增大导电量，减小线路上的电能损耗，特别是在大电流工作时，电路上的损耗是不可忽视的。
第二种为查表法：从表6-2中查出UPS电源的工作电流。
表6-2
额定
容量
额定输入电流
输入电缆
额定输出电流
输出电缆
额定放电电流
直流输
入电缆
保护地线
火线
零线
火线
零线
E
60KVA
108A
25mm2
30mm2
91A
25mm2
25mm2
169A
50mm2
16mm2
6.5 UPS系统配电图

图6-4 UPS单机系统配电图
CB1为交流输入配电开关；CB2为交流输出总开关；CB3为电池输入开关。
空气开关容量和型号选择如表6-3：
表6-3
UPS容量
CB1
CB2
CB3
60KVA
NC100H-D125A/3P
NC100H-D125A/3P
NSD250F/200
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备注：表格中微型断路器（空气开关）或塑壳断路器选择的型号为施耐德公司产品，实际应用中可选择其它品牌类似型号，微型断路器为动力型。
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6.6 功率电缆连接
6.6.1 主电缆接线图示

图6-3
6.6.2 连接线的制作
1.UPS、电池柜、输入输出配电和相应设备安置妥当后，根据相应机型的接线图，选择好输入输出和电池的连接电缆线径、接线端子，设计好电源系统中各个部分之间的连接线长度。
2.将电缆剥出20mm左右铜头，然后套入OT型接线端子(需进行绝缘保护)并进行冷压接处理。
3. 冷压处理后应将裸露的端子尾部采用绝缘护套进行绝缘处理。
6.6.2 交流输入电源线连接
将制作好的交流输入电缆穿过机柜底部左侧进线孔，连接到接线排交流输入端，相线分别连接到对应的A、B和C的端子上，中性线连接到N端，保护地连接到接地端E，并紧固端子螺钉。
6.6.3 交流输出电源线连接
将制作好的交流输出电缆穿过机柜底部中间进线孔，连接到接线排交流输出端，相线分别连接到对应的A、B和C的端子上，中性线连接到N端，保护地连接到接地端E，并紧固端子螺钉。
6.6.3 电池线连接
将制作好的电池连接电缆穿过机柜底部右边进线孔，连接到接线排电池端，电池组正极连接到接线排电池“＋”的端子上，负极连接到接线排电池“—”的端子上，并紧固端子螺钉。
6.7 电池组的连接
6.7.1电池连接注意事项
1. 电池应放置在电池内电池箱与UPS之间应安装直流开关。
2. 连接电池时，请小心操作，不要将螺丝刀、扳手等金属物品放置于电池上，金属工具需有绝缘护套，以避免短路；注意电池极性,切勿接反，通常红色为正极，黑色为负极。所有的接线端子必须连接牢靠，否则将产生端子打火、发热熔化或开路等问题。
3.电池连接好后，请先测量电池组电压,正常的电池组端电压应该为360-390，如严重偏离此值，请仔细检查。 图6-5
4.充电电流与电池容量的关系：最大充电电流为0.1C，如电池的额定容量为100AH，最大的充电电流为100×0.1＝10A。一般情况下，100AH的电池，充电电流以3～5A为宜。
5.将电池组连接线连接到UPS端时，请特别注意电池极性。
6.7.2单组电池连接示意图
如图6-5所示，每组电池共30只，其中根据不同负载选取相应线径，各电池采用“一”字连接方发，尽可能的减小线损，从而使的电池放电时间更有保证，
另外每只电池之间间距至少5毫米，以保证有效散热。
6.7.3 多组电池并联 图6-6
当电池组需要并联时，请注意电池组之间的极性连接正确。电池并联时应注意UPS的最大充电电流，如果并联的电池组数量过多，而充电电流无法满足电池的充电要求，将导致充电速度过
长或电池长期处于欠充电状态，影响放电时间。解决的办法是外接隔离充电器。如图6-6所示。
当多组电池并联时，每组电池连接线的线径选择可按如下方法：
单组电池连接线线径= 直流输入电缆线径/N
N为并联电池组的数量，如有3组电池并联，则单组电池连接线线径= 直流输入电缆线径/3。
6.8 UPS信号电缆的安装
6.8.1 RS232监控系统的安装与使用
将UPS所配RS232信号电缆的一端连接到计机的COM串口上，另外的一端和UPS的RS232 图6-6
接口相连。如随机配置的RS232信号电缆长度不够，可自行购买的标准RS232信号电缆，但最长不能超过30米，否则会导致数据传输异常，无法正常通讯。
6.8.2 SNMP卡及其网络管理的安装与使用
双交线连接方法国际标准：EIA/TIA568A和EIA/TIA568B。水晶头两端都遵循568A或568B标准。
◆网线的制作：
(1).剪断:利用压线钳的剪线刀口剪取适当长充的网线。
(2).剥皮:用压线钳的剪线刀口将线头剪齐,再将线头放入剥线刀口,让线头角及挡板,稍微握紧压线钳慢慢旋转,让刀口划开双绞线的保护胶皮,拔下胶皮。
(3). 排序:剥除外包皮后即可见到双绞线网线的4对8条芯线，并且可以看到每对的颜色都不同。每对缠绕的两根芯线是由一种染有相应颜色的芯线加上一条只染有少许相应颜色的白色相间芯线组成。四条全色芯线的颜色为：棕色、橙色、绿色、蓝色。 每对线都是相互缠绕在一起的,制作网线时必须将4个线对的8条细导线一一拆开,理顺,捋直,然后按照规定的线序排列整齐。
将水晶头有塑造料弹簧片的一面向下，有针脚的一方向上，使有针脚的一端指向远离自己的方向，有方型孔的一端对着自己，此时，最左边的是第1脚，最右边的是第8脚，其余依次顺序排列。
表6-4
标准
1
2
3
4
5
6
7
8
T568A
白绿
绿
白橙
蓝
白蓝
橙
白棕
棕
T568B
白橙
橙
白绿
蓝
白蓝
绿
白棕
棕
绕对
同一绕对
与6同一绕对
同一绕对
与3同一绕对
同一绕对
T568A标准和T568B标准线序表
图6-7 标准信息插座8针引线、线对安排正视图
(4).剪齐：把线尽量抻直（不要缠绕）、压平（不要重叠）、挤紧理顺（朝一个方向紧靠），然后用压线钳把线头剪平齐。这样，在双绞线插入水晶头后，每条线都能良好接触水晶头中的插针，避免接触不良。如果以前剥的皮过长，可以在这里将过长的细线剪短，保留的去掉外层绝缘皮的部分约为14mm，这个长度正好能将各细导线插入到各自的线槽。如果该段留得过长，一方面会由于线对不再互绞而增加串扰，另一方面会由于水晶头不能压住护套而可能导致电缆从水晶头中脱出，造成线路的接触不良甚至中断。
(5).插入：一和以拇指和中指捏住水晶头，使有塑料弹片的一侧向下，针脚一方朝向远离自己的方向，并用食指抵住；另一手捏住双绞线外面的胶皮，缓缓用力将8条导线同时沿RJ-45头内的8个线槽插入，一直插到线槽的顶端。
(6).压制：确认所有导线都到位，并检查线序无误后，就可以用压线钳制RJ-45头了。将RJ-45头从无牙的一侧推入压线钳夹槽后,用力握紧线钳(如果您的力气不够大,可以使用双手一起压),将突出在外面的针脚全部压入水晶并头内。
◆网线的连接
将压好的网线一端连接在UPS的SNMP卡上，另外一端连接在局域网的交换机或集线器上即可。
6.9 发电机与UPS的匹配设计
1.UPS等非线性负载对机组的影响
非线性负载会向柴油发电机组反射大量的高次谐波袁其中以5次和7次谐波危害最严重，尤其是非线性负载较大而发电机组容量又较小时这种危害就更明显，机组带UPS时主要表现在以下几种现象:
1) 发电机组的输出电压突然增高到440V以上,其后果是造成UPS损坏。
2) 发电机组输出频率超出UPS输入电压和频率范围,致使UPS保护动作。
3) 发电机组在出现频率或电压异常的同时出现严重的机械共振现象，柴油机出现有节奏的摇摆和声音起伏，严重时还出现损坏发电机的励磁回路和AVR(自动电压调节器)。