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高频机UPS电源不适宜大功率应用的五大原因

随着科技的不断发展,UPS电源在各个领域的应用越来越广泛。在众多UPS电源类型中,高频型UPS和工频型UPS各有所长。那么,如何选择合适的UPS电源呢?本文将从以下几个方面对比高频型UPS和工频型UPS,以帮助您更好地了解它们的特点。
首先,从体积、效率和造价方面来看,高频型UPS具有显著优势。它具有体积小、效率高、造价低等特点,在小功率应用中已经基本进入“高频机时代”。然而,在大功率应用中,我们建议选择工频型UPS。原因在于工频型UPS的可靠性更高。
下面我们来具体分析一下:
1. IGBT整流器可靠性问题:高频型UPS在作为大功率应用时,由于至今未能找到大磁通量的材料,使得其“升压电感”温度过高,可靠性降低。这也导致UPS产业迟迟未能制造出可靠性足够高的大功率高频机型UPS。
2. “零偏故障隐患”:高频型UPS存在一个“致命弱点”,即在ATS切换时,UPS输出会形成8ms以上的输出电压闪断,可能导致数据中心机房长达几十分钟到几小时的瘫痪事故。
3. “零地电压”偏高:有人认为高频型UPS的“零地电压”偏高,会对用电设备的安全运行造成危害。然而,工频型UPS和高频型UPS的IGBT逆变器是一样的器件、一样的频率和原理,因此干扰应该是相同的。高频型UPS的零地电压确实可能比工频型UPS略高,但这并不是绝对的。
4. 电池放电时系统效率降低:在市电断电后,高频型UPS的电池放电过程中,系统效率会降低2%。这是因为电池组GB的电压较低,需要Boost升压电路将其升高到两个400V,从而使得高频型UPS比工频型UPS多了一个工作环节,导致效率降低。
总之,高频型UPS和工频型UPS各有优缺点。在实际应用中,我们需要根据具体环境、应用需求等因素选择合适的UPS电源。在选择时,可以从以下几个方面进行考量:
1. 电力需求:根据实际功率需求选择合适功率的UPS电源。
2. 环境因素:考虑UPS电源的使用环境,如湿度、温度等。
3. 应用领域:针对不同的应用领域,选择合适的UPS电源。
4. 预算:在满足需求的前提下,尽可能选择性价比高的UPS电源。
总之,选择合适的UPS电源对于确保电力系统稳定运行至关重要。希望本文能为您提供一定的参考价值。

现在高频型UPS电源应用的越来越广泛,具有体积小、效率高、造价低等特点,在小功率的应用中,基本上已经进入“高频机时代”,可是在大功率的应用中,我们都建议选择工频机,因为工频机的可靠性高。而高频机如果作为大功率的应用,会存在几个问题:
1、 IGBT整流器可靠性偏低
据说:由于高频机结构UPS至今还没找到大磁通量的材料,以致使其“升压电感”温度过高,使可靠性降低。甚至还断言:正因为如此(指没找到大磁通量的材料),导致UPS产业迟迟未能制造出可靠性足够高的大功率高频机型UPS。
2、高频机结构UPS存在“零偏故障隐患”
这个问题就是所谓的另一个“致命弱点”。意思是说高频机型的UPS会产生一种“在其它UPS机型上不会出现”的这种现象。这个观点是说:在上游交流电源(比如“输入1”到后备发电机“输入2”)经ATS切换时,UPS输出就会形成8ms以上的输出电压闪断。据说这可导致数据中心机房长达几十分钟到几小时的瘫痪事故。
3、高频机型UPS零地电压偏高
高频机受 “零地电压”偏高的机制:某处说“零地电压偏高”也是个“致命弱点”,这种观点也值得商榷。据说:来自IGBT脉宽调制整流器和逆变器的高频PWM型的干扰电压以幅度值较高的“零地电压”形式通过零线被直接反馈到UPS输入供电系统和输出供电系统的零线上,从而危害用电设备的安全运行”。在这里应该说明的是,工频机型和高频机型UPS的IGBT逆变器是一样的器件、一样的频率,一样的工作原理,所以“干扰”也应该是一样的。而整流器则不然,可控硅整流器的干扰远比IGBT整流器大得多,即使是12脉冲整流加11次谐波滤波器(增加了相当大的重量、体积和造价)一般也不能完全达到达到IGBT的指标。按照此处的说法,高频机的两项干扰就能直接加到UPS输入供电系统和输出供电系统的零线上,从而危害用电设备的安全运行;干扰更大的工频机型UPS这两项就加不到这些地方?实在令人匪夷所思。至于零地电压是如何能加到用电设备上,后面有专门的讨论。的确高频机型UPS零地电压和工频机型UPS相比因无输出隔离变压器的次级接地环节,有时是“偏高”了一点。这是由于在单电源结构中电路结构多了一只管子的压降。
4、高频机型UPS在市电断电后,电池放电时系统效率降低2%
当市电断电时,就由电池组GB放电。一般在10kVA 以下或30kVA以下容量情况下,电池组GB的电压比较低,比如3节12V,4节12V…甚至10节12V。总之,电压远达不到半桥逆变器工作的电平。因此还必须仍由Boost升压电路将其升高到两个400V。就是说,市电尽管停止了供电,这里工作的不像工频机UPS那样仅由逆变器工作,Boost升压电路还必须接着工作。这样看来高频机就比工频机多了一个工作环节,所以就比工频机逆变器多消耗能量,就算效率就降低了2%。
高频型UPS电源与工频型UPS电源各自有各自的优点,不是绝对的工频机好或者高频机好,根据您现在所处的环境以及应用,选择了对的就是最好的。

高频机UPS电源不适宜大功率应用的五大原因


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