1. 不间断电源系统(UPS)须包括一组整流器/蓄电池充电器,蓄电池,逆变器,静态旁路转换开关,同步设备,保护装置,外部机械旁路开关及附件,如本规范之规定。当正常电源发生故障或供电质素变坏时,在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。由一个模件组装成多个模件须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则在另一单独的柜体中装置此独立的柜体预置设系统的监视和控制功能和旁路开关。
1. UPS必须设计为连续可靠运行的需要,对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8760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工作状态所需的时间。
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。在确定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须根据有关国家规范或等同于下列标准之最近修改本进行设计和制造﹕
A. |
BS727 |
无线电干扰测量仪器 |
B. |
BS800 |
无线电干扰限度 |
C. |
BS4417 |
半导体整流设备 |
D. |
BSCP1013 |
接地 |
1. 正常运行
2. 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。
1. 主电源故障,关键负载由逆变器供电而不经任何切换自蓄电池取得电源。主电源故障或恢复均不应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。
1. 主电源恢复后,整流器/蓄电池充电器供电给逆变器同时向蓄电池再充电,以上之运作须自动进行并不应中断对关键负载切断。
1. 如UPS必需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,须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。在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路输入电源。
1. 如仅蓄电池需要维修而停止服务,须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须能继续起作用除排交流主电源中断。
1. UPS必须装置外部机械路旁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规范之规定。
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,电流和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,其工作电压应低于额定电压之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。所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,调整和维修而不需移开任何邻近的组件或组装。
1. 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。
1. 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。
2. UPS柜须能并排排列。电力和控制线路必须分开并加以保护。在柜内须有电缆或电线管以装置输入,输出和柜间之连接线路。
3. UPS柜须涂底漆和按制造厂商的标准涂面油。
1. 必须装置足够容量的排风机以冷却各部件使之运行于额定温度。排风机的电源必须取自UPS并当作关键负载之一部分。排风机必须有备用机。排风机须装备风叶传感器并连接至预告信号及控制屏上。
1. 整流器/充电器组件须由一输入MCCB保护。MCCB之额定容量及跳闸电流须能供全部关键负载并能同时向放尽电的蓄电池充电。
2. 整流组件须由隔离绕组型干式电力变压器供电。当变压器于满载和最高环境温度运行时,变压器绕组之最热点温度应不超过变压器绝缘材料等级之温限。
3. 整流器/充电器组件之次周期冲击通流不应大于8倍正常满载输入电流。
4. 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。此电流限制最好能于满载输入额定电流之100%至125%间调整。
5. 整流器/充电器组件须具备以下的性能,即当UPS运行于使用蓄电池电力后或被切断电力后,交流电力恢复至交流输入母线,此时在输入端上所需的初始电流不应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。
6. 整流器/充电器必须装有输出滤波器以减少脉动电流输入蓄电池。在任何条件下进入蓄电池的脉动电流的均方根值(RMS)不应超过平均充电电流之3%。滤波器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。
7. 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。充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十倍的满载放电时间内自全放电而充至95%。蓄电池被再充电后,整流器/充电器须能保持蓄电池于满充状态直至下一次应急运行。
1. 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。
2. 逆变器组件之输出接须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絶缘材料之限度。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少。
3. 逆变器之输出频率须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。在此情况下明其总的频率偏差包括短时波动和长时偏移不得超过正常频率之+0.25%。
4. 逆变器必须装有故障敏感器,静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。
1. UPS中须装置蓄电池断路器。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其它控制功能发出信号,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。
1. 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单元相对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包括能表现UPS运行情况所需的仪表,信号、指示器和监察器。
1. UPS至少须装备下列的仪表。所有表计的满刻度精确度至少应为+2%。
2. 带相选择开关的输入电压和电流。
3. 蓄电池直流充电/放电电流。
4. 蓄电池直流电压。
5. 带相选择开关的UPS输出电压。
6. 带相选择开关的预备电源输入电压和电流。
7. UPS输出和预备电源的频率。
1. 须配备下列的音响和光示信号以有效地监视UPS的运行﹕
A. 整流器
B. 输入电压降低
C. 过热断路
D. 熔断器熔断
E. 蓄电池
F. 断路器断开
G. 放电
H. 蓄电池低电压
I. 逆变器
J. 输出电压降低
K. 输出过电压
L. 相锁失效
M. 振荡器故障
N. 过热断路
O. 熔断器熔断
P. 过载
Q. 过载断路
R. 逆变器断开
S. 静态转换开关
T. 禁止转换至预备电源
U. 禁止再转换至逆变器
V. 由预备电源供负载
W. 柜体
X. 环境温度过高
控制
1. 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
F. 仿真母线
2. 在控制指示屏或系统控制柜上须装设带指示灯的仿真母线。仿真母线须描绘出UPS的完整的单线系统图。下列断路器必须在仿真母线上指示出
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
1. 必须配备就地紧急断路装置。触发就地紧急断路开关须使UPS组件之输入,输出和蓄电池断路器断开,将UPS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。
1. 监察器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
2. 除上述各项外,UPS单元尚须提供无电压接点供连接至BAS系统,请参阅图纸。
1. 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。
2. 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,使静态旁路开关于静态遮断器和/或输出断路器跳闸前先闭合。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再转换回逆变器上。自动或手动转换则由选择开关选择。
1. 必须为UPS配备一套具有足够容量的蓄电池组以维持UPS的额定输出容量至少达十分钟供重要客户的用电。蓄电池须为重型工业用,专门为电力供电而设计。电池须可重复充电,低维护量,高性能的氢镍电池。其容器由高度耐撞塑料制成使具有防漏密封。所有电池必须备有安全气孔帽以防在再充电周期的后阶段产生的氢气引起内部爆炸。所有蓄电池组的接线柱,连接器,和固定螺栓均必须涂以凡士林。
2. 在计算蓄池组之穿越容量时必须以下列条件为依据﹕
A. 环境温度
B. 氢镍电池放电终了电压1.0伏
3. 蓄电池须连同下列一并供应﹕
A. 涂有抗电解液油漆保护的支架或柜
B. 电池间和上下层间有连接导体须有抗腐蚀的塑料层保护
C. 比重计和温度计 (仅对有通气孔的蓄电)
D. 组装蓄电池所需的工具和附件
电力电缆必须按本规范书低压电缆节中之要求供应。
1. 保护
A. UPS须配备内置保护装置以防止
I. 电力线路上过电压和低电压之涌流
II. 在输出端子上因电源并联而发生过电压和涌流
III. 在配电系统中负载切换和断路器操作
IV. 输出负载突煞变化超出额定限量
V. 输出端子上之短路
B. UPS中之功率半导体组件须由快速动作的熔断器保护使任何一只功率半导体损环不玫引起串级故障。最好能在控制屏上装设熔断器熔断指示
C. 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应自动断开关将关键负载经静态旁路开关转换至旁路电源。
2. UPS须配备内置保护装置以防止UPS内能使其身和所连接负载永久性损环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的故障。UPS内部的故障须使UPS跳闸并自动转换至旁路电源。所有故障均须发出光示及音响指示。
3. 在UPS内须有能令维修人员了解跳闸原因的信息。
1. 在任何正常运行条件下UPS所产生的噪音不得超过允许的声压水平75分贝,在距UPS最接近的柜面
1. 输入
A. 电压交流380伏±10%
B. 频率50赫±2%
C. 15秒钟内功20%至100% 额定负载达额定负载
D. 功率因子1至0.7滞后
2. 输出
A. 额定最小功率
B. 额定过载功率110%,60分钟125%,10分钟150%,10秒
C. 负载的性质参照系统接线图
D. 稳态平衡负载输出电压+5%手动负载调整可调
E. 动态输出电压调50%满载级,+8%节交流故障时,+5%交流恢复输入时,+5从UPS不间断转换关键负载至旁路或由旁路不间断转换至UPS,在任何条件下于10毫秒恢复至标称电压,+5%
F. 相移对平衡负载120+°。对30%不平衡负载120°+
G. 谐波畸变对任何单谐波,3%最大对谐波总值,5%最大
3. 效率
在下列条件下,UPS的效率最小应为80%
A. UPS在额定负载下运行
B. 蓄电池己满充电并浮充于系统上
C. 输入电压在规定限度内
D. 负载的功率因子于1至0.8(滞后)间
E. 效率之定义应为输出千瓦与输入千瓦之比
4. 无线电波的抑制
在UPS正常运行时,当按有关国家规范(或等同于BS727)之要求测量,无线电波干扰不应超过有关国家规范(或等同于BS800)所规定之限度。