一、概述
在很多时候,电网电源并不能满足建筑用电要求,这时就需要设置内部电源作为备用和应急电源。人们首先考虑到的是使用柴油发电机组。
柴油机的作用和使用范围决定了柴油发电机组的容量。在多数情况下,发电机组兼做应急电源和备用电源,其容量需考虑满足不同的需要。兼做应急电源和备用电源的发电机的容量,其额定输出容量应大于维持正常生活用电负荷所需容量,其应急输出容量应大于消防等应急负荷所需容量,选择发电机时应特别注意:1)柴油发电机组的额定输出容量与应急输出容量并不相同,前者比后者大10%左右;2)发电机所带负荷的总容量应小于其标称值,同时考虑满足不同负荷所需的富裕量。
在现代建筑中,因为某些建筑的重要性很高,很多建筑中大量的使用了计算机设备,很多场合对供电的连续性要求很高。比如:机场、铁路、银行、医院、重要办公建筑、重要会议中心等重要场所和一般建筑的消防和保安系统、计算机房等等。这类场合不但要求提供足够的备用电源,对电能的转换时间也有较高要求。对这类场所,除了提供必要的备用电源外,还应根据设备对电能转换时间的要求设置由蓄电池储能的UPS不间断电源系统,不间断电源系统的转换时
间须满足设备容许最小断电时间的要求,对时间要求极高的场所,可以以浮充电的方式供电。
柴油发电机的优点非常明显,只要柴油能够保证供给,就可以长期供应可靠电能,在野外作业、救灾等场合及在电网供电不能保证的地区,这一优点尤为重要。在很多情况下柴油发电机供电的可靠程度远高于电网电源。
二、系统建设目的
UPS电源的出现与计算机的发展有着密切的关系,建立一个不停电的供电系统对于任何一个用电户都是十分需要的。但是,要把不停电系统建设得这样完善却是计算机系统促进的结果。计算机为什么要配用UPS电源呢?简单地来说,因为市电电网的供电质量差,达不到计算机系统对供电的要求。使用UPS电源是一种提高供电质量的技术措施。
"UPS"是英文"UninterruptiblePowerSystem"的缩写。其意思是"不间断电源系统"或者称为"不停电供电系统"。也就是说,市电一旦掉电(停电),后备电源几乎是在无断点的状况下,对原有负荷继续供电。UPS电源对保证计算机正常运行是很重要的设备,有了UPS电源,可以保
证计算机不丢失信息和数据,可以保证计算机设备的安全,不会划伤磁盘的盘面或者磁头受到损坏。也就是说,随着计算机应用的日益普及,信息处理技术的不断发展,对供电的质量提出越来越严格的要求。
在目前大量使用的计算机中,其内部供电系统都装有高速欠压保护电路。当电网欠压时,计算机依靠滤波器电容中的能量来维持工作。一般能维持lOms左右,为了避免存储器中数据的丢失,必须有一种电源能在小于lOms内重新送电,以保证计算机系统的正常运行,及时处理好计算机中的信息,这种电源就是所谓的UPS电源。另外,部分UPS电源还具有稳频功能,可以解决正常供电时,市电电网电压、频率波动过大的问题。
模块化电源停电在我国大部分地区是经常发生的现象。甚至有些地区是停三保四。电网供电质量差,在我国一些地区也是十分严重的。有时电压过高,可以超过240V(相压八有时电压过低,可以低于180V。在这样的供电条件下,计算机系统基本不能正常工作。
据一些资料介绍,在工业发达的美国,虽然能达到平均8年才停一次电,一次平均停1分钟。而且,在电源质量很高的条件下,计算机仍然广泛的采用UPS电源供电。
在我国电能质量差,供电只有电压和频率标准,对高次谐波没有要求。并且随时有停电的危险,所以,在计算机供电系统中采用UPS电源是十分必要的。
我国供电电源质量的标准是:400万kW以上的大电网,电压波动为±5%,频率(50±0.2Hz);400万kW以下电网电压波动为±5%~-7%频率为(50±0.5)Hz(对高次谐波分量没有规定)。实际上,在一些地区往往达不到这个标准,还在继续供电,有时电压低得几乎连荧光灯也起动不起来。
使用UPS电源可以大大提高供电的可靠性,备用电源和正在负荷供电的电源保持锁相,即同压、同频、同相位。在电源切换时供电不会中断,也不会产生强烈的电弧干扰。计算机不会丢失信息和数据,保护了计算机设备,特别是硬盘,不致因停电而划伤。
使用UPS电源可以大大提高供电质量。UPS电源是净化了的电源,消除了高次谐波,提高了供电质量。一般市电电压波形虽然趋于正弦波,但有一定的高次谐波分量。输出电压和频率受负荷的性质、大小、运行方式、大负荷的投入和切除以及故障等情况的影响和干扰,输出的电压和频率是很不稳定的,因而难以满足计算机对供电质量的要求。严重的供电不稳,会造成计算机误码或丢失信息。在UPS电源中,采用石英晶体振荡器控制逆变器的频率保持恒
定。另外,还有电压自动调节装置,其精度小士1,对于11次(有的为13次)谐波以前的高次谐波能够全部滤掉,输出近似于正弦波。从而净化了电源,保证计算机的正常运行。
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