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機(jī)房供電選型中一個不可忽視的UPS指標(biāo)

作者：時間：2012-07-16 來源：網(wǎng)絡(luò)

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從上式可以看出，逆變器輸出首先并聯(lián)了一個小于1W的電抗，如果讓逆變器輸出端建立起220V的電壓，首先要向電容C提供一個電流IC，其值的大小為：

機(jī)房供電選型中一個不可忽視的UPS指標(biāo)

而原來逆變器可以提供的電流IINV為：

機(jī)房供電選型中一個不可忽視的UPS指標(biāo)

很顯然，必須從逆變器輸出電流中減去上述的容性電流，余下的才是負(fù)載應(yīng)得的電流Ir，即：

機(jī)房供電選型中一個不可忽視的UPS指標(biāo)

那么此時負(fù)載上能夠得到的功率Pr就只有：

Pr =241A´220V»53kW （8）

或者用功率計算式得出同樣的結(jié)果：

機(jī)房供電選型中一個不可忽視的UPS指標(biāo)

因此負(fù)載功率因數(shù)為0.8的100kVA UPS在帶線性負(fù)載時，只能給出53kW的功率，其它功率都內(nèi)耗了。原因是以往的工頻機(jī)型UPS逆變器大都是按功率因數(shù)選擇功率管的，例外者不多。所以在以往的機(jī)器中不止一次地證明了這個結(jié)論。也就是說當(dāng)負(fù)載的輸入功率因數(shù)不等于UPS的負(fù)載功率因數(shù)時，UPS就必須降額使用。這是一般規(guī)律，當(dāng)然對不同負(fù)載功率因數(shù)的UPS有著不同的降額值。

3. 對UPS功率因數(shù)的誤解危害

正是由于有的用戶將負(fù)載功率因數(shù)誤認(rèn)為是UPS的“輸出功率因數(shù)”，不但將歸屬關(guān)系搞錯了，而且還引出了一個根本不存在的概念。既然是“UPS的輸出功率因數(shù)”，那么UPS的輸出功率就必須服從這個功率因數(shù)值，也就是說“功率因數(shù)為0.8的100kVA UPS在帶線性負(fù)載時也應(yīng)給出80kW的輸出功率”。如果這種誤解僅僅是個別用戶，最多導(dǎo)致用戶和供應(yīng)商方面的矛盾。但如果是制定標(biāo)準(zhǔn)者陷入這個誤區(qū)，危害就是全國的UPS制造商。

和負(fù)載功率因數(shù)并列的一個量就是UPS輸出電壓的諧波失真度，有的將二者混為一談，認(rèn)為只要輸出電壓的諧波失真度達(dá)到要求，那么負(fù)載功率因數(shù)也就知道了，所以可以不要。實際上在產(chǎn)品設(shè)計中負(fù)載功率因數(shù)和諧波失真雖然有些聯(lián)系，但不是一碼事，各自的考慮不同。諧波失真度就好比是衡量這件衣服做得活計好不好，針腳密不密，樣式好不好。而功率因數(shù)表示的則是男服裝還是女服裝，是什么款式和多大號的衣服，等等。

更令人費(fèi)解的是有些讀者至今仍認(rèn)為功率因數(shù)是百分?jǐn)?shù)，常聽到有人問：你的UPS輸入功率因數(shù)是百分之多少？這從上面的計算就可清楚地看到，有功功率和無功功率是正交關(guān)系。所以有功功率和無功功率是不能直接加減的。比如上面的例子，如果將80kW看做80%，那么60kvar就是60%，這樣一來有功功率和無功功率加在一起就是140%，顯然是不對的。這個最基本的基本概念如果搞不清楚，其他概念就很難去理解了！

當(dāng)前的IT負(fù)載都把輸入功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)搅?.95以上，有的甚至補(bǔ)過了頭，略顯容性。所以當(dāng)今UPS的負(fù)載功率因數(shù)也與時俱進(jìn)地做到了0.9，實際上目前絕大多數(shù)高頻機(jī)UPS都做到了這個指標(biāo)，但也并不意味著帶線性負(fù)載時100kVA可以給出90kW。

四、對其它的誤解

當(dāng)今UPS的發(fā)展方向是高頻機(jī)型UPS，這是相對于傳統(tǒng)的工頻機(jī)型UPS而言。所謂工頻機(jī)型UPS，現(xiàn)在的說法就是UPS的主電路（整流器和逆變器）只要不是都工作在數(shù)倍50Hz以上頻率就是工頻機(jī)型UPS。比如傳統(tǒng)UPS的輸入整流器還是采用半控器件可控硅，仍工作在50Hz的電網(wǎng)工業(yè)頻率，而高頻機(jī)型UPS的主電路（整流器和逆變器）都采用了全控器件IGBT，都工作在數(shù)千赫茲，是50Hz的幾十到幾百倍。正是由于頻率的區(qū)別才有了工頻機(jī)型UPS和高頻機(jī)型UPS之說。有的誤解成工頻機(jī)型UPS和高頻機(jī)型UPS的區(qū)別是有無輸出變壓器（這里指的是電磁式的變壓器）。實際上有無變壓器根本不是二者區(qū)別的關(guān)鍵，因為有無輸出變壓器和逆變器的電路結(jié)構(gòu)有關(guān)：如果前面的整流器仍然是工作在50Hz的可控硅，而逆變器采用采用了半橋解構(gòu)，照樣可以省去變壓器，難道就變成高頻機(jī)UPS了！而高頻機(jī)UPS的逆變器如果采用了全橋結(jié)構(gòu)，就必須加變壓器，難道就變成工頻機(jī)UPS了！要知道電路仍然工作在數(shù)千赫茲啊，是50Hz的幾十到幾百倍??！

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