KELONG科华FR-UK3130工频UPS不间断电源30KVA长机在线式后备时间支持巡检维修更换主要技术特点：
（1） 真在线式双变换结构设计 隔离变压器输出，***解决雷击、零地电压、电网的各种脉动和干扰等电力系统问题，***用户设备可以安全无忧地工作，***的电源输入适应性，输入电压范围宽220±25%或380±25%；同时输入频率范围也进一步放宽，更适用于工业现场电网环境。
（2）自主专利的无主从自适应并联技术（10KVA以上） 具有***的并联能力，允许不同功率UPS并联，无需设定并机数目，可任意在线并联扩容或N+1冗余并联，成倍提高输出功率。各UPS并联单元自主独立，无需严格匹配，***并联工程实现的简易性。 边建设边投资，具更高的适应性、可用性、可靠性、可扩展性及***的维护费用，自适应控制技术***各UPS并联单元安装、维护简便，运行***。
（3）丰富的液晶显示功能 人性化的液晶面板显示UPS的输入电压、输出电压、负载情况、电池电压等，随时轻松获取UPS的工作状态和运行参数。
（4） 灵活的组网监控方案 提供干接点、RS232、RS485、TCP/IP、WAP等各种通信组件，可实现多种管理方式，与用户原有的DCS等控制系统兼容，实现单机近程监控管理、多计算机监控管理、支持SNMP网络管理协议，通过SNMP网络适配器，实现近程或远程网络管理功能。
（5） ***的市电同步系统 输出与电网实现***零相位同步，满足许多设备对供电与电网同步的高要求，有利于用户提高系统性能，同时也提高旁路开关的可靠性。
（6） 冷启动功能 UPS加装特殊的限流电路，在无市电状态下，可直接用电池组启动UPS，满足用户的应急需求。UPS更具备***的冷启动能力，可在满载情况下启动工作。
（7） 完善的保护措施 设计了输出过压、过流、电池欠压、快速限流和短路保护等功能，避免由于人为操作失误等带来的故障，确保设备在各种条件下的可靠工作。
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大多数UPS，特别是大容量UPS的工作是长期连续的。对运行中UPS状态的检测、
UPS出现故障时的及时发现和及时处理，减少UPs因故障或检修而造成的间断时间，使其真正成为不间断电源，是UPS研制和生产的目标之一，也是广大UPs用户最关注的。为了实现这些功能，采用普通的硬件电路是难以实现的，只有借助于计算机技术，充分发挥硬件
和软件的各自特点，使UPs智能化，才能实现上述要求。
智能化UPS的硬件部分基本上是由普通UPs加上微机系统组成。微机系统通过对各类信息的分析综合，除完成UPS相应部分正常运行的控制功能外，还应完成以下功能。
1对运行中的UPS进行监测，随时将采样点的信息送人计算机进行处理。一方面获取电源工作时的有关参数，另一方面监视电路中各部分的工作状态，从中分析出电路各部分是否工作正常。
2在UPS发生故障时，根据检测结果，进行故障诊断，指出故障的部位，给出处理故
障的方法与途径。
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完成部分控制工作，在UPS发生故障时，根据现场需要及时采取必要的自身应急保护控制动作，以防故障影响面的扩大。此外，通过对整流部分的控制，按照对不同蓄电池的不同要求，自动完成对蓄电池的分阶段恒流充电。
自动显示所检测的数据信息，在设备运行异常或发生故障时，能够实时自动记录有关信息，并形成档案，供工程技术人员查阅。
按照技术说明书给出的指标，自动定期地进行自检，并形成自检记录文件。
6能够用程序控制UPS的启动或停止，实现无人值守。
具有交换信息功能，可随时向计算机输入信息或从计算机获取信息。
习题与思考题
变换电子: 备的生的中电
1.简述UPS的定义与作用。2.简述UPS的分类。3.简述后备式UPS的工作原理。
4. 画出在线式UPS电路组成框图，简述其工作原理。5.简述互动式UPS的工作原理。
6. 简述UPS的主要输入和输出指标。7.简述UPS的遥控与遥信功能。
8. 简述UPS的发展趋势，并画出高频隔离UPS结构框图。
常用电力电子器件
UPS是现代电力电子技术的产物，是典型的电力电子设备之一，其本质依然是利用电力电子器件构成相应的拓扑电路，通过一定的控制策略，对输入交流或直流形式的电能进行变换和处理，从而为负载提供优质不间断交流电能的设备。一代电力电子器件决定一代电力电子技术，而一代电力电子技术决定着一代电力电子设备。因此，电力电子器件是UPS设备的基础，也可以说是UPS和其他电力电子装置的“CPU”。实践证明，由电力电子器件产生的故障往往对UPS是致命的，其可靠性往往决定了UPS设备的可靠性。了解和熟悉UPS 中电力电子器件的类别、特性、参数是我们掌握UPS工作原理的前提。
UPS中直接承担电能变换的电路称为主电路(power circuit)。电力电子器件是构成UPS主电路的功率开关器件。电力电子器件往往专指电力半导体器件，与普通半导体器件一样，目前电力半导体器件所采用的主要材料仍然是硅。由于电力电子器件直接用于处理电能的主电路，因而同处理信息的电子器件相比，它一般具有如下的特征。
1电力电子器件所能处理电功率的大小，即承受电压和电流的能力是最重要的参数。其处理电功率的能力小至毫瓦级，大至兆瓦级，一般都远大于处理信息的电子器件。
因为处理的电功率较大，所以为了减小本身的损耗，提高效率，电力电子器件一般都工作在开关状态。导通时(通态)其阻抗较小，接近于短路，管压降接近于零，而电流由外电路决定；阻断时(断态)其阻抗较大，接近于断路，电流几乎为零，而管子两端电压由外电路决定；就像普通晶体管的饱和与截止状态一样。
3在实际应用中，电力电子器件往往需要由信息电子电路来控制。由于电力电子器件
所处理的电功率较大，因此普通的信息电子电路信号一般不能直接控制其导通或关断，需要一定的中间电路对这些信号进行适当放大，这就是所谓的电力电子器件驱动电路。
尽管电力电子器件通常工作在开关状态，但是其自身的功率损耗仍远大于信息电子器件，因而为了***不至于因损耗散发的热量导致器件温度过高而损坏，不仅在器件封装上比较讲究散热设计，而且在其工作时，一般都还需要安装散热器。
按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度不同，通常将电力电子器件分为以
下三种类型。
1通过控制信号可控制其导通，而不能控制其关断的电力电子器件被称为半控型器件，这类器件主要是指晶闸管(thyristor)及其大部分派生器件，器件的关断完全是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。
通过控制信号既可以控制其导通，又可以控制其关断的电力电子器件被称为全控型器件，与半控型器件相比，由于可以由控制信号控制其关断，因此又称其为自关断器件。
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热(/温度)保护。UPS机内运行温度过高时，发出声光告警。在线式UJPS应转
***章绪论
旁路供电；后备式和互动式UPs应自动关断输出。
电池电压低保护。当UPS在电池逆变工作方式时，电池电压降至保护点时，发出声光告警，停止供电。
5输出过欠压保护。当UPS输出电压超过设定过电压阈值或低于设定欠电压阈值时，
发出声光告警。在线式UPS应转旁路供电；后备式和互动式UPS应自动关断输出。
6风扇故障告警。风扇故障停止工作时，应发出声光告警。
防雷保护。UPS应具备一定的防雷击和电压浪涌的能力。UPS耐雷电流等级分类及技术要求应符合YD/T944-2007中第4节、第5节的要求。
维护旁路功能。容量大于20kV·A的UPS应具备维护旁路功能，当有对UPS的维护需求时，应能通过维护旁路开关直接给负载供电。
(8)电磁兼容限值
-方面指UPS对外产生的传导干扰和电磁辐射干扰应小于一定的限度，另-方面对
UPs自身抗外界干扰的能力提出一定的要求。
1传导骚扰限值。在150kHz~30MHz频段内，系统交流输入电源线上的传导干扰电平应符合YD/T983-2018中8.1的要求。
2辐射骚扰限值。在30~1000MHz频段内，系统的电磁辐射于扰电压电平应符合YD/T983-2018中8.2的要求。
抗扰性要求。针对系统外壳表面的抗扰性有:静电放电抗扰性以及辐射电磁场抗扰性，系统在进行以上各种抗扰性试验中或试验后应符合YD/T983-2018中9.1.1的要求；针对系统交流端口的抗扰性有:电快速瞬变脉冲群抗扰性、射频场感应的传导骚扰抗扰性、电压暂降和电压短时中断抗扰性、浪涌(冲击)抗扰性，系统在进行以上各种抗扰性试验中或试验后应符合YD/T983-2018中9.1.4的要求；针对系统直流端口的抗扰性有:电快速瞬变脉冲群抗扰性和射频场感应的传导骚扰抗扰性，系统在进行以上抗扰性试验中或试验后应符合YD/T983-2018中9.1.5的要求。
(9)安全要求
1外壳防护要求。UPS保护接地装置与金属外壳的接地螺钉应具有可靠的电气连接，其连接电阻应不大于0.1Q。
绝缘电阻。UPS的输入端、输出端对外壳，施加500V直流电压，绝缘电阻应大于2MQ;UPS的电池正、负接线端对外壳施加500V直流电压，绝缘电阻应大于2MQ2。
绝缘强度。UPS的输入端、输出端对地施加50Hz、2000V的交流电压1min,应无击穿、无飞弧、漏电流小于10m A;或2820V直流电压1min,应无击穿、无飞弧、漏电流小于lmA。
接触电流和保护导体电流。UPS的保护地(PE)对输入的中性线(N)的接触电流应不大于3.5mA;当接触电流大于3.5m A时，保护导体电流的有效值不应超过每相输入电流的5%;如果负载不平衡，则应采用三个相电流的值来计算，在保护导体大电流通路上，保护导体的截面积不应小1.0mm2;在靠近设备的一次电源连接端处，应设置标有警告语或类似词语的标牌，即“大接触电流，在接通电源之前必须先接地”。
(10)环境条件
要使UPS能够正常工作，就必须使UPS工作的环境条件符合规定要求，否则UPS的各项性能指标便得不到***。通常不可能将影响UPS性能的环境条件一-列出，而只给出相应的环境温度和湿度要求，有时也对大气压力(海拔高度)提出要求。
1温度。温度包括工作温度和存储温度。工作温度就是指UPs 工作时应达到的环境温
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UPS电源技术及应用
类器件品种很多，目前较常用的全控型器件有电力场效应管(Power MOSFEP0w mental oxide semiconductor effect transistor)和绝缘栅双极晶体管(IGB11五sulated gate bipolar transistor)。
3也有不能用控制信号来控制其通断的电力电子器件，这类器件也就不需要驱动电路这就是电力二极管(power diode),电力二极管又被称为不可控功率器件。这种奋件只有两个端子，其基本特性与信息电子电路中的普通二极管一样，器件的导通和关断完全是由其在主电路中承受的电压和电流决定的。
正如前文所提，电力电子器件是电力电子电路的基础，掌握好常用电力电子件的工作原理和正确使用方法是我们学好UPS的前提。本章将重点介绍UPS中要经常用到的电力电子器件--电力二极管、晶闸管、电力场效应管和绝缘栅双极晶体管的工作原理、基本袋性、主要参数以及选择与使用过程中应注意的问题。
将一块2-2(a)所示子(空穴) 区(扩散运接触面上形区，扩散运力，所以扩
2.1电力二极管
电力二极管自20世纪50年代初期就获得了应用，当时也被称为半导体整流器(SR--semiconductor rectifier),并开始逐步取代以前的汞弧整流器。虽然是不可控器件，但其结构和原理简单，工作可靠，所以，直到现在电力二极管仍然大量应用于许多电气设备中，特别是快恢复二极管和肖特基二极管，仍分别在中、高频整流和逆变以及低压高频整流的场合具有***的地位。
2.1.1工作原理
电力二极管的基本结构和工作原理与信息电子电路中的二极管一样，都是以半导体PN 结为基础的。电力二极管实际上是由一个面积较大的PN结和两根引线封装组成的。图2-1 所示分别为电力二极管的外形和电气图形符号。二极管有两个极，分别称为阳极(或正极) A和阴极(或负极)K。
将的负极，变薄，
如果时内电场法进行
结电阻很大。就是由
江3
2.1.2
阳极(+)
阴极(-)
图2-1 电力二极管的外形和电气图形符号
在电力电子器件中，半导体材料用得最多的是硅和储。纯净的硅和锗称其为本征半导体，其导电性能很不好。如果给本征半导体掺入3价的杂质(如硼或铟)，就会在半导体中产生大量的带正电荷的空穴，其导电能力则会大大增强，这种半导体称为P型半导体。如果给本征半导体掺入5价的杂质(如磷或砷)，就会在半导体中产生大量的带负电荷的电子，其导电能力也会大大增强，这种半导体称为N型半导体。在P型半导体中，有大量的带正电的空穴，称为多数载流子，带负电的自由电子称为少数载流子。在N型半导体中有大量的带负电的自由电子称为多数载流子，带正电的空穴称为少数载流子。
电电流通特性如才开始为其正加反店穿，止
第2章常用电力电子器件
将一块N型半导体和-块P型半导体接触，就会在接触面上产生一个带电区域，如图2-2(a)所示，它是由空穴和电子扩散而形成的。P型半导体区域(简称P区)的多数载流子(空穴)会扩散到N型半导体区域(简称N区)，N区的多数载流子(电子)会扩散到P 区(扩散运动是由浓度高的地方向浓度低的地方运动)，这样，在P型半导体和N型半导体接触面上形成了一个带电区域，称其为PN结或阻挡层。PN结内的电场是由N区指向P 区，扩散运动并不能无休止地进行，PN结形成的电场(也叫内电场)对扩散运动形成了阻力，所以扩散到一定的程度，就会达到电场力的平衡，扩散运动就会停止。
外电场方向
(b)内、外电场方向相反阻挡层变薄
图2-2电力二极管的工作原理
(c)内、外电场方向相同阻挡层变厚
将一直流电源接到PN结的两端，如图2-2(b)所示，P区接电源的正极，N区接电源的负极，即所加的外电场方向与PN结的内电场方向相反，使PN结的内电场变弱，阻挡层变薄，多数载流子进行扩散运动，电流大增，称之为正向导通。
