現在企業機房裡面一般都配置了UPS電源，作為企業機房的電源保護的重要裝置，機房配置UPS電源之前一定要弄清楚實際負載容量和負載的型別以及負載量的計算。下面我們工程師就告訴大家給企業機房選擇UPS電源的時候，需要弄清楚的兩個資料及計算方法。

一、機房UPS電源的實際負載容量

這是決定UPS電源容量大小的最根本因素。UPS的輸出能力必須達到或超過負載需要才能保證正常供電。實際應用中要考慮UPS是採用集中式供電還是分散式供電。採用集中式供電的負載總量應是將機房所有由UPS供電負載的功率累計。採用分散式供電的則根據每臺UPS所帶負載不同確定。

通常電氣裝置的負載容量稱為視在功率，用S表示，單位VA。視在功率包含有功功率P(單位W)和無功功率Q(單位Var)，其大小的關係是S2=P2+Q2。這裡我們將有功功率與視在功率的比值稱為功率因數，純阻負載的功率因數為1，容性負載的功率因數一般在0.6~0.7。

二、 機房UPS電源負載的型別

如上所述，不同型別的負載其有功功率和無功功率的比例不同，但UPS需向負載同時提供足夠的有功功率和無功功率，則實際輸出能力受負載型別所限制。對於計算機類負載，UPS基本上可以輸出額定的功率，如果負載是阻性或電感性的，則UPS的輸出功率有所下降，需要加大UPS容量。例如功率因數為0.7的1KVAUPS，帶計算機負載可以帶滿1KVA，帶純阻性負載最多隻能帶700VA(這時有功功率是700W)，帶電感性負載則更低。因此在計算負載容量時，對以W值表現功率的阻性、感性負載，應折算成VA值，UPS電源一般地計算方法是：阻性負載的VA值=W值÷0.7;感性負載的VA值=W值÷0.3。

三、機房UPS電源容量與負載量的計算

（1）UPS容量相關因素

（2）負載容量相關因素

（3）負載容量的計算

負載容量的計算（一）

負載容量的計算（二）

正文：

一、首先介紹一下UPS的一些基礎知識

1、為什麼用UPS？UPS的作用是什麼？

至於為什麼用UPS？就是為了不停電。

UPS的三大基本功能：穩壓，濾波，不可間斷。

在市電供電時，它是穩壓器和濾波器的作用，保證裝置正常工作；在市電中斷時，它又可以透過把它的直流供電部分（電池組，柴油發電機等）提供的直流電轉化為完美的交流電供負載使用，其中由市電供電轉電池供電一般為0時間切換，這樣就使負載裝置在感覺不到任何變化的同時保持執行，真正保證了裝置的不間斷執行。

2、UPS一般帶感性負載的能力強還是帶容性負載的能力強？為什麼？

一般UPS就是按感性負載設計的，所以帶感性負載是它的本分。一般UPS逆變器輸出端並聯的電容器一方面起濾波作用，另一方面是抵消負載中的電感分量。

如果負載時容性，又如何用電容去抵消電容性分量呢？只能使輸出的電容分量加大，而這些電容分量的電流又必須由逆變器提供，使逆變器輸出的有功分量減小，所以帶載的能力就減弱了。

3、STS(靜態開關),LBS(同步器)及雙匯流排作用是什麼？

STS的作用是將兩路輸入交流電進行切換。

LBS的作用是將兩組UPS同步，目的是為了使STS的切換時間為零。

雙匯流排的作用是為了給用電裝置提供冗餘的電源。

4、EPS和線上式UPS的主要區別是什麼？兩者的主要用途是什麼？

與UPS相同之處：EPS是100%的後備式UPS，它的工作原理和後備式UPS一樣。

不同之處：EPS由於帶的負載不同，比如照明和啟動水泵等，功率需要做的很大，在啟動水泵時可以將逆變器做成變頻器；而後備式UPS由於主要的物件是PC機之類的IT裝置，所以容量很少有超過3KVA的。

一般3KVA以上的IT裝置都選用線上式UPS，在IT裝置場合無論如何是不能用EPS的。

5、工頻機和高頻機比較各有什麼優缺點？高頻機能否取代工頻機？

工頻機UPS：缺點是輸入功率因數低，功耗大，效率低，體積大，笨重，價格高，可靠性低；優點是製造相對容易，尤其是採用手工作業影響也不大，要求一致性相對低一些。

高頻機UPS：優點是輸入功率因數高，功耗小，效率高，體積小，輕便，可靠性高；但對生產手段要求高，要求一致性嚴格。

6、為什麼UPS的容量用VA表示？這叫什麼功率？

有功功率的單位是瓦特（W），無功功率的單位是乏（var）。一般UPS的容量都用視在功率表示，由於視在功率中既包含有功功率，也包含無功功率，既不能稱作W也不能稱var，既然是視在功率是伏特（V）與安培（A），就索性稱為VA。

7、什麼叫有功功率，什麼叫無功功率？

有功功率指的是能使負載做功的功率，比如使燈泡發光，使電路工作等等。做功後又完全變成熱量散發到大氣中，一去不復返。

無功功率指的是儲存在儲能裝置（器件）中的功率，它可以轉化為有功功率。

8、UPS效率的定義是什麼？它代表什麼？和功率因數是一回事嗎？

UPS效率的η的定義是：輸出有功功率P與輸入有功功率P’之比的百分數，即：η=（P/P’）％。它是衡量UPS功耗大小的標誌。和功率因數不是一碼事。

9、蓄電池的容量單位是什麼？它的含義是什麼？

蓄電池的容量單位是安培小時，簡稱安時（AH），它的含義是該電池在指定放電率的條件下恆流或者恆功率放電，到指定放電時間結束瞬間放出的容量數。如放電率為10，容量為100AH的電池，用放電電流10A恆流放電10H，所放出的容量就是100AH。

10、 UPS的發展趨勢是怎樣的？

發展UPS技術的主要目的是提高UPS對輸出端負載的動態響應越來越快又好。顯然，採用先進的高頻技術，動態響應速度最快，效果最好。

11、傳統工頻機帶輸出隔離變壓器是否可以增加帶載能力和降低零地電壓？

工頻機的輸出隔離變壓器嚴格講是它逆變部分不可或缺的元件，沒有全隔離效果，因為旁路無隔離，零線無隔離。

12、UPS上有防雷嗎？

UPS可以選配輸入C級防雷，它有兩種方式：

1）、以保護負載為優先的防雷；

2）、以保護供電為優先的防雷，但是作用不大。因為UPS裝了防雷充其量只能使配電櫃中省一級防雷，但是配電當中還是不能省略防雷裝置。

13、UPS帶了隔離變壓器是否可以抗過載能力增強？

錯了，那是反應速度慢，過載以後UPS都會跳旁路工作，等負載正常後再恢復整流和逆變工作。我們應該透過升級UPS容量來滿足日益增長的負荷擴容需要。

蓄電池計算方法：

例如一臺40KVAUPS,直流電壓為384V，每組為12V電池32節，如果後備時間要求2小時，則計算電池的容量為：

40000VA*2H/(0.7*384V)=297AH

所以選擇3組100AH電池，共96節。

電池組的電流為40KVA/384V=104A，所以電池連線選擇50mm2電纜。

電池總數=(功率/直流電壓*小時)/每塊安時*每組塊數

其中功率為UPS的功率，直流電壓為UPS電池供電所要求的電壓，不同功率的UPS直流電壓不同，每組塊數為所要求電池的最小塊數，一般配置電池時，必須為每組塊數的整數倍，常見的UPS直流電壓和每組塊數如下(電池每塊以12V為計算依據)：

舉例來說，配置一臺5K8小時延時的UPS，其功率為5000，直流電壓為96V，每組電池8塊，配置100AH電池，其所需電池總數為：(5000/96*8)/100*8=32塊

UPS—UninterruptiblePowerSystem是不間斷電源系統的簡稱。作用是提供不間斷的穩定可靠的交流電源，在市電中斷(停電)時UPS之所以能不間斷的供電。是有蓄電池儲能的結果。所能供電時間的長短由蓄電池的容量大小決定。現將4.2、UPS蓄電池配置的計算方法介紹如下：

A、下列因素影響備用時間：

1、負載總功率P總(W)，考慮到UPS的功率因數，在計算時可直接以P總的伏安(VA)為單位來

2、V低是蓄電池放電後的終止電壓(V)，2V電池V低=1.7V;12V電池V低=10.2V

3、V浮是蓄電池的浮充電壓(V)，2V電池V浮=2.3V;12V電池V浮=13.8V

4、Kh為電池容量換算係數(Ct/C10)，10Hr放電率為1，5Hr放電率0.9，3Hr放電率為0.75，1Hr放電率為0.6

5、I為電池工作電流(A)，T為連續放電時間(H)，V為UPS外接電池的直流供電電壓(V)

B、計算方法

1、12V單體電池的數量N：N=V÷122V單體電池的數量為6N

2、電池工作電流I：I=P總÷V

3、實際電池容量C：C=I×T÷Kh

例如：功率為1KVA的電源備用時間4小時，選擇科士達UPS的型號為HP9101H，V=36V，則

①N=36V÷12V=3節

②I=1000VA÷36V=28A

④電池的配量可選用100AH一組3節，或65AH二組6節，選用的結果有偏離，這要看使用者的需求和成本的考慮。

注：12V蓄電池常用容量規格為7Ah、17Ah、24Ah、38Ah、65Ah、100Ah、200Ah等。