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工业UPS与商用UPS的区别

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-01-14 1:25:13 * 浏览: 11
不间断电源系统(以下简称UPS)应为关键设备提供稳定,不间断的电源。在商业和工业应用中,越来越重要的关键设备依靠UPS来确保连续不断的电源和数据。不间断电源系统(以下简称UPS)应为关键设备提供稳定,不间断的电源。在商业和工业应用中,越来越多的重要关键设备依靠UPS来确保连续的不间断电源和数据。统计据统计,每10个UPS系统中约有8个UPS系统(占80%)是为信息技术应用而设计的。因此,许多人对UPS有错误的认识。他们认为UPS是计算机信息系统的子公司,用于保护IT设备。所谓的工业UPS是一种落后的技术和边缘化产品。工业UPS是一些制造商推测的名称或概念。这种理解是单方面的。 UPS作为不间断的保护电源,其作用不仅是保护计算机IT设备或信息和数据,它得到了广泛的应用。实际上,UPS在工业领域(非IT领域)的应用非常丰富。正是由于UPS在这些非IT领域的广泛应用,UPS技术和许多UPS制造商才得以改善和发展并保持持续的活力。这块蛋糕越来越大,竞争也越来越激烈。选择商用UPS或工业UPS时,需要综合考虑许多因素。第一个因素是高可靠性。高可靠性基于系统设计,技术和配置。对于工业UPS,组件选择采用工业级甚至军用级,为关键组件留有足够的冗余,以增强系统的抗冲击性能。其次,对工业环境的超强适应性和产品的长设计寿命也是工业UPS的优势之一。我们从以下五个方面对工业UPS和商用UPS进行区分和比较。 1.根据UPS的应用领域区分工商业UPS。对于大多数工业UPS用户而言,很难确定商业机器和工业机器之间的关键区别。商业UPS和工业UPS主要从UPS的应用领域划分。一般来讲,在线UPS系统大致可分为三个主要应用领域:(1)信息技术(IT):商用UPS已与信息技术(IT)紧密集成,信息技术UPS设备的招标规范为不需要特殊技术要求。电信,银行,保险公司和大型企业中的数据中心是典型的商业UPS应用的示例。在这些应用中,交流电源的中断可能会导致数据处理和电信传输的中断,但通常不会对人员或财产造成直接伤害。 (2)关键程序或过程控制:几十年来,工业UPS系统在关键程序或过程控制应用程序的设计和应用方面积累了丰富的经验。在这些领域的应用中,负载端交流电源的中断或不稳定可能会导致危险的化学过程不稳定故障,或对生产系统乃至周围环境造成巨大损害。石油化学复合材料和发电厂是使用化学或蒸汽处理操作的典型示例。如果控制电源中断,则此过程很危险。由于控制电源可能会带来巨大的风险和损失,因此必须为工业环境中的应用设计专用的UPS系统,并且其性能测试要比商用机器严格。例如:核电厂中的核级UPS需要通过核级认证,欧盟具有RCC-E标准,而中国则具有核安全合格的供应商认证。 RCCE标准明确要求UPS在地震负载下安全工作。离岸平台UPS需要通过船级认证。如中国的CCS,美国的ABS,挪威的DNV,法国的BV,英国的LR等。对滚动,振动,高温和低温以及盐雾测试有明确的要求。 (3)普通程序或过程控制:中间我们将此中间部分的应用称为轻工业。即使在处理操作期间中断了交流电源,这些类型的应用也不是致命的。在这些过程中,UPS的故障或不稳定可能会导致成品损失或重新安排数百个工时的生产设备。制药,食品和饮料行业将是轻工业类型的例子。在这些地区,工业UPS系统的高可靠性将有效避免上述情况。当然,由于商用UPS的普及,在这些领域也有应用。根据以上分析,我们使UPS的应用领域如下图(图1)所示。与商用UPS相比,工业UPS的生产是为了满足不间断电源客户和特殊应用环境的需求。图1 UPS应用领域2.根据UPS的技术类型区分工商业UPS:商业UPS负载主要是需要交流电源的IT设备,因此其产品类型是典型的交流输出UPS,包括备用,在线交互式和双重转换。在线,都有应用程序。在电信领域中,通信电源(高频开关整流器)得到了广泛使用,也可以理解为商用UPS的类别。工业UPS的产品概念更为广泛,包括交流输出UPS和直流输出DCUPS,甚至包括多种产品类型的组合。在不同的工业领域中,ACUPS和DCUPS的比例不同,如图2所示。即使是ACUPS,工业UPS的技术也大多是传统的可控硅+ IGBT逆变器技术结构。这种传统的双转换在线式UPS的高可靠性已为工业客户所普遍认可。 UPS型商业UPS工业UPS AC输出UPS(ACUPS)备用型ü-在线互动型ü-双转换在线型ü逆变器-直流输出UPS(DCUPS)高频开关整流器ü工频整流器- ü3.根据UPS制造商的不同区分工业和商用UPS:工业UPS和商用UPS的应用领域不同。每个UPS制造商都根据发展历史,市场策略,技术优势等基本形成。工商业两极分化。商业在商业UPS市场中,UPS品牌众多,竞争激烈,在工业UPS市场中,市场容量相对较小,几个品牌占据了近一半的市场。这些品牌包括EMERSON / CHLORIDE,AEG,GUTOR,AMETEK,BENNING等。它们专注于工业领域已有50多年的历史,积累了丰富的专业经验和工程经验,并已得到客户的广泛认可。 4.工业UPS和商用UPS产品配置的比较:我们从客户需求的角度详细研究了工业UPS如何满足客户需求,也可以将其与商用UPS进行比较。客户要求CHLORIDE工业UPS解决方案1)机械结构:?顶住顶住? 0.5g至5g抗震性?橱柜高度定做?整体钢结构设计?两个钢结构柜:抗震柜和普通柜?超过20种机柜尺寸2)电池/充电器?铅酸电池或镍镉电池?更长的备份时间?电池电压可选吗?多个可选的电池电压水平?超过100个充电器容量可选?充电器是一个独立的组件,可以内置在单独的机柜中。 3)变频器?单相输出还是三相输出?强大的短路承受能力?逆变器必须适应不同的电池电压水平吗? 150种变频器的容量等级?反向变压器是一个分立的组件,可以独立地形成一个机柜。 4)静态开关? 2组静态开关(必填)?强大的过载能力?可以组合成多种形式,例如并联单旁路,共享旁路或双旁路吗? 40种静态旁路容量级别?静态开关可以用s分隔独立柜体(共用旁路型)5)冷却方式?自然冷却?强制风冷n + 1风扇冗余?强制风冷1 + 1风扇冗余吗?特殊设计风扇组件实现了冗余冷却6)电气隔离?输入隔离?输出隔离(必需)?三相或一相,标准或非标准电压水平?超过5000种变压器型号(输入,输出,旁路)?其中,已有90种变压器设计能够满足90%的需求。7)输入输出保护?保护保险丝,隔离开关,断路器?能承受kA级的短路电流吗?行程曲线可以按需选择吗?多达4000个输入和输出保护8)人机交互和通讯?继电器干触点/ PLC?各种通讯协议(Modbus,Profibus,DF1 ...)?视觉操作和指示?客户特定的警报信息? 4000小时/年的工程设计研发能力?基于客户SCADA系统的可定制通信方案9)电气控制?适应不同的直流电压(48至500Vdc)?数字控制?模拟控制(核水平)? 500种PCB?其中有80个能够满足90%的需求?核电应用需要模拟控制技术来满足核能级鉴定要求10)旁路要求?绕过并行配置?电气隔离/调节规定?输出电压范围宽?旋转手动旁路开关? 50种旁路柜配置类型11)IP防护等级和钣金要求? IP21到IP54 +防爆设计?金的厚度要求,机柜的颜色要求各不相同(机柜内外),油漆层厚度要求(50至300μm),标准设计,IP等级可根据要求定制,300种机柜选项,其中100种已经可以满足80%的要求12)配件? 50种附件选项,涵盖:电池类型和电池柜/机架?电池智能管理BMS?配电柜?稳压器?电池防爆开关?基于项目管理的多样性和工业需求的应用在复杂的环境中,工业UPS可以按需定制是其重要特征之一。 5.工业UPS与商用UPS的技术比较:客户需求比较项目客户需求商业商用UPS电池电池工业工业UPS 24-48hrs电池充电时间(至90%)8hrs-15hrs10min-1h30min备用时间30min-10hmin5 / 7(小于10年)(VRLA)电池寿命10年(VRLA)– 20年(NiCd)90%放电深度60–80%UPS电气特性电气特性ACUPS类型AC和DC0-10kVA单相输出UPS容量0-160kVA0-800kVA 3-相输出UPS容量0 -500kVA静态开关损坏负载故障恢复逆变器和静态开关经过特殊设计,可以承受最恶劣的负载条件。前端维护客户不需要输入/输出隔离变压器。客户要求/要求的配置集成在UPS集成机柜中。旁路开关是单独的。旁路输入连接可以安装在单独的机柜中,以实现物理隔离。可选DC直流电压可选。可选/可自定义的号码。固定的干触点。可选的。可定制的UPS设计功能。设备使用寿命5-7年。 15-30。只能进行类型测试设备的100%测试,定制测试项目,FATUPS环境功能应为25–35°C工作环境温度0–55°C 10–55%相对湿度10–98%IP20àIP31防护等级(IP等级)IP20àIP54标准结构设计加强的结构设计,钢板厚度2mm或更大,可以承受载荷,举升和冲击振动,地震和地震等测试服务不需要项目管理。客户确认绘图设备和文件交付计划。项目管理标准操作手册文档提供了客户的自定义文档,客户需要查看并确认制造商的服务工程师。售后服务能力。工厂服务工程师+客户的维护工程师+通常培训5-10年(产品生命周期)备件备件支持能力为15-25年5.1关于UPS应用环境和使用寿命:许多工业UPS环境,尤其是在某些发电应用中,可能是在较高的环境温度条件下(大于30摄氏度)和空气中的颗粒污染物。因此,要求工业UPS能够在大量非导电粉尘和更高的环境温度下正常工作。在至少40摄氏度的环境温度下正常工作,在某些情况下甚至需要50到55摄氏度的设计。相比之下,普通商用UPS的应用环境几乎总是控制在30°C以内,并且保持非常干净。在高温环境下,任何UPS系统的寿命都会缩短。 UPS最容易受到高温环境影响的关键组件是内部UPS组件(例如DC电容器)和电池。除非选择高温电容器,否则它们可能会缩短在高温环境下的寿命。商业在商用UPS应用中,UPS应用提供商可能不需要更长的UPS寿命。但是,在关键过程控制中,UPS通常需要具有15-20年的使用寿命。工业UPS系统具有内置的设计余量,以确保实际使用寿命符合客户要求。此外,工业UPS设备还将制定有预测性的零件更换计划,以确保UPS具有比整个15-20年更长的平均无故障运行时间。 5.2级别对于UPS电池放大器,充电器:一般而言,商用UPS的电池备用时间不如工业应用中的电池备用时间长,通常约为10-30分钟,并且不需要设计充电容量来增加容量。 UPS电池充电器通常设计用于在8-10个小时内将15-30分钟的备用时间充电到95%容量的铅酸电池。与商用UPS相比,在工业应用中,充电容量必须更高,因为电池备用时间可以在60分钟到8小时或更长时间,这需要UPS系统能力的充电器对电池进行足够的充电。在工业应用中,通常使用备用时间为4-8小时的电池配置。在工业UPS领域,为了更好地满足高温和低温环境的需求,镍镉电池也被广泛使用。除铅酸电池外,工业UPS充电器还需要满足镍镉电池的充放电特性。简介:工业UPS是根据工业现场的多样化需求和恶劣环境而设计和制造的。在完全满足客户需求的过程中,它反映了项目管理的使用。因此,在这里,我们对工业UPS的理解不仅应该停留在产品级别,还应在充分了解客户需求的基础上,实际上为客户提供总体电源保护解决方案(参见图4),并将该解决方案视为一个工程项目。与客户充分合作,进行项目工程设计,项目管理,现场服务以及运维的动态过程(见图5)。从某种意义上讲,工业UPS供应商可以理解为工程公司。图4 EMERSON / CHLORIDE工业电源保护解决方案(图5 UPSEngineering)