电气人都在问的 UPS 空开、电缆、电池计算，一文讲透
不间断电源，简称UPS，是一种能提供稳定、持续电力的设备。它主要作用是在停电或电压不稳定时，保护重要设备，让它们正常工作。UPS利用电池储存电能，并通过逆变技术把直流电变成交流电，从而实现对设备的稳定供电。它的运行过程大致是这样的：当市电正常时，UPS会用整流器把交流电转换成直流电，并储存在电池里。一旦市电中断或电压波动，UPS就会迅速启动逆变器，把电池里的直流电转换成交流电，继续给设备供电。另外，UPS还有智能监控功能，可以实时查看电力情况，保证系统稳定运行。很多人问关于UPS的计算问题。其实，UPS涉及的计算还挺多的。不管是安装空开、连接电缆，还是选择电池，可能都需要算一下电流或功率之类的参数。下面我们就详细讲讲UPS相关的计算方法，供大家参考学习。（1）ups空开及电缆的配置一、高频ups与工频ups的区别ups从分类来说，分为高频ups与工频ups，高频机体积小、重量轻，价格低适合单个工作点的小功率设备保护，对干扰不敏感的设备和可靠性要求不很高的场合。而工频机适合所有设备保护，无论是网点设备还是IDC（数据中心），可靠性较高，但工频机有体积大、重量重、价格高等缺点。对电力品质和可靠性要求较高的地方，应使用工频机。反之，则可使用高频机。他们空开输入电流和输出电流的计算方法，都是一样的。我们首先要看下，ups如何计算空开。二、ups输入电流的计算方法我们首先要看下输入电流的计算公式：其中：S：三相UPS=3，单相UPS=1例1：已知：UPS功率：100KVA，输入临界电压：176V，输入功率因数：0.99(高频机都可以近似取1，工频机取值0.85),整机效率：0.95，S=3，输出功率因数：0.8。计算结果如下：100000×0.8输入电流（A）＝ —————— =160A176×0.95×3*1这里以工频机输入功率因数作为计算。例2：已知：UPS功率：6KVA，输入临界电压：176V，输入功率因数：0.99(高频机都可以近似取1，工频机取值0.85),整机效率：0.90，S=1，输出功率因数：0.7。计算结果如下：6000×0.8输入电流（A）＝—————— =30A176×0.9×1三、ups输出电流的计算方法我们先来看下输出电流的计算公式：S：三相UPS=3，单相UPS=1。举例：已知：UPS功率：100KVA，输出电压：220V，S=3（三相ups）。计算结果如下：100000输出电流（A）＝————=152A220×3这里面补充下，什么是标称功率？标称功率是厂家标称的功率,，最大功率是产品的实际最大功率，产品的实际功率一般不是整数, 比如说是511.3瓦, 厂家不可能把这个小数都标出来的, 很有可能就标500瓦，那么标称功率就是500瓦，也就是就近取整。四、电缆大小计算方法交流电流一般按3-5A/mm²计算，直流电流一般按2-4A/mm²计算；例如：100KVA 输入电流：160A，输出电流：152A，电池电流200A。输入线缆（mm²）＝160/5=32mm²(实际可采用35 mm²)输出线缆（mm²）＝152/5=30mm²(实际可采用35 mm²)电池线缆（mm²）＝200/4=50mm²(实际可采用60 mm²)（2）ups电池的配置这里面就看下ups常用的两种计算方法。一、恒电流法1、计算蓄电池的最大放电电流值：I最大=Pcosф/（η*E临界*N）注：P → UPS电源的标称输出功率cosф → UPS电源的输出功率因数η → UPS逆变器的效率，一般为0.88~0.96（根据具体型号\功率取值）E临界 → 蓄电池组的临界放电电压（12V电池约为10.5V，2V电池约为1.75V）N →每组电池的数量2、根据所选的蓄电池组的后备时间，查出所需的电池组的放电速率值C，然后根据：电池组的标称容量= I最大/C算出电池的标称容量。举例：型号：三进三出高频系列 100KVA，输出功率因数Cosф：0.8 直流电压：480V（电池低压保护：420V） 效率：93% 后备时间：2小时，每一电池组额定节数N:40节。电流法I最大=Pcosф/（η*E临界*N）= 100*1000*0.8/0.93*10.5*40 =204.8A电池组的标称容量AH= I最大/C = 204.8/0.42= 487.6AH(C值取至于蓄电池的放电时间与放电速率C对应表，0.42对应的是2h，可以查看上表)因此， 电池组的标称容量AH487.6AH，需要选用12V100AH 40节 并联5组。二、恒功率法根据蓄电池功率可以准确地选出蓄电池的型号，首先计算在后备时间内，每个电池至少向UPS提供的恒功率。恒功率法计算公式如下：电池组提供的功率W＝UPS的负载KVA×功率因数 / 逆变器的效率需要每节电池提供的功率＝电池组提供的功率W / 每组电池额定节数即：W＝{P（VA)×1000×cosØ}/（ŋ×N）其中：W----电池组提供的功率P-----UPS额定功率cosØ--功率因数ŋ-----UPS满载时逆变器效率N--- -UPS每电池组额定节数
