前言
近年来,全球变暖等气候变化导致雷击造成的停电和瞬时断电频率增加。使用精密设备的工厂和数据服务器等场合,不仅需要安装 UPS,更重要的是要有制造商的性能保证,以确保在紧急情况下能可靠运行和稳定供电。
UPS(不间断电源)的功能是在工频电源发生故障时提供持续的电力供应。为了确保不间断电源能够在紧急情况下能正常工作,有必要通过各种电源故障模拟测试更有效地确保其可靠运行。
课题
UPS 根据所安装的设备、容量和供电方式等使用环境分为从单相到三相的不同类型。为了通过各种模拟测试确保供电质量,有必要根据实际情况对其进行更加安全、可靠和高效的测试。
HIOKI 日置日常测量仪器解决了这一难题。
・安全性:HIOKI 日置的存储记录仪系列各通道之间都绝缘,因此可以轻松地同时测量多个通道,而不必担心 UPS 的输入端和输出端或 交流/ 直流 。
・可靠性:电流测量还使用了钳形电流传感器,可靠地测量电压电流以及运行和恢复期间的浪涌电流。与普通的电能质量分析仪相比, 具备采样速度快和存储时间长的特点,因此还可以捕捉到从瞬时谐波到电源恢复的相对较长一段时间内的变化情况。
・高效性:除此之外,通过安装任意波形发生器单元,可在一台设备同时进行利用功能发生器实施的电源故障模拟和测量。
解决方案
1. UPS 运行测试概要
运行测试的目的是确保在UPS 输入端电压断电或波动时,输出端的输出电压能可靠稳定地提供。具体来说,在UPS 的输入端(工频电源端)模拟和测试了以下电源故障情况。模拟时使用的是能在各条件下输出的交流稳压电源。
·瞬低:电压瞬时下降(由于异常情况导致电力传输断开之前的电压下降)
·瞬停:瞬时断电(电力重新传输为止的零电压状态)
·断电
·电源恢复
图1:单相UPS 评估测试的示意图
图2:存储记录仪MR6000
要获取的通道数为6 个
・输入端电压1ch/ 电流 1ch
・输出端电压 1ch/ 电流 1ch
・储能设备电压 1ch/ 电流 1ch
UPS 运行测试包括同时记录“输入端电压/ 电流”“输出端电压/ 电流”“UPS 内部储能设备电压/ 电流”的波形。
由此,可以检查输出端在瞬时断电时的运行情况,以及在恢复正常供电后的运行情况。此外,通过记录储能设备端子之间的电压/ 电流,可以验证运行时的供电电流电平和电压电平。此外,在长时间断电的情况下,还可以确定UPS 输出降至零为止的电压电平。
2. 多种模拟测试
■并行处理供电系统的运行测试
如果UPS 为三相类型,则需要比单相类型更多的测量通道。除了典型的恒定逆变器供电系统外,并行处理供电系统注重供电效率和质量。
通过同时多点测量输入端和输出端的电压/ 电流,以及双向逆变器的输入、输出和运行期间与储能设备的相关性,有助于进一步提高供电质量。