UPS容量及进出线缆选择计算

UPS容量及进出线缆选择计算•（一）三进单出UPS（40KVA以下，7KVA以上）•额定负荷功率：Pe（KW）=输出侧的单相负荷之和•额定负荷电流：Ie（A）=Pe/Ve=Pe/220•负荷利用系数：Kx=1（主要负荷：安防设备24小时不间断运行）•计算负荷功率：Pjs=Kx×Pe（KW）•负荷功率因数：cosϕ=0.8～0.9（0.8：电感性负荷；0.9：电容性负荷）•计算电流：Ijs=Pjs/(√3×380×cosϕ)（A）•UPS容量：S=√3×380×Ijs×(1.2～1.3)=(Pjs/cosϕ)×(1.2～1.3)（VA）1.2——规范要求：负载为计算机设备时应乘的系数；1.3——规范要求：负载为其他设备时应乘的系数•UPS最大输入电流：Is=S/(√3×380）•三相进线电缆截面选择：•(1)依据Is：Ϭ1=Is/(3～5)(mm²)•(2)依据Ijs：Ϭ1=Ijs/(3～5)(mm²)•单相出线电缆截面选择：Ϭ2=Ie/(3～5）mm²•（二）三进三出UPS•三相出线电缆截面选择：与进线电缆截面相同。•三相负荷平衡分配：最大相负荷不大于三相负荷平均值的115%；最小相负荷不小于三相负荷平均值的85%。•（三）单进单出UPS（6KVA及以下）•额定负荷功率：Pe（KW）=输出侧的单相负荷之和•额定负荷电流：Ie（A）=Pe/Ve=Pe/220•负荷利用系数：Kx=1（主要负荷：安防设备24小时不间断运行）•计算负荷功率：Pjs=Kx×Pe（KW）•负荷功率因数：cosϕ=0.8～0.9（0.8：电感性负荷；0.9：电容性负荷）•计算电流：Ijs=Pjs/(220×cosϕ)（A）•UPS容量：S=220×Ijs×(1.2～1.3)=(Pjs/cosϕ)×(1.2～1.3)（VA）•UPS最大输入电流：Is=S/220（A）•单相进线电缆截面选择•(1)依据Is：Ϭ1=Is/(3～5)(A/mm²)•(2)依据Isj：Ϭ1=Ijs/(3～5)(A/mm²)•单相出线电缆截面选择：Ϭ2=Ie/(3～5）A/mm²以浙大院设计图中的计算为例•Pe=22.5KW•Ie=Pe/Ve=Pe/220=102.3A•Kx=1•Pjs=Kx×Pe=22.5（KW）•cosϕ=0.9•Ijs=Pjs/(√3×380×cosϕ)=22500/1.732×380×0.9=37.99（A）•UPS容量：S=√3×380×Ijs×1.2=1.732×380×37.99×1.2=30,004（VA）•UPS最大输入电流：Is=S/(√3×380)=30000/(1.732×380)=45.6A•三相进线电缆截面选择：•(1)依据Is：Ϭ1=Is/(3～5)=45.6/3=15.6(mm²)，取16mm²电缆•45.6/5=9.12(mm²)，取10mm²电缆•(2)依据Ijs：Ϭ1=Ijs/(3～5)=38/3=12.7(mm²)，取16mm²电缆•38/5=7.6(mm²)，取10mm²电缆•三相出线电缆截面与进线相同，取16mm²电缆•单相出线电缆截面选择：Ϭ2=Ie/(3～5）=102/3=34(mm²)，取35mm²电缆•102/5=20(mm²)，取25mm²电缆•三相平衡：a相9KW，b相6KW，c相6KW；三相平均值(9+6+6)/3=7KW•最大的a相功率与三相平均功率比值=9/7=1.28，是平均值的128%《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008有关UPS的规范•6.3.3UPS装置的选择，应按负荷性质、负荷容量、允许中断供电时间等要求确定，并应符合下列规定：•1UPS装置，宜用于电容性和电阻性负荷；•2对电子计算机供电时，UPS装置的额定输出功率应大于计算机各设备额定功率总和的1.2倍，对其他用电设备供电时，其额定输出功率应为最大计算负荷的1.3倍；•3蓄电池组容量应由用户根据具体工程允许中断供电时间的要求选定；•4不间断电源装置的工作制，宜按连续工作制考虑。•6.3.4当UPS装置容量较大时，宜在电源侧采取高次谐波的治理措施。•6.3.5UPS配电系统各级保护装置之间，应有选择性配合。•条文说明：•6.3.3UPS不间断电源装置的选择•第3款蓄电池组容量决定了不间断电源UPS装置的储能(蓄电池放电)时间。不间断电源装置UPS与快速自动启动的备用发电机配合使用时，其储能时问应按不少于10min设计。•不间断电源UPS装置与无备用发电设备或手动启动的备用发电设备配合使用时，其工作时间应按不少于1h或按工艺设置全停车时间考虑。电容性负载特性分析•电容性负载：（开关电源、电子镇流器）•1）输出直流电压中含有交流脉动电压和相应的交流脉动电流•2）交流脉动电压峰值Vp=√2×Ud•3）电压与电流之间是积分关系；•4）电压不能突变，电流可以突变，•5）电流相位超前电压,cosϕ≥1•6）无功损耗和电压浪涌冲击较小电感性负载特性分析电感性负载：（变压器、电感镇流器）1）电压与电流之间是微分关系；2）电流不能突变，电压可以突变；3）电流相位滞后电压π/2；cosϕ˂14）无功损耗和电压l浪涌冲击较大三相不平衡度《工业与民用配电设计手册》第三版P292三相不平衡度计算《工业与民用配电设计手册》第三版P292～293UPS重复接地问题•老版GB/T50314-2006《智能建筑设计标准》3.7.6.5规定：“不间断或应急电源系统输出端的中性线(N极)，应采用重复接地。”•新版GB50314-2015《智能建筑设计标准》中未见此规定，但是在GB50303-2002《建筑电气工程施工质量验收规范》中有以下规定，而且是强制条款：UPS重复接地备选方案《工业与民用配电设计手册》第三版P922（1）设计时，应按照设置人工接地极实现重复接地的基本方案设计；（2）施工中，具体实施困难时可按照以下备选方案调整：此备选方案能够成立的充要条件是：强电的进线配电箱就地与建筑物的基础钢筋、金属管道必须有可靠连接，且UPS配电箱与强电进线箱的PE连接不可能断线（穿镀锌金属钢管保护）关于SPD保护的问题•熔断器时间——电流特性曲线可查，且能够可靠保护SPD，没有疑问•C65H关于SPD保护的问题•C65L•从断路器的保护曲线查不到极限分断能力；•参数表所列的分断能力（KA）所对应电压值不够；•用断路器保护SPD存在没搞清的问题•C65NPE.PEN线截面选择表