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机房供电选型中一个不可忽视的UPS指标

作者：时间：2012-07-16 来源：网络收藏

从上式可以看出，逆变器输出首先并联了一个小于1W的电抗，如果让逆变器输出端建立起220V的电压，首先要向电容C提供一个电流IC，其值的大小为：

机房供电选型中一个不可忽视的UPS指标

而原来逆变器可以提供的电流IINV为：

机房供电选型中一个不可忽视的UPS指标

很显然，必须从逆变器输出电流中减去上述的容性电流，余下的才是负载应得的电流Ir，即：

机房供电选型中一个不可忽视的UPS指标

那么此时负载上能够得到的功率Pr就只有：

Pr =241A´220V»53kW （8）

或者用功率计算式得出同样的结果：

机房供电选型中一个不可忽视的UPS指标

因此负载功率因数为0.8的100kVAUPS在带线性负载时，只能给出53kW的功率，其它功率都内耗了。原因是以往的工频机型UPS逆变器大都是按功率因数选择功率管的，例外者不多。所以在以往的机器中不止一次地证明了这个结论。也就是说当负载的输入功率因数不等于UPS的负载功率因数时，UPS就必须降额使用。这是一般规律，当然对不同负载功率因数的UPS有着不同的降额值。

3. 对UPS功率因数的误解危害

正是由于有的用户将负载功率因数误认为是UPS的“输出功率因数”，不但将归属关系搞错了，而且还引出了一个根本不存在的概念。既然是“UPS的输出功率因数”，那么UPS的输出功率就必须服从这个功率因数值，也就是说“功率因数为0.8的100kVA UPS在带线性负载时也应给出80kW的输出功率”。如果这种误解仅仅是个别用户，最多导致用户和供应商方面的矛盾。但如果是制定标准者陷入这个误区，危害就是全国的UPS制造商。

和负载功率因数并列的一个量就是UPS输出电压的谐波失真度，有的将二者混为一谈，认为只要输出电压的谐波失真度达到要求，那么负载功率因数也就知道了，所以可以不要。实际上在产品设计中负载功率因数和谐波失真虽然有些联系，但不是一码事，各自的考虑不同。谐波失真度就好比是衡量这件衣服做得活计好不好，针脚密不密，样式好不好。而功率因数表示的则是男服装还是女服装，是什么款式和多大号的衣服，等等。

更令人费解的是有些读者至今仍认为功率因数是百分数，常听到有人问：你的UPS输入功率因数是百分之多少？这从上面的计算就可清楚地看到，有功功率和无功功率是正交关系。所以有功功率和无功功率是不能直接加减的。比如上面的例子，如果将80kW看做80%，那么60kvar就是60%，这样一来有功功率和无功功率加在一起就是140%，显然是不对的。这个最基本的基本概念如果搞不清楚，其他概念就很难去理解了！

当前的IT负载都把输入功率因数补偿到了0.95以上，有的甚至补过了头，略显容性。所以当今UPS的负载功率因数也与时俱进地做到了0.9，实际上目前绝大多数高频机UPS都做到了这个指标，但也并不意味着带线性负载时100kVA可以给出90kW。

四、对其它的误解

当今UPS的发展方向是高频机型UPS，这是相对于传统的工频机型UPS而言。所谓工频机型UPS，现在的说法就是UPS的主电路（整流器和逆变器）只要不是都工作在数倍50Hz以上频率就是工频机型UPS。比如传统UPS的输入整流器还是采用半控器件可控硅，仍工作在50Hz的电网工业频率，而高频机型UPS的主电路（整流器和逆变器）都采用了全控器件IGBT，都工作在数千赫兹，是50Hz的几十到几百倍。正是由于频率的区别才有了工频机型UPS和高频机型UPS之说。有的误解成工频机型UPS和高频机型UPS的区别是有无输出变压器（这里指的是电磁式的变压器）。实际上有无变压器根本不是二者区别的关键，因为有无输出变压器和逆变器的电路结构有关：如果前面的整流器仍然是工作在50Hz的可控硅，而逆变器采用采用了半桥解构，照样可以省去变压器，难道就变成高频机UPS了！而高频机UPS的逆变器如果采用了全桥结构，就必须加变压器，难道就变成工频机UPS了！要知道电路仍然工作在数千赫兹啊，是50Hz的几十到几百倍啊！