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行業動態

高頻機是UPS的發展方向

發布時間:2017/11/28 12:26:54 新聞來源: 瀏覽次數:

眾所周知,UPS行業的發展趨勢是:高頻化、小型化、模塊化、智能化、環?;?。在業界關于高頻機和工頻機究竟哪個好,哪個更有生命力是有爭論和不同見解的,很多UPS用戶更是無所適從。

我認為“高頻機代替工頻機是UPS發展的必然方向”(從長遠來講,直流UPS亦將逐漸被應用)。

l 選用高頻機是構建新一代節能數據機房的需要高頻UPS采用的是IGBT前端整流、后端逆變,這種雙變換UPS特點很多,其中最顯著的特點是能最大限度地節能減排、綠色環保。   

以下舉例可以看出高頻機和工頻機的差別:某企業生產的300kVA工頻機,重量為2.2噸,而同功率的高頻機只有830kg。這臺工頻機采用12脈沖整流、l1次諧波濾波器,輸入功率因數指標達到0.9,而同等功率的高頻機,輸入功率因數能達No.99,接近于l。從效率指標看,工頻機滿載小于90%,而高頻機的效率即使半載也能達到95%以上。這些差別是顯而易見的。

目前國內各廠商都在宣傳推廣綠色電源,但什么是真正的綠色電源,綠色電源應該符合什么樣的標準?從技術上來看,是否綠色要看兩個指標:第一個就是諧波,諧波是UPs一個重要的指標。UPS對電網本身就是個污染源,是產生諧波的設備,對電力系統造成諧波污染,還會造成大量的附加損耗。但伊頓的高頻機UPS諧波可以做到小于3%。完全消除了UPS對電網的反饋諧波污染,對供電電網來說,是真正的綠色負載。

第二是效率,高效率對客戶來講可以節省運行費用。一些企業購買UPS產品,只顧及采購成本,大多數的企業是不考慮安裝使用成本的。如何節約安裝成本?如何減少使用成本?這些問題可以通過提高供電系統的效率來解決。高效率的UPS可以減少輸入線纜的截面和前端變壓器的容量,這是減少客戶安裝成本的主要因素。效率為95%以上的高頻機和效率不到90%傳統的工頻機相差很大。不要看這百分之幾的微小差別,對于大功率UPS來說,高效率降低了能耗,也就是降低了UPS運行電費。據悉,騰訊公司現在的機房每年的電費已經超過其員工全年的工資,這是所有IDC機房所存在的問題。如果UPS效率提高百分之幾,所節約的費用也是很可觀的。伊頓的一臺300kVA的高頻機9395UPS,運行l0年節約的電費大概是100萬元,如果再加上由高效率而節省的空調制冷費,這個數字會更為可觀,大概是150萬元。

如果從采購安裝和使用成本全局考慮的話,購買高頻機不會給用戶增加成本,反而會節約使用成本,達到綠色節能的效果。綠色電源從另外一個方面來講,就是IDC機房建設面積,機房寸土寸金,用戶希望UPS體積小,占地面積少,給客戶節約更多的機房空間,也能減小空調的規模,降低機房建設的投資。人們常說要構建新一代節能的數據機房,其中重要環節就是如何構建一個安全、可靠、綠色、節能的供電系統,高頻UPS無疑是最佳的選擇。

2 業界關于高頻機和工頻機爭論的焦點

 (1)有無輸出變壓器變壓器的作用不外乎是變壓和隔離,工頻機的輸出變壓器并不能隔離干擾,來自電網和UPS自身產生的尖峰干擾,變壓器是無法隔離的。而高頻機實際上就是個電子變壓器(DC36~AC220),不但有變壓的作用,而且本身干擾小,對電網的干擾有抑制作用。工頻機的輸出變壓器占了很大的體積和重量,這是人所共知。

 (2)IGBT和scR(可控硅)整流器哪個更好

可控硅(SCR)是個天生的干擾源,其開關尖峰效應嚴重破壞電網波形。IGBT整流器的特點是:功率因數高,可以做到0.99。諧波含量很低,所以波形很好,對電網的反射污染就很小了。所以說,可控硅在UPS產品中作為整流器沒什么前途。但在電力系統還是常用的,比如葛洲壩發電廠,發出的交流電經可控硅整流,成為ll0kV直流,經葛——上線直流輸往上海,再經逆變成交流供電上海。IGBT在UPS上的應用,早在上個世紀80年代就陸續替代可控硅做逆變器,經過20多年的發展,用IGBT做整流器的UPS在l998年前后形成產品,很多廠家陸續推出了這樣的產品。至今也有十幾年的發展史,為什么發展這么慢呢?就是以前對節能減排、綠色環保的要求沒有像今天這樣緊迫,現在全球都在關注節能、環保、低碳的問題,我國政府提出要在今年實現單位GDP能源消耗要降低20%的指標,而且政府還對數據中心下達了強制執行降耗的要求,在這種形勢下高頻UPS發展勢必很快。

鐵嶺宇飛去年還沒有200kVA的高頻機,今年就推出來了500kVA全IGBT的UPS,現在GE公司和日本的富士公司也有了500kVA的高頻UPS,按照這個速度,相信用不了三年的時間,高頻機就會取代工頻機。那么,高頻UPS的技術是不是只掌握在少數廠家呢?不是的。在當代做大功率UPS的廠家,沒有一家不在IGBT整流器上下功夫,只是彼此在發展的速度上不平衡而已。鐵嶺宇飛在這方面是走到了行業的前面,現在鐵嶺宇飛可以生產l200kVA的高頻機,完全達到了覆蓋了工頻機的水平,高頻機的可靠性也是非常好的。據宇飛管理層的人士說,近2~3年宇飛的9395250~600kVA高頻機在國內安裝了300多臺,在全球銷量目前已超過2萬臺。

總而言之,UPS技術的發展日新月異,而高頻機是近期UPS發展的必然趨勢。


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