一、概述：

Powerware9390系列产品是爱克赛公司推出的三进/三出的最新一代的中大容量功率的UPS不间断电源。功率从40-160KVA,其设计目的是为了满足当今计算机网络系统对集中供电的需要，非常适合各种系统的应用场合。主要的应用计算机和数据处理系统；通讯系统；工业控制和通讯系统.

二、系统描述：

这种UPS是一个即时双向转换UPS，它可为计算机系统和其他的诸如测量设备、工业自动控制设备等智能设备提供电源保护，为关键设备提供连续的经过过滤的三相电源。在给设备提供电源的同时，UPS也在持续的给电池充电，如果突然发生停电事故，UPS可继续不间断的从UPS的输入端为设备提供电源。

如果停电的时间超过了储备电量所能支持的时间，UPS会自动的关闭以免电池完全放电。来电的时候UPS会自动启动继续为关键设备提供电源并且给电池组充电。

UPS结构框图

一个UPS模块由几个独立的分别有其自己特有功能的模块组成：

= 输入端和负载处的瞬变过程由射频干扰滤波器（RFI）进行消减。

= 交流电源经过整流器的整流和调整，该整流器为逆变器提供电源并且负责电池的充电，整流器确保电池被完全充满。

=

当主电源发生故障的时候由电池为负载提供电源。

= 逆变器负责将直流电转换为交流电，然后将这些交流电传递给负载。

= 当逆变器过载或者逆变器不能承担起负载的时候，静态旁路开关自动将负载转换到旁路线路上。

= 维护旁路开关用来对UPS进行维护而不断电。

= 控制和监控电路用来测量、监控和控制UPS的工作，它通过可视和可听的指示仪向用户提供系统的运行工作状态。

= UPS通过RS232串行数据界面来发送系统运行工作的信息，这些信息包括关于使用电源、负载和UPS自身的数据，这些数据可以被计算机识别，从而可以实现软件和数据的完全保护。

图1. UPS的电路图

Powerware 9390 120/160KVA外观图

Powerware 9390 40/60/80KVA外观图

三、特点详述：

1． IGBT整流技术

谐波导致电源质量发生偏差（相对于理想的正弦波形），谐波可能存在于电流、电压中或者同时存在于电流和电压中。滤波是目前使用最普遍的用来消除谐波对系统其他部分产生的影响的方法，传统的滤波器由一系列的协调L-C电路组成。

PW9390UPS模块采用的先进的IGBT滤波器技术能将谐波含量减少到3%，这就使系统运行更稳定可靠，并且由于振荡器中线圈损耗的减少而使振荡器更为经济。同时，作为一个输入功率因数的统一的整体元件，该系统还能最大限度的降低维护、铺设电线和熔断器费用。另外，因为不需要额外的滤波器，所以该UPS供电系统能够节省安装空间和安装投资。

谐波电流和电压能导致一下情况的发生：

= 电线或者电缆中的额外的电能损耗。

= 变压器和发电机发热量过大，从而减少其使用寿命。

= 电路保护器的不稳定工作和故障

= 计算机、无线电通讯设备、监视器、电子测试设备等的不正常工作。

= 与功率因数校正电容发生谐振。

IGBT整流技术的好处体现在：

= 减少了对电网的谐波污染(符合绿色电源)

= UPS输入端的线缆,保险,空开等容量可以减小(降低用户的投资成本)

= 与发电机的容量能得到最佳匹配

= 不会因加装滤波器而造成能量损 失

= 机器重量轻(易于安装和运输)

2． 逆变器

9390系列UPS电源逆变器采用IGBT大功率器件，三相独立调节的高速PWM正弦脉宽调制方式。逆变器控制电路采用80C166微处理器，该CPU通过HAWKNET网络与其它控制电路CPU进行通信，通信频率高达300K。它能缩短闭环控制时间，提高UPS输出电压的精确性和稳定性及对故障的快速处理能力。

逆变器电路将检测如下信号：旁路电压、频率、相位，整流器输出的直流电压和电流，逆变器输出电压、电流，完成对输出电压、频率及相位的精确控制。

l 电压经输出滤波后成为波形畸变率小于2％的正弦波电源。

l 输出电压的稳压范围380VAC±1％。

l 频率窗口为0.5HZ-3.0HZ可调，逆变器同步跟踪市电电源的相位角差在1度之内。

l 在发生下列情况之一时，逆变器的输出电压瞬态值变化不超过±5％：

A：100％阶跃负载的增加或减少

B：任何一台冗余并机的UPS出故障

C：逆变器满负荷切换到旁路

l 逆变器电源在1毫秒内、其瞬态电压值恢复到±1％。

3． 电池管理系统

对于占系统成本很大部分的电池，爱克赛公司9390系列的机器采用了ABM型智能化“三阶”式电池充放电管理系统和DC-Expert电池诊断系统。在线对电池进行诊断，并可对电池系统故障提前报警，提高了系统的可靠性。

l ABM(Advance Battery Management)：

电池充放电功率系统在充电过程中采用了三段式充电方式：

三段式充放电方式带来的好处是：

a). 利用“均衡充电”及时消除位于电池组中的各个单元电池所可能发生的电池端电压的不平衡度，并缩短电池的充电时间

b). 电池没有永远处于浮充状态，消除了电池极板的“钝化”现象。

-------------------多延长了电池50%的使用寿命

l DC—Expert直流在线检测专家系统

为确保电池的有效使用寿命，配置具有完善的智能化电池管理系统：DC—Expert直流在线检测专家系统，独特的电池测试维护软件。具有可编程定时“自诊断”测试电池容量和自动计算电池的实时后备供电时间的调控功能。由于采用恒功率放电( 0.25C恒放电速率)及小容量定量放电(自诊断测试时，仅释放10%电池安时容量)双控技术。其计算结果不仅精度高 (误差<±3％ ),而且与 用户的操作水平无关。

a. 由于整流器未关断,负载不会有任何危险

b. 电池恒功率放电,使得计算出的电池后备时间精度为±3%

c. 该过程完全自动进行,毋需人工干预

d. 根据UPS的实际负载量自动调整它的“电池电压过低”自动关机电压值，可防止在小电流放电时，电池被深度放电的事故发生

4． 并机的专利技术---热同步技术

Powerware 9390彻底抛弃了传统UPS并联所需要的通讯线，消除了单点故障，提高了系统的可靠性。充分发挥了微处理器控制软件的功能，控制UPS的并联运行，将环流降到最小，负载的均分不平衡度<2%

相比之下, “热同步”并机技术具有如下优点:

l 两台UPS之间没有信号通信用的电缆,减少故障率

l 两台UPS均独立工作,无主从关系

l 当两台UPS的交流旁路同时工作时,能提供更大的故障清除能力

l UPS单机系统可以很容易的扩展至直接冗余并机系统

5． 控制技术

采用高性能微处理器“数字信号控制技术”+软件可编程调控技术+控制板间的网络通讯技术,大大减少控制板数量(整机只有6块控制电路板)和控制板之间的传输连接线。确保UPS具有高可靠性和高一致性。

具有极强的“自诊断”检测能力，可提供100多种故障/报警/提示性信息，有利于缩短维修时间(MTTR)。

6． 过载能力

具有极强的抗输出过载能力(110％负载，持续工作；110％～150％，10分钟；300％，300毫秒；1000％，5毫秒)+优良的抗输出短路限流能力，可确保逆变器安全可靠地运行。

7． 图形化显示界面

与普通UPS厂家采用的字符LCD显示屏不同，9390采用易看和易操作的大屏幕图形化液晶显示屏，借助于人－机对话型的菜单操作随机记录UPS运行状态，提供可靠的原始数据，便于分析故障原因，使UPS有极好的可操作性。用户可以获得如下信息：

l UPS实际运行参数 (输入/输出的电压、电流，KVA，KW和功率因数，电池电压和电流等)

l UPS运行状态的 “大事记 (记录200多条报警/故障/提示性操作信息)

l UPS各关键部件的运行统计资料(电池放电次数及放电容量AH数，逆变器电源，交流旁路电源及柴油发电机的运行时间统计值)

l UPS工作状态的模拟流程图及UPS三相负载电流的不平衡度。

8． 通讯能力

本机同时向用户提供RS232、一组继电器干接点输出接口、一组“用户自定义”报警信号输入接口和多种通讯卡插槽等多种通讯接口，再配置上本机公司所提供的电源监管软件，就可组成具有网络管理功能的智能化 UPS供电系统，从而可实现远程集中监控。

9． 输入软启动

在正常工作时，整流器可供125％满负荷电流，并限定在125％，防止更大的电流损坏元器件。在发电机给UPS供电时，输入电流限流值会自动变小，以保护发电机。

线性输入“爬升”特性：在市电输入加电后，为使UPS逐渐承担负荷，在整流器的控制电路中设有输入“爬升”电路，直流电压的“爬升”时间为4－6秒，一旦升至电池合闸电压，电流将以每秒10％满负荷电流的速率增加。

四、技术参数：

输入参数：

额定输入电压： 380VAC(100％负载时-15%，+20%)可调

50%负载时（-30%, +20%）三相三线+地线

输入频率范围: 45-55HZ

输入电流失真： ＜5%THD

输入功率因素： ＞0.99

浪涌保护级别： 6 kV OC, 3 kA SC per ANSI 62.41 and IEC 801-4

输出参数：

额定输出电压: 380VAC， 三相四线

输出电压范围: 380±1%

输出不平衡能力: 三相100％不平衡

阶跃响应能力: 380± 5%

阶跃恢复能力: 1ms 恢复到± 1%

UPS输出能力: 100%额定电流

输出功率因素： 0.9

旁路同步范围: 380±10%VAC，50±0.5HZ～3HZ可调

本 振 频 率: 50±0.005 HZ

输出电压失真: 小于1.5% (100%线性负载)

小于5%(100%非线性负载)

过载能力: 110％负载，持续工作；

110％～150％，10分钟；

300％，300毫秒；

1000% 100ms(旁路)

峰值因数: 3:1

负载均分不平衡度: ＜2%，典型值0.6%

系统参数：

系统效率： ＞94％（满载）

＞93％（半载）

工作温度: 0-40度（最大45度）

储存温度: -25-60度

高度: 1500米

相对湿度: 小于95%(无冷凝)

噪音: 40-80KVA <65dB(ISO3747)

120-160KVA <70dB(ISO3747)

电磁抑制: IEC/EN 62040-2

安全标准: IEC/EN 62040-1-1, EN 60950

外观颜色： RAL 9011黑色

体积(宽*深*高):

40-80KVA 519*804*1872mm

120-160KVA 944*804*1872mm

重量（Kg）:

40KVA 257kg

60,80KVA 313Kg

120KVA 480Kg

160KVA 530Kg