《UPS應用》雜志今年第4期刊登了筆者所寫的《也談UPS的輸出功率與負載功率因數的關系》一文.編?-部張乃國主編提出了兩個討論題目.現我就這兩個問題應答如下.

(1)用100kVA功率因數為0.8的UPS,帶功率因數為0.6的感性負載,能帶多少?如負載是40kVA,現增加一倍還能夠用嗎?

首先,計算UPS在各種負載下的輸出能力時,應先確定UPS的品種,向廠家索要該UPS的相關數據,再進行計算.但在此問題中,因感性負載是小于額定情況下的功率因數,一般UPS的輸出仍能維持為100%的額定容量.現用一個著名的德國品牌UPS的數據為例來計算.由表1可知,感性負載功率因數小于額定情況下的0.8時,輸出功率仍為額定值.

當UPS的S=100kVA、cosφ=0.8時,P=80kW;

Q=60kVAR.

當UPS為S=100kVA、cosφ=0.6時,則S=100kVA;P=60kW;Q=80kVAR.

若負載為40kVA,cosφ=0.6,則S=40kVA;

P=24kW;Q=32kVAR.

負載增至80kVA,cosφ=0.6時,則S=80kVA;

P=48kW;Q=64kVAR.

此時負載的視在功率S和有功功率P都小于額定情況下的數值,而無功功率Q卻大于額定情況下的數值.但是,不能用cosφ=0.6的負載的數值與cosφ=0.8時的UPS的數值來比,而必須與UPS為cosφ=0.6時的能力來比.負載的Q值小于UPS此時的Q值80kVAR.完全可以滿足負載增至80kVA的需要.

(2)UPS帶非線性負載的問題.若UPS為100kVA,cosφ=0.7時帶非線性負載奔騰133PC+15in(英寸)顯示器(170VA)能帶多少臺?cosφ=0.8的UPS又能帶多少臺?

非線性負載是五花八門的,但是計算機類負載多是整流電容濾波型.所以IEC、EN和GB(國標)都確定了一個基準非線性負載,是二極管全波整流用電容濾波,功率因數確定為0.7.UPS也就是根據這個標準制造的.UPS還限定了非線性電流的峰值因數,一般為3.也就是非線性電流的峰值與有效值之比為3.這對于計算機類負載也足夠了.因為峰值因數最大的是PC機,大約為2.7左右.

UPS帶非線性負載的能力,除了非線性負載的特定基準之外,還有一個量的問題.在IEC、EN和GB(國標)中明確規(guī)定:單相UPS容量在33kVA以下時,用基準非線性負載來考核,33kVA以上的UPS用33kVA的非線性負載加線性負載來考核;三相UPS容量在100kVA以下時,用基準非線性負載來考核,100kVA以上的UPS用100kVA的基準非線性負載加線性負載來考核.

以上幾點是我們在考慮這個問題時必須明確的.但是在這個題目中,以上這幾點都不成問題,可以按一般線性負載的情況來計算.

100kVA的UPScosφ=0.7時,S=100kVA;P=70kW;Q=71.4kVAR.

單臺負載cosφ=0.7時,S=170VA;P=119W;Q=121VAR.

對于P和Q而言,UPS能供總臺數分別為:588臺;590臺.

結論:應按最小的計算:588臺(未計留有裕度、啟動等因素).

若用100kVA cosφ=0.8的UPS能帶多少臺?

100kVA的UPScosφ=0.8時,S=100kVA;P=80kW;Q=60kVAR.

在負載cosφ仍為0.7時,UPS的S=100kVA;  P=70kW;Q=71.4kVAR.

這時UPS能供總臺數分別為588臺;590臺.

結論:也是588臺,二者沒有區(qū)別.

那么,這樣看來功率因數0.7的UPS與功率因數0.8的UPS沒有什么區(qū)別了.不是的,還是有區(qū)別的.上面的例子都是負載功率因數小于額定情況下的數值,若是大于額定情況下的數值,或是電容性的負載,則情況就不一樣了.功率因數為0.7的UPS帶載能力就顯得差了.

負載功率因數為0.7的UPS只是為一些微機類負載而使用的.它設計的容量都比較小,大約為30kVA以下.而這一類負載功率因數多為0.7,UPS的負載功率因數也設計為0.7,正好適應負載的條件.

那么這種UPS是不是帶非線性負載的能力強呢?不是的,恰恰相反,其帶載能力比0.8功率因數的UPS差.1臺10kVA的功率因數為0.8的UPS可以帶8kW功率的負載,而功率因數為0.7的UPS只能帶到7kW,如帶功率因數大于0.7的負載則其能力可能就更小了.■