UPS電源＂十全十測(cè)＂2：帶載輸出特性測(cè)試

一、什么是UPS帶載輸出特性

UPS（不間斷電源）作為現(xiàn)代電力系統(tǒng)中重要的設(shè)備，其主要功能是在主電源故障時(shí)提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)，保障關(guān)鍵設(shè)備的持續(xù)運(yùn)行。UPS帶載輸出特性指的是UPS在不同負(fù)載條件下，其輸出電壓、波形失真度等參數(shù)的表現(xiàn)。這些特性直接反映了UPS的供電質(zhì)量和穩(wěn)定性。具體來說，UPS帶載輸出特性包括輸出電壓的穩(wěn)定性、波形失真度、頻率穩(wěn)定性等，這些參數(shù)在不同的負(fù)載條件下（如線性負(fù)載、非線性負(fù)載）會(huì)有所變化。因此，了解并測(cè)試UPS在不同負(fù)載下的輸出特性，對(duì)于評(píng)估UPS的性能和選擇合適的UPS設(shè)備具有重要意義。

二、為什么要測(cè)試UPS帶載輸出特性

測(cè)試UPS帶載輸出特性的原因主要有以下幾點(diǎn)：首先，通過測(cè)試可以了解UPS在不同負(fù)載條件下的供電質(zhì)量和穩(wěn)定性，這對(duì)于保障關(guān)鍵設(shè)備的正常運(yùn)行至關(guān)重要。例如，在非線性負(fù)載下，UPS的輸出電壓和波形失真度可能會(huì)發(fā)生變化，如果超出允許范圍，就可能對(duì)負(fù)載設(shè)備造成損害。其次，測(cè)試UPS帶載輸出特性可以幫助用戶選擇合適的UPS設(shè)備。不同的UPS設(shè)備在性能上存在差異，通過測(cè)試可以比較不同設(shè)備的性能優(yōu)劣，從而選擇最適合自己需求的UPS設(shè)備。此外，定期測(cè)試UPS帶載輸出特性還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障或性能下降的情況，以便及時(shí)進(jìn)行維修或更換，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

三、測(cè)試步驟

3.1 線性負(fù)載下 UPS 輸出特性測(cè)試步驟：

(1)啟動(dòng)被測(cè)UPS電源，調(diào)節(jié)輸入電壓在規(guī)定的最大值及最小值范圍內(nèi)變化。

(2)設(shè)置交流輸入電壓波動(dòng)范圍為額定電壓的85%～115%，直流輸入電壓波動(dòng)范圍同樣為額定電壓的85%～115%。

(3)使用阻感性負(fù)載作為線性負(fù)載，功率因數(shù)設(shè)為0.8（滯后）。

(4)調(diào)節(jié)負(fù)載為額定負(fù)載的0%、10%、40%及100%，記錄被測(cè)裝置的輸出電壓及輸出電壓波形失真度，并計(jì)算穩(wěn)壓精度。

3.2非線性（整流性）負(fù)載下 UPS 輸出特性測(cè)試步驟：

(1)同樣啟動(dòng)被測(cè)UPS電源，調(diào)節(jié)輸入電壓。

(2)設(shè)置交流輸入電壓和直流輸入電壓的波動(dòng)范圍。

(3)使用整流性負(fù)載作為非線性負(fù)載，波峰系數(shù)為3:1，有功功率為額定有功功率的70%。

(4)調(diào)節(jié)負(fù)載為額定負(fù)載的0%～100%的多個(gè)點(diǎn)，記錄被測(cè)裝置的輸出電壓及輸出電壓波形失真度，并計(jì)算穩(wěn)壓精度。對(duì)于線性負(fù)載與非線性負(fù)載，在標(biāo)準(zhǔn)Q/CSG 1204030-2018電力用直流和交流一體化不間斷電源、DL/T 1074-2019 南方電網(wǎng)變電站交流不間斷電源技術(shù)規(guī)范中，對(duì)UPS穩(wěn)壓精與輸出電壓波形失真度有如下要求：

(1)穩(wěn)壓精度不超過整定電壓（220V）的±3.0%。

(2)輸出電壓波形失真度應(yīng)不大于 2%。

四、UPS帶載輸出特性測(cè)試設(shè)備選擇

進(jìn)行UPS帶載輸出特性測(cè)試需要使用以下設(shè)備：4.1交流電源：在各類電氣測(cè)試中，可靠的電源供電是確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和測(cè)試效率的關(guān)鍵。在UPS測(cè)試中，交流電源用于調(diào)節(jié)輸入電壓在規(guī)定的最大值及最小值范圍內(nèi)變化，以測(cè)試UPS在不同輸入電壓下的輸出特性。對(duì)于供電端測(cè)試電源的選擇，海洋儀器給出的推薦是上海航裕電源科技有限公司推出的PSA系列可編程交流電源，以其高功率、高精度和高可靠性贏得了市場(chǎng)的廣泛認(rèn)可，最大容量可大900kVA。這款交流電源廣泛應(yīng)用于UPS測(cè)試、馬達(dá)測(cè)試、家電產(chǎn)業(yè)檢測(cè)、檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室、工業(yè)用電源、電機(jī)/壓縮機(jī)測(cè)試、IT制造電子業(yè)、新能源、醫(yī)療、碼頭岸電/船廠以及國防軍工等領(lǐng)域。PSA系列交流電源配備了高精度D/A和A/D轉(zhuǎn)換器，確保了輸出的精確性和回讀的準(zhǔn)確性。此外，其多重保護(hù)功能（如OVP/OCP/OTP）確保了設(shè)備在復(fù)雜測(cè)試環(huán)境中的安全運(yùn)行。

圖1航裕PSA系列可編程交流電源

4.2可調(diào)交流負(fù)載：可調(diào)交流負(fù)載用于模擬不同UPS帶載條件，包括線性負(fù)載和非線性負(fù)載。通過海洋儀器代理品牌搏計(jì)電子的3270系列交/直流電子負(fù)載不僅能夠同時(shí)模擬線性負(fù)載與交流負(fù)載，更在功率拉載能力上實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，最大可達(dá)540kW，輕松應(yīng)對(duì)各種高要求測(cè)試場(chǎng)景，同時(shí)其內(nèi)置了專門用于測(cè)試UPS轉(zhuǎn)換時(shí)間（Transfer time）的功能。而除了電壓、電流、功率這些基礎(chǔ)參數(shù)外，3270系列交/直流電子負(fù)載還能精準(zhǔn)顯示峰值因數(shù)（波峰系數(shù)）、功率因數(shù)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，以及電壓失真度（VTH，VH）、電流失真度（ITH、IH）等反映負(fù)載特性的重要指標(biāo)。這些參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與顯示，不僅為測(cè)試工作提供了更為全面、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持，更為后續(xù)的系統(tǒng)優(yōu)化與性能提升奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

圖2博計(jì)3270系列交/直流電子負(fù)載

4.3電能質(zhì)量分析儀：電能質(zhì)量分析儀是專門用于測(cè)量和記錄UPS的輸出電壓、電流、頻率、功率因數(shù)、波形失真度等參數(shù)的儀器。CA8345電能質(zhì)量分析儀作為一款專業(yè)的測(cè)試設(shè)備，以其完全符合IEC 61000-4-30 A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量精度和友好的人機(jī)界面，贏得了用戶的廣泛贊譽(yù)。該分析儀可實(shí)時(shí)測(cè)量和記錄UPS的輸出電壓、電流、功率因數(shù)、波形失真度等關(guān)鍵參數(shù)，幫助用戶全面了解電能質(zhì)量狀況。同時(shí)，其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)記錄和處理功能，支持將數(shù)據(jù)導(dǎo)出至個(gè)人電腦進(jìn)行進(jìn)一步分析。CA8345電能質(zhì)量分析儀，是您提升電能質(zhì)量管理水平的必備工具。

五、總結(jié)

測(cè)試UPS帶載輸出特性的重要性不言而喻。它不僅關(guān)系到電力系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，還關(guān)系到設(shè)備的安全性和經(jīng)濟(jì)性。通過UPS帶載輸出特性測(cè)試，我們可以深入了解UPS在不同負(fù)載條件下的輸出電壓穩(wěn)定性、波形失真度等參數(shù)的表現(xiàn)。