前几年在一家UPS厂家网站的白皮书栏目中有一篇英文文章(Understanding Delta Conversion Online“Output Power Factor Ratings)-Part7”。这篇文章讲到：负载功率因数为0.8的双变换式UPS，在带纯阻性负载时，只能带到其额定功率的53%（现在这篇文章已经不见了）。
　　
　　在这里就提出了关于UPS带纯阻性负载的问题。
　　
　　这个问题关系到对UPS的认识,也关系到对UPS的使用,当然UPS在正常工作时几乎没有纯阻性负载,但是在UPS装机后的测试时,用户常常是用纯电阻负载(负载箱)做UPS的带载测试,用多大的电阻就成了问题。所以正确认识这个问题还是很有意义的。
　　
　　这几年来,也常常有人在杂志、培训讲义、UPS技术书上提到这种说法，而且是因为“UPS的选择和使用尚存在很多不清楚的地方。在一些基本概念上依然存在不少问题，这就影响了合理地选用UPS。这些糊涂概念长久以来误导着人们，影响了UPS的正确选择和使用。”所以就要“对这些概念进行讨论和纠正”。在很多需要“纠正”的观点里其中有一个就是本文上面说到的那个结论。
　　
　　比如说:“…负载功率因数为0.8的100kVAUPS带线性负载(此处原文作者是指纯阻性负载)时,只能给出53kW的功率”这样一个结论。因为一般认为应带80kW的纯阻性负载,说这是“对负载功率因数的误解”造成了危害。不是80kW,而应当是53kW。
　　
　　1、为什么会有这样的结论
　　
　　问题首先起于UPS逆变器设计的依据。有人认为“当前大部分UPS的逆变器功率输出都是按有功功率P设计的,而提供给负载的无功功率Q的环节则是逆变器后面的并联电容器C,这两部分的输出功率在负载上合成为视在功率”。
　　
　　用一台功率因数为0.8的100kVAUPS为例,他说:“逆变器是根据80kW选择的功率管,电容器C的容量是根据输出的无功功率60kvar选定的(当然还需另外加上滤波所需的容量)”。
　　
　　至于逆变器输出有功功率选择功率器件是根据什么标准或设计规范或是哪个UPS厂家的规定?没有说明,如果这种说法真有根据,希望能够真正看到,让大家有一个更清晰的认识。
　　
　　2、UPS输出端的电容器是补偿电容吗
　　
　　逆变器的“设计根据”无法讨论,但从UPS输出端的电容量可以比较容易地说明问题。
　　
　　按照上面的说法计算出来的电容量C(或电容器的无功功率Q)就不仅是逆变器脉宽调制的滤波电容,而且还要承担输出的无功功率,称之为“补偿电容”。也就是说UPS输出部分的电容器是滤波电容加补偿电容,这个电容量是很大的。在上面所举的例子中,电容器的容量至少为60kvar。是不是这样呢,下面用几个UPS的实际数据来看一看这个电容器的容量到底是多大?
　　
　　首先,用原SIEMENS公司S系列100kVA、功率因数为0.8的UPS来看一看。图1是这种UPS的局部电路图。图中C25、C26、C27为三组输出电容,分别是3×82.9μF、3×82.9μF和3×33.2μF,总计为3×199μF,三角形连接,每相容抗Xc=1/(2πfC)=1000000/(2×3.14×50Hz×199μF)=1000000/62486=16Ω。每相无功功率为Qφ=U2/Xc=380V×380V/16Ω=9.025kvar。三相无功功率Q=27kvar。如果按上述作者文中的计算方法则应是Q=100kVA×0.6=60kavr,每相电容为441μF,二者相差2倍以上,这个差别是很大的。

　　
　　还有很多实例就不一一列举了。总之,说明这个电容不是补偿电容加滤波电容,只是滤波电容。不知哪一个厂家的UPS的输出部分的电容器的容量是上述作者说的那么大呢?如果有,也希望能看到事例。如果是那样的话,那么我举的UPS实例都不能正常工作了,可是我也没听说这些UPS在使用中发生了什么问题。
　　
　　3、UPS能够带其额定有功功率的纯阻性负载吗
　　
　　原文作者既然说这个电容器是补偿电容加滤波电容,数值很大。那么在正常工作时,逆变器不仅要供电给负载,还要承担这么大的电容需要的容性电流,自然负担不了很大的负载了。原文作者为了加深读者的印象,还特别举出一个造成UPS逆变器烧毁的“事例”,在两本UPS技术书上都写了这个“事例”。现简要介绍如下:
　　
　　“故障现象:某品牌负载功率因数F=0.8、额定容量S=80kVA的UPS,装机后加载验机,验机条件是只加电阻负载,考验有功功率P=S×F=80kVA×0.8=64kW。开机后面板上的LCD显示64kW,30min后输出断电,检查发现UPS逆变器烧毁。此种情况在多处出现,无一例外,好象是过载的现象”。然后作者就用电容是48kvar(80×0.6),电容电流为218A(按电压220V计算),负载是64kW(80×0.8)的电阻计算,负载电阻电流是291A,则进入逆变器的电流是二者的相量和,为364A。但是逆变器是按有功功率48kW能力设计的,仅能承受291A。这样就过载了25%。而逆变器又没有保护,就把逆变器的功率管烧毁了。这是一个多么可怕的景象,而且是无一例外。UPS装机后一般都采用假负载(电阻箱)作测试,如果都象作者所说那样的话,不知要烧毁多少台UPS了。

（御风）