适用对象：制造、石化、矿业、钢铁、汽车、医药、食品与半导体工厂等；适配交流关键负载（DCS/PLC、服务器、工控机、仪表、燃烧与安全系统、门禁、视频、AGV/机器人、实验设备等）。
目标：在电网波动、短停电、设备启停冲击、谐波污染、雷击/浪涌、环境恶劣等情况下，确保关键控制与信息系统“零数据丢失、零误动作、零不可控停机”。
原则：
可靠性优先（MTBF/MTTR、冗余、旁路可维护）；
可扩展与模块化（按产线扩容）；
高效率与低TCO（满载与轻载效率、节能模式）；
可观测与可运维（全量监控、可记录、可远维）；
符合性与安全（IEC/GB、NFPA、ATEX/防爆区域适配）；
工业友好（防尘、防潮、抗腐蚀、抗震、宽温、门禁/联动）。
连续过程行业（化工、炼油、纸浆、玻璃）：DCS/ESD、SIS、燃烧控制、火气监测、紧急切断阀位系统——对瞬断极敏感，要求长时后备或双路市电+UPS。
离散制造（汽车、3C、机加）：PLC、机器人控制器、工艺PC、测量设备、视觉系统、AGV充电桩控制——对谐波与瞬态敏感，需要高动态电压调节。
重载/高冲击（钢铁、矿山）：继电保护、通讯与调度、皮带秤与采样、井下监测——恶劣环境，需高IP、抗腐蚀、宽温设计。
医药与食品：数据合规与可追溯（21 CFR Part 11、GMP）；温湿度与洁净要求，需电池与UPS隔离布置。
半导体/光伏：洁净间工具的控制与IT边缘机房，高密度、可扩容与N+1冗余。
负载典型电气特征：功率因数0.6–0.9，冲击电流2–5 In，允许电压偏差±10%，允许频率偏差±1%，典型后备时间10–30分钟。
在线双变换（VFI）：最高电能质量与隔离，优先用于DCS/ESD/SIS与核心IT。
高频整机 vs 工频：
高频：体积小、效率高、THDi低，适合机房/控制室。
工频：抗冲击与抗短时过载更强，适合强电干扰与恶劣场所。
模块化 UPS：25–75kW/模块，机架式热插拔，N+1/N+X冗余，利于分期扩容与快速检修。
单机N：单产线/单区域一般负载；
N+1：关键控制系统（DCS/PLC/服务器等）；
2N：生命安全/重大经济损失风险场景（炼化SIS、矿井通风监测、金融结算IT）。
输入并机柜/汇流排 + 输出MCC/配电柜；
标配静态旁路与维修旁路（MBB），支持旁路可维护、不停电检修；
变压器隔离（IT系统或现场接地条件差时）。
VRLA（铅酸）：TCO低、维护简便；
LiFePO₄（磷酸铁锂）：高循环寿命、温度适应强、占地小、可快速充电，建议用于高频启停或空间紧张场景；
带BMS与电池绝缘监测；支持分布式电池柜或电池铠装柜。
UPS本体：SNMP、Modbus TCP/RTU、Dry contact、IEC 61850（可选）；
多台本地监控：
以**485总线（Modbus RTU）**星/链拓扑采集，USB/RS232→RS485转接一台工控机；
或以太网SNMP/Modbus TCP到边缘交换机，再汇聚至SCADA/EMS；
工业平台：与DCS/SCADA（iFIX/WinCC/Citect/组态王等）对接；
事件与策略：放电、低电量、旁路、过温、风机寿命、均充/浮充、EPO联动、短信/邮件/微信企业号告警。
| 负载名称 | 数量 | 单台功率(kW) | 视在功率(kVA) | 运行系数Ks | 同时系数Ks' | 估算kVA |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DCS机柜 | 8 | 1.2 | 1.33 | 0.9 | 0.9 | 8×1.33×0.9×0.9=8.6 |
| PLC机柜 | 12 | 0.6 | 0.67 | 0.9 | 0.8 | 5.8 |
| 工控机&显示 | 30 | 0.25 | 0.28 | 0.9 | 0.7 | 5.3 |
| 网络/存储 | 6 | 0.8 | 0.89 | 0.95 | 0.9 | 4.6 |
| 安防/门禁 | 1 | 2.0 | 2.22 | 0.9 | 0.6 | 1.2 |
| 小计 | 25.5 kVA |
成长裕量G：20–30%；
环境裕量E（高温/高海拔）：视厂区而定（例：海拔>1000m，降额1%/100m）；
冗余R：N+1 时，单台容量≥总负载/(N)×1.1；
示例：总25.5 kVA → 乘G(1.25)→31.9 kVA；海拔降额5%→33.6 kVA；若采用2×40kVA并机（N+1），满足单机代载与扩容。
经验公式（近似）：
，按逆变效率90–94%；k为温度与老化系数1.25–1.3。
示例：33 kW 负载，直流384V（32×12V），后备15 min：
；；
→ 选12V×40–55Ah高倍率电池，或按厂家放电表校核。
THDi ≤ 3–5%（整流侧），降低变压器与电缆发热；
功率因数 ≥ 0.99，减小配电容量；
动态电压调节：±1%以内、电网10%阶跃<10ms稳定；
输出短路能力与过载能力：125%/10min、150%/1min（或更高，按设备级别）；
谐波与相容：对变频器、软启动器、大电机启停现场，建议工频变压器隔离或输入谐波治理（12脉冲/有源滤波）。
防护等级：机房IP20/21；线边/车间IP31–IP54可选；
温湿度：0–40℃（电池建议20–25℃），RH 0–95%无凝露；
抗震：区划>7度按抗震认证；
防腐：C2–C4环境选涂层/不锈钢柜，海边/化工区建议防盐雾处理；
通风散热：独立气道、顶排风；留出前后维护通道≥1m；
噪声：60–70 dB(A)@1m；
消防与安全：EPO、灭火器类型、气体灭火兼容，电池间防火分隔与泄爆/泄压考虑。
单线图（文字描述）：双路市电/市电+发电机→ATS→UPS并机输入→UPS输出至MCC/配电箱→支路至DCS/PLC/IT机柜；静态旁路与维修旁路并联至母线。
接地：TN-S或TN-C-S；电池柜与UPS柜单独PE母排；弱电屏蔽层单端接地；
SPD：电源侧B/C级浪涌保护、信号侧SPD；
电缆选型：按电流、压降（<2–3%）与敷设环境校核，耐火/阻燃要求按GB/T 19666；
EPO联动：与气体灭火、门禁、空调/新风、烟温感联动策略定义。
本地HMI：7–10寸触摸屏，显示三相电压电流、功率、负载率、温度、告警；
上位机：
485总线汇聚（一台PC/工控机）：RS232/USB转485 → 终端电阻120Ω，站号分配，轮询间隔≥1s；
以太网：SNMP/Modbus TCP采集，Web可视化；
数据保留：事件/告警/电池充放电曲线≥2年；
与DCS/SCADA对接点表：运行/旁路/故障/低电量/均充/浮充/风机寿命/电池节组温度等；
网络安全：角色权限、审计、SNMPv3、TLS/HTTPS、VLAN隔离。
方案与图纸会签（SLD、端子、点表、土建）；
设备制造与FAT；
现场基础与电缆敷设；
设备就位、拼装并机、接线；
冷热调试：空载、带载、切换、旁路、放电；
SAT与试运行；
竣工资料与培训、备品备件移交。
吊装/防倾倒、绝缘距离、母排力矩；
电池上下层承重与防倾覆，绝缘垫与护栏；
先端子后编号，后打线槽盖；
充电初次均充，记录节间电压与内阻基线。
电气：绝缘、电阻、接地、相序；
功能：市电中断、静态旁路切换、维修旁路、过载/短路保护、EPO、火警联动；
电池：容量核验、放电测试、热成像；
可靠性：冗余切除测试（N+1退一）；
文档：单体电池档案卡、试验报告、点表与网络拓扑、备件清单。
巡检（月/季/年）：清洁、风机与滤网、接线点温升、告警事件复核、电池抽样内阻；
电池维护：每季均衡充电/容量抽测；
备件策略：风机、整流/逆变功率模块、主控、显示板、接触器、DC断路器、均衡线束；
故障响应：关键站点7×24，2–4小时到场；
性能报告：能耗、PUE贡献、负载曲线、劣化趋势、优化建议。
能耗：
在线双变换效率96% vs 旧机92%，在年平均负载40%时，每100kW负载年省电≈(0.96-0.92)×100kW×8760h×0.4≈14,016 kWh；
制冷：少发热=少制冷，按1kW IT热负荷需0.3–0.5kW制冷计，额外再省30–50%；
维护/停机成本：模块化MTTR<15min，减少停机损失；
电池寿命：LiFePO₄循环>4000次，10年期TCO较VRLA降低20–35%（按现场电价与维护取值）。
| 失效模式 | 影响 | 严重度S | 发生度O | 监测D | RPN | 缓解措施 |
| 市电骤停 | 控制系统掉电 | 9 | 4 | 3 | 108 | N+1冗余，电池15–30min，发电机启动联动 |
| 整流故障 | 由并机冗余接管 | 8 | 3 | 2 | 48 | 模块化热备，在线热插拔 |
| 电池单体失效 | 后备时间下降 | 7 | 4 | 4 | 112 | BMS/内阻巡检、均衡与更换阈值 |
| 环境过温 | 降额/停机 | 8 | 3 | 3 | 72 | 加装温控与高温告警，空调冗余 |
| 谐波超标 | 发热/误动 | 6 | 3 | 3 | 54 | 有源滤波/12脉冲、隔离变压器 |
架构：2N 100–200kVA在线双变换+LiFePO₄，30min；
机房：防爆区外，正压通风；
通讯：Modbus TCP/IEC 61850对接SIS与ESD。
架构：工频或变压器隔离型，高IP与防尘网；
环境：-10~45℃，抗震加固；
后备：15–30min，关键传输/通风控制可至60min。
架构：模块化N+1，50–400kW/间，机柜列间供电；
后备：10–15min，满足有序关机与工艺保护；
网络：SNMPv3、LDAP/AD统一认证。
拓扑VFI，效率≥96%，轻载效率≥95%，功率因数≥0.99，THDi≤3%；
过载：125%/10min、150%/1min；
冗余：支持并机N+1，最大并机数≥6台；
电池：VRLA或LiFePO₄，温补、BMS、节组监测、绝缘监测；
保护：输入/输出/旁路断路器、EPO、SPD、绝缘监测；
通讯：RS485(Modbus RTU)、以太网(SNMP/HTTP/Modbus TCP)、干接点；
环境：工作0–40℃，储存-15–60℃，海拔≤1000m额定，>1000m降额；
维护：前维护，支持在线更换功率模块/风机/旁路模块；
认证：IEC/GB、CE；必要时ATEX相关区域按系统隔离。
UPS主机×N（含并机套件、通讯卡）
电池柜×M（节数/容量/材质/母排）
输入并机柜/输出配电柜、维修旁路柜
隔离变压器（如有）、有源滤波（如有）
监控工控机/软件授权/485网关/交换机
电缆与桥架、接地铜排、SPD
备件包（风机、功率模块、主控板等）
技术资料、培训与运维工具包
单线图、端子图、接地与等电位、二次点表
机柜布置与通道尺寸、基础承重图
监控网络拓扑与IP规划
FAT/SAT方案、试验记录、移交清单
输入电缆：40kVA@400V，I≈58A；按埋地/桥架方式、温度系数选4×25mm² Cu；
输出配电：支路C16A/C20A断路器；
接地：PE≥相线截面一半；
电池：384V，后备30min，按倍率表校核选12V×100Ah×32节（示例）。
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