UPS설비 (GU)
U UPS
P UPS의 병렬시스템 선정
O On-line UPS와 Off-line UPS
D 다이내믹UPS
F 플라이휠UPS
T UPS 2차 측 회로보호
G UPS 직무고시
H 열병합발전
K 열전비
목차(온라인UPS 오프라인UPS GUO)
온라인UPS 오프라인UPS
1️⃣UPS의 구성
1)인버터부
- 직류전원을 교류전원으로 변화하는 과정부분으로 배터리의 직류전원을 반도체소자로 변환하여 교류전원으로 만든다
2)컨버터부
- 인버터부와 반대로 교류전원을 직류전원으로 변화하는 과정부분으로 입력전원의 교류를 반도체로 정류하여 배터리를 충전하는 동시에 인버터부에 전원을 공급한다(온라인방식에 사용함)
3)절체스위치
- 상용전원에서 인버터로 전환하는 과정에서 출력의 끊어짐이 없도록 하기 위해 반도체를 스위치로 사용한다(주로 SCR등을 사용)
4)동기 절체
- 인버터의 고장이나 임의 조작에 의한 입력전원으로 절체하는 경우에 서로의 동기(위상차)를 맞추어야만 절체용 반도체 및 부하에 무리가 가지 않으며 절체를 할 수가 있다
- 절체시간이 짧은 전원장치가 좋으며 일반적인 절체시간은 4[msec](0.004초), 2[msec](0.002초), 무순단(끊어짐이 없다)등이 있다
5)백업시간
- 정전이 되어 배터리를 사용하여 정전보상하는 시간을 말한다
- 일반적인 시간은 10분, 30분, 1시간, 2시간, 5시간, 8시간 등이 있으며 이외는 주문이나 사용자에 따라 세분화하거나 시간을 연장하는 경우도 있다
2️⃣온라인UPS
1)정의
- 정상적인 교류 입력전원을 공급받아 내장된 배터리 충전 및 인버터를 상시 동작시켜서 비상시에 무순단으로 전력을 공급하는 방식으로, 현재에는 주로 이 방식을 사용
2)장점
- 안정적인 전원공급: 입력전원의 정전 시 무순단(끊어짐이 없는)이므로 입력과 관계없이 안정적으로 전원을 공급
- 높은 전력 품질: 전압 변동, 노이즈, 주파수 변동 등 전력 품질 문제로부터 완벽하게 보호
- 빠른 응답 속도: 정전 발생 시 즉각적으로 배터리로 전환되어 무중단 전원 공급이 가능
- 입력전압의 변동에 관계없이 출력전압을 일정하게 공급(자동전압 조정:AVR기능)
- 출력단락, 과부하 등에 대한 보호회로가 내장
- 출력전압을 일정범위(±10%)내에서 조정
3)단점
- 회로 구성이 복잡하여 기술력이 요구
- 에너지효율낮음: 오프라인UPS보다 전력소모가 많다.
- 높은 가격: 복잡한 회로 구성으로 인해 가격이 비쌈
- 높은 발열: 전력 변환 과정에서 열이 많이 발생
- 외형 및 중량이 커진다
4)사용장소
- 중대형 UPS에 적용
- 대형 전산실, 공장자동화의 전원 공급 등 양질의 전원이 필효한 경우
- 정주파수가 필요한 장비에 사용
3️⃣오프라인UPS
1)정의
- 정상 시 교류입력전원을 사용하다가 정전되거나 입력전원이 허용치 보다 낮은경우에 인버터(UPS)를 사용하는 방식
2)장점
- 전력소모가 작다: 입력전원 정상 시에는 효율이 높다
- 잔고장적음: 회로 구성이 간단하여 내구성이 높다
- 소형화가 가능하다
- 정상동작시(상용 입력시)에는 전자파(노이즈 포함)발생이 적다
- 저렴한 가격: 간단한 회로 구성으로 인해 가격이 저렴
3)단점
- 정전시에 순간적인 전원의 끈어짐이 발생한다(일반적인 PC에서는 문제가 없다)
- 입력의 변화에 따라 출력이 변화한다(전압조정이 안됨)
- 낮은 전력 품질: 정전 발생 시 일정 시간 동안 전원 공급이 중단될 수 있으며, 전압 변동이나 노이즈에 취약합니다.
- 입력전원과 동기가 되지 않아 정밀급 부하에 적용하지 않는다
4)적용장소
- UPS가 보편화 되기 이전에 소용량 및 중용량에 사용되던 방식
- 현재는 주로 소용량의 UPS에 사용되는 방식
5)라인 인터렉티브
- 인버터 프리 휠링 다이오드를 통해 충전
목차(온라인UPS 오프라인UPS GUO)
온라인UPS 오프라인UPS
UPS설비 (GU)
U UPS
P UPS의 병렬시스템 선정
O On-line UPS와 Off-line UPS
D 다이내믹UPS
F 플라이휠UPS
T UPS 2차 측 회로보호
G UPS 직무고시
H 열병합발전
K 열전비
💯기출문제
●C01 온라인UPS와 오프라인 UPS의동작특성을 설명하시오
온라인UPS와 오프라인 UPS의동작특성
온라인 UPS(Online UPS) 동작특성
- 항상 인버터를 통해 전원 공급
입력 AC 전원은 먼저 DC로 변환(정류), 다시 인버터를 통해 AC로 재변환되어 부하에 공급됩니다. 평상시에도, 정전 시에도 인버터가 항상 동작하며, 배터리는 상시 충전 상태를 유지 - 무순단 전원 공급
정전이나 입력 이상 발생 시에도 전환 시간이 0ms로, 전원 공급에 끊김이 없다 - 고품질 전원
이중 변환(AC→DC→AC) 과정에서 고조파, 서지, 노이즈 등 전원 잡음이 모두 제거되어 민감한 장비에 적합 - 신뢰성 높음
데이터센터, 병원 등 전원 품질과 무순단 공급이 필수적인 곳에 주로 사용 - 효율은 다소 낮음
변환 손실로 인해 효율(70~90%)이 오프라인 UPS보다 낮고, 가격이 높으며, 부피와 중량이 큼
오프라인 UPS(Offline UPS) 동작특성
- 평상시에는 상용전원 직접 공급
입력 AC 전원이 부하에 직접 공급되고, UPS는 배터리 충전만 수행합니다. 인버터는 대기 상태 - 정전 시 배터리로 전환
정전이나 입력 전압 이상 시, 전환 스위치가 동작해 인버터와 배터리로부터 전원이 공급됩니다. 이때 4~10ms 내외의 짧은 전환 시간이 발생할 수 있다 - 보호 수준은 제한적
평상시에는 상용전원의 품질에 따라 부하가 영향을 받으며, 전원 잡음이나 서지에 대한 보호가 온라인 UPS보다 약함 - 효율과 경제성 우수
회로가 단순하고 효율(90% 이상)이 높으며, 가격이 저렴하고 소형화가 가능 - 적용 분야
가정용 PC, 소형 네트워크 장비 등 전원 품질 요구가 크지 않고, 순간적인 순단이 허용되는 부하에 적합
비교 요약 표
| 구분 | 온라인 UPS | 오프라인 UPS |
|---|---|---|
| 동작 방식 | 항상 인버터 통해 전원 공급 | 평상시 상용전원 직접, 정전 시 인버터 |
| 전환 시간 | 0ms (무순단) | 4~10ms (순간적 순단 발생) |
| 전원 품질 | 매우 우수, 노이즈·서지 완전 차단 | 상용전원 품질에 영향 받음 |
| 효율 | 70~90% (다소 낮음) | 90% 이상 (높음) |
| 신뢰성/적용 | 데이터센터, 병원 등 중요 장비 | 가정, 소형 사무기기 등 |
| 가격/구조 | 고가, 복잡, 대형 | 저가, 단순, 소형 |
정리:
온라인 UPS는 항상 인버터를 통해 고품질, 무순단 전원을 공급하며, 오프라인 UPS는 평상시에는 상용전원을 직접 공급하다가 정전 시에만 인버터로 전환하는 방식입니다. 따라서 온라인 UPS는 민감한 중요 장비에, 오프라인 UPS는 경제성과 효율이 중요한 소용량 부하에 주로 사용됩니다16234.
http://www.mkiups.com/pds/mki_pds/1UPS_%B1%B8%BC%BA%B0%FA_%B5%BF%C0%DB%BF%F8%B8%AE.pdf
https://blog.naver.com/wkdckdrb3/223252089876
https://ko.upluselec.com/news/what-is-difference-between-online-ups-and-offline-ups
https://bigonemoon.tistory.com/306
https://bongtae.net/uninterruptible-power-supply/
https://ko.upluselec.com/news/online-uninterruptible-power-system-ups-working-principle
https://firelectric.tistory.com/39
https://blog.naver.com/jaeffong/221528914516
●D11 UPS의 운전방식에서 온라인 방식과 오프라인 방식에 대한내용과 장단점을설명하시오
온라인UPS와 오프라인 UPS의동작특성
온라인 UPS(Online UPS) 동작특성
- 항상 인버터를 통해 전원 공급
입력 AC 전원은 먼저 DC로 변환(정류), 다시 인버터를 통해 AC로 재변환되어 부하에 공급됩니다. 평상시에도, 정전 시에도 인버터가 항상 동작하며, 배터리는 상시 충전 상태를 유지 - 무순단 전원 공급
정전이나 입력 이상 발생 시에도 전환 시간이 0ms로, 전원 공급에 끊김이 없다 - 고품질 전원
이중 변환(AC→DC→AC) 과정에서 고조파, 서지, 노이즈 등 전원 잡음이 모두 제거되어 민감한 장비에 적합 - 신뢰성 높음
데이터센터, 병원 등 전원 품질과 무순단 공급이 필수적인 곳에 주로 사용 - 효율은 다소 낮음
변환 손실로 인해 효율(70~90%)이 오프라인 UPS보다 낮고, 가격이 높으며, 부피와 중량이 큼
오프라인 UPS(Offline UPS) 동작특성
- 평상시에는 상용전원 직접 공급
입력 AC 전원이 부하에 직접 공급되고, UPS는 배터리 충전만 수행합니다. 인버터는 대기 상태 - 정전 시 배터리로 전환
정전이나 입력 전압 이상 시, 전환 스위치가 동작해 인버터와 배터리로부터 전원이 공급됩니다. 이때 4~10ms 내외의 짧은 전환 시간이 발생할 수 있다 - 보호 수준은 제한적
평상시에는 상용전원의 품질에 따라 부하가 영향을 받으며, 전원 잡음이나 서지에 대한 보호가 온라인 UPS보다 약함 - 효율과 경제성 우수
회로가 단순하고 효율(90% 이상)이 높으며, 가격이 저렴하고 소형화가 가능 - 적용 분야
가정용 PC, 소형 네트워크 장비 등 전원 품질 요구가 크지 않고, 순간적인 순단이 허용되는 부하에 적합
비교 요약 표
| 구분 | 온라인 UPS | 오프라인 UPS |
|---|---|---|
| 동작 방식 | 항상 인버터 통해 전원 공급 | 평상시 상용전원 직접, 정전 시 인버터 |
| 전환 시간 | 0ms (무순단) | 4~10ms (순간적 순단 발생) |
| 전원 품질 | 매우 우수, 노이즈·서지 완전 차단 | 상용전원 품질에 영향 받음 |
| 효율 | 70~90% (다소 낮음) | 90% 이상 (높음) |
| 신뢰성/적용 | 데이터센터, 병원 등 중요 장비 | 가정, 소형 사무기기 등 |
| 가격/구조 | 고가, 복잡, 대형 | 저가, 단순, 소형 |
정리:
온라인 UPS는 항상 인버터를 통해 고품질, 무순단 전원을 공급하며, 오프라인 UPS는 평상시에는 상용전원을 직접 공급하다가 정전 시에만 인버터로 전환하는 방식입니다. 따라서 온라인 UPS는 민감한 중요 장비에, 오프라인 UPS는 경제성과 효율이 중요한 소용량 부하에 주로 사용됩니다16234.
http://www.mkiups.com/pds/mki_pds/1UPS_%B1%B8%BC%BA%B0%FA_%B5%BF%C0%DB%BF%F8%B8%AE.pdf
https://blog.naver.com/wkdckdrb3/223252089876
https://ko.upluselec.com/news/what-is-difference-between-online-ups-and-offline-ups
https://bigonemoon.tistory.com/306
https://bongtae.net/uninterruptible-power-supply/
https://ko.upluselec.com/news/online-uninterruptible-power-system-ups-working-principle
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●D15 UPS의 운전방식중 상시상용급전방식
상시상용급전방식
상시 상용 급전 방식이란?
- 상시 상용 급전 방식은 UPS 운전 방식 중 하나로, 정상적인 상태에서는 상용 전원을 그대로 부하에 공급하고, 정전 시에만 배터리에서 전력을 공급하는 방식
- 즉, UPS는 상용 전원이 안정적으로 공급될 때에는 단순히 전력을 연결해주는 스위치 역할을 수행
동작 원리
- 정상 상태: 상용 전원이 안정적으로 공급될 때에는 UPS 내부의 스위치가 닫혀 상용 전원이 직접 부하에 공급됩니다. 이때, 배터리는 상용 전원으로 충전
- 정전 발생 시: 상용 전원이 끊어지면 UPS 내부의 스위치가 자동으로 배터리로 전환되어 배터리에서 저장된 전력을 인버터를 통해 교류 전력으로 변환하여 부하에 공급
특징
- 장점:
- 높은 효율: 상용 전원을 직접 부하에 공급하므로 에너지 손실이 적어 효율이 높다.
- 저렴한 비용: 회로가 간단하여 다른 방식의 UPS에 비해 가격이 저렴
- 소형, 경량: 회로가 간단하여 크기와 무게를 줄일 수 있다.
- 단점:
- 낮은 전력 품질: 상용 전원의 변동이 그대로 부하에 전달되어 전압 변동, 노이즈 등의 문제가 발생
- 정전 시 전환 시간: 배터리로 전환하는 데 시간이 소요되어 일시적인 전원 공급 중단이 발생
- 제한적인 보호 기능: 전압 변동, 노이즈 등에 대한 보호 기능이 제한적
적용 분야
- 전력 품질 요구가 낮은 부하: 조명, 난방 등 전력 품질에 민감하지 않은 부하에 적합
- 예산이 제한적인 경우: 저렴한 비용으로 기본적인 정전 보호 기능을 필요로 하는 경우에 적합
- 소형 시스템: 공간이 제한적인 곳에 설치하기 적합합니다.
주의 사항
- 상용 전원의 품질: 상용 전원의 품질이 부하에 직접 영향을 미치므로, 상용 전원의 안정성을 확보해야 합니다.
- 부하의 종류: 전압 변동이나 노이즈에 민감한 부하는 상시 상용 급전 방식의 UPS로는 보호하기 어렵습니다.
- 정전 시간: 배터리 용량에 따라 정전 시 보호 가능한 시간이 제한적입니다.
UPS설비 (GU)
U UPS
P UPS의 병렬시스템 선정
O On-line UPS와 Off-line UPS
D 다이내믹UPS
F 플라이휠UPS
T UPS 2차 측 회로보호
G UPS 직무고시
H 열병합발전
K 열전비
목차(온라인UPS 오프라인UPS GUO)
온라인UPS 오프라인UPS
🌐V1003Z24 / GUO
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