UPS的功用与维护

UPS的功用与维护（精选10篇）

UPS的功用与维护 第1篇

UPS (Uninterruptible Power Supply) , 即不间断电源, 是一种含有储能装置, 以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时, UPS将市电稳压后供应给负载使用, 此时的UPS就是一台交流市电稳压器, 同时它还向机内电池充电;当市电中断 (事故停电) 时, UPS立即将机内电池的电能, 通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电, 使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS作为保护性的电源设备, 它的性能参数具有重要意义, 应是我们选购时的考虑重点。市电电压输入范围宽, 则表明对市电的利用能力强 (减少电池放电) 。输出电压、频率范围小, 则表明对市电调整能力强, 输出稳定。波形畸变率用以衡量输出电压波形的稳定性, 而电压稳定度则说明当UPS突然由零负载加到满负载时, 输出电压的稳定性。还有UPS效率、功率因数、转换时间等都是表明UPS性能的重要参数, 决定了对负载的保护能力和对市电的利用率。性能越好, 保护能力也越强。

1 对通信电源系统的基本要求

对通信电源系统的基本要求是可靠性和稳定性。一般通信设备发生故障的影响面比较小, 是局部性的, 但如果通信电源系统一旦发生故障, 通信系统将全部中断, 所以电源系统要应有备份设备, 电源设备要有备品备件, 市电要有双路或多路输入, 交流和直流互为备用。我国对通信电源的要求是:防雷措施要求完善, 设备允许的交流输入电压波动范围大, 多重备用系统以防止电源系统发生电源完全中断故障。由于电网分布和利用市电的条件存在千差万别, 许多地方的市电电压波动范围很大。特别是一些变电站、微波站、光通信站和模块站等, 有时交流电电压波动范围达±30%以上。为提高市电的可用度, 要求电源设备具有更宽的工作电压范围, 否则就要增加稳压装置。

2 通信电源的管理

2.1 加强对电源设备的重视

电源设备与通信网中的其它设备 (如交换、传输等) 有较大的不同, 本质上, 电源设备是机电设备而非通信设备。正因为如此, 在通信中, 它得不到充分的重视, 无论是在组织机构、人员、资金还是管理上, 都得不到相应的保证。然而, 必须看到, 通信电源作为整个通信电信网中的能量保证, 它的作用是整体和全局性的。虽然它不是通信网主流设备, 但它却是通信网中最重要、最关键的设备。

2.2 加强电源管理上的专业化

对通信电源要求通信网上的各级管理层次和建设、维护方面应该有独立的电源专业管理机构和人员。因为通信电源是一个专业, 而且是个包括多种系统和学科的大专业, 因此, 应该对它作相应的专业管理, 由其它专业人员来兼管电源专业是不够的, 也是不科学的。

2.3 重视通信电源系统初期的设计、安装

电源系统设计时应充分考虑容量大小、地理位置、空间布置、未来发展、设备质量、工作勘察与设计、运行方式选择、建设管理、运行维护管理等各个环节。其中对于设备选择、方案设计、工程管理等环节尤其要加强重视和管理。

2.4 电源设备购置

在购置通信电源过程中, 除考虑性价比外, 要考虑高可靠性、多种自动保护功能、宽电压、良好的均流均衡性能、在线运行模式, 要考虑是否严格按照ISO-9000质量保证体系组织生产, 另外系统故障率、防雷和电涌措施、交直流配电一体化等都应是分析考虑配置的重点。要选用可靠性高的设备, 合理配置备份设备。

3 UPS电源的使用维护

3.1 开关机顺序

为了避免负载在启动瞬间产生的冲击电流对UPS造成损坏, 在使用时应首先给UPS供电, 使其处于旁路工作状态, 然后再逐个打开负载, 这样就避免了负载电流对UPS的冲击, 使UPS的使用寿命得以延长。

3.2 充电电压

在UPS的充电过程中, 如果充电电压过高会导致电池组的过量充电, 反之则会造成电池组的充电不足。当充电电压不正常的时候, 可能会让电池配置数据产生错误。在安装电池组时, 一定要注意电池规格和数量的正确性, 不同规格、不同品牌的电池应尽量避免混用, 外接充电器也最好不要采用低价劣质产品。

3.3 充电电流

在对UPS电池组进行充放电时应尽量避免过大的电流通过。虽然有的时候UPS的电池组可以接受一定程度的大电流, 但在实际操作中还是应该尽量避免, 否则会使电池极板变形, 导致电池内阻增大, 严重时电池容量将会严重下降, 导致电池组寿命大幅缩短。

3.4 放电深度

UPS的放电深度对电池使用寿命的影响也是非常大的, 电池放电深度越深, 其循环使用次数就越少, 因此在使用时应避免电池的深度放电。

3.5 安全防护

由于UPS的电池组电压很高, 对人体存在一定的电击危险, 所以在装卸导电连接条和输出线时应具有安全保障, 采用的工具应绝缘, 特别是输出接点更应该有防止触电的设置。

UPS电源的日常维护和检修剖析 第2篇

UPS 高端用户选择的大都是进口品牌的UPS 电源产品，国外的很多产品在技术上五花八门，大都是成熟产品，国内的很多用户也都选择有很好运行业绩的产品，但毕竟是国外的产品，在技术支持和服务上想必许多客户都有不愉快的经历，尤其是在中方技术人员无法处理的时候，往往给终端用户造成损失。当然许多事情可以防范于未然，提前做好一定的准备可以把损失减少。仅一此文献给广大在电力、石化等行业的UPS 运行维护人员和UPS 同行。

一、维护和检修前的必备工具

1、一套专用的系统软件和专用接口，现在的许多UPS 厂商都开发有用户级别的专用维护和检修软件，这点是国内许多用户在签定合同时往往最容易忽略的地方，许多问题就是通过它可以检查出来并通过这个来修改的，且平时还可以通过它与出厂设定值进行比对，发现问题后可及时纠正，且很能比较直观的向厂家反映问题，能尽快得到很好的解决，有了这个工具，以免日后受到不必要的损失。

2、资料：要尽可能多的获取资料，操作手册，事故报警说明，线路图，出厂测试报告，机器所有零部件清单编号，以及控制板卡内的软件版本编号等，这些都有助你日后的维护和备品备件的选择和购买。

二、UPS 维护注意事项

1、安全注意事项

用户在维护UPS 时，应随时记住：除非UPS 已完全切断了同市电电源、交流旁路电源和蓄电池组之间的输入通道，以及切断同用户其它系统总线相连的输出通道，并且放掉了机器内的各种高压滤波电容内储藏电能。否则，在UPS 中总是存在有致命的高压电源。用户在对UPS 内部执行任何检修操作前，请务必仔细阅读你所选购的用户手册中所描述的各项安全操作事项。

2、定期维护

在UPS 中，仅在用于冷却功率驱动器件的散热风扇中存在有可动的机械部件，其余部件由固态电子元件构成，且风扇都是长寿命设计的，因此不存在磨损的问题。基于上述原因，除确保UPS 总是运行在恒温和洁净工作环境之外，还要经常记录和定期巡视，大量的电厂、石化UPS 客户运行实践表明，如果用户能执行有序的维护操作和执行及时的UPS 运行记录

检查，则可确保UPS 时刻运行在最佳状态。定期及时完整的观察运行维护记录，可及早的发现可能导致出现严重事故的隐患或苗头。

（1）日检

条件允许的话，可安排操作人员在执行每日例行巡检时，注意检查如下部件： 现场观察UPS 显示控制操作面板，确认液晶显示面板上的各项图形显示单元都处于正常运行状态，所有电源的运行参数都处于正常值范围内，在显示的记录内没有出现任何故障和报警信息。

检查是否有明显的过热痕迹。

观察UPS 所带负载量，和电池后备时间是否有变化，如有变化检查有无增加负载、负载现在的运行情况和负载是否有不明故障。

听听音响噪音是否有可疑的变化，特别注意听UPS 的输入、输出隔离变压器的响声，当出现异常的“吱吱声”时，则可能存在接触不良或匝间绕组绝缘不良。当出现有低频的“钹钹声”可能变压器有偏磁现象。

确保位于机柜上的风扇的排空气的过滤网没有任何堵塞物。

当发现UPS 的输出电压异常升高时，应检查UPS 的滤波电容是否完好。如有可能，记录上述巡检结果，分析是否有任何明显的偏离正常运行状态的事情发生。

（2）周检

在UPS 显示控制操作面板，执行下述的检测任务并将相关的数据记录下来： 测量和记录：蓄电池组的浮充电压值（如果是电厂用户接220V 直流系统，可检测逆止二极管性能是否完好。）

测量和记录：蓄电池的充电电流。测量和记录：UPS 的输入、输出电压。测量和记录：UPS 的输入、输出线电流。

所有测量结果，要与面板上的参数进行比较。如果发现在此次测量中所测量的数值与前次所记录的值存在有明显的差别时，应设法查明和记录究竟有什么样的新增负载（负载的大小、类型及安装地点）被连接到UPS 的输出端或从用户的负载总线上被撤掉。实践证明，对维护、维修工程技术人员来讲，这些信息和资料对他们日后处理问题十分有用。

如果发现有任何明显偏离过去所测量到的电源运行参数值，但又找不到合理的原因时，最好同我们的售后服务部门联系，寻求技术支援，我们十分乐意时刻响应你的咨询。

（3）年检

每年除对UPS 进行一次彻底的清扫去垢之外，还应执行下述的维修检查。由于在执行“年检”操作时，可能会涉及到UPS 机内的高压部件。一般来说，应由能充分理解高压部件工作原理的、并经原厂培训过的工程师来执行将负载从UPS 逆变器供电通道上切换到维修旁路供电通道上的重要操作。

至关重要的是：应按下述操作步骤，将UPS 电源置于完全停机状态，还应完全切断市电电源、交流旁路电源和蓄电池等输入电源的供电通道。

首先按上述的“周检”操作方法对UPS 进行检查。按照所推荐的关机操作程序，将UPS 置于关机状态。

将UPS 的外接市电电源的输入开关切断（配有旁路稳压稳压装置的系统，还要切断交流旁路的输入电源）和切断蓄电池组的输入开关。

采用检查在市电输入接线端，电池组输入接线端和UPS 输入接线端是否有电。

压的办法来确认UPS 已被置于完全的断电状态（配有旁路稳压稳压装置的系统，还应检查交流旁路电源的输入接线端）。由于UPS 三相主输入端有滤波电容，断电后端子间有可致命的高压存在，应逐相对地放电，检查确认无电后，在对其进行操作，加固工作。打开UPS 机柜上的安全门，检查UPS 内部部件是否完好。

仔细检查UPS 中各功率驱动元件和印刷电路插件板，应特别注意观察一下部件： 电解电容器：检查是否有漏液，“冒顶”和膨胀等现象

变压器线圈及连接部件和扼流圈：检查是否有过热色变和分层脱落等现象，并确定所有电力电缆紧固连接端都被牢固的连接。

电缆和接线端子：检查电缆的外皮是否有龟裂、掉渣、擦伤和破损。检查所有位于印刷板电路上的插件是否接触牢固可靠，板间的排线连接有无异常。

检查所有的电源保险丝的完好程度及是否安装牢固。

印刷板电路：检查所以电路板的洁净度及电路的完整性，检查旁路、整流和逆变的控制电源供应板原器件的有无异常现象。如果发现有任何的变质或性能恶化的迹象，就应更换该电路板或做必要的维修。

用真空吸尘器清扫UPS 机内的各部件或用提供低压空气流的吹风机来清除任何外来的残渣和灰尘。

重新接通电源，按正常的操作步骤，把UPS 切换到逆变器供电通道上。如果可能把位于UPS 输入配电柜中的市电输入开关断开，将UPS 置于带载运行状态下来检查电池组的后备时间是否在规定范围之内。当电池组的端电压下降到比电池组的临界关机电压高40-50V 时，立刻关闭市电输入开关(当电池组的端电压下降到它所预置的电池低电压过低自动关机电压值时，UPS 的逆变器将停止供电的同时，自动的将负载切换到交流旁路电源供电通道上。这种实验用来检测电池组的实际后备供电时间.。

(4 保养性维护

我们建议用户要定期地检查所有输入、输出电力电缆及其连接端子。但在执行此类检查之前，要求将UPS 供电系统置于完全停电状态。要选择适当的时机，但一般来讲这种完全停电的维护间隔时间应不超过2-3年为宜。

(5 蓄电池的维护

UPS的功用与维护 第3篇

【关键词】UPS；直流电源维护与管理

【中图分类号】TN86　【文献标识码】A　【文章编号】1672－5158(2012)09－0409－02

1、UPS与直流电源的概述

1.1　UPS与直流电源的定义

UPS(Uninterruptible Power System)，即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源，主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断(事故停电)时，UPS立即将机内电池的电能，通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。

UPS电源系统由五部分组成：主路、旁路、电池等电源输入电路，进行AC／DC变换的整流器(REC)，进行DC／AC变换的逆变器(INV)，逆变和旁路输出切换电路以及蓄能电池。

UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类，三者最直接的区别是：

(1)后备式UPS停电后转由UPS供电会有10毫秒左右的转换时间(适用于个人电脑，PC，终端等)。

(2)在线互动式UPS停电后转由UPS供电会有4毫秒左右的转换时间。

(3)在线式UPS停电后转由UPS供电的转换时间为O秒，没有任何转换时间。

直流电源是维持电路中形成稳压电流的装置，如干电池、蓄电池、直流发电机等。

1.2　UPS与直流电源的应用

随着信息化时代的发展，数据库管理模式以其系统便捷的优势得到了企业、银行和事业单位的广泛运用，尤其是随着云计算安全问题的提出，社会各界对信息安全问题进行了全面而深入的研究。目前，信息安全问题涉及诸多方面，而最基本也是最关键的问题就是怎样维持计算机和其他网络设备的电源的持续性与稳定性。这无疑给UPS不间断电源与直流电源的诞生提供了充分条件。UPS不间断电源与直流电源作为信息传输的基础保障。发展至今，已经广泛运用于各行各业，尤其是近年来在制造行业的中小型企业中的应用占有可观的市场份额，其为大型公司、企事业单位中的程控交换机、数据通讯处理系统、计算机通讯基站和安全监控系统等设备的不间断、高质量运行提供了可靠的保障。

另外，UPS不间断电源与直流电源在市电供电时可以保护电脑，市电停电后还可以继续为一些网络设备、服务器供电几个小时，这极大地提高了电脑的持续性与可靠性，方便了我们的日常生活与工作。

2、UPS与直流电源的维护及管理中存在的问题

2.1　传统UPS与直流电源的维护及管理中的不足

UPS与直流电源作为企业重要的供电保障设备，其本身也是电子产品，具有一定的可靠性与使用寿命，所以我们对UPS与直流电源进行运用的同时也要对其进行维护与管理。最初的UPS与直流电源的维护及管理都是采用传统的事后维护与管理方法，该方法主要包含如下几个方面：

(1)日常巡检外观，适时对各主要元件进行检查，并定期更换电池、滤波电路、风机等易损件。当电池故障较严重时，采用电池活化等方法对其进行修理；

(2)改造或采用换代设备，使用先进工具测试电池性能。

这种传统的维护与管理方法的不足之处表现在如下几个方面：首先，企业投入成本高，同时给维护人员带来了极大的工作量；其次，不能实时掌握设備的运行状态和关键数据，事故预防能力低；再次，设备故障维修方法不能系统化，维护费用高。

2.2　电源市场竞争激烈

随着电力电子行业的迅速发展，电源产品种类越来越多，电源市场行业竞争激烈、原材料价格不断变化，成本也在频繁地变更，为适应市场竞争的需求，加强UPS与直流电源的维护及管理工作显得尤为重要，因为有效地维护与管理方式不仅可以提高UPS与直流电源的可靠性，也能降低UPS与直流电源的管理成本，从而提高其产品信誉度与市场竞争力。

3、UPS与直流电源的在线维护及管理措施

UPS与直流电源的在线维护管理能有效解决传统方式的不足之处，目前业内很多企业都采用了UPS与直流电源在线维护与管理系统，该系统主要由总控站、现场设备监控站和通信网络组成。可以实现台账管理、实时分析、报警指示和查询网络化等功能。具体实施过程包括如下几个方面。

3.1　确定企业网络结构

在使用UPS电源与直流电源的在线维护以及管理系统的时候，我们需要认真的查清企业内部的UPS不间断电源和直流电源现状以及企业现有的网络规模，根据设备功能和重要性合理的配置。对不需要建立完整网络系统的采取在现有网络基础上对单个电池组进行完整、独立的在线维护管理。

3.2　合理选择配置功能

不同的UPS电源和直流电源本身具有不同的功能，对于有些本身已经具备状态参数、状态记录和报警等管理功能的UPS电源和直流电源，其建立的在线维护与管理系统中无需再配置这些管理功能，这样不仅可以降低维护与管理成本，还可以避免功能线路过多造成的故障隐患。

3.3　保持良好的UPS与直流电源工作环境

由于UPS与直流电源工作环境直接影响着其寿命与工作质量，所以应定期对周围环境进行检查与检测，根据UPS与直流电源工作环境的特点，应确保将其放置于干燥、通风、清洁的环境中，避免阳光直射。同时，环境温度应在18度至25度之间。此外，为避免环境湿度太大而造成主机局部短路或因环境湿度过低而产生静电等危险现象发生，应将UPS与直流电源工作环境湿度保持在30％-80％的相对湿度水平。只有这样才能延长UPS与直流电源的使用寿命。

3.4　规范UPS与直流电源的使用方法

在UPS与直流电源的使用过程中应注意以下几点：

(1)避免带负载开机和关机

由于UPS电源没有延迟启动的功能，如果带负载开机或关机很容易在启动时瞬间烧毁逆变器的末级驱动元件。此外，严禁频繁的关闭和开启UPS不间断电源和直流电源，一般要求在关闭UPS电源后至少6秒后才能再次开启UPS电源，以免UPS电源进入既无电力供电输出，又无逆变输出的“启动失败”状态。

(2)控制UPS与直流电源负载量

为了防止逆变状态时UPS超载使用而导致逆变管被击穿的现象发生，应将UPS与直流电源负载控制在30％～60％额定输出功率。

(3)电池放电保护

UPS与直流电源电池放电至关机后，必须充电后才能重新开机，否则会造成电池过度放电而影响电池的使用寿命。

3.5　人工测试

以在线管理系统为核心，辅以必要人工测试，可降低管理成本，大站、关键设备直接采用完整的系统，小站、单体的UPS不间断电源等经后台机处理形成整体维护管理系统。

3.6　控制指令

维护管理系统只进行监视，建议控制指令(如故障处理、切换、活化等)的发出由人工实施。

3.7　设监视站

系统建立后，可在有人值守的地方设监视站，由操作人员实现全天候运行状态监视，维修人员要定期查阅管理。

3.8　系统的兼容性要预留接口和协议以便兼容其他系统，系统上层管理也可建在企业已有网站上。

3.9　系统的相互独立性

建议状态管理系统与过程控制或执行系统分开，注意相互间独立性，不要相互干扰。

3.10　建立有效的系统管理机制

系统建立后要有工作制度和管理机制，确保正常使用。

4、总结

UPS电源的基本原理与维护 第4篇

1基本原理组成及分类

1.1 UPS在新疆广电的发展概括

新疆广电局传输机房从90年代就开始使用UPS,第一代国产UPS可以待机30民min,带载1kVA;之后又配备了后备式;到08年升级为2台秀康10kVAUPS(三进三出)并机给设备供电;2014年又更换为2台科华10kVAUPS (三进两出)并机给设备供电。UPS发展至今越来越向智能化、专业化、成熟化和免维护方向发展。随着UPS在广电行业的发展进程,广播电视技术人员只有不断地学习和掌握UPS知识,才能使其更有效地在广播电视行业发挥它应有的贡献。

1.2 UPS基本原理

从原理上说,UPS是一种集数字和模拟电路,自动控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备,是一种含有储能装置,以逆变器为主要组成部分的恒压、恒频的不间断电源。UPS电源系统主要由4部分组成:整流模块、储能、逆变器和开关控制。

广播电视行业一些重要的信号播出机房和上载机房一般采用在线式UPS比较符合工作实际。由图1可以看到,在线式UPS的供电方式是在外电正常情况下,经滤波整流稳压后,转变成直流电压,并分成两路,一路直流电通过充电器给蓄电池浮充供电。另一路直流电压通过UPS变换器把直流电转换能交流电,并输出稳定的交流电压。当外电中断时,蓄电池组输出的直流电压送给逆变器,逆变器把电池组送来的直流电转换成交流电,向负载继续提供220V交流电。所以在线式UPS在外电正常和中断其输出功率总是由逆变器提供。在线式UPS不管外电有无逆变器都始终保持着工作状态,外电与电池组进行零切换,保持不间断地给用电设备提供安全、优质地电源。当逆变器出现故障或过载时改由市电旁路供电,采用静态开关,切换时间达微秒级。

1.3特点及分类

在线式UPS的特点是有很宽的输入电压范围,输出电压零切换时间,而且输出电压稳定精度性特别高。在线式UPS的控制电路中,采用输入变压器、输出变压器及光电耦合器件等将“强电”驱动部分与“弱电”控制线路部分从电的角度隔离开来,因而电路的可靠性得到了极大的改善和提高,事故的故障率一般都非常地低。另外在线式UPS输出正弦波的波形失真系数最小,一般小于3%。

UPS的分类方法很多,若按工作原理分为静态式和动态式。动态式UPS由引擎与发电机组构成。动态式UPS现在在各领域中使用得较少。用静态式UPS比较普遍,静态式UPS按电路的结构形式可分为在线式、后备式(或称离线式)及线上交互式三类。

UPS的供电方式又可分为集中供电方式和分散供电方式两种。集中供电方式是指由1台UPS向整个线路中各个负载装置集中供电,其特点是便于管理,布线要求高,可靠性低,成本高。分散供电方式指多台UPS电源对多路负载装置分散供电,特点是不便于管理,布线要求低,可靠性高,成本低。新疆广电局机房UPS供电方式就属于集中供电方式。

2维护

UPS电源系统主要分两大部分:主机和储能电池。

2.1 UPS主机现在一般都是智能型的,它对环境温度要求不是很高,一般环境温度在18-22度为宜。主机设备间要求室内清洁卫生,在新疆气候干燥、风沙大的环境下要对UPS定期进行除尘,否则主机原器件会沉积很厚的灰尘,产生静电,造成设备不正常工作。

主机中的参数在工作状态中不能随意改变,一般在设备安装后由厂家技术人员根据用户的需求设定好各参数的数值。还需注意的是在UPS停机断电时重新启动时,不可带负载启动UPS电源,应先关闭负载空开,等UPS启动正常后在合负载开关,否则会有多个负载的冲击电流和供电电流造成UPS电源瞬间过载,严重时会损坏变换器。另外不能让UPS电源经常处于满载或过载(总的负载最好保持在60～80%效率)。如果长时间超载使用,时常会击穿逆变三极管。

另外工作中的UPS切勿带感性负载,因为其启动功率较大,会造成UPS过载。还有一点要注意的是UPS主机自身会产生大量的热能,这就增加了空调系统的负荷,所以要经常检查主机的风扇,如果风扇坏了,UPS机身产生的热能不能有效地循环,对主机的正常工作带来很大的隐患,还会引起用电量的增加,产生用电浪费。

2.2不间断电源(UPS)系统中,蓄电池是整个系统的支柱,没有电池的UPS只能称作稳压、稳频电源。在市电异常时,逆变器直接将蓄电池的化学能变成交流电能输送出去,使用电设备得以连续工作。如果工作人员对UPS电池疏于照料,通常的后果是电池使用寿命会大幅度缩短,要想延长电池的寿命需要做以下工作。

电池组一般环境最佳温度为21℃。如环境温度值长时间为30℃以上,会影响电池的寿命,因为环境温度的提高,会导致电池内部化学活性增强,从而产生大量的热能,又会反过来促使周围环境温度升高,这种恶性循环,会加速缩短电池的寿命。温度过低将影响电池的输出能力。所以在工作中的UPS电池要求值班人员定时对电池间的环境温度进行巡查。

另外UPS电池平时工作长期处于浮充电状态,时间长了就会造成电池的化学能与电能的转换效率降低,新疆广电局机房每个月对UPS放电2 h。这样做可以防止电池的电解液沉淀,并延迟电池的寿命,电池的最佳使用年限一般为3～5年。

还要注意的是当UPS带载的功率过小时,电池放电不充分或造成深度放电,对电池很不利。还要定期对电池进行检查、测量端电压及单节电压,并做好记录。一旦出现电池电压异常、物理损伤、连接线松动、电解液泄漏等,应及时找出原因并更换出现问题的电池。

3结语

只有在平时的工作中不断学习和维护好UPS,才能使其在工作中发挥它本身的效率。

摘要：本文介绍了UPS电源系统的基本组成、原理,并对如何维护做了详细的阐述。

UPS的功用与维护 第5篇

摘要:UPS不仅是不间断供电装置,还具有电力净化的作用。本文将重点讨论UPS的选择和配置、蓄电池组容量的选择和配置以及UPS电源的安装与维护。

关键词:UPS 蓄电池 选配 维护

0 引言

UPS即不间断电源,随着各种电子设备的普及,UPS电源得到了越来越广泛地应用。

1 UPS选型和配置

1.1 了解UPS电源的性能指标:①输入电压:220V或380V(三相四线制),-15%～+10%。②输出电流:根据这个值选择导线截面和输入保险。③输出电压:一是输出电压稳定度,一般为±5%。有些为±3%左右。另一个是稳压精度:稳态≤±1%、瞬态≤±5% 。④瞬态电压恢复时间:≤±50ms。⑤输出容量:即视在功率S, S=UI⑥后备时间:指输入中断后,UPS能继续工作的时间,是UPS的关键指标。⑦功率因数:0.8(滞后)⑧效率:≥90%(满载时)⑨过载功能:10min(125%额定电流);10S(150%额定电流)。⑩限流:100%～110%额定电流可调。

1.2 UPS选择:

1.2.1 UPS型号 ①在线正弦波UPS电源。无论市电正常与否,它对负载供电都是由UPS电源逆变器提供的。只要机内蓄电池能向UPS电源逆变器提供能量,当市电中断时,在线式UPS电源就能实现对负载的真正不间断供电,其正弦波波形失真系数最小,对负载供电转换时间为零,可靠性高,故障率低但价格较高。②后备式正弦波UPS电源。采用了抗干扰式分级调压稳压技术。仅仅在由蓄电池供电时才有可能向负载提供高质量的正弦波,在从市电供电向逆变器供电进行转换时,对负载而言,大约有4ms左右的中断供电(主要来源于继电器的转换时间)。后备式正弦波UPS电源处于市电供电时,由于市电是直接通过抗干扰滤波器对负载供电的,因此噪音较小,但是UPS电源处于逆变器工作时,由于PWM脉宽调制频率一般为8KHZ左右,因此噪音较大。③后备方波输出UPS电源。向负载提供的交流电是方波而不是正弦波。此类UPS电源只能接微容性或纯组性设备,负载越重,方波脉冲宽度越宽,而方波脉冲的峰值越小。此类UPS电源的转化时间不一定。其变化范围为4～9ms且用户不能控制。此类UPS不能进行频率的关闭和启动,但造价较低。

1.2.2 负载容量、负载功率因数和UPS的波峰因数 选购UPS时,首先要知道负载的总容量,同时还要考虑负载的功率因数才能确定UPS的标准功率容量。由于负载功率因数很难计算,所以UPS技术规范中给出了波峰因数这个指标,波峰因数越高,UPS承受非线性的能力越强。一般波峰因数比应大于3:1。

1.2.3 电池后备时间 一般情况下,选择后备时间时,通常选取满载工作时间为10min、15min或30min即可。由于蓄电池价格较贵、长延时UPS一般仅在停电时间较长的场合选用。此时最好选择有外接大容量的蓄电池功能的UPS,以确保市电停电后能长时间供电。

1.2.4 UPS中性线截面 由于UPS负载多为非线性负载,因而流过中线的电流不为零。即使在三相负载完全平衡时中线电流也可达三相电流的1.8倍。负载功率因数越小,倍数越大。因此在UPS电源中,其中线截面不得小于相线截面。否则易造成中线发热,甚至烧掉电缆引起火灾,造成严重后果。

2 蓄电池的选择和配置

2.1 蓄电池基本技术指标:①阀控式密封铅酸蓄电池:每台UPS各接一组。②浮充电压允差:1%。③浮充电压:2.23～2.27V/单体。④均充电压:2.3～2.4V/单体。⑤ 放电终了电压:1.67～1.70V/单体。⑥温度对蓄电池寿命的影响:在25℃时浮充运行情况下,理论寿命不低于10年。

2.2 UPS蓄电池容量的计算

2.2.1 蓄电池最大放电电流I

I=S×COSφ/η×Ei

式中:S为UPS电源的标称输出功率;

COSφ为负载功率因数,一般取0.8;

η为逆变器的效率一般取0.8;

Ei为蓄电池放电终了电压。

2.2.2 电池后备时间t 电池后备时间t根据用户的需要而定,中小型UPS多采用阀控铅蓄电池。价格较贵,一般选取满载工作时间为10min、15min或30min。

2.2.3 蓄电池容量C 算出最大放电电流后,再根据负载性质及用户所需UPS的后备时间,算得蓄电池标配容量:

(C=It)。

3 UPS安装

3.1 UPS的安装位置要求

3.1.1 为延长电池寿命,蓄电池应安装在环境温度为15℃～25℃范围内,室内温度也不能太大。

3.1.2 UPS的左右两侧要留有50mm空间,后面要留有100mm,前面留有足够的操作空间。

3.1.3 外置电池柜应与UPS放在一起。

3.2 UPS与市电、负载的连接 UPS与市电及负载的连接都很简单,但连接前应检查:①UPS输入参数与市电的电压、频率是否一致。②接入UPS的火线和零线是否与厂家规定一致。③检查负载功率是否小于UPS输出功率。④UPS与电池连接时一定分清正负极。

3.3 电缆截面的选择 选择导线截面时应考虑:

3.3.1 符合电缆使用安全标准。

3.3.2 符合电缆温升要求。

3.3.3 满足电压降要求。① 交流输入电流I相。因为P=3×U相×I相×COSφ(单相输出者则为:P=UICOSφ)。所以I相=P/(3×U相×COSφ)=S/(3×U相)。② 直流输出电流I=P/U(U应取最小值)。求出交流输入I相和直流输出电流I后,再查表确定导线截面积。

4 UPS维护

笔者根据多年来的工作经验,建议从以下几个方面做好UPS电源系统的维护:

4.1 掌握UPS的基本知识,认真阅读设备说明书,弄清各种警示信息,警示代码,指示灯的含义,以及产生的原因和应对方法。熟悉设备上各种开关,按钮的作用。熟悉掌握UPS的各种操作,清楚连接关系,明白代通之法。

4.2 加强日常的巡视、维护,查看设备有无告警,有无异味,有无异常响声,检查接头有无松动发热现象,散热扇运转是否正常,设备各种指示是否正常,发现问题及时解决。

4.3 制定定期维护计划:每月定期测量设备输出电压、电流、功率以及蓄电池内阻和端电压。每季或半年对蓄电池做一次核对性放电试验,一般应放出额定容量的30%～40%。每年清洁一次UPS内部卫生,检查各接头是否接触良好。

4.4 蓄电池放电:在蓄电池放电操作中,如采用蓄电池脱机使用假负载放电,不仅拆卸繁琐,且不安全,事后还需拆卸安装再充电。为保证电池放电试验的安全有效,既能发现问题(落后电池、反极电池等),又能保证供电安全可靠(不造成过放电、短路、供电中断等)。这里推荐一种直接利用负载对电池放电的方法:即关断UPS交流输入开关,让蓄电池放电。由于UPS电源多用于重要的网络通信等系统中,负载变化幅度不大,所以用负载直接放电,其放电电流也基本不变,这样就可根据蓄电池的电压情况和放电情况确定放电终止电压,算出放电时间,以后每季度的放电都与此次记录相比较,并从中发现问题及时排除。

浅谈UPS蓄电池的选择与维护 第6篇

关键词：UPS蓄电池,选择,维护

随着信息处理技术和通信技术的蓬勃发展, 对供电系统质量和可靠性的要求也越来越高。UPS电源主要是交流-直流-交流变换系统。当交流电中断时, 蓄电池的直流电立即经逆变转换为交流给负载供电, 以保证供电的连续性。而UPS系统中的蓄电池是重中之重, 它的选择与维护就变得非常重要。因此, UPS电池的选择与维护不仅关系到经济成本问题, 还直接影响UPS电源的安全稳定的运行。

1 UP S蓄电池的选择

1.1 UPS电源蓄电池容量的选择。

在UPS电源运行中, 如发生市电中断;蓄电池必须在用户所预期的时间内向逆变器提供足够的直流能源, 以便在带额定输出负载的情况下, 电池电压不致降到所允许的最低临界放电电压以下.蓄电池实际可供使用容量与放电电流大小、工作环境温度、存储时间长短等因素有密切的关系, 只有在充分考虑上述因素之后, 才能正确选择和确定蓄电池可供使用容量与标称容量的比率。

下面举例说明

根据最大放电电流确定蓄电池容量

当UPS规格型号、市电掉电后负载量和要求电池逆变维持的时间确定后, 就可计算蓄电池放电时间的最大放电电流和电池的选用容量。电池最大放电电流:

式中:P为UPS输出额定功率 (VA) ;

COSφ为负载功率因数 (计算机类负载为0.7左右) ;

η:UPS输出逆变器效率 (0.85~0.9) ;

K:电池放电效率 (可取0.95) ;

E为蓄电池组临界放电电压.

通常选用在规定的大放电率条件下的临界电压值, 12V电池临界电压为10V, 2V电池临界电压为1.67V, 如果电池后备时间较长, 电池实在小放电率情况下放电, 则12V电池临界电压为10.5V, 2V电池临界电压为1.75V。再根据用户所确定的蓄电池组的后备供电时间, 就可从蓄电池厂家提供的所选用的电池规格型号的放电曲线查出电池组的放电率, 可用公式:

放电率=电池组的实际最大放电电流/电池组的标称容量

得出应该配置的电池的容量 (AH) 。

例如:对于1台输出功率为100KVA的UPS, 要求电池后备时间为20min, 若UPS逆变器的工作电压是384V x 2 (半桥电路) , 蓄电池由两组32块12V的电池组串联组成, 如果把单块电池临界放电电压定为10V, 两组32块电池组的临界放电电压为320 X 2, 假定负载功率因数为0.8, 逆变器效率为0.9, 电池放电效率为0.95, 于是最大放电电流为:

在要求电池后备时间为20min时, 放电率为1.5C左右, 于是电池选用容量应为100AH, 这里得到的是计算值, 具体选用时应选用厂家提供的电池规格中接近100AH的电池。

1.2 蓄电池寿命的选择。

蓄电池的寿命有两项衡量指标, 一是浮充寿命;二是80%深度循环充放电次数。通常, 工程技术人员仅注重前者, 而忽略了后者。80%深度循环充放电次数代表着蓄电池实际可以使用的次数, 在经常停电的情况下, 当蓄电池的实际使用次数已经超过规定的循环充放电次数时, 尽管实际使用时间还没达到标定的浮充寿命, 但蓄电池其实已经失效, 如果不能及时发现则会带来较大的事故隐患。所以, 在选择蓄电池时, 后者指标就尤为重要。由于实际环境温度、电池充电电压、使用维护等众多因素, 造成蓄电池的实际使用寿命往往只有标定浮充寿命的50%~80%, 因此在选择UPS蓄电池时, 应考虑足够的浮充寿命余量。

1.3 单个蓄电池电压的选择。

UPS蓄电池按单节电压分主要有12V/节和2V/节等不同形式。从经济方面来看, UPS正常工作电压一定, 选用的单节电压越高, 电池组所用的串联电池数量越少, 配套电池组的价格也越便宜。但从安全性方面来看, 选用的单节电压越低, 整个系统越安全。如果12V/节的电池坏了一节, 整个蓄电池后备系统就少了12V, UPS主机就有可能开启低压报警功能使整个UPS系统不能正常工作。所以在选用12V/节蓄电池时, 多采用多组并联来达到UPS系统要求, 万一有一组出问题, 还有其它组的电池可运行。

1.4 蓄电池性能均一性。

工程中通常采用小容量电池多组并联来达到UPS要求的较大蓄电池容量, 如果采用性能均一性较差的电池多组并联, 性能差、电压低的电池组就会将性能好的蓄电池组拖垮, 导致整套UPS蓄电池系统提前失效。目前信息产业部YD/T 799———1996标准要求为:25℃时整组蓄电池2V单元浮充电压差不大于±50m V, 开路电压差不大于±20m V;电力部DL/T637———1997标准要求是:25℃时, 如电池系统采用2V/节电池, 开路电压最高的一节与最低的一节差异不超过30m V, 12V/节电池则不超过60m V。一般蓄电池并联组数不应超过4组, 在选择蓄电池时, 应该在性能均一性方面提出要求。当确定了蓄电池型号之后, 在一套UPS系统中最好要求厂家提供同一批次的蓄电池产品, 以减小性能方面的差异。

2 UP S蓄电池日常维护中应注意的问题

2.1 新电池的初充电。

新的蓄电池在安装完毕后, 一般要进行一次较长时间的充电, 充电电源要按照说明书中的规定进行充电, 待电池组充电完毕后, 进行一次放电, 放电后再次充电, 目的是延长电池的使用寿命, 提高电池的活性和充放电特性。

2.2 定期充放电。

UPS电源内部的蓄电池长期闲置不用或使蓄电池长期处在浮充状态而不放电, 会导致电池中大量的硫酸铅吸附到电池的阴极表面, 形成所谓的电池阴极板的“硫酸盐化”, 电池的内阻变大, 电池的可充放电性能越差, 从而导致电池“老化”、“活性”下降, 使蓄电池的使用寿命大大缩短。应该每隔3~4个月, 人为让UPS中的蓄电池放电进行“激活”操作。

2.3 严禁深度放电。

密封免维护蓄电池的使用寿命与蓄电池的放电深度密切相关。深度放电会造成蓄电池内部极板表面硫酸盐化, 导致蓄电池的内阻增大, 严重时会使个别电池出现“反极”现象和电池的永久性损坏。

2.4 尽量避免过电流充电。

过流充电易造成电池内部的正负极板弯曲, 使极板表面的活性物质脱落, 造成电池可供使用容量下降, 严重的会造成电池内部极板短路而损坏。

2.5 尽量避免蓄电池过压充电。

过压充电往往会造成蓄电池电解液所含的水被电解分离成氢气和氧气而逸出, 从而使电池使用寿命缩短。

2.6 蓄电池的使用环境。

电池的使用寿命与环境温度密切相关, 较低温度将失去蓄电性能。温度过高时, 将使电池的容量下降, 严重的会造成永久性损坏。根据电池生产厂家的技术规范, 电池的最佳使用温度是20~25℃, 在该温度范围使用, 可延长电池的使用寿命。

结束语

UPS的使用将会越来越广泛, UPS蓄电池的正确选择与维护直接关系到UPS系统工作的稳定性, 因此我们要高度重视蓄电池的选择与维护工作。

参考文献

[1]李秉义.浅谈UPS电源的使用和维护[J].内蒙古广播与电视技术, 2000 (1) .

[2]陈盛珙.UPS的应用及注意事项[J].广播电视传输与发射技术, 2002 (3)

[3]李菁.UPS蓄电池的选择[J].通信电源技术, 2002 (6) .

石油炼化企业中UPS的管理与维护 第7篇

关键词：UPS,电池充放电, (旁路) 电源箱,设备管理

UPS (Uninterruptible Power System) , 即不间断电源, 是一种含有储能装置, 以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。它本身是一种涉及到数字和模拟电路、数字通讯、电力电子技术、微处理器及软件编程等多学科的技术密集型的电子产品。我厂的UPS主要是用于各生产装置的DCS系统、控制仪表及其他重要设备提供控制、保护电源或为一些极其重要的电动机提供驱动电源。我厂炼油区就装有UPS电源近40套, 涉及的型号与生产厂家也众多, 这就要求我们在实际应用中尽可能了解UPS的控制原理和电路设计的同时, 更要注重积累有关UPS运行技术资料, 悉心总结和分析使用UPS的维护经验和事故教训, 从而更好地保障设备的安全平稳运行, 提高供电系统的供电可靠性。

1 UPS的产品组成和工作原理

1.1 UPS的基本组成分为:

◇整流模块 (REC)

◇逆变模块 (INV)

◇静态旁路开关 (BSS)

◇手动维修旁路Q3BP

◇输入输出隔离变压器

◇蓄电池组

◇输入输出空气断路

1.2 UPS的工作原理

如图1所示, UPS单机系统主电路采用AC-DC-AC变换器。主路输入电源从空气断路器Q1输入, 通过快速熔断器保护系统, 经自耦变压器降压, 进入高频六管整流单元, 高频整流/充电器将三相交流电变换为稳定的直流电源;该部分电路采用分步式多重软启动功率回路和DSP实时处理的全数字控制技术, 提高了系统的抗冲击能力和直流母线电压的稳定性, 可减小蓄电池充电纹波, 延长蓄电池的寿命。蓄电池组通过接触器输入, 只有在直流母线电压达到一定阀值时接触器才能将蓄电池组与直流母线并联接通, 通过直流滤波电路向逆变器提供直流电源。

逆变器采用DSP实时处理的全数字矢量控制技术, 通过SVPWM调制六只IGBT功率开关器件, 把直流母线电源变换成三相交流。输出经过△/Z变压器隔离、静态开关、快速熔断器保护、空气断路器等功能单元, 实现负载端与输入侧的隔离。

旁路输入电源从空气断路器Q2输入, 通过旁路静态开关后的输出直接与逆变器输出电源并联。

双DSP和单片微机组成全数字控制系统, 为本机强大的功能提供了可靠的保证。控制旁路静态开关和逆变器输出静态开关的通断状态可实现多种工作模式的切换, 具备先进的蓄电池管理系统可延长电池寿命, 多种通信接口和管理软件为管理个性化提供了可能。

2 日常维护

一般说来, 随着UPS本身可靠性的逐渐提高, 其设备中除了冷却风扇和断路器开关具有机械移动部件外, 其主要还是由大量的电子元件组成的, 基本上不会出现机械方面上的问题。所以只要保证UPS安装的工作地点能达到其的技术要求, 对UPS进行的维护和保养的工作量并不是很大。然而, 为了保证UPS能长期地工作在最佳运行状态中和及时发现可能出现的故障苗头, 以防止故障隐患扩大, 从而达到提高UPS供电可靠性的目的。实践证明:正确地实施日常巡回检查和定期清扫检查, 以及电池的充放电试验是一种行之有效的维护手段。

2.1 日常巡回检查

巡检的内容主要是包括UPS电源输入输出电压、电流及运行状态是否正常;并调看UPS的历史记录查看其无报警、故障代码;UPS内部冷却风扇是否正常工作;UPS的电池电压及充放电电流有无异常, 电池是否处于浮充状态, 有无膨胀、漏夜现象;以及UPS的安装环境, 例如本室空调是否正常、室内有无异常声音、气味, 室内有无漏雨现象等等。这种日常检查的目的主要是为了积累UPS的运行经验和及时发现故障隐患。

2.2 定期清扫检查

利用企业生产装置停工大检修的契机, 将长期运行的UPS设备置于与外接电网脱离的条件下进行清扫检查, 并通过目测和仪器检查, 以发现任何可能出现UPS硬件老化和损坏迹象, 消除设备的各类隐患。

2.3 电池充放电试验

蓄电池作为UPS的后备电源, 其性能的好坏将直接影响到UPS的稳定性和可靠性, 加强对蓄电池的维护就显得尤其重要。在电池正常运行期间, 我们在日常巡检的时候就应当做好电池电压、电池内阻、环境温度的记录工作;当UPS能够停下来后, 在检修清扫的契机, 争取每年做一次容量检查, 并对蓄电池做充放电实验, 进行活化, 观测蓄电池的供电能力能否达到装置应急处理的要求时间。

3 运行管理

虽然没有一套固定的办法去发现所有可能存在的潜在故障, 而且大多数的故障似乎都是突然出现的, 但系统地记录UPS的运行状态将有助于了解任何负载的变化可能带来的不利影响及UPS本身的运行性能恶化趋势。由于UPS在正常工作时, 利用其本身的“自诊断”功能不断地对它本身及市电电源的输入情况进行监视, 如果UPS在运行中检测到任何异常工作情况时, 一般会以蜂鸣器、指示灯及出现在显示屏上的文字等形式向用户提供相关的信息。因此, 遇到任何故障时, 切勿匆忙地搬动任何开关和按操作按钮, 应先把出现在UPS显示屏上的各种显示信息, 工作状态指示灯, 各种运行参数值及UPS的各断路器开关所处的工作状态等都详细记录下来, 便于对故障进行分析、判断、处理。

这就要求维护的员工能熟练地操作UPS的控制面板, 并熟识UPS的各类报警代码。但因绝大多数UPS的控制面板及故障信息都是英文或者是简写代码, 这就对炼化企业维护员工的日常检查带来了很大的困难。所以, 作为一个炼化企业基层维护单位的管理单元, 建议应当将其所辖区域的全部UPS都根据各自的设备型号及操作说明, 编写出一份适用于自己员工日常操作和维护的简要说明, 可做成类似于铭牌一类的说明, 张贴或悬挂于设备本身或者安装地点内, 便于员工日常的操作规范统一, 避免误操作;同时, 在设备出现故障报警的时候, 也便于维护员工能尽可能快的识别故障类型, 从而迅速地做出应急处置, 节省应急处理的时间。

4 关于增设UPS转输 (旁路) 电源箱的推广

在给石油炼化企业装置进行供电的过程中, 经常会遇到这种情况:UPS设备本身可能出现了故障, 例如UPS的逆变单元或者静态切换开关出现故障, 此时的UPS即处于带病运行状态, 而装置又因为生产需要无法将设备立即完全停下来进行处理。面对这一情况, 增设UPS转输 (旁路) 电源箱就可以很好地解决这一问题。如图2所示。

从图2可以看出, UPS设备由于严重故障需要更换时:

(1) 将旁路开关闭合, 再将输入、输出开关断开;

(2) 输入开关上侧的市电经旁路开关至输出开关下侧到用户;

(3) 此时可移出 (更换或者维修) UPS设备而不影响DCS仪表用户供电; (应急供电状态)

新设备更换后的回切操作:

(1) 闭合输入开关, 调试新更换的UPS设备。

(2) 将调试好具备投运条件的UPS置静态旁路。

(3) 闭合输出开关, 断开旁路开关, 此时UPS为静态旁路供电状态。

(4) 启动UPS逆变器。UPS正常运行。

(5) 此时用户又得到UPS逆变器的不间断可靠供电。

所以, 通过增设UPS转输 (旁路) 电源箱, 很好地解决了石油炼化企业在装置生产运行过程中, 装置不用停运即可将UPS供电设备完全隔离进行故障处理或更换的问题。目前我厂已在一个UPS安装点试用了这种UPS转输 (旁路) 电源箱, 并取得了良好的效果, 今后将其作为一个规范的全面推广也是提高设备供电可靠性的一项有力管理措施。

5 结束语

UPS的维护管理虽然是多变的、复杂的, 但只要推行并实施可靠的管理制度, 就能实现UPS供电全过程的可靠受控。而在这一过程中, 切实按规定执行日常巡检制度和设备的管理维护是做好提高UPS设备供电的两个轮子。这两个轮子, 不能一个大, 一个小, 只有两个同样大小的轮子同时转动, 既注重规章制度的不走样执行, 又抓好设备的维护管理, 加强控制、检查, 使其纳入规范化流程, 相信一定能消除UPS设备供电的各类隐患, 从而保证石油炼化企业装置的生产顺利、有序、平稳的进行。

参考文献

[1]张大鹏.炼油化工企业UPS配电系统配置方案的研究[J].石油化工自动化, 2006 (05) .

[2]李考明.UPS电源系统的维护和管理[J].通信电源技术, 2011 (01) .

[3]李成章.现代UPS电源及电路图集[M].北京:机械工业出版社, 2001.

前端UPS不间断电源设计与维护 第8篇

1 如何设计UPS电源系统

1.1 概述

UPS电源又称不间断电源, 它能在市电突然中断时在一段时间内保证提供稳定的电力, 确保播出设备的正常工作。因此在广播电视行业得到了广泛使用, 尤其在广播电视播出机房和广播电视卫星地球站更是必不可少的设备。为了更好地使用UPS电源, 有必要了解其工作原理、使用及维护情况。

(1) UPS电源的组成。

UPS电源主要分两大部分, 主机和蓄电池。主机再细分则由三个主要部分组成:整流、逆变换、开关控制。它的工作流程是交流转直流, 直流再转交流, 即AD-DC-AC。整流器将输入的交流电转换成直流电向蓄电池充电以及为逆变器供电UPS电源的稳压功能通常是由整流器完成的, 整流器件采用可控硅或高频开关整流器, 本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能, 从而当外电发生变化时 (该变化应在系统要求范围内) , 输出幅度基本不变的整流电压。逆变换器将直流电转成交流电, 输出电源频率的稳定则由逆变换器来完成, 频率稳定度取决于逆变换器震荡频率的稳定程度。

(2) UPS电源的工作原理。

在一个UPS电源中, 是依靠蓄电池储能, 蓄电池可以说是这个电源系统的支柱UPS电源之所以能够实现不间断电, 就是因为有了蓄电池, 在市电中断时, 逆变换器能将蓄电池的电能转换成交流电能输出去, 逆变器能将蓄电池的电能转换成交流电能输出送出去, 为其他用电设备继续提供电力。蓄电池除具有以直流电的形式储存电能的功能外, 对整流器来说就像接了一只大容量电容器, 其等效容量的大小, 与蓄电池容量大小成正比。我们知道电容两端的电压是不能突变的, 即可以利用蓄电池对整流器输出中含有的脉冲的抑制性和平滑性消除脉冲干扰, 起到了电源净化功能。UPS电源额定输出功率的大小主要取决于主机部分, 但也与负载性质有关, 因为UPS电源对不同性质的负载驱动能力不同, 一般负载功率应不大于UPS电源额定功率的70%。选择蓄电池容量时应根据负载功率和提供后备电力时间的长短而定, 这些因素各单位情况不尽相同, 要综合考虑。要注意的是由于蓄电池的容量会随着使用时间的增加逐渐降低, 因此选择时必须保留一定的余量。开关控制则包含逆变换器输出静态开关、旁路静态开关、维修旁路开关。

1.2 计算器电池的工作时间

蓄电池的基本参数:电压 (2 V、6 V、12V) 容量 (65AH、100AH等) 在实践过程中, 我们总结出下面的公式, 可以计算出蓄电池的工作时间:蓄电池组容量×电压/主机额定功率×0.75 (功率因数) =满载时蓄电池工作时间例如我们的UPS系统, 主机额定工作功率6500W, 3个电池组电压=12V×10=120V电池组容量=100AH×3=300AH该系统满载时蓄电池工作时间为:300AH×120V/6500W×0.75=7.4小时说明该系统在断电时蓄电池至少可以工作7.4小时。以实际负载功率计算:300AH×120V/4500W=8小时。

我们的前端UPS系统在断电时, 最多坚持8个小时, 此结果经过我们多次放电实验, 证明是正确的。上述公式如果反推, 根据当地实际情况, 确定蓄电池所需要的工作时间, 就可以决定所需的蓄电池容量和电压。

1.3 配线选择

合理选择配线是很重要的, 线径太细, 电流太大, 容易发热而引起火灾;线径太粗, 则造成浪费。根据金属导线的电气特性, 一般多股铜芯线容量为6A/mm, 铝线容量为4A/mm, 确定主机功率后, 可以参考下表选择配线和空气开关。

1.4 选择品牌

在购买UPS电源时, 应主要考虑下列因素:输入电压范围、输出电压范围、输出频率范围、旁路逆变零切换以及抗突波、干扰、谐波失真的能力, 另外, 售后服务也很重要。大量实践证明, 如果UPS输出端的零线对地线的“干扰”电位过高, 会导致计算机网络的数据通讯的误码率增高, 如果使用高频机型, 由于高频辐射, 它会对计算机网络造成影响, 因此选型时应考虑这些问题。

2 UPS系统维护

2.1 主机的维护及注意事项

UPS主机一般是智能型的, 它对环境温度要求不高, 但要求室内清洁卫生, 否则灰尘遇潮湿会引起主机工作紊乱;主机中的参数在使用中不能随意改变;在断电时, 应避免带负载动UPS电源, 应先关掉负载, 等UPS启动后再开启负载, 否则会有多负载的冲击电流和供电电源造成UPS电源瞬间过载, 严重时会损坏变换器;不能让UPS电源经常处于满载或过载。

2.2 蓄电池的维护及注意事项

尽管使用的是免维护蓄电池, 但从广义来说一定的维护还是必要的。首先它对环境温度要求较高, 工作环境一般要求在20°C~25°C之间, 低于15°C时, 其饭店容量下降, , 温度每降低1°C, 其容量下降1%, 而温度过高 (大于30°C) 其寿命就会缩短;其次, 要防止电池短路或深度放电, 深度放电会造成电池内阻增大或充电电压过低从而导致降低甚至失去充电能力, 放电程度越深, 循环寿命越短;第三, 要避免大电流充放电, 否则会造成电池极板膨胀变形, 使得极板活性物质脱落, 内阻增大, 容量下降, 寿命缩短;第四, 由于组合电池电压很高, 存在电击危险, 因此装卸导电联接条、输出线时应有安全保障;第五, 对于不经常停电的地区, 建议用户每隔一个月对UPS进行一次人为的断电, 让UPS电源在逆变状态下工作一段时间, 防止电解液沉淀, 以便让蓄电池维持良好的充放电特性, 延长使用寿命;第六, 搬运电池时不要触动极柱和安全排气阀;第七, 不能用二氧化碳灭火器, 一旦发生火灾, 可用四氧化碳之类的灭火器;第八, 不能把不同容量、不同厂家、不同性能的电池联在一起, 否则会影响整组蓄电池的性能。

摘要：本文简要介绍了有线电视机房前端UPS不间断电源的设计思想、提出了设计标准和日程维护要求, 阐述了UPS电源对机房的重要意义。

UPS的功用与维护 第9篇

由于UPS电源应用了先进的控制技术，大大的提高了功率密度，在线维护的设计科学方便，即使维修也不需要断电，只要将UPS电源转换到维修模式，就可以在持续供应负载电力的状况下安全的进行在线维修。如果做了N+1并联冗余的规划，即使在维修的时候市电发生中断，贵重设备也能得到不间断的高品质电力供应。UPS电源在市电电源故障的情况下能有效正常的为广电网络公司前端机房设备提供可靠的电源保障。

2. UPS电源的应用及特点

UPS电源广泛应用于工业、通讯、国防、医院、广播电视、计算机业务终端、网络服务器、网络设备、数据存储设备等领域。UPS电源N+1并联冗余的规划，提供最可靠的电源解决方案。N+1并联冗余意味着随时都有多一台的UPS电源为重要设备提供保障。规划电源系统时，比额定容量增加一台，这样，当系统中任何一台UPS电源发生故障时，都能因为这额外增加的一台UPS电源，使得电源系统能够不间断的重要设备提供高品质的电力，使得系统更加可靠。同时先进的均流技术使得并联运行下的每一台UPS电源平均分担着负载电流，在提高系统可靠性的同时，也延长了UPS电源的使用寿命。

如何选配UPS电源。首先考虑UPS电源容量的选择。各种UPS(品牌)电源容量一般都以视在功率标注其标称值，视在功率的单位为VA，而机房、光节点等设备上的功率一般以有功功率标注，其单位为W，因此需要UPS电源的输出换算为有功功率，即P=VA×Cosφ，UPS电源所带负载太重会影响到电源本身的使用寿命和可靠性，负载太轻不仅会造成设备投资的浪费，而且会使电池长期小电流放电而造成深度放电，使电池受到不可修复的损害，因此合理的UPS电源负载应是其额定有功功率的25%-80%。其次按用途确定UPS的类型。根据负载对UPS电源的输出容量，输出电压、频率的稳定度，输出波形、切换时间以及保护功能、并机备份功能来确定选配：工频在线机、高频在线机、高频在线式、在线互动式和后备式UPS电源。工频在线式和高频在线式它们在应用技术上均采用高频技术的结构，两者区别主要在(1)工频在线式输出功率因素为0.8-1滞后，而高频在线式是0.7， (2)工频在线式带有输出隔离变压器，而高频在线式没带输出隔离变压器。

UPS电源的功率大小由几个因素决定，负载功率的大小，一般情况下UPS电源的功率是负载功率除以0.8的大小，但为了保障UPS最佳工作状态，一般是除以0.6，例如一个机房的设备总耗电量为5KW，那么UPS电源要选择大于10KVA以上的电源，才能保障机房的设备正常工作。常见的UPS电源有三进单出额定容量分别为10-300kVA，三进三出额定容量分别为10-300kVA，单进单出额定容量分别为3-10kVA等机型。该系列UPS电源产品既可实现 (N+1) 并机、 (N+1) 热备份也可以单机使用。UPS电源的特点：全数字触摸屏大屏幕LCD中文显示，UPS电源工作模拟流程图显示;双变换真在线式设计，采用DSP技术UPS电源具有完善的保护功能和高可靠性;灵活的并机技术适用于不同负载及系统，可单机，N+1并机运行，也可进行(N+1)热备份运行;系统具有短路保护功能;UPS电源的输入、输出端对地能承受2800VDC漏电流小于1.0mA的高压绝缘测试;输出变压器的隔离作用，使负载减小谐波电流及市电的干扰;DSP全数字控制技术，使控制精确、快速、可靠、稳定;整流器输入加隔离变压器，旁路加隔离和稳压 (须加旁路柜) ;强大的智能监控功能，提供RS232、RS458接口、内置Moden接口，可选内置SNMP卡。

3. UPS电源的使用与维护

UPS电源在使用和维护中要注意的要点：(1)为了避免负载在启动瞬间产生的冲击电流对UPS电源造成损坏，在使用时应首先给UPS电源供电，使其处于旁路工作状态，然后再逐个打开负载，这样就避免了负载电流对UPS电源的冲击，使UPS电源的使用寿命得以延长。关机顺序可以看做是开机顺序的逆过程，首先逐个关闭负载，再将UPS电源关闭。(2)在开机之前，首先需要确认输入市电连线的极性是否正确，以确保人身安全。注意负载总功率不能大于UPS电源的额定功率。应避免UPS电源工作在过载状态下，以保证UPS电源能够正常工作。(3)在市电中断后，UPS电源由电池组供电并自动关机后，不要再利用UPS电池组供电开机，以避免电池因过量放电而损坏。当市电发生异常而转为UPS电池组供电时，应及时关闭负载并关机，待市电恢复正常再开机使用。(4)在使用环境中，UPS对环境温度的要求，通常在0℃～40℃都能正常工作。但防尘问题同样也困扰着UPS, UPS的使用环境要求清洁、少尘、干燥，灰尘和潮湿的环境会引起UPS工作不正常。而UPS电池组对温度要求则较高，标准使用温度为25℃，平时最好温度控制在15℃～30℃这个范围。温度过低不但会减小电池组的容量，还会进一步影响UPS的使用寿命。另外，UPS的防磁能力也不是很好。所以不应把强磁性物体放在UPS上，否则会导致UPS工作不正常或损坏机器。(5) UPS的电池组会存在自放电现象，如果长期放置不用会导致电池组的损坏，因此需要定期进行充放电。如果使用的是免维护的吸收式电解液系统电池，在正常使用时不会产生任何气体，但是如果用户使用不当而造成了电池组过量充电就会产生气体，并出现电池组内压增大的情况，严重时会使电池鼓涨、变形、漏液甚至破裂，如果发现这种现象应立即更换电池组。(6)由于UPS的电池组电压很高，对人体存在一定的电击危险，所以在装卸导电连接条和输出线时应具有安全保障，采用的工具应绝缘，特别是输出接点更应该有防止触电的设置。(7)在UPS的充电过程中，如果充电电压过高会导致电池组的过量充电，反之则会造成电池组的充电不足。当充电电压不正常的时候，可能会让电池配置数据产生错误。因此在安装电池组时，一定要注意电池规格和数量的正确性，不同规格、不同品牌的电池应尽量避免混用，外接充电器也最好不要采用低价劣质产品。(8)充电电流与UPS的电压要求类似，在对UPS电池组进行充放电时应尽量避免过大的电流通过。虽然有的时候UPS的电池组可以接受一定程度的大电流，但在实际操作中还是应该尽量避免，否则会使电池极板变形，导致电池内阻增大，严重时电池容量将会严重下降，导致电池组寿命大幅缩短。(9)放电深度，UPS的放电深度对电池使用寿命的影响也是非常大的，电池放电深度越深，其循环使用次数就越少，因此在使用时应避免电池的深度放电。虽然有些品牌的UPS拥有放电保护功能，但是如果UPS处于轻载放电或空载放电的情况下，也会让电池深度放电，从而影响电池组的使用寿命。 (10) 做好UPS电源的防雷接地，接地电阻≤4Ω，确保其始终处于良好的接地状态。

4. 结束语

随着UPS电源智能化程度的不断提高，UPS电源已不仅是电网停电后继续为设备提供可靠的电源，而是一个局部的高度可靠，性能齐全、高智能化的供电中心，对于保证信息网络的数据安全和广播电视网络安全播出、传输有着非常重要的作用，做好UPS电源的防雷保护工作具有重要的现实意义。

参考文献

[1]齐志勇;机房动力配电机UPS电源配置探讨[J];技术与市场;2011年第09期

[2]宋清山;UPS电源的正确使用与维护[J];家用电器.消费;2000年第05期

UPS的功用与维护 第10篇

一、通信设备UPS蓄电池电动势的产生

UPS蓄电池主要是通过正负极的活动物质来进行发电, 而在蓄电池没有接通负极的时候, 其会受到硫酸溶液中所含有的水分子的影响, 而使得蓄电池出现一定的氧化反应, 这样就会使得一些不稳定的物质, 如氢氧化铅出现, 而这种不稳定的物质在出现之后, 就会使得正极板上的电子出现流失, 从而使得溶液中带有大量的正电离子。另外, 在负极板上, 由于其所含有的铅以及溶液中的硫酸出现了反应, 生成了铅离子, 而这种铅离子在负极板上会造成两个多余电子的出现, 从而使得溶液中带有大量的负电离子。在电极板中, 正负离子产生了电位差, 而这一电位差就是推动蓄电池进行发电的电动势。

二、影响蓄电池容量的几个主要因素

1放电终了电压。所谓的放电终了电压就是在电池的电量完全放光之后, 在进行充电时所具有的最低的电压值, 而这一电压值会在使得电池在放电的时间上出现变化, 这样的电压就是放电终了电压。对放电终了电压进行合理的设置, 可以有效的保障电池的最低电量值, 免除电池由于过度放电, 而使得电池出现耗损, 导致容量下降。

2温度。电解液的温度对蓄电池的容量具有一定的影响, 电解液的温度越高, 则其出现的扩散现象则越明显, 这时候, 蓄电池的温度也会相应的提升, 这就使得其两极的活性物质的反应速度也在加快, 这样就会使得蓄电池的容量得到扩大。而在蓄电池以及电解液的温度相对较低的时候, 则电解液的扩散问题则相对出现的几率较小, 这样就会使得蓄电池的容量也会减少。因此, 在冬季的时候, 蓄电池的使用寿命往往比夏天蓄电池的使用寿命要长。

3老化。蓄电池长期处于运行的状态, 这样就会使得其在运行一段时间后, 会因为各种因素的影响, 而出现磨损等问题, 而在经过长时间的应用后, 其老化的现象也会越来越严重, 而一旦蓄电池出现老化的现象, 就会使得其本身的容量下降, 这样就会影响到其使用寿命。

三、UPS蓄电池的维护和保养

1重视蓄电池的日常检查维护工作。要想能够使得蓄电池可以正常的应用, 就需要在对蓄电池进行使用的时候, 能够对蓄电池的参数进行更为合理的设置和安排, 并且要求相关的工作人员定期的为蓄电池的电压进行检测, 确定电压的功能, 定期检查蓄电池的各项参数, 查看各项参数是否精确, 电池的设置是否合理等, 在保障电池的各项参数以及电池本身的设置合理的前提下, 才能够保障UPS蓄电池可以正常的运作。而在对UPS蓄电池进行日常的维护和保养的过程中, 也要对其进行有效的清洗, 但是值得注意的是, 在对蓄电池进行清洗的时候, 不能够采用带有肥皂成分的水以及有机溶剂对其进行清洗, 尽可能的采用湿布来进行适当的擦拭, 另外, 还可以采用不会与蓄电池之间出现摩擦静电反应的干布进行擦拭。除了要对蓄电池进行定期的清洗, 还要对蓄电池进行定期的全面检查, 在发现问题的时候, 可以及时的解决, 以保障蓄电池电压的正常, 保障其使用寿命。

2定期充放电。在对蓄电池进行充电的时候, 最好选择温度在5℃~35℃的环境中来进行充电。如果温度超出了这个范围或者是低于这个范围, 都会使得蓄电池的容量加大, 从而使得其使用寿命受到影响, 针对充电电压应该进行合理的范围设置, 在既定的电压范围之内要尽可能的防止各项因素对蓄电池造成的影响和破坏, 从而可以使得蓄电池能够保障容量和使用寿命。

3避免蓄电池深度放电。UPS蓄电池的放电深度严重影响到蓄电池的使用寿命, 因此, 要注意控制蓄电的放电深度, 避免因深度放电, 而使得蓄电池的使用寿命大打折扣。蓄电池主要的作用就是对能量进行有效的转化, 如果在这个时候进行深度放电, 就会是恶蓄电池内部的极板与电解液之间出现严重的反应, 在蓄电池的表面就会形成一层硫酸盐化物质, 从而杀跌蓄电池内部的电阻值增大, 这样就会使得蓄电池出现严重的反极现象, 也会导致蓄电池出现损坏, 严重的会造成永久性损坏。因此, 在不必要的情况下, 最好要避免蓄电池出现深度放电的问题, 要想能够有效的防止深度放电问题的出现, 就需要在对蓄电池的容量进行检测的时候, 要将其额定的容量控制在30%~50%之间, 这样能够有效的避免深度放电现象的出现。

4定期测试电池容量。容量测试是衡量蓄电池保有容量的最有效手段, 是检查判断其性能优劣的依据。每年要做一次核对性容量试验, 以保证实际运行中蓄电池有足够容量应付市电的临时中断, 及时发现劣化电池, 采取挽救措施, 以延长蓄电池组的使用寿命。切不可用直接打火的方法检查蓄电池的电量, 这样会对蓄电池造成损害。

结语

对于UPS蓄电池而言, 不要因为它的高智能、免维护而忽略了本应进行的维护工作。做好蓄电池的维护保养工作, 不但可以延长蓄电池的使用寿命, 减少UPS的故障, 还可以有效提高通信电源的稳定性, 保证通信设备的安全运行。

参考文献

[1]刘占军, 王斌, 唐开远, 朱金荣.蓄电池充电智能管理器的设计[J].现代电子技术, 2013 (03) .

[2]刘艳, 程泽.试析独立光伏发电系统蓄电池能量管理策略的优化[J].信息系统工程, 2013 (05) .

[3]潘仲康.蓄电池监控系统方案[J].电子制作, 2013 (13) .