導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇ups電源，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1、ups也叫不間斷電源，是將蓄電池與主機(jī)相連接，通過(guò)主機(jī)逆變器等模塊電路將直流電轉(zhuǎn)換成市電的系統(tǒng)設(shè)備。ups電源分為三種，即在線式，后備式，線上交錯(cuò)式。

2、在線式ups工作原理，當(dāng)在線式UPS在電網(wǎng)供電正常時(shí)，電網(wǎng)輸入的電壓經(jīng)過(guò)噪聲濾波器去除電網(wǎng)中的高頻干擾，可以得到純凈的交流電，進(jìn)入整流器進(jìn)行整流和濾波，并將交流電轉(zhuǎn)換為平滑直流電，之后分為兩路，一路進(jìn)入充電器對(duì)蓄電池充電，另一路供給逆變器，然而逆變器又將直流電轉(zhuǎn)換成220V，50Hz的交流電供負(fù)載使用。當(dāng)發(fā)生市電中斷時(shí)，交流電的輸入已被切斷，整流器不再工作，這時(shí)蓄電池放電把能量輸送到逆變器，再由逆變器把直流電變成交流電，供負(fù)載使用。所以，對(duì)負(fù)載來(lái)說(shuō)，盡管市電已不復(fù)存在，但此時(shí)負(fù)載并未因市電中斷而停運(yùn)，仍可以正常運(yùn)行。

3、后備式ups工作原理，當(dāng)電網(wǎng)供電正常時(shí)，一路市電通過(guò)整流器對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，而另一路市電通過(guò)自動(dòng)穩(wěn)壓器初步穩(wěn)壓、吸收部分電網(wǎng)干擾后，再由旁路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)直接給負(fù)載供電。這時(shí)，蓄電池處在充電狀態(tài)，直到蓄電池充滿而轉(zhuǎn)入浮充狀態(tài)。UPS相當(dāng)于一臺(tái)穩(wěn)壓性能較差的穩(wěn)壓器，只是對(duì)市電電壓幅度波動(dòng)有所改善，對(duì)電網(wǎng)上出現(xiàn)的頻率不穩(wěn)、波形畸變等“電污染”不作任何調(diào)整。當(dāng)電網(wǎng)電壓或電網(wǎng)頻率超出UPS的輸入范圍時(shí)，即在非正常的情況下，交流電的輸入己被切斷，充電器停止工作，蓄電池進(jìn)行放電，在控制電路的控制下逆變器開(kāi)始工作，使逆變器產(chǎn)生220V、50Hz的交流電，此時(shí)UPS供電系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為由逆變器繼續(xù)向負(fù)載供電。后備式UPS的逆變器總是處于后備供電狀態(tài)。

4、線上交錯(cuò)式ups工作原理，市電正常時(shí)直接由市電向負(fù)載供電，當(dāng)市電偏低或偏高時(shí)，通過(guò)UPS內(nèi)部穩(wěn)壓線路穩(wěn)壓后輸出，當(dāng)市電異?；蛲ｋ姇r(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)為電池逆變供電。其特點(diǎn)是：有較寬的輸入電壓范圍，噪音低，體積小等特點(diǎn)，但同樣存在切換時(shí)間，但和一般后備UPS相比，這種機(jī)型保護(hù)功能較強(qiáng)，逆變器輸出電壓波形較好，一般為正弦波。

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篇2

關(guān)鍵詞：UPS原理；注意事項(xiàng)；使用；維護(hù)

廣播電視行業(yè)對(duì)電源都有較高要求， 因此系統(tǒng)必須配備符合要求的、健康的U PS 電源， 保持供電系統(tǒng)的不間斷供電非常重要。如何提高機(jī)房的供電質(zhì)量， 最大限度的防止因電源原因造成的停機(jī)事故， 已成為保障廣播電視節(jié)目能否安全優(yōu)質(zhì)播出的重要因素。

UPS電源是衛(wèi)星地面站保持供電系統(tǒng)不間斷供電的重要設(shè)備，確保機(jī)房供電的持續(xù)性，以防斷電而造成電視節(jié)目的不正常播出。因此，要求智能化程度高，儲(chǔ)能器材都采用免維護(hù)蓄電池，也是因?yàn)檫@樣，往往忽略了對(duì)UPS電源維護(hù)與檢修。這是很危險(xiǎn)的，一旦出現(xiàn)故障，整個(gè)工作系統(tǒng)將癱瘓。以下介紹UPS工作原理電路結(jié)構(gòu)和使用注意事項(xiàng)及日常維護(hù)要求。

1 UPS電路結(jié)構(gòu)工作原理

該在線式UPS主要由EMI濾波器、旁路電路、AC/DC轉(zhuǎn)換器、DC/AC逆變器、電池充電器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、控制和檢測(cè)電路等組成，并配備了智慧型監(jiān)控軟件。當(dāng)UPS開(kāi)機(jī)時(shí)，電源電壓經(jīng)EMI濾波器分二路輸出：一路送至AC/DC轉(zhuǎn)換器變成直流電，再送至半橋式DC/AC逆變器呈交流輸出；另一路作為旁通路徑?？拷敵龆说呐月烽_(kāi)關(guān)可選擇旁通路徑輸出或逆變輸出。若一切正常，旁路開(kāi)關(guān)會(huì)選擇逆變輸出，此種輸出稱為在線式輸出。

2 斷電故障發(fā)生時(shí)UPS的動(dòng)作過(guò)程

當(dāng)輸入的市電中斷時(shí)，AC/DC轉(zhuǎn)換器和電池充電器均不動(dòng)作，DC/DC轉(zhuǎn)換器將電池的電壓轉(zhuǎn)換至DC/AC逆變器的輸入端，經(jīng)DC/AC逆變器轉(zhuǎn)為交流輸出，這就是所謂的電池供電模式。

圖中的輔助電源為所有控制電路供電。由于DC/AC逆變器一直在工作，市電斷電時(shí)DC/DC轉(zhuǎn)換器能快速啟動(dòng)并接替AC/DC轉(zhuǎn)換器工作，且DC匯流排上掛有儲(chǔ)能濾波電容器，使得DC/AC逆變器的輸出端，持續(xù)穩(wěn)定地給負(fù)載供電，實(shí)現(xiàn)零時(shí)間轉(zhuǎn)換，對(duì)負(fù)載而言，不會(huì)感到發(fā)生斷電。

3 維護(hù)與故障處理

3.1 運(yùn)行環(huán)境維護(hù)

即便UPS電源是在正常工作狀態(tài)，也要經(jīng)常觀察周邊環(huán)境，以保持電池最佳的溫度，避免太陽(yáng)光直射或者環(huán)境的溫度過(guò)高。并防塵除塵，每到氣候干燥的時(shí)節(jié)，注意空氣的灰粒飛進(jìn)機(jī)內(nèi)沉積，導(dǎo)致器件散熱功能不好。當(dāng)空氣潮濕時(shí)，經(jīng)常觀看機(jī)子的工作動(dòng)向，以免失常而報(bào)警不準(zhǔn)確。

3.2 定期檢測(cè)

除了對(duì)UPS電源常觀察，勤除塵外，還時(shí)不時(shí)檢查各個(gè)連接線路或者插件之間的連接情況，是否有松動(dòng)和接觸不牢的情況、腐蝕現(xiàn)象、有無(wú)殼變形和滲漏、主機(jī)設(shè)備是否正常等。

對(duì)于儲(chǔ)能電池，要每年定期做一次放電。放電后，為保證蓄電池處于飽和狀態(tài)，充電至少達(dá)到12 小時(shí)。

平時(shí)每組電池至少應(yīng)有8只電池作標(biāo)示電池，作為了解全電池組工作情況的參考，對(duì)標(biāo)示電池應(yīng)定期測(cè)量并做好記錄。

3.3 故障處理

當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，斷開(kāi)手動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)，切至維護(hù)位置（使用戶不停電），UPS 裝置停工作，蓄電池開(kāi)關(guān)合閘，打開(kāi)裝置門進(jìn)行檢查。

當(dāng)UPS電池系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)的找出故障原因，要查清主機(jī)、電池組、UPS電源系統(tǒng)等。通過(guò)進(jìn)行分析、檢測(cè)。如自檢部分發(fā)生故障，顯示的故障內(nèi)容則可能有誤。

當(dāng)主機(jī)出現(xiàn)擊穿，斷保險(xiǎn)或燒毀器件的故障，一定要查明原因并排除故障后才能重新啟動(dòng)，否則會(huì)接連發(fā)生相同的故障。

當(dāng)電池組中發(fā)現(xiàn)電壓反極、壓降大、壓差大和酸霧泄漏現(xiàn)象的電池時(shí)，應(yīng)及時(shí)采用相應(yīng)的方法恢復(fù)和修復(fù)，對(duì)不能恢復(fù)和修復(fù)的要更換，但不能把不同容量、不同性能、不同廠家的電池聯(lián)在一起，否則可能會(huì)對(duì)整組電池帶來(lái)不利影響。對(duì)壽命已過(guò)期的電池組要及時(shí)更換，以免影響到主機(jī)。

4 使用注意事項(xiàng)

4.1 電源開(kāi)關(guān)步驟

開(kāi)機(jī)要按順序合閘：儲(chǔ)能電池開(kāi)關(guān)自動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)輸出開(kāi)關(guān)依次置于“ON”。日常開(kāi)機(jī)只需按UPS面板“開(kāi)”鍵，約20分鐘后，即可使用。

關(guān)機(jī)的時(shí)候先將電腦或其它儀器關(guān)閉，讓UPS空載運(yùn)行10分鐘，待機(jī)內(nèi)熱量排出后，再按面板“關(guān)”鍵。

4.2 電源系統(tǒng)使用

雖然UPS電源主機(jī)對(duì)環(huán)境溫度要求不高，但要求室內(nèi)清潔，少塵。儲(chǔ)能蓄電池則對(duì)溫度要求較高，溫度太低，會(huì)使儲(chǔ)電池容量下降。主機(jī)中設(shè)置的參數(shù)在使用中不能隨意改變。

在無(wú)外電靠UPS電源系統(tǒng)自行供電時(shí)，應(yīng)避免帶負(fù)載啟動(dòng)UPS電源，應(yīng)先關(guān)斷各負(fù)載，等UPS電源系統(tǒng)起動(dòng)后再開(kāi)啟負(fù)載。

UPS電源系統(tǒng)按使用要求功率余量不大，在使用中要避免隨意增加大功率的額外設(shè)備，也不允許在滿負(fù)載狀態(tài)下長(zhǎng)期運(yùn)行。

由于組合電池組電壓很高，存在電擊危險(xiǎn)，因此裝卸導(dǎo)電聯(lián)接條、輸出線時(shí)應(yīng)用安全保障，工具應(yīng)采用絕緣措施，特別是輸出接點(diǎn)應(yīng)有防觸摸措施。

對(duì)電池應(yīng)避免大電流充放電，雖說(shuō)在充電時(shí)可以接受大電流，但在實(shí)際操作中應(yīng)盡量避免，否則會(huì)造成電池極板膨脹變形，使得極板活性物質(zhì)脫落，電池內(nèi)阻增大，溫升越高，嚴(yán)重時(shí)將造成容量下降，壽命提前終止。

正確連接好UPS，應(yīng)將UPS的輸入零（N）、相（C）、地（G）與市電的零、相、地對(duì)應(yīng)。

5 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于UPS的使用，做好維護(hù)工作，遵行使用手冊(cè)，加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)，做好測(cè)量工作，這樣將延長(zhǎng)壽命，避免不必要的故障發(fā)生。即便有智能化的設(shè)備，但是預(yù)防是安全運(yùn)行的重要保障。維護(hù)工作是一門學(xué)無(wú)止境的工作，是一門科技含量較高工作，讓我們一起共同探討通向更高一層的階梯。

參考文獻(xiàn)

[1]楊廣義.UPS電源的使用與維護(hù)[J].西部廣播電視.2013（06）

[2]劉鈞.UPS電源綜合故障解決[J].數(shù)字通信世界.2011（11）

[3]李考明.UPS電源系統(tǒng)的維護(hù)與管理[J].通信電源技術(shù).2011（01）

[4]趙鶴鳴，賀利群，周志信.UPS電源系統(tǒng)故障分析與處理[J].河北企業(yè).2011（09）

篇3

關(guān)鍵詞：UPS電源；廣播電視播出系統(tǒng)；應(yīng)用

大數(shù)據(jù)時(shí)代，廣播電視行業(yè)得到了飛速發(fā)展，多數(shù)廣播電臺(tái)都采用了非編制作以及硬盤播出系統(tǒng)，硬件設(shè)備的數(shù)量較多，其對(duì)于電壓的穩(wěn)定性有著較高的要求，如果電源穩(wěn)定性差，電壓波動(dòng)劇烈或者經(jīng)常突然斷電，則很容易造成設(shè)備的損壞。對(duì)此，需要引入U(xiǎn)PS電源系統(tǒng)，滿足設(shè)備對(duì)于電源和供電質(zhì)量的實(shí)際需求。

1UPS電源概述

UPS電源的全稱是UninterruptiblePowerSystem，不間斷電源，屬于一種包含了儲(chǔ)能裝置以及逆變器的恒壓恒頻電源，可以為計(jì)算機(jī)或者網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等提供不簡(jiǎn)單的電力供應(yīng)。在市電輸入正常的情況下，UPS電源主要發(fā)揮穩(wěn)壓器的功能，可以保證市電電壓的穩(wěn)定性，防止不穩(wěn)定電壓導(dǎo)致的設(shè)備跳斷或者損壞，同時(shí)也會(huì)向電源內(nèi)部的儲(chǔ)能裝置充電；如果市電由于故障或者檢修而中斷，則UPS電源能夠?qū)?chǔ)能裝置中的電能通過(guò)逆變轉(zhuǎn)換，為負(fù)載提供電力供應(yīng)，確保負(fù)載的正常運(yùn)行[1]。UPS電源的應(yīng)用，能夠有效滿足設(shè)備對(duì)于電源可靠性的要求，對(duì)集中供電引發(fā)的電網(wǎng)環(huán)境惡劣問(wèn)題進(jìn)行改善。依照工作原理，可以將UPS電源范圍3種不同的類型：一是后備式UPS，這也是最為常用的UPS電源，其本身具備了斷電保護(hù)、自動(dòng)穩(wěn)壓等功能，雖然需要10ms左右的轉(zhuǎn)換時(shí)間，但是基本不會(huì)對(duì)設(shè)備造成負(fù)面影響，在微機(jī)、外設(shè)以及POS機(jī)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。二是在線式UPS，相比較后備式，在線式UPS的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，不過(guò)功能也更加完善，基本上可以對(duì)所有的電源問(wèn)題進(jìn)行解決，不過(guò)，由于本身的成本偏高，在線式UPS一般被應(yīng)用在對(duì)于供電質(zhì)量要求較為苛刻的環(huán)境中，如網(wǎng)絡(luò)中心、終端服務(wù)器等。三是在線互動(dòng)式UPS，具備濾波功能，抗干擾能力強(qiáng)，而且轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為4ms，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及電力環(huán)境相對(duì)惡劣的地區(qū)有著良好的適用性。

2UPS電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

以某廣播電視發(fā)射臺(tái)為例，其設(shè)置有12套調(diào)頻廣播頻道和5套模擬電視頻道、8套數(shù)字電視頻道，對(duì)于電源的安全性和可靠性有著相當(dāng)嚴(yán)格的要求。在對(duì)UPS電源系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，從實(shí)際需求出發(fā)，采用了雙聯(lián)路供電回路模式，每一條UPS鏈路均相互獨(dú)立，在鏈路中不存在單節(jié)點(diǎn)。鏈路包括了輸入源、UPS機(jī)組、蓄電池組、ATS自動(dòng)切換系統(tǒng)等，引入了兩路相互獨(dú)立的市電來(lái)作為主備電源，經(jīng)ATS自切選擇后進(jìn)入U(xiǎn)PS機(jī)組，然后通過(guò)分配柜分配到設(shè)備中。這里的UPS電源選擇SymmtraPX48kW模塊化電源，支持熱插拔，配合高性能蓄電池組，可以保證信號(hào)系統(tǒng)30min以上的電力供應(yīng)。

2.1UPS容量計(jì)算

依照負(fù)載的性質(zhì)和容量，選擇相應(yīng)的UPS容量，可以在保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的同時(shí)，減少成本投入。首先是對(duì)負(fù)載容量的估算，然后以此為基礎(chǔ)，進(jìn)行UPS容量的計(jì)算，其計(jì)算公式為：UPS設(shè)計(jì)容量=設(shè)計(jì)負(fù)載容量/（UPS主機(jī)理想輸出效率×UPS輸出功率因數(shù)）在該案例中，UPS設(shè)計(jì)容量為31.35kW，參照2+1的冗余模式，總?cè)萘繛?8kW。

2.2ATS設(shè)計(jì)

ATS表示雙電源切換開(kāi)關(guān)，可以在微處理器的控制下，完成兩路供電的自動(dòng)切換。在該案例中，開(kāi)關(guān)選擇ABBOTM_C_D的三點(diǎn)式結(jié)構(gòu)，控制器則選擇OTM_C_D微型智能控制器，如果檢測(cè)到電源發(fā)生故障，則控制器會(huì)發(fā)出相應(yīng)的動(dòng)作指令，使得開(kāi)關(guān)帶負(fù)荷切換到備用電源。從安全方面考慮，在ATS中加入了旁路機(jī)械連鎖開(kāi)關(guān)，這樣即使ATS開(kāi)關(guān)出現(xiàn)問(wèn)題，也可以通過(guò)旁路開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)切換。同時(shí)，設(shè)置了自動(dòng)和手動(dòng)兩種操作模式，前者用于ATS的自切，后者則用于UPS電源的檢修和維護(hù)[3]。

2.3UPS

選擇在線式UPS電源，其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于各類供電的零時(shí)間切換，同時(shí)具備穩(wěn)壓、穩(wěn)頻的特點(diǎn)，也可以有效抵抗市電的干擾，具備良好的性能。UPS性能可以分為兩部分，一是電源本身的穩(wěn)定度，一般由逆變器輸出電路和電壓的波動(dòng)幅值及頻偏決定，二是系統(tǒng)的后備時(shí)間，通常取決于電池組充放電所需的時(shí)間。

3UPS電源系統(tǒng)的管理和維護(hù)

對(duì)于UPS電源的管理，主要設(shè)置了設(shè)備監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控和視頻監(jiān)控三種網(wǎng)絡(luò)化管理模式，通過(guò)分級(jí)管理來(lái)保證UPS電源的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)，工作人員可以針對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)部的環(huán)境以及電源的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，掌握UPS電源在運(yùn)行過(guò)程中的參數(shù)信息，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)信息進(jìn)行分析，一旦發(fā)現(xiàn)異常，可以在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并處理，從而消除安全隱患[4]。對(duì)于UPS電源的維護(hù)，需要從多個(gè)方面開(kāi)展工作：一是重視電池選擇。在資金條件允許的情況下，應(yīng)該優(yōu)先選擇質(zhì)量較高的免維護(hù)電池，確保電池具備良好的性能。也可以選擇容量較大的UPS電源系統(tǒng)，其不僅可以滿足系統(tǒng)擴(kuò)充的要求，也可以減少運(yùn)行維護(hù)的成本。在沒(méi)有特殊要求的情況下，UPS電源的檢查周期一般在4～6個(gè)月，技術(shù)人員需要利用專業(yè)的儀器設(shè)備，對(duì)電池的內(nèi)阻和端電壓進(jìn)行檢測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)電池內(nèi)阻超過(guò)80mΩ，或者端電壓低于最低臨界電壓，則需要進(jìn)行均衡充電或者直接對(duì)電池進(jìn)行更換；二是定期充放電。UPS電源與市電相連接，如果市電的供電質(zhì)量穩(wěn)定，稍有停電問(wèn)題，則蓄電池會(huì)長(zhǎng)期處于浮充狀態(tài)，很可能會(huì)導(dǎo)致電池化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化的活性降低，加速電池老化，也會(huì)在一定程度上壓縮電池的額使用壽命。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，維護(hù)人員需要每隔2～3個(gè)月，對(duì)電池進(jìn)行完全充放電，但是應(yīng)該避免出現(xiàn)過(guò)度放電的情況，可以根據(jù)電池本身的容量以及負(fù)載的大小，對(duì)放電的時(shí)間進(jìn)行確定；三是做好環(huán)境控制。環(huán)境溫度對(duì)于蓄電池使用壽命的影響巨大，通常情況下，電池生產(chǎn)廠家要求蓄電池的最佳運(yùn)行溫度在20℃～25℃之間，如果溫度偏高，電池的放電能力會(huì)有所提升，但是壽命會(huì)大大縮短。相關(guān)測(cè)試表明，當(dāng)環(huán)境溫度在25℃以上時(shí)，每升高10℃，電池的使用壽命就會(huì)縮短一半。因此，需要在機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置相應(yīng)的空調(diào)和通風(fēng)系統(tǒng)，將溫度控制在20℃～25℃之間，以保證電池的使用壽命[5]。

4結(jié)論

總而言之，UPS電源可以作為市電的一種補(bǔ)充，為設(shè)備提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)，保證設(shè)備的運(yùn)行安全。在廣播電視領(lǐng)域應(yīng)用UPS電源系統(tǒng)，可以減少突然斷電導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失以及設(shè)備損壞問(wèn)題，而想要確保UPS電源系統(tǒng)功能的充分發(fā)揮，不僅需要做好系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作，還必須重視管理和維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行中存在的異常和問(wèn)題，保證廣播電視播出系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]張利.UPS電源在廣播電視臺(tái)制作播出系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代營(yíng)銷(學(xué)苑版)，2012（1）：265.

[2]孫耀華.淺談廣播電視直播系統(tǒng)UPS電源的使用和維護(hù)[J].黑龍江科技信息，2016（14）：25.

[3]關(guān)彥軍，郭利軍.廣播電視系統(tǒng)UPS電源的管理與維護(hù)[J].衛(wèi)星電視與寬帶多媒體，2013（2）：66-67.

[4]鄭斌，同紅茹.UPS電源系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用與安裝考慮[J].青海師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自科版），2012，28（1）：108-110.

篇4

關(guān)鍵詞：UPS電源；電氣測(cè)試技術(shù)；性能

中圖分類號(hào)：F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、UPS電源電氣測(cè)試系統(tǒng)工藝流程

UPS 電源電氣測(cè)試系統(tǒng)是檢測(cè)已生產(chǎn)好的 UPS 電源是否達(dá)到質(zhì)量要求，是 UPS 電源出廠前的重要工序，它需要能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)出UPS 電源是否合格。其主要生產(chǎn)流程是：首先將完成生產(chǎn)的 UPS 電源進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)內(nèi)容包括市電空載輸出電壓、直流開(kāi)機(jī)輸入電壓、直流開(kāi)機(jī)輸出電壓、市電帶載輸出電壓、整流帶載輸出電壓、機(jī)箱內(nèi)溫度、電源逆變輸出時(shí)直流低警告點(diǎn)以及關(guān)機(jī)點(diǎn)，并且將檢測(cè)值與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，若與標(biāo)準(zhǔn)值一致則說(shuō)明 UPS 合格，將數(shù)據(jù)記錄在 SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)中；若檢測(cè)值與標(biāo)準(zhǔn)值不一致，則 UPS 電源不合格，不能出廠，要進(jìn)行重新生產(chǎn)。在檢測(cè)時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)存在較大異常，立即斷開(kāi)所有輸入。

UPS電源系統(tǒng)作為輸入電源和用戶負(fù)載之間的橋梁，可以使用戶負(fù)載免受電網(wǎng)異常的干擾，提供安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。在市電斷開(kāi)后，UPS電源可以將內(nèi)部電池能量提供給負(fù)載，從而繼續(xù)一段時(shí)間的供電。UPS 電源原理框圖如圖1所示：

圖1UPS 原理框圖

（1）市電正常供電。此過(guò)程中間的整流器正常工作，由主電輸入，市電首先在開(kāi)關(guān)閉合的狀態(tài)下輸入，再進(jìn)入整流器中整流，平整的直流電壓則從內(nèi)部的濾波電容中輸出，此時(shí)市電分為兩路，一路從逆變器通過(guò)，一路給內(nèi)部電池。逆變器將將平整的直流電經(jīng)過(guò)SPWM 變換，后逆變轉(zhuǎn)換，輸出濾波，最后由右側(cè)的靜態(tài)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換給用電負(fù)載。

（2）電池供電。當(dāng)市電出現(xiàn)故障時(shí)，UPS 內(nèi)部電池給負(fù)載供電，電池存儲(chǔ)的電能經(jīng)過(guò)逆變器轉(zhuǎn)換輸出平整的直流電壓，再經(jīng)靜態(tài)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換，最終輸出符合要求的電壓。

（3）旁路供電。當(dāng)機(jī)器關(guān)機(jī)或者輸入市電、輸入直流電都出現(xiàn)故障時(shí)，轉(zhuǎn)為旁路輸入，由備用機(jī)給用電負(fù)載供電，通過(guò)旁路開(kāi)關(guān)切換到旁路供電狀態(tài)。

（4）手動(dòng)維修旁路狀態(tài)。手動(dòng)維修狀態(tài)要保證 UPS 電源內(nèi)部的主電路上沒(méi)有電池輸入，才能開(kāi)始維修。第一步要使 UPS 電源工作在自動(dòng)旁路狀態(tài)，第二步閉合手動(dòng)維修旁路的開(kāi)關(guān)，且斷開(kāi)旁路開(kāi)關(guān)和右側(cè)的輸出開(kāi)關(guān)。

本系統(tǒng)根據(jù)某 UPS 電源生產(chǎn)廠家的 UPS 電源電氣測(cè)試要求，流程圖如圖2所示。在檢測(cè)過(guò)程中，首先根據(jù)電源的型號(hào)確定測(cè)試參數(shù)，然后進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)的值與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，如果與標(biāo)準(zhǔn)值一致，則將該數(shù)據(jù)記錄至SQL數(shù)據(jù)庫(kù)。檢測(cè)部分包括市電空載輸出電壓、直流開(kāi)機(jī)輸入電壓、直流開(kāi)機(jī)輸出電壓、市電帶載輸出電壓、整流帶載輸出電壓、機(jī)箱內(nèi)溫度、電源逆變輸出時(shí)低警告點(diǎn)電壓以及保護(hù)點(diǎn)電壓等。記錄的數(shù)據(jù)放在 SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)中，以備查看。

圖2 測(cè)試流程圖

二、UPS電源電氣測(cè)試技術(shù)與方法

在熟悉 UPS 電源電氣參數(shù)檢測(cè)原理的情況下，才可以提出合理的測(cè)試方案，準(zhǔn)確而又高效地對(duì) UPS 電氣性能進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試的方法包括給出開(kāi)始測(cè)試信號(hào)，系統(tǒng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，市電輸入開(kāi)關(guān)動(dòng)作，檢測(cè)輸出電壓，……，最后對(duì)檢測(cè)的指標(biāo)分析比對(duì)，如圖3所示。

圖3 測(cè)試方法

本系統(tǒng)主要功能是實(shí)現(xiàn) UPS 電源的電氣性能參數(shù)測(cè)試，主要包括市電空載測(cè)試，整流及逆變測(cè)試，市電帶載測(cè)試，機(jī)內(nèi)溫度檢測(cè)，直流電源開(kāi)機(jī)測(cè)試。本系統(tǒng)對(duì)于要測(cè)量的參數(shù)所使用的方法具體如下所示：

(一)市電空載測(cè)試

在接線排主電輸入位置接入市電，閉合輸入市電開(kāi)關(guān)，按顯示面板上的開(kāi)機(jī)鍵，將功率表打在電壓檔，正極接接線排的主電輸入位置，負(fù)極接在參考零電位，延時(shí) 3S 后測(cè)量輸入市電電壓。閉合輸出電壓開(kāi)關(guān)，將功率表打在電壓檔，負(fù)極接到參考零電位，正極接接線排的輸出電壓位置，延時(shí) 3S 測(cè)得電壓為市電空載輸出電壓。

(二)市電帶載測(cè)試

接上模擬負(fù)載，閉合主電開(kāi)關(guān)。加上 50%的負(fù)載，即閉合 50%負(fù)載開(kāi)關(guān)，延時(shí) 3S 后打開(kāi)控制輸出電壓開(kāi)關(guān)，將功率表打在電壓檔，正極接接線排的輸出電壓位置，負(fù)極接在參考零電位，測(cè)量的電壓為市電 50%負(fù)載輸出電壓。然后改變模擬負(fù)載箱負(fù)載的大小，用功率表測(cè)量不同負(fù)載的輸出電壓。在測(cè)試過(guò)程中負(fù)載分為 50%、100%、110%、125%。

(三)整流及逆變測(cè)試

在市電掉電后，UPS 內(nèi)部的電池可以對(duì)用電負(fù)載進(jìn)行供電。此時(shí)內(nèi)部電池逆變供電，將功率表調(diào)到直流電壓檔位，檢測(cè)整流時(shí)輸出的電壓值。改變模擬負(fù)載箱負(fù)載的大?。ǚ謩e為負(fù)載總?cè)萘康?50%、100%、110%、125%），延時(shí) 3S 后用功率表檢測(cè)輸出電壓的大小。在內(nèi)部電池逆變供電的過(guò)程中，若電池電壓降至低報(bào)警點(diǎn)時(shí)，UPS 電壓會(huì)報(bào)警，檢測(cè)此時(shí)的電壓為低警告點(diǎn)電壓；若內(nèi)部電池繼續(xù)供電，則 UPS 會(huì)自行關(guān)機(jī)，記錄此時(shí)的電池電壓為保護(hù)點(diǎn)電壓。

(四)機(jī)內(nèi)溫度的檢測(cè)

UPS 電源在運(yùn)行過(guò)程中機(jī)箱內(nèi)溫度是一個(gè)重要的參數(shù)，只有機(jī)箱內(nèi)溫度在一個(gè)范圍內(nèi)才能使 UPS 電源正常安全地運(yùn)行。為了檢測(cè)機(jī)箱內(nèi)溫度，在機(jī)內(nèi)安裝一個(gè)溫度傳感器，檢測(cè)溫度是否正常（滿載及超載情況下溫度不超過(guò) 90°C），而溫度達(dá)到 50°C 左右時(shí)機(jī)箱內(nèi)的風(fēng)機(jī)才開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。

(五)直流電源開(kāi)機(jī)測(cè)試

用外部直流電源對(duì) UPS 電源進(jìn)行供電，調(diào)整外部電源的大小，直至 UPS 電源開(kāi)機(jī)，用功率表檢測(cè)直流開(kāi)機(jī)輸入電壓大小，在延時(shí)一段時(shí)間后，同樣用功率表檢測(cè) UPS 電源輸出電壓的大小。

三、UPS 電源電氣測(cè)試系統(tǒng)功能要求

UPS電源電氣測(cè)試系統(tǒng)主要是用來(lái)檢驗(yàn)UPS電源產(chǎn)品電氣性能是否合格，以免不合格產(chǎn)品的使用給顧客帶來(lái)?yè)p失。按照國(guó)家相關(guān)規(guī)定，在 UPS 電源出廠投入市場(chǎng)之前，必須對(duì)其性能進(jìn)行檢測(cè)，因而就有了UPS電源電氣測(cè)試系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以對(duì)UPS電源電氣性能包含的各種參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)（市電空載輸出電壓、直流開(kāi)機(jī)輸入電壓、直流開(kāi)機(jī)輸出電壓、市電帶載輸出電壓、整流帶載輸出電壓、機(jī)箱內(nèi)溫度、電源逆變輸出時(shí)直流低警告點(diǎn)電壓以及保護(hù)點(diǎn)電壓），采集的數(shù)據(jù)在 S7-1200 中判定是否合格。

收集的數(shù)據(jù)通過(guò) RS485 串行通信傳至 S7-1200 中，經(jīng)過(guò) S7-1200 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，并且將測(cè)試數(shù)據(jù)在工控機(jī)監(jiān)控界面中準(zhǔn)確的顯示出來(lái)。在分析過(guò)程中引入層次分析法與關(guān)聯(lián)度分析法相結(jié)合的算法，綜合分析這些參數(shù)，從而判斷出 UPS 電源電氣性能是否合格，以決定是否投入市場(chǎng)運(yùn)行。

UPS 電源電氣測(cè)試系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能要求如下所示：

（1）能夠?qū)?UPS 電源電氣性能進(jìn)行多種操作：檢測(cè)直流空載、市電空載、市電滿載、市電空載的輸出電壓等。

（2）在測(cè)試系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，能顯示檢測(cè)到的電壓、溫度等數(shù)據(jù)。

（3）根據(jù)制定好的檢測(cè)方法控制開(kāi)關(guān)的動(dòng)作、延時(shí)、測(cè)試儀表的檢測(cè)等使系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行。利用 S7-1200 PLC 控制系統(tǒng)，使之實(shí)現(xiàn)延時(shí)、檢測(cè)、比對(duì)等功能。

（4）通過(guò)組態(tài)王組態(tài)軟件監(jiān)控整個(gè) UPS 電源電氣測(cè)試過(guò)程的檢測(cè)和綜合分析。

（5）對(duì)于判定電氣性能為合格的產(chǎn)品，將檢測(cè)數(shù)據(jù)保存至 SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)中。

四、系統(tǒng)硬件方案設(shè)計(jì)

UPS電源電氣測(cè)試系統(tǒng)分為測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)與工控機(jī)監(jiān)控兩大部分。

在工控機(jī)中配備有 S7-1200 編程軟件和組態(tài)王組態(tài)軟件，是整個(gè)系統(tǒng)的中心部分。其中 S7-1200 與工控機(jī)、組態(tài)王的通信方式是工業(yè)以太網(wǎng)。電氣測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)部分選取西門子S7-1200 作為系統(tǒng)的中心，用于控制現(xiàn)場(chǎng)各種參數(shù)的采集和處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確分析。

數(shù)字量輸入模塊用于接入 UPS 電源電氣測(cè)試系統(tǒng)的啟停、開(kāi)關(guān)動(dòng)作的 1/0 輸入信號(hào)；數(shù)字量輸出模塊用于顯示輸出UPS電源電氣測(cè)試的分析結(jié)果；模擬量輸入模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)UPS電源市電空載輸出電壓、直流開(kāi)機(jī)輸入電壓、直流開(kāi)機(jī)輸出電壓、市電帶載輸出電壓、整流帶載輸出電壓、機(jī)箱內(nèi)溫度等多點(diǎn)值數(shù)據(jù)采集。電氣測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)與 PLC 的通信采用的是RS485 串行通信，檢測(cè)值通過(guò) RS485 傳送至 PLC 中。

五、系統(tǒng)軟件方案設(shè)計(jì)

UPS 電源電氣測(cè)試系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括在 PLC 軟件中設(shè)計(jì)編寫程序、監(jiān)控組態(tài)界面的繪制、與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接三大部分。

PLC 程序設(shè)計(jì)部分采用 STEP7 Basic V10.5 編程軟件，完成 UPS 電源電氣測(cè)試系統(tǒng)的硬件組態(tài)、符號(hào)編輯、地址分配、網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)置等，并依據(jù)測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，編寫順序控制模擬量的采集和運(yùn)用算法綜合分析 UPS 電源電氣性能程序。

利用組態(tài)王組態(tài)軟件設(shè)計(jì)監(jiān)控部分，其優(yōu)點(diǎn)是在界面中可以顯示測(cè)試的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)而確保測(cè)試的精確度。此外，還可以對(duì)工程加密，確保重要測(cè)試數(shù)據(jù)如輸出電壓、輸入電壓等的精確顯示、存儲(chǔ)和保密。同時(shí)將合格的測(cè)試數(shù)據(jù)保存至 SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)中，方便于日后查詢測(cè)試數(shù)據(jù)，也為管理人員提供依據(jù)。

結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)分析 UPS 電源整流逆變基本原理，了解 UPS 電源電氣測(cè)試工藝流程；詳細(xì)闡述了電氣測(cè)試的方法。確定了 UPS 電源電氣測(cè)試系統(tǒng)功能要求，對(duì)電氣測(cè)試主要用 PLC 來(lái)采集數(shù)據(jù)和分析電氣性能，并采用組態(tài)王軟件設(shè)計(jì)監(jiān)控界面。

篇5

【關(guān)鍵詞】UPS;逆變器;智能化;蓄電池;維護(hù)

UPS電源也稱不間斷電源，能夠提供持續(xù)、穩(wěn)定、不間斷的電源供應(yīng)的重要外部設(shè)備。它在市電停止供應(yīng)的時(shí)候，能保持一段供電時(shí)間，使人們有時(shí)間存盤，再?gòu)娜莸仃P(guān)閉機(jī)器。

一、UPS電源的工作原理

UPS電源按工作原理分成后備式、在線式與在線互動(dòng)式三大類。UPS電源現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于：工業(yè)、通訊、國(guó)防、醫(yī)院、廣播電視、計(jì)算機(jī)業(yè)務(wù)終端、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備等領(lǐng)域。

1.在線式

在線式UPS的運(yùn)作模式為市電和用電設(shè)備是隔離的，市電不會(huì)直接供電給用電設(shè)備，而是到了UPS就被轉(zhuǎn)換成直流電，再兵分兩路，一路為電池充電，另一路則轉(zhuǎn)回交流電，供電給用電設(shè)備，市電供電品質(zhì)不穩(wěn)或停電時(shí)，電池從充電轉(zhuǎn)為供電，直到市電恢復(fù)正常才轉(zhuǎn)回充電，UPS在用電的整個(gè)過(guò)程是全程介入的。其優(yōu)點(diǎn)是輸出的波型和市電一樣是正弦波，而且純凈無(wú)雜訊，不受市電不穩(wěn)定的影響，可供電給電感型負(fù)載，例如電風(fēng)扇，只要在UPS輸出功率足夠的前題下，可以供電給任何使用市電的設(shè)備。

UPS電源一直使其逆變器處于工作狀態(tài)，通過(guò)電路將外部交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，再通過(guò)高質(zhì)量的逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的正弦波交流電輸出給計(jì)算機(jī)。在線式UPS在供電狀況下的主要功能是穩(wěn)壓及防止電波干擾;在停電時(shí)則使用備用直流電源（蓄電池組）給逆變器供電。由于逆變器一直在工作，因此不存在切換時(shí)間問(wèn)題，適用于對(duì)電源有嚴(yán)格要求的場(chǎng)合。在線式UPS電源不同于后備式的一大優(yōu)點(diǎn)是供電持續(xù)長(zhǎng)，一般為幾個(gè)小時(shí)，也有大到十幾個(gè)小時(shí)的，它的主要功能是可以讓您在停電的情況可像平常一樣工作，顯然，由于其功能的特殊，價(jià)格也明顯要貴很多。這種在線式UPS比較適用于計(jì)算機(jī)、廣電、交通、銀行、證券、通信、醫(yī)療、工業(yè)控制等行業(yè)，因?yàn)檫@些領(lǐng)域的電腦一般不允許出現(xiàn)停電現(xiàn)象。

2.后備式

后備式又稱為非在線式不間斷電源，它只是“備援”性質(zhì)的UPS，市電直接供電給用電設(shè)備也為電池充電，一旦市電供電品質(zhì)不穩(wěn)或停電了，市電的回路會(huì)自動(dòng)切斷，電池的直流電會(huì)被轉(zhuǎn)換成交流電接手供電的任務(wù)，直到市電恢復(fù)正常，UPS只有在市電停電了才會(huì)介入供電，不過(guò)從直流電轉(zhuǎn)換的交流電是方波，只限于供電給電容型負(fù)載，如電腦和監(jiān)視器。平時(shí)處于蓄電池充電狀態(tài)，在停電時(shí)逆變器緊急切換到工作狀態(tài)，將電池提供的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的交流電輸出，因此后備式UPS也被稱為離線式UPS。后備式UPS電源的優(yōu)點(diǎn)是：運(yùn)行效率高、噪音低、價(jià)格相對(duì)便宜，主要適用于市電波動(dòng)不大，對(duì)供電質(zhì)量要求不高的場(chǎng)合，比較適合家庭使用。然而這種UPS存在一個(gè)切換時(shí)間問(wèn)題，因此不適合用在關(guān)鍵性的供電不能中斷的場(chǎng)所。不過(guò)實(shí)際上這個(gè)切換時(shí)間很短，一般介于2至10毫秒，而計(jì)算機(jī)本身的交換式電源供應(yīng)器在斷電時(shí)應(yīng)可維持10毫秒左右，所以個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一般不會(huì)因?yàn)檫@個(gè)切換時(shí)間而出現(xiàn)問(wèn)題。后備式UPS一般只能持續(xù)供電幾分鐘到幾十分鐘，主要是讓您有時(shí)間備份數(shù)據(jù)，并盡快結(jié)束手頭工作，其價(jià)格也較低。對(duì)不是太關(guān)鍵的電腦應(yīng)用，比如個(gè)人家庭用戶，就可配小功率的后備式UPS。

3.線上交錯(cuò)式

線上交錯(cuò)式又稱為線上互動(dòng)式或在線互動(dòng)式，基本運(yùn)作方式和離線式一樣，不同之處在于線上交錯(cuò)式雖不像在線式全程介入供電，但隨時(shí)都在監(jiān)視市電的供電狀況，本身具備升壓和減壓補(bǔ)償電路，在市電的供電狀況不理想時(shí)，即時(shí)校正，減少不必要的切換，延長(zhǎng)電池壽命。

這是一種智能化的UPS電源，所謂在線互動(dòng)式UPS，是指在輸入市電正常時(shí)，UPS的逆變器處于反向工作（即整流工作狀態(tài)），給電池組充電;在市電異常時(shí)逆變器立刻轉(zhuǎn)為逆變工作狀態(tài)，將電池組電能轉(zhuǎn)換為交流電輸出，因此在線互動(dòng)式UPS也有轉(zhuǎn)換時(shí)間。同后備式UPS相比，在線互動(dòng)式UPS電源的保護(hù)功能較強(qiáng)，逆變器輸出電壓波形較好，一般為正弦波，而其最大的優(yōu)點(diǎn)是具有較強(qiáng)的軟件功能，可以方便地上網(wǎng)，進(jìn)行UPS的遠(yuǎn)程控制和智能化管理?？勺詣?dòng)偵測(cè)外部輸入電壓是否處于正常范圍之內(nèi)，如有偏差可由穩(wěn)壓電路升壓或降壓，提供比較穩(wěn)定的正弦波輸出電壓。而且它與計(jì)算機(jī)之間可以通過(guò)數(shù)據(jù)接口（如RS-232串口）進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，通過(guò)監(jiān)控軟件，用戶可直接從電腦屏幕上監(jiān)控電源及UPS狀況，簡(jiǎn)化、方便管理工作，并可提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性。這種UPS集中了后備式UPS效率高和在線式UPS供電質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)，但其穩(wěn)頻特性不是十分理想，不適合做常延時(shí)的UPS電源。

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展，現(xiàn)在在網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的UPS不再

只是單純的電源設(shè)備，而逐步成為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中電源的管理中心，UPS由最初單純不間斷供電已發(fā)展到今天的智能化、多功能。新型的UPS本身融合了多種新技術(shù)，UPS不僅是提供不間斷電源的工具，而且當(dāng)作為負(fù)載的設(shè)備在無(wú)人值守時(shí)，當(dāng)市電故障后，UPS可以按照事先的約定順序關(guān)機(jī)，甚至還可以自動(dòng)發(fā)傳呼或E-mail給管理者?，F(xiàn)代的UPS與服務(wù)器上的軟件協(xié)同工作，還能實(shí)現(xiàn)事件記錄、故障告警、UPS參數(shù)自動(dòng)測(cè)試分析、調(diào)節(jié)等多項(xiàng)功能，提供了完全的電源管理解決方案?，F(xiàn)在有些UPS甚至可以對(duì)環(huán)境溫度、濕度和煙霧等進(jìn)行監(jiān)視。

二、日常維護(hù)與修理

1.UPS電源在正常應(yīng)用情況下，主機(jī)的維護(hù)操作很少，主要是防塵和定期除塵。特別是氣候干燥的地區(qū)，空氣中的灰粒較多，機(jī)內(nèi)的風(fēng)機(jī)會(huì)將灰塵帶入機(jī)內(nèi)沉積、當(dāng)遇空氣潮濕時(shí)會(huì)引起主機(jī)控制紊亂造成主機(jī)工作失常，并發(fā)生不準(zhǔn)確告警，大量灰塵也會(huì)造成器件散熱不好。一般每季度應(yīng)徹底清潔一次。其次就是在除塵時(shí)，檢查各連接件和插接件有無(wú)松動(dòng)和接觸不牢的情況。

2.雖說(shuō)儲(chǔ)能電池組現(xiàn)在都采用了免維護(hù)電池，但這只是免除從前的測(cè)比、配比、定時(shí)增加蒸餾水的作業(yè)。但外因工作狀態(tài)對(duì)電池的影響并沒(méi)有轉(zhuǎn)變，不正常工作狀態(tài)對(duì)電池造成的影響沒(méi)有變，這部分的維護(hù)修理工作仍是十分重要的，UPS電源系統(tǒng)的大量維修修理工作主要在電池部分。

a.儲(chǔ)能電池的作業(yè)全副是在浮充狀態(tài)，在這種情況下至少應(yīng)每年進(jìn)行一次放電。放電前應(yīng)先對(duì)電池組進(jìn)行均衡充電，以達(dá)全組電池的均衡。要清楚放電前電池組已存留的退步電池。放電過(guò)程中如有一只達(dá)到放電終止電壓時(shí)，應(yīng)停止放電，繼續(xù)放電先鏟除退步電池后再放。

b.核對(duì)性放電，不是首先尋求放出容量的百分之多少，而是要關(guān)注發(fā)現(xiàn)和處理退步電池，經(jīng)對(duì)退步電池處理后再作核對(duì)性放電實(shí)驗(yàn)。這樣可避免事端，以免放電中退步電池惡化為反極電池。

c.平時(shí)每組電池至少應(yīng)有8只電池作標(biāo)示電池，作為了解全電池組工作情況的參看，對(duì)標(biāo)示電池應(yīng)定期測(cè)量并做好記錄。

d.日常維護(hù)中需檢查的項(xiàng)目有：清潔并檢測(cè)電池兩端電壓、溫度;連接處有無(wú)松動(dòng)，腐蝕現(xiàn)象、檢測(cè)連接條壓降;電池外觀是否完整，有無(wú)殼變形和滲漏;極柱、安全閥周圍是否有酸霧逸出;主機(jī)設(shè)備是否正常。

e.免維護(hù)電池要維護(hù)，不是什么無(wú)稽之談，應(yīng)從廣義的維護(hù)立場(chǎng)出發(fā)，做到運(yùn)行、日常管理的周到、細(xì)致和規(guī)范性，保證設(shè)備（包括主機(jī)設(shè)備）保持良好的運(yùn)行狀況，從而延長(zhǎng)應(yīng)用年限;保證直流母線保持合格的電壓和電池的放電容量;保證電池運(yùn)行和人員的安全可靠。這就是電池維護(hù)的目的，也是電池運(yùn)行規(guī)程中包括的內(nèi)容和運(yùn)行守則。

3.當(dāng)UPS電池系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)先查明理由，分清是負(fù)載還是UPS電源系統(tǒng);是主機(jī)還是電池組。雖說(shuō)UPS主機(jī)有故障自檢功能，但它對(duì)面而不對(duì)點(diǎn)，對(duì)更換配件很方便，但要維修故障點(diǎn)，仍需做大量的分析、檢測(cè)工作。另外如自檢部分發(fā)生故障，顯現(xiàn)的故障內(nèi)容則可能有誤。

4.對(duì)主機(jī)出現(xiàn)擊穿，斷保險(xiǎn)或焚毀器件的故障，定然要查明理由并消除故障后才能從頭啟動(dòng)，不然會(huì)接連發(fā)生等同的故障。

5.當(dāng)電池組中發(fā)現(xiàn)電壓反極、壓降大、壓差大和酸霧泄露現(xiàn)象的電池時(shí)，應(yīng)即時(shí)采用相應(yīng)的方法還原和修復(fù)，對(duì)不能還原和修復(fù)的要更換，但不能把不同容量、不同性能、不同廠家的電池聯(lián)在一起，不然可能會(huì)對(duì)整組電池帶來(lái)不利影響。對(duì)壽命已過(guò)期的電池組要即時(shí)更換，以免影響到主機(jī)。

篇6

關(guān)鍵字： 風(fēng)電設(shè)備 UPS 國(guó)產(chǎn)化 環(huán)境條件

中圖分類號(hào)：F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

隨著我國(guó)風(fēng)電事業(yè)的飛速發(fā)展，大量進(jìn)口風(fēng)電機(jī)組被成套引進(jìn)、安裝和運(yùn)行，隨著使用時(shí)間的加長(zhǎng)，各種電氣元件不斷老化，部分設(shè)備組件設(shè)計(jì)因?qū)?guó)內(nèi)環(huán)境條件考慮不夠，而造成批量損壞。中國(guó)企業(yè)往往是沒(méi)有技術(shù)參數(shù)，沒(méi)有供應(yīng)商信息，所以只能從原設(shè)備供應(yīng)商購(gòu)買，進(jìn)口設(shè)備運(yùn)輸周期長(zhǎng)，往往從訂貨到拿到組件需要經(jīng)歷兩到四個(gè)月的時(shí)間，關(guān)稅和運(yùn)輸成本也使這些組件的采購(gòu)成本大大增加。備件不足，采購(gòu)周期過(guò)長(zhǎng)，使設(shè)備處于高風(fēng)險(xiǎn)的運(yùn)行狀態(tài)。更換過(guò)于頻繁也影響了設(shè)備正常運(yùn)行，影響了風(fēng)電機(jī)組的可利用率，造成了發(fā)電量損失。備件國(guó)產(chǎn)化具有供貨周期短，售后服務(wù)好，價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)[1]。備件國(guó)產(chǎn)化工作在各行各業(yè)，各設(shè)備制造商和業(yè)主單位都得到了充分重視。安裝了進(jìn)口機(jī)組的風(fēng)電場(chǎng)，進(jìn)行部分組件國(guó)產(chǎn)化已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)所需，發(fā)展所向。本項(xiàng)目位于我國(guó)南方近海區(qū)域，在運(yùn)行的風(fēng)電場(chǎng)中，發(fā)現(xiàn)UPS運(yùn)行一段時(shí)間后即無(wú)法充電，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)停機(jī)。打開(kāi)多個(gè)故障的UPS電源，發(fā)現(xiàn)電源箱內(nèi)部部分區(qū)域腐蝕嚴(yán)重，尤其在強(qiáng)制送風(fēng)風(fēng)扇附近，印刷電路板明顯嚴(yán)重銹蝕，部分印刷線路從基板上脫離，甚至斷裂。經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析，我們認(rèn)為造成UPS故障的主要原因有二，其一，UPS設(shè)計(jì)對(duì)我國(guó)南方沿海高濕，高溫，高鹽霧的使用環(huán)境考慮不足，沒(méi)有采取足夠的技術(shù)防護(hù)措施。其二，強(qiáng)制送風(fēng)風(fēng)扇與電路板的相對(duì)位置設(shè)計(jì)不合理，造成灰塵堆積，形成腐蝕，在送風(fēng)壓力的作用下導(dǎo)致印刷線路脫離基板或斷裂。

1可能性和必要性

1.1 可能性

首先，雖然國(guó)外進(jìn)口的設(shè)備和系統(tǒng)總體性能先進(jìn)，但其先進(jìn)的性能是通過(guò)充分集成各種軟、硬件資源實(shí)現(xiàn)的，具體到各項(xiàng)功能都是通過(guò)一些基本功能單元實(shí)現(xiàn)。隨著我國(guó)裝備制造業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，我們現(xiàn)有的電氣產(chǎn)品一般能夠滿足或經(jīng)改進(jìn)后能夠滿足這些單元的功能要求。對(duì)風(fēng)電機(jī)組來(lái)說(shuō)，整個(gè)系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化十分困難，但具體到UPS電源，則不存在技術(shù)瓶頸，國(guó)產(chǎn)和合資品牌的UPS電源技術(shù)都能滿足風(fēng)機(jī)運(yùn)行要求。

第二，整個(gè)風(fēng)電機(jī)組設(shè)備在我國(guó)安裝運(yùn)行，我們負(fù)責(zé)維護(hù)和故障處理，根據(jù)隨機(jī)圖紙等技術(shù)資料、實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，我們可以獲得UPS電源組件的功能和技術(shù)性能指標(biāo)。

第三，UPS電源不涉及風(fēng)機(jī)核心技術(shù)保密要求，批量損壞會(huì)影響整機(jī)制造商的可利用率保證和商業(yè)信譽(yù)，容易取得國(guó)產(chǎn)化的技術(shù)許可。

第四，我們更了解設(shè)備的國(guó)內(nèi)實(shí)際使用環(huán)境和UPS電源組件損壞的根本原因，可以采取針對(duì)性的措施，彌補(bǔ)設(shè)計(jì)缺陷。

1.2 必要性

首先，風(fēng)機(jī)整機(jī)制造商一般在商業(yè)合同中需保證整機(jī)的可利用率；業(yè)主要確保完成年度生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)，也需要保證機(jī)組設(shè)備的可利用率。組件損壞，將影響風(fēng)電機(jī)組的正常運(yùn)行，降低可利用率，所以整機(jī)制造商必須保證備件充足。但國(guó)外品牌的大部件廠商出于各種考慮，一般只允許成套銷售，國(guó)內(nèi)用戶無(wú)法獲得其中某個(gè)易損組件的供應(yīng)商信息，只能向原大部件供應(yīng)商購(gòu)買。而UPS電源作為風(fēng)電機(jī)組變頻器內(nèi)的一個(gè)組件，我們?nèi)狈Ρ匾墓?yīng)商信息，只能經(jīng)變頻器供應(yīng)商購(gòu)買。

第二，采購(gòu)周期長(zhǎng)，數(shù)量小，品種多，采購(gòu)矛盾日益突出。部分備件因其特殊性、專用性，外國(guó)廠家形成技術(shù)壟斷，價(jià)格昂貴。對(duì)單件或小批量備件，外方經(jīng)常高價(jià)銷售，再加上關(guān)稅和物流附加成本。使組件的實(shí)際采購(gòu)價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出其實(shí)際價(jià)值[2]。作為備件UPS電源同樣面臨這些問(wèn)題。

第三，進(jìn)口設(shè)備產(chǎn)品更新?lián)Q代比較快，部件制造商不斷對(duì)自己的產(chǎn)品進(jìn)行升級(jí)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，某些備件就無(wú)法購(gòu)買，外方也不會(huì)提供充分的采購(gòu)信息。為防止這種情況發(fā)生，保證機(jī)組的可靠運(yùn)行，對(duì)損壞較頻繁的該UPS電源必須國(guó)產(chǎn)化。

2UPS電源國(guó)產(chǎn)化實(shí)踐

2.1滿足基本功能，實(shí)現(xiàn)等效代換

UPS國(guó)產(chǎn)化工作的前提是充分了解該UPS電源的技術(shù)要求，包括其工作方式、性能指標(biāo)、容量以及其它功能以及外觀和安裝要求[3]。了解其功能的渠道主要有：原有技術(shù)資料和圖紙，產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊(cè)，實(shí)際測(cè)量值。在UPS電源國(guó)產(chǎn)化的過(guò)程中，我們根據(jù)原有組件的隨機(jī)產(chǎn)品說(shuō)明書和現(xiàn)場(chǎng)售后服務(wù)技術(shù)人員提供的測(cè)量數(shù)據(jù)，確定了UPS電源的基本技術(shù)指標(biāo)為：雙變換式，額定容量為2000kVA，備用時(shí)間大于等于10分鐘（100%負(fù)載），基本參數(shù)如表1所示：

表1 國(guó)產(chǎn)化UPS 電源基本參數(shù)表

2.2考慮實(shí)際環(huán)境，彌補(bǔ)設(shè)計(jì)缺陷

充分了解實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題，解決原有設(shè)計(jì)中存在的不足，是國(guó)產(chǎn)化工作的重要環(huán)節(jié)。進(jìn)口設(shè)備，由于設(shè)計(jì)者的工作經(jīng)驗(yàn)、設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)目標(biāo)不同，往往在國(guó)內(nèi)實(shí)際運(yùn)行環(huán)境中會(huì)出現(xiàn)各種不適應(yīng)。根據(jù)售后服務(wù)部門反饋的信息和故障原因分析，認(rèn)為該UPS原有設(shè)計(jì)對(duì)我國(guó)近海環(huán)境考慮不足，IP防護(hù)等級(jí)低，風(fēng)道設(shè)計(jì)不合理，針對(duì)這些設(shè)計(jì)缺陷，考慮我們采取了提高防護(hù)等級(jí)到IP54以上、在進(jìn)風(fēng)口加過(guò)濾棉、改進(jìn)冷卻風(fēng)道、使用絕緣漆對(duì)電路板表面進(jìn)行防腐處理等技術(shù)措施[4]。

2.3 充分調(diào)查市場(chǎng)，盡量選用成熟產(chǎn)品

UPS電源國(guó)產(chǎn)化工作不需要從零做起，在明確實(shí)際功能和使用環(huán)境后，首先要從市場(chǎng)上已經(jīng)批量生產(chǎn)的現(xiàn)有產(chǎn)品中選型，如果某些功能需要補(bǔ)充，可以聯(lián)系制造商添加或改進(jìn)。這樣既能保證產(chǎn)品性能和質(zhì)量，也能提高國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)度。通過(guò)充分的調(diào)查后，我們選擇了三個(gè)UPS供應(yīng)商的系列產(chǎn)品，根據(jù)各供應(yīng)商提供的產(chǎn)品技術(shù)手冊(cè)，各系列產(chǎn)品主要電氣特性如表2所示，基本滿足我們的基本性能要求。同時(shí)我們要求供應(yīng)商在耐候性、電氣接口和外形尺寸方面進(jìn)行了專門設(shè)計(jì)處理，以滿足我們的實(shí)際安裝條件和使用環(huán)境要求。

品牌

表2國(guó)內(nèi)三個(gè)系列生產(chǎn)的UPS選型參數(shù)比較表

2.4重視外形尺寸和電氣接口

電氣組件國(guó)產(chǎn)化對(duì)外形尺寸要求非常嚴(yán)格。主要體現(xiàn)在：原有組件外形尺寸是設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)空間布局和安裝方式優(yōu)化過(guò)的，從功能和外觀上都是經(jīng)設(shè)計(jì)師精心設(shè)計(jì)的，要國(guó)產(chǎn)化某組件，首先要考慮的就是空間問(wèn)題，必須能裝的下，安裝后整體外觀上要和諧統(tǒng)一，否則用戶是無(wú)法接受的。功能相同的組件往往因外形尺寸不合適被用戶一票否決。在充分了解UPS的安裝方式和可用空間后，我們可以確定UPS的基本外形尺寸和允許的尺寸偏差。

電氣接口也十分重要，直接影響到國(guó)產(chǎn)化的系統(tǒng)成本和難易程度，最好能找到與原產(chǎn)品具有相同或相近電氣接口的產(chǎn)品進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化，否則，牽一發(fā)而動(dòng)全身，因電氣接口不同，改變布線，端子形式和連接順序等都會(huì)給國(guó)產(chǎn)化工作帶來(lái)很多麻煩，影響系統(tǒng)性能的實(shí)現(xiàn)，甚至關(guān)乎國(guó)產(chǎn)化工作的成敗。為此，我們要求供應(yīng)商按照原來(lái)使用的UPS電氣和控制接口形式提品。這使電氣連接方便，更換備件容易。

2.5充分進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

為了確保國(guó)產(chǎn)化后的UPS能用，耐用，我們制定了嚴(yán)格的進(jìn)貨檢驗(yàn)方案和性能試驗(yàn)方案。進(jìn)貨檢驗(yàn)主要進(jìn)行外形尺寸、顏色、外觀以及合格證、備件等常規(guī)檢查；性能試驗(yàn)主要包括線下模擬試驗(yàn)，在線空載試驗(yàn)以及帶載試驗(yàn)等[5]，主要試驗(yàn)項(xiàng)目依據(jù)《GB/T 7260.3-2003不間斷電源設(shè)備（UPS) 第3部分：確定性能的方法和試驗(yàn)要求以及相關(guān)風(fēng)機(jī)技術(shù)要求》，測(cè)試通過(guò)后，樣機(jī)安裝到風(fēng)機(jī)上試用考核，經(jīng)過(guò)為期六個(gè)月的可靠性測(cè)試，測(cè)試期間定期安排專人進(jìn)行監(jiān)控和記錄。由于前期準(zhǔn)備充分，在模擬試驗(yàn)和上電試驗(yàn)中多次溝通和修改設(shè)計(jì)，所選國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品在上機(jī)試用考核期間未發(fā)生任何異常。從樣機(jī)安裝運(yùn)行至今，一年多時(shí)間，國(guó)產(chǎn)化后的UPS電源運(yùn)行正常，打開(kāi)機(jī)箱后未見(jiàn)明顯腐蝕。實(shí)踐證明國(guó)產(chǎn)化后的UPS電源彌補(bǔ)了原設(shè)計(jì)缺陷，滿足了風(fēng)機(jī)的使用要求和可靠性要求。

3結(jié)語(yǔ)

UPS電源在國(guó)產(chǎn)化后，除了滿足原產(chǎn)品的功能、電氣接口，安裝位置及尺寸等要求外還采取了專門技術(shù)措施，增強(qiáng)了防腐性能，彌補(bǔ)了原UPS的設(shè)計(jì)缺陷。采購(gòu)周期也從原來(lái)的兩個(gè)月以上，降到15天左右，采購(gòu)成本從17000元降低6000元左右，效益明顯，因此國(guó)產(chǎn)化工作十分重要，也十分必要。UPS國(guó)產(chǎn)化過(guò)程中，在保證設(shè)備安全運(yùn)行的前提下，充分考慮了經(jīng)濟(jì)因素，達(dá)到了滿足基本功能需求，降低成本，縮短采購(gòu)周期，彌補(bǔ)設(shè)計(jì)缺陷，提高產(chǎn)品質(zhì)量的國(guó)產(chǎn)化初衷。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉崗，孫承國(guó)，進(jìn)口設(shè)備備件國(guó)產(chǎn)化應(yīng)用[J]，設(shè)備管理與維修，2002年，第S1期，84-87。

[2] 馬慧妹，王燁華，酒鋼碳鋼薄板廠進(jìn)口設(shè)備備件國(guó)產(chǎn)化工作實(shí)踐[J]，山西冶金，2013.10 第145期，72-74。

[3] 張星海，司德亮，變電站UPS的選擇及其配電方式探討[J]，黑龍江電力，2009.10 第5期，359-361。

篇7

[關(guān)鍵詞]UPS 分類與特點(diǎn) 選擇 工作原理 安裝與使用

中圖分類號(hào):U284.77文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

[引言]電源從它的發(fā)源地電廠出來(lái),通過(guò)電網(wǎng)、變電站、輸電線路、配電,直至各個(gè)用電終端,有如人體的血液,發(fā)自心臟,通向人體的各個(gè)器官、肢體直至各個(gè)角落。數(shù)字電力,無(wú)疑為發(fā)電廠的建設(shè)、生產(chǎn)、管理和運(yùn)行提供了現(xiàn)代化的手段,而數(shù)字電力的基礎(chǔ)仍然是它的動(dòng)力――電源。目前不間斷電源(UPS)在各行各業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用,對(duì)如何合理使用及維護(hù),減少故障、延長(zhǎng)其使用壽命,結(jié)合我在工作實(shí)際中的具體做法和積累的經(jīng)驗(yàn)技巧,作一簡(jiǎn)單介紹。

一、UPS電源的分類與特點(diǎn)

不間斷電源UPS(UninterruptiblePowerSystem),是一種含有儲(chǔ)能裝置,以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。

UPS電源種類很多,一般為靜態(tài)變換式,分為后備式、在線式、在線互動(dòng)式三大類,最常用的是在線式UPS。在線式UPS電源有市電輸入時(shí)以“交流電一整流一逆變器”方式向負(fù)載供電,同時(shí)向機(jī)內(nèi)電池充電;當(dāng)市電中斷時(shí),即以“蓄電池逆變器”逆變轉(zhuǎn)換的方極方式向負(fù)載提供220V交流電源。其特點(diǎn)是真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載的無(wú)干擾穩(wěn)壓供電,由市電供電到蓄電池供電零時(shí)間切換,使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受損壞。UPS效率、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)換時(shí)間、輸出電壓、頻率范圍等都是表征UPS性能的重要參數(shù)?？偟膩?lái)說(shuō),在線式UPS幾乎可以解決所有的常見(jiàn)電力問(wèn)題。

二、UPS電源使用的必要性

公共電網(wǎng)中一些較大的感性、容性、開(kāi)關(guān)電源等負(fù)載會(huì)造成電網(wǎng)電壓波形畸變或頻率漂移,惡化電網(wǎng)的供電品質(zhì),意外的自然和人為事故,如地震、雷擊、輸變電系統(tǒng)斷路或短路,也會(huì)影響負(fù)載的正常工作。據(jù)測(cè)試,電網(wǎng)中經(jīng)常發(fā)生并且對(duì)電腦和精密儀器產(chǎn)生干擾或破壞的問(wèn)題主要有電涌、高壓尖脈沖、暫態(tài)過(guò)電壓、電壓下陷、電線噪聲、頻率偏移、斷電等等。

計(jì)算機(jī)對(duì)電源的要求較高,尤其是內(nèi)存,如果非正常斷電,內(nèi)存中的信息來(lái)不及保存到硬盤等存儲(chǔ)設(shè)備上,會(huì)造成信息丟失或變得不完整而失去價(jià)值,浪費(fèi)大量的工作精力和時(shí)間,甚至造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,像UNIX這樣的操作系統(tǒng),如內(nèi)存中的系統(tǒng)信息沒(méi)有回寫到硬盤上,還可能造成系統(tǒng)崩潰。電腦中硬盤雖是磁存儲(chǔ)介質(zhì),不因斷電而損失信息,但突然的電力故障會(huì)使正在進(jìn)行讀寫工作的硬盤物理磁頭損壞,或者系統(tǒng)文件在維護(hù)文件系統(tǒng)時(shí),造成文件分配表錯(cuò)誤,而造成整個(gè)硬盤數(shù)據(jù)丟失?，F(xiàn)存的操作系統(tǒng)大都設(shè)置虛擬內(nèi)存,由于突然的斷電,使系統(tǒng)來(lái)不及取消虛擬內(nèi)存,從而造成硬盤中的“信息碎片”,不僅浪費(fèi)了硬盤存儲(chǔ)空間,還會(huì)導(dǎo)致機(jī)器運(yùn)行緩慢。

電腦電源是一種整流電源,過(guò)高的電壓可能會(huì)造成整流器燒毀。電壓尖脈沖和管態(tài)過(guò)電壓以及電源雜訊等干擾都可能通過(guò)整流器進(jìn)入主機(jī)板,影響機(jī)器的正常工作,甚至燒毀主機(jī)線路。隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用,安全可靠的電源已是計(jì)算機(jī)管理人員必須認(rèn)真面對(duì)的重要問(wèn)題。

三、UPS的選擇

不是所有的電器設(shè)備都需要使用UPS,在選擇UPS時(shí),主要應(yīng)考慮負(fù)載大小、負(fù)載的特性及重要程度以及放電時(shí)間。

(一)負(fù)載的特性。電腦及其設(shè)備多為帶容性的整流性負(fù)載,啟動(dòng)時(shí)都有沖擊電流,即使是在正常運(yùn)行時(shí),其電流的峰值也有其有效值的23倍,因此在選用UPS時(shí)應(yīng)考慮到這一特性,給UPS留一定的余量。

(二)負(fù)載大小與UPS容量計(jì)算。電腦設(shè)備負(fù)載功率因數(shù)在0.65――0.7之間,可將各個(gè)負(fù)載的額定功率矢量累加求出總功率,UPS容量按以下公式選擇:

UPS容量≥負(fù)載容量/0.8

即考慮到負(fù)載啟動(dòng)的沖擊電流,負(fù)載容量應(yīng)為UPS額定容量的80%以下。

(三)放電時(shí)間的配置。一般長(zhǎng)效型UPS備用時(shí)間主要受電池成本、安裝空間以及電池回充時(shí)問(wèn)等因素的限制。在電力環(huán)境較差,停電較為頻繁的地區(qū)采用UPS與發(fā)電機(jī)配合供電的方式。停電時(shí),先由UPS電池供電,如停電時(shí)間較長(zhǎng),可以啟動(dòng)備用發(fā)電機(jī)對(duì)UPS繼續(xù)供電,當(dāng)市電恢復(fù)時(shí)再切換到市電供電。

(四)電池供電時(shí)間計(jì)算。電池供電時(shí)間主要受負(fù)載大小、電池容量、環(huán)境溫度、電池放電截止電壓等因素影響。UPS電池供電時(shí)間,可先計(jì)算出電池放電電流,然后根據(jù)電池放電曲線查出其放電時(shí)間。

電池放電電流可以按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:

放電電流=UPS容量(VA)×功率因數(shù)/電池放電平均電壓×效率;

如要計(jì)算實(shí)際負(fù)載放電時(shí)間,只需將UPS容置換為實(shí)際負(fù)載容量即可。

四、UPS的工作原理

(一)AC-DC變換:將電網(wǎng)來(lái)的交流電經(jīng)自耦變壓器降壓、全波整流、濾波變?yōu)橹绷麟妷?供給逆變電路。AC-DC輸入有軟啟動(dòng)電路,可避免開(kāi)機(jī)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊。

(二)DC-AC逆變電路:采用大功率IGBT模塊全橋逆變電路,具有很大的功率富余量,在輸出動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)輸出阻抗特別小,具有快速響應(yīng)特性。由于采用高頻調(diào)制限流技術(shù),及快速短路保護(hù)技術(shù),使逆變器無(wú)論是供電電壓瞬變還是負(fù)載沖擊或短路,均可安全可靠地工作。

(三)控制驅(qū)動(dòng):控制驅(qū)動(dòng)是完成整機(jī)功能控制的核心,它除了提供檢測(cè)、保護(hù)、同步以及各種開(kāi)關(guān)和顯示驅(qū)動(dòng)信號(hào)外,還完成SPWM正弦脈寬調(diào)制的控制,由于采用靜態(tài)和動(dòng)態(tài)雙重電壓反饋。極大地改善了逆變器的動(dòng)態(tài)特性和穩(wěn)定性。不間斷電源工作原理框圖下圖所示。

五、UPS的安裝

UPS安裝質(zhì)量好壞直接影響到UPS系統(tǒng)今后的長(zhǎng)期運(yùn)行,因此UPS從規(guī)劃到安裝過(guò)程都應(yīng)該規(guī)范。主要考慮以下幾方面因素:電網(wǎng)情況、負(fù)載容量及特性、使用環(huán)境、接地情況、配線及開(kāi)關(guān)容量等。

(一)電網(wǎng)情況。主要包括電網(wǎng)電壓波動(dòng)范圍、停電頻率等已確定UPS備用時(shí)間的配備。如有必要可以在UPS前級(jí)增設(shè)其他保護(hù)措施。使用UPS電源時(shí),應(yīng)務(wù)必遵守廠家的產(chǎn)品說(shuō)明書有關(guān)規(guī)定,保證所接的火線、零線、地線符合要求,不得隨意改變其相互的順序。

(二)使用環(huán)境。UPS電源的使用環(huán)境應(yīng)避免陽(yáng)光直射,并留有足夠的通風(fēng)空間,利于散熱,保證UPS進(jìn)行維護(hù)時(shí),工程人員有一定的施展空問(wèn)。溫度要求為0℃-40℃,濕度要求為10%-90%,周圍環(huán)境要保持清潔,以減少有害灰塵對(duì)UPS內(nèi)部線路的腐蝕,UPS長(zhǎng)延時(shí)配置時(shí),電池較重,應(yīng)考慮地板單位面積承重問(wèn)題。

(三)接地情況。為了確保電腦系統(tǒng)穩(wěn)定可靠工作,防止寄生電容耦合干擾,保護(hù)設(shè)備及人身安全,因此必須要有良好的接地系統(tǒng),一般接地電阻小于4Ω較為理想。

鳴開(kāi)關(guān)打開(kāi)。

六、結(jié)束語(yǔ)

在UPS的使用過(guò)程中注意,再好的設(shè)備也有壽命,也會(huì)出現(xiàn)各類故障,不要因?yàn)楦咧悄?、免維護(hù)而忽略了本應(yīng)進(jìn)行的維護(hù)工作,預(yù)防在任何時(shí)候都是安全運(yùn)行的重要保障。

參考文獻(xiàn)

1、徐濟(jì)仁,陳家松;UPS技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)[J];有線電視技術(shù);2003年11期

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論文摘要:論UPS、直流電源在線維護(hù)管理系統(tǒng)的組成及其功能，并提出建議。

UPS和直流電源是企業(yè)重要的供電保障設(shè)備，傳統(tǒng)的維護(hù)管理包括：①日常巡檢外觀，定期更換電池、濾波電容、風(fēng)機(jī)等易損件，大修時(shí)做電池活化等；②改造或采用換代設(shè)備，使用高級(jí)工具測(cè)試電池性能。這種管理方式企業(yè)投入成本高，維護(hù)人員工作量大，不易實(shí)時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和關(guān)鍵數(shù)據(jù)，設(shè)備事故預(yù)防能力低。實(shí)施在線維護(hù)管理可避免傳統(tǒng)方式的不足之處，獲得良好效益。下面介紹某企業(yè)實(shí)施實(shí)例及注意事項(xiàng)。

一、計(jì)算機(jī)在線維護(hù)管理系統(tǒng)

（一）系統(tǒng)組成

1、總控站（后臺(tái)）。由監(jiān)控站、工程維護(hù)站、系統(tǒng)接口等構(gòu)成，運(yùn)用管理分析軟件處理接收的數(shù)據(jù)并通過(guò)Web。工程維護(hù)人員登錄服務(wù)器可查看全廠所有在線設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及完善的歷史、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)。

2、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制站（ES）。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備需要，可選擇監(jiān)控功能儀或設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息彩集儀（EII）。EII通過(guò)RS-232/485端口與電能表、電池采集模塊、直流屏、UPS等智能設(shè)備通信，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包，接入局域網(wǎng)，傳送至主控室服務(wù)器。獨(dú)立完整的ES包括以下部分。

（1）系統(tǒng)主機(jī)。由下行串口通道、數(shù)據(jù)處理器、顯示器、上行串口通道組成。下行串口通道通過(guò)RS-485總線訪問(wèn)電池電壓采集模塊，采集數(shù)據(jù)，管理電壓采集模塊，數(shù)據(jù)處理器完成數(shù)據(jù)解壓、數(shù)據(jù)計(jì)算、存儲(chǔ)管理，將處理后的數(shù)據(jù)一部分送往顯示器，另一部分由上行串口通道發(fā)送至協(xié)議處理器，或傳給上一層管理系統(tǒng)。

（2）數(shù)據(jù)采集模塊組?？筛鶕?jù)用戶需要確定采集數(shù)據(jù)要求及配置相應(yīng)采集儀器，一般由電池電壓采集模塊、電流、溫度、功率等組成，模塊間隔離良好、絕緣性強(qiáng)，可靠性、安全性高。數(shù)據(jù)采集可分組，每個(gè)模塊可對(duì)一定數(shù)量電池進(jìn)行電壓采集，可配備電流、溫度傳感器，模塊間與系統(tǒng)主機(jī)一般采用RS-485連接。

（3）協(xié)議處理器。具有協(xié)議處理程序的接口板，處理各種通信協(xié)議。可實(shí)現(xiàn)：①將主機(jī)發(fā)送的電池電壓、電流、溫度等信息按約定協(xié)議編碼、打包、發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器；②將遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)出的遙控、遙調(diào)指令經(jīng)過(guò)解碼發(fā)給主機(jī)，實(shí)時(shí)控制。

（4）放電模塊。可快速測(cè)出電池直流內(nèi)阻，瞬間測(cè)試電池性能，大功率放電模塊可提供瞬間大電流沖擊負(fù)荷。

（5）遠(yuǎn)程服務(wù)器。實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信，通過(guò)局域崗遠(yuǎn)程訪問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)的蓄電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，接收、分析數(shù)據(jù)，通過(guò)Web服務(wù)器數(shù)據(jù)。

3、通信網(wǎng)絡(luò)。聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備各分站（采集監(jiān)控站），采用光纖作為數(shù)據(jù)通信主干線，組成全廠UPS和直流電源在線監(jiān)控的局域網(wǎng)。

（二）系統(tǒng)主要功能

1、臺(tái)賬管理。集成各站UPS、直流系統(tǒng)、蓄電池信息設(shè)備及查詢功能?？刹樵兠颗_(tái)UPS、直流設(shè)備的每節(jié)電池電壓、平均電壓、整組電壓、充放電電流、環(huán)境溫度等實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)，以曲線和柱狀圖方式顯示，或生成報(bào)表打印。

2、實(shí)時(shí)分析。對(duì)選定時(shí)間段內(nèi)的電池運(yùn)行狀態(tài)、歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，當(dāng)某個(gè)蓄電池被放過(guò)電，滿足一定電流范圍和時(shí)間（大于設(shè)置值）時(shí)，系統(tǒng)將對(duì)蓄電池進(jìn)行電池容量評(píng)價(jià)（容量估算）。

3、報(bào)警指示和查詢。可對(duì)每臺(tái)UPS、直流電源故障進(jìn)行報(bào)警，提供報(bào)警查詢，以便及時(shí)處理。

4、網(wǎng)絡(luò)化。系統(tǒng)具有遠(yuǎn)端通信和遙測(cè)、遙信、遙控功能，使遠(yuǎn)程服務(wù)器通過(guò)以太網(wǎng)對(duì)各站UPS、直流電源、蓄電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與數(shù)據(jù)管理。還可根據(jù)企業(yè)需要，與其他系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，采集一些重要設(shè)備的信息，實(shí)現(xiàn)更多功能。

二、系統(tǒng)應(yīng)用注意事項(xiàng)

認(rèn)真查清企業(yè)內(nèi)部UPS和直流電源現(xiàn)狀以及企業(yè)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，根據(jù)設(shè)備功能和重要性合理配置。

1、確定網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架方案，即企業(yè)是否有必要建立完整網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上構(gòu)建，對(duì)單個(gè)電池組也可實(shí)現(xiàn)完整、獨(dú)立的在線維護(hù)管理。

2、以在線管理系統(tǒng)為核心，輔以必要人工測(cè)試，可降低管理成本，大站、關(guān)鍵設(shè)備直接采用完整系統(tǒng)，小站、單體UPS等經(jīng)后臺(tái)機(jī)處理形成整體維護(hù)管理系統(tǒng)。

3、有些UPS和直流電源已具備多種管理功能，如狀態(tài)參數(shù)、狀態(tài)記錄、報(bào)警等，合理配置不僅降低開(kāi)發(fā)成本，還可減少線路過(guò)多帶來(lái)的故障隱患。

4、維護(hù)管理系統(tǒng)只進(jìn)行監(jiān)視，建議控制指令（如故障處理、切換、活化等）的發(fā)出由人工實(shí)施。

5、系統(tǒng)建立后，可在有人值守的地方設(shè)監(jiān)視站，由操作人員實(shí)現(xiàn)全天候運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視，維修人員要定期查閱管理。

6、要預(yù)留接口和協(xié)議以便兼容其他系統(tǒng)，系統(tǒng)上層管理也可建在企業(yè)已有網(wǎng)站上。

7、建議狀態(tài)管理系統(tǒng)與過(guò)程控制或執(zhí)行系統(tǒng)分開(kāi)，注意相互間獨(dú)立性，不要相互干擾。

篇9

【關(guān)鍵詞】UPS；發(fā)電機(jī)組；諧波危害；頻率漂移

1、諧波的產(chǎn)生與危害

諧波的產(chǎn)生是由非線性負(fù)載所致。當(dāng)電流流經(jīng)非線性負(fù)載時(shí)，與所加的電壓不呈線性關(guān)系，就形成非正弦電流，從而產(chǎn)生諧波。

諧波的危害很大，由于諧波的頻率較高，使導(dǎo)線的趨膚效應(yīng)加重，因此銅損急劇增加；諧波還會(huì)影響表計(jì)的計(jì)量精度，使精密電子設(shè)備會(huì)被嚴(yán)重干擾，導(dǎo)致不能正常工作。另外，接于電網(wǎng)中的設(shè)備損耗都會(huì)增加，溫升增加。最后，諧波會(huì)造成繼電保護(hù)機(jī)構(gòu)誤動(dòng)或拒動(dòng)。

2、UPS產(chǎn)生的諧波對(duì)電網(wǎng)及發(fā)電機(jī)組的危害

在空管系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、雷達(dá)等設(shè)備對(duì)交流電源的要求最高，屬于特別重要的一級(jí)負(fù)荷。因此，大功率UPS得以大面積的廣泛使用，但由于UPS使用的整流器和逆變器等電子開(kāi)關(guān)元件產(chǎn)生的諧波，使 UPS本身成了一個(gè)大的電磁發(fā)射源，在為所保護(hù)的負(fù)載提供持續(xù)電能的同時(shí)，自身又會(huì)產(chǎn)生新的電磁干擾。

如上圖所示，UPS由市電中吸取的能量不是連續(xù)的正弦波，而是斷續(xù)的。因此，雖然輸入交流電壓是正弦波，但輸入交流電流波形卻嚴(yán)重畸變，呈脈沖狀，這樣勢(shì)必造成輸入功率因數(shù)下降并污染電網(wǎng)。

2.1UPS產(chǎn)生的諧波電流對(duì)電網(wǎng)的危害

脈沖狀的輸入電流，含有大量諧波，造成對(duì)電網(wǎng)的諧波污染，一方面產(chǎn)生“二次效應(yīng)”，即電流流過(guò)線路阻抗造成諧波電壓降，反過(guò)來(lái)使電網(wǎng)電壓也發(fā)生畸變，將電網(wǎng)電壓由正弦波畸變?yōu)榉钦也ㄐ?；另一方面，?huì)造成電路故障，使變壓設(shè)備損壞。線路和配電變壓器過(guò)熱；引起電網(wǎng)LC諧振；高次諧波電流流過(guò)電網(wǎng)的高壓電容，使之過(guò)流、過(guò)熱而爆炸。

2.2UPS產(chǎn)生的諧波電流對(duì)發(fā)電機(jī)組的危害

⑴降低發(fā)電機(jī)組的帶載能力：由于發(fā)電機(jī)組的輸出電壓畸變度大（波形失真大），而且額定輸出功率有限，其內(nèi)阻大的問(wèn)題顯得更加突出。用發(fā)電機(jī)組帶非線性負(fù)載時(shí)，會(huì)發(fā)生各種不兼容的問(wèn)題。其原因是非線性負(fù)載向發(fā)電機(jī)組反射大量的高次諧波，其中以5次和11次諧波對(duì)發(fā)電機(jī)組的危害最嚴(yán)重。這些諧波會(huì)消耗大量的無(wú)功功率，從而使發(fā)電機(jī)組帶載能力下降，輸入電壓波形畸變?cè)龃蟆?/p>

⑵電壓震蕩：UPS產(chǎn)生的電流諧波分量“倒流”，造成輸入電壓波形畸變，反饋的電壓波動(dòng)，造成發(fā)電機(jī)組的輸出電壓穩(wěn)定度差，形成震蕩。

⑶電流震蕩：同樣由于電流諧波分量，造成輸入電流畸變。在UPS負(fù)載穩(wěn)定的情況下，發(fā)電機(jī)組輸出電流大范圍擺動(dòng)，而且這種擺動(dòng)無(wú)法調(diào)整。

3、頻率漂移對(duì)UPS和發(fā)電機(jī)組的危害

3.1UPS不能正常工作

⑴在UPS電源中，逆變輸出跟蹤旁路電源，逆變電源與旁路電源鎖相、同步。當(dāng)旁路電源由發(fā)電機(jī)組提供時(shí)，頻率會(huì)發(fā)生快速變化。當(dāng)頻率變化超出于先設(shè)定的極限值時(shí)，逆變器頻率變化就無(wú)法跟上旁路電源的頻率變化（在這種情況下切換，可能造成逆變器過(guò)流、短路）。

⑵整流器在頻率正常時(shí)工作，頻率漂移時(shí)不工作，如此以來(lái)，就會(huì)造成頻繁的放電循環(huán)，將大大縮短電池壽命。更嚴(yán)重的后果是將電池電量全部放光，造成輸出中斷。

3.2增加發(fā)電機(jī)組機(jī)械磨損

頻率漂移導(dǎo)致UPS整流器時(shí)而工作，時(shí)而不工作的頻繁切換的狀態(tài)，加速了機(jī)械磨損，甚至損壞機(jī)組部件。

4、如何解決UPS與發(fā)電機(jī)組兼容性

4.1發(fā)電機(jī)組的選擇。不同的勵(lì)磁方式和適當(dāng)?shù)钠ヅ涔β视兄趯l(fā)電機(jī)組和UPS配合時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題最小化。發(fā)電機(jī)組的選擇可以從以下兩方面考慮。

（1）發(fā)電機(jī)組的輸出功率。

發(fā)電機(jī)組的功率與UPS的功率并不是簡(jiǎn)單的一對(duì)一關(guān)系，還必須考慮UPS電池充電所需功率，UPS的整機(jī)效率，UPS整流器引起的諧波電流失真等，都需要適當(dāng)增加發(fā)電機(jī)組的功率。UPS的整流器對(duì)頻率漂移更加敏感，這也需要增大發(fā)電機(jī)功率。所以一般選擇發(fā)電機(jī)功率是UPS功率的2倍以上。

（2）發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁工作方式。

發(fā)電機(jī)組分為自勵(lì)式和永磁式（PMG）兩種。這兩種發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁方式的根本區(qū)別是：自勵(lì)式從發(fā)電機(jī)組的電樞繞組給調(diào)壓器AVR同時(shí)提供功率和信號(hào)源；而永磁式從永磁發(fā)電機(jī)電樞繞組給調(diào)壓器AVR提供功率，與同步發(fā)電機(jī)組電樞繞組的電勢(shì)波形畸變無(wú)關(guān)。

因此自勵(lì)式發(fā)電機(jī)組的調(diào)壓器AVR受非線性負(fù)載的影響比較明顯。但由于現(xiàn)在的發(fā)電機(jī)組幾乎全部采用自勵(lì)式的勵(lì)磁方式，所以UPS功率與發(fā)電機(jī)組功率之比至少為1：（2～2.5），但仍不能排除發(fā)電機(jī)組不受UPS影響。

4.2UPS的選擇。UPS整流方式的不同以及對(duì)頻率漂移的適應(yīng)性都是選擇UPS的重要技術(shù)依據(jù)。其中高頻PWM整流技術(shù)的“綠色環(huán)保”UPS，即通常所說(shuō)的高頻UPS。

高頻UPS采用的高頻PMW整流電路和傳統(tǒng)相控式UPS整流電路最大的不同在于，其中輸入PMW整流電路和輸出SPMW逆變電路均采用IGBT器件，使用IGBT整流技術(shù)的整流器利用高頻切割脈寬調(diào)制電流，達(dá)到正弦波式輸入電流的目的。

高頻UPS主要的技術(shù)特性：

（1）具有完美的正弦波輸入電流，極大的減少了UPS對(duì)電網(wǎng)的諧波污染。如下圖所示：

（2）因?yàn)檩斎腚妷号c輸入電流同相，使得功率因數(shù)近似為PF=1，UPS與電網(wǎng)之間幾乎沒(méi)有無(wú)功傳遞，大幅度減小無(wú)功損耗，降低電源系統(tǒng)的容量。

因此可以選擇UPS功率與發(fā)電機(jī)組功率之比為1：1，從而節(jié)約能源，降低系統(tǒng)成本。下表是IGBT高頻整流與傳統(tǒng)相控UPS的技術(shù)參數(shù)比較：

（3）輸入電壓范圍寬，更適合電網(wǎng)電壓劇烈波動(dòng)。

（4）整流輸出直流電壓波紋小，可延長(zhǎng)續(xù)電池壽命。

5、“發(fā)電機(jī)組+電力穩(wěn)壓器+UPS電源”供電系統(tǒng)是否必要

在民航的空管系統(tǒng)用的UPS供電系統(tǒng)中，為使UPS電源能適應(yīng)輸入電網(wǎng)的電壓波動(dòng)范圍大的應(yīng)用條件，需要在備用發(fā)電機(jī)與UPS供電系統(tǒng)之間增配電力穩(wěn)壓器。

通過(guò)上述分析，知道影響UPS的最大問(wèn)題是諧波和頻率漂移。而處于”串聯(lián)工作狀態(tài)”中的電力穩(wěn)壓器不會(huì)對(duì)輸入諧波特性和頻率產(chǎn)生任何實(shí)質(zhì)性的影響。而且采用電力穩(wěn)壓器還會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。

5.1電力穩(wěn)壓器與UPS的輸入電壓和輸入電流不僅具有非常相似的工作波形和基本相同的輸入諧波特性參數(shù)。而且，它們的輸入電流諧波分量的頻譜分布曲線也具有非常相似的變化規(guī)律。對(duì)輸入電壓和電流的波形失真毫無(wú)助益。

5.2電力穩(wěn)壓器的使用是為了防止電源電壓劇烈波動(dòng)。從目前來(lái)看，電網(wǎng)和發(fā)電機(jī)組的輸出電壓相當(dāng)穩(wěn)定，而且UPS本身具有穩(wěn)壓功能，適應(yīng)輸入電壓范圍相當(dāng)大（一般為±10%）；因此電力穩(wěn)壓器的應(yīng)用無(wú)疑為畫蛇添足，多此一舉。

綜上所述，“發(fā)電機(jī)組+電力穩(wěn)壓器+UPS電源”供電系統(tǒng)不僅毫無(wú)必要，還會(huì)增加故障點(diǎn)，引起負(fù)面影響，增加系統(tǒng)成本。所以，使用“發(fā)電機(jī)組+UPS電源”就完全可以滿足用戶需求。

篇10

關(guān)鍵詞：UPS系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 維護(hù)

一、UPS電源

UPS（Uninterruptible Power System），它主要由整流器、逆變器和蓄電池、靜態(tài)開(kāi)關(guān)等組成，UPS電源具有良好的穩(wěn)壓功能，當(dāng)市電電網(wǎng)停電或瞬間斷電時(shí)，UPS電源能自動(dòng)將蓄電池儲(chǔ)存的直流電逆變?yōu)榻涣麟?，不間斷地繼續(xù)向負(fù)載供電。

（一）UPS電源的分類

按其工作方式一般可分為后備式、在線式和在線互動(dòng)式幾種。

后備式UPS電源，在市電正常供電時(shí)，市電通過(guò)交流旁路通道直接向負(fù)載供電，此時(shí)主機(jī)上的逆變器不工作，它的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，成本較低，但輸入電壓范圍窄，市電正常時(shí)無(wú)凈化電網(wǎng)污染功能，輸出電壓穩(wěn)定精度差，轉(zhuǎn)換時(shí)間較長(zhǎng)，功率等級(jí)通常在0.25-2KVA左右。

在線式UPS電源，在市電正常時(shí)，它首先將交流變成直流電，并同時(shí)給蓄電池充電，立即改為由蓄電池逆變器對(duì)負(fù)載供電，保證負(fù)載連續(xù)不斷地穩(wěn)定工作。它的特點(diǎn)是：有較寬的輸入電壓范圍，無(wú)切換時(shí)間，且輸出電壓穩(wěn)定精度高，特別適合對(duì)電源要求較高的場(chǎng)合，但是成本較高。

在線互動(dòng)式UPS電源，是一種介于后備式和在線式之間工作方式的UPS電源。它的特點(diǎn)是：有較寬的輸入電壓范圍，噪音低，體積小等，市電正常時(shí)基本無(wú)凈化電網(wǎng)污染功能。

以下是幾種工作方式的UPS的比較：

（二）UPS電源的功能和作用

UPS電源廣泛使用在各類通信機(jī)房，為通信設(shè)備提供電力保障，UPS在通信機(jī)房中的作用主要有兩個(gè)方面：一是提供高可靠性不間斷供電；二是對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)壓和凈化，為通信設(shè)備提供高質(zhì)量的交流供電電源，確保通信設(shè)備正常工作。

UPS設(shè)備一般應(yīng)具備四大功能，即不間斷供電供電功能、電網(wǎng)穩(wěn)壓和凈化功能、電池管理功能、智能監(jiān)控功能。

二、UPS電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（一）UPS供電方案的設(shè)計(jì)

通信機(jī)房用的UPS電源通常都采用在線式，并且要求有冗余備份，按照結(jié)構(gòu)方式，可分為并機(jī)系統(tǒng)和串聯(lián)系統(tǒng)。

主從串聯(lián)熱備份方式，就是將從機(jī)的輸出作為主機(jī)的旁路輸入，從機(jī)平常處于熱備份、空載狀態(tài)，全部的負(fù)載由主機(jī)帶載。只有當(dāng)主機(jī)切換到旁路工作時(shí)，從機(jī)才能進(jìn)行帶載。該方案的優(yōu)點(diǎn)是：易于安裝調(diào)試，主要用于中小功率系統(tǒng)，缺點(diǎn)是設(shè)備老化程度不同、系統(tǒng)轉(zhuǎn)換可靠度低，不能擴(kuò)容。

為解決輸出單點(diǎn)的問(wèn)題，可采用雙路UPS組成的雙母線供電系統(tǒng)，該系統(tǒng)可與服務(wù)器等雙路冗余電源的設(shè)備實(shí)現(xiàn)最佳配合，同時(shí)又解決了供電線路79%的故障概率問(wèn)題，最佳的IDC機(jī)房的供電方案應(yīng)該采用雙路UPS組成的雙母線供電系統(tǒng)。此外，雙路UPS組成的雙母線UPS供電系統(tǒng)，還能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)在線擴(kuò)容、在線維護(hù)等要求。

靜態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（STS）是一種固態(tài)的、三極、雙位的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，是設(shè)計(jì)用來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)同步三相交流電源之間進(jìn)行不間斷（

（二）UPS系統(tǒng)容量的配置

UPS電源容量要根據(jù)設(shè)備負(fù)荷情況確定，合理的UPS電源負(fù)載應(yīng)當(dāng)是其額定功率的25%～80%，考慮到用戶負(fù)載啟動(dòng)時(shí)的沖擊，一般情況下最佳負(fù)載容量應(yīng)為UPS額定容量的70%~80%。如果負(fù)載太小，電池不能充分放電，會(huì)對(duì)電池的維護(hù)不利。

不間斷電源系統(tǒng)的基本容量可按下式計(jì)算：

E≥1.2P

式中：E―不間斷電源系統(tǒng)的基本容量（不包含備份不間斷電源系統(tǒng)設(shè)備）[（kW／kV?A）]；P―電子信息設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷[（kW／kV.A）]。

（三）蓄電池容量的配置

蓄電池容量的選擇要根據(jù)實(shí)際負(fù)載的大小和所要求的備用時(shí)間來(lái)決定。最大電流法因其計(jì)算方便快速，一般用于大概估算蓄電池的后備時(shí)間，但存在一定的誤差，恒功率法則相對(duì)較準(zhǔn)確些，在實(shí)際應(yīng)用中還需考慮環(huán)境溫度、電池質(zhì)量、不同品牌間的差異等因素。以下是最大電流法的計(jì)算方法：

蓄電池最大放電電流值按下式計(jì)算：

Imax=P×cos∮/（η×E臨界×K）

式中，Imax――蓄電池最大放電電流；

P――UPS視在功率（VA）；

cos∮――負(fù)載功率因數(shù)（計(jì)算機(jī)類負(fù)載為0.7左右）；

η――UPS逆變器效率（0.85~0.90）；

E臨界――蓄電池組臨界放電電壓（V）；（12V蓄電池單體的臨界放電電壓，

對(duì)于大電流放電時(shí)取10V，對(duì)于小電流放電時(shí)取10.5V）。

K――電池的放電效率（可取0.95）

計(jì)算出蓄電池最大放電電流值后，再根據(jù)用戶所要求的備用時(shí)間，從蓄電池廠家所提供的蓄電池放電特性曲線查出電池組的放電率，按公式式：蓄電池標(biāo)稱容量C（AH）=蓄電池實(shí)際最大放電電流Imax（A）/蓄電池放電速率，得出應(yīng)該配置的蓄電池容量值。

計(jì)算出蓄電池的容量后，再根據(jù)蓄電池的型號(hào)和連接方式，確定電池柜的尺寸數(shù)量等。UPS供電系統(tǒng)后備電池組并聯(lián)組數(shù)不宜超過(guò)4組，后備時(shí)間一般應(yīng)保證滿負(fù)荷工作60分鐘以上。

（四）配線選擇

合理選擇配線是很重要的，線徑太細(xì)，容易發(fā)熱而引起火災(zāi)；線徑太粗則會(huì)造成浪費(fèi)，而且施工困難。根據(jù)金屬導(dǎo)線的電氣特性，一般多股銅芯線容量為6A/m?？紤]到UPS不平衡的問(wèn)題，UPS輸入、輸出交流電纜應(yīng)選用四芯同截面的阻燃銅電纜。

三、UPS電源的維護(hù)

UPS的維護(hù)工作主要包括對(duì)主機(jī)、電池、配電系統(tǒng)等的維護(hù)。

（一）主機(jī)的維護(hù)

1、保持機(jī)房環(huán)境清潔和溫度。UPS電源應(yīng)安裝在清潔、陰涼、通風(fēng)、干燥的地方，機(jī)房環(huán)境應(yīng)保持清潔，空氣中漂浮的灰塵進(jìn)人UPS后，會(huì)對(duì)其內(nèi)部器件造成腐蝕或短路，從而影響UPS的正常工作甚至損壞。

2、定期檢查運(yùn)行參數(shù)。定期進(jìn)行UPS各項(xiàng)功能測(cè)試；定期檢查電池及配電部分引線及端子的接觸情況，檢查饋電母線、電纜及軟連接頭等各連接部位的連接是否可靠，并測(cè)量壓降和溫升；UPS濾波電容使用超過(guò)三年應(yīng)重點(diǎn)維護(hù)。

3、定期檢查負(fù)載情況。當(dāng)雙系統(tǒng)UPS中某套系統(tǒng)出現(xiàn)故障，或者單系統(tǒng)UPS中某臺(tái)UPS設(shè)備出現(xiàn)故障不能正常工作時(shí)，其余UPS設(shè)備的單機(jī)負(fù)荷率最大不應(yīng)超過(guò)80％。UPS系統(tǒng)輸出端應(yīng)盡量做到三相平衡，中性線電流（含三次諧波疊加產(chǎn)生的電流）不宜大于相線電流的50％。

（二）蓄電池組的維護(hù)

1、正確設(shè)置電池充電參數(shù)。浮充電壓的設(shè)置對(duì)電池的壽命具有相當(dāng)?shù)挠绊懀〕潆妷簯?yīng)嚴(yán)格按廠家說(shuō)明書來(lái)設(shè)定。浮充電壓過(guò)低，會(huì)使電池充電不足和電極硫酸鹽化。

2、定期檢查、測(cè)量電池電壓。在線測(cè)量各電池端電壓，如各單體電池壓偏差過(guò)大時(shí)，要進(jìn)行均充。充電電流不得大于0.2C10。

3、定期進(jìn)行電池組帶載測(cè)試。每半年做一次核對(duì)性放電試驗(yàn)，放出額定容量的30～40％，每年一次容量試驗(yàn)，放出額定容量的80%。

4、如果長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有停電，應(yīng)每隔3個(gè)月左右關(guān)閉市電，讓UPS電池對(duì)負(fù)載放電一次以保持電池的活性。在放電過(guò)程中應(yīng)避免過(guò)大或極小電流放電，放電電壓不得低于蓄電池的終止電壓，避免電池深度放電。

5、及時(shí)更換電池。為確保通信設(shè)備的安全，閥控式密封蓄電池使用6年以上或容量低于80%額定容量的應(yīng)進(jìn)行更換處理。更換電池應(yīng)整組更換，不同品牌、不同型號(hào)、不同生產(chǎn)日期的電池不能混用。

（三）配電設(shè)備的維護(hù)

配電系統(tǒng)故障是影響UPS供電可靠性的最大因素，因此，必須加強(qiáng)防范，并注意以下幾個(gè)方面：

1、負(fù)載配電柜的零地電壓應(yīng)控制在1V以內(nèi)。零地電壓對(duì)通信設(shè)備的影響，主要表現(xiàn)在：引起硬件故障，燒毀計(jì)算機(jī)接口設(shè)備；引發(fā)控制信號(hào)的誤動(dòng)作；影響數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量等。

2、定期巡視，檢查各電器元件和部件的溫升不得超過(guò)規(guī)定的溫度；檢查配電系統(tǒng)繼電保護(hù)必須配套，避免失配過(guò)大導(dǎo)致繼電保護(hù)失效；檢查檢查、調(diào)整三相電流不平衡度≤25％。

3、及時(shí)更換老化設(shè)備，防止設(shè)備超期使用。UPS主機(jī)的使用年限一般為8年，輸入輸出配電系統(tǒng)的使用年限一般為15年。設(shè)備使用到年限時(shí)，應(yīng)對(duì)設(shè)備的性能進(jìn)行評(píng)估，并作相應(yīng)的處理。

四、結(jié)束語(yǔ)

UPS供電方案的好壞，決定了通信機(jī)房?jī)?nèi)重要負(fù)載是否能可靠運(yùn)行，科學(xué)的設(shè)計(jì)可避免日后在維護(hù)中可能遇到的各種問(wèn)題。只有對(duì)UPS電源進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)、正確地使用、認(rèn)真地維護(hù)，減少其故障率、延長(zhǎng)其使用壽命才能真正為通信設(shè)備提供有效的保障。

參考文獻(xiàn)：