UPS不間斷電源基礎(chǔ)知識(shí)及保養(yǎng)培訓(xùn)資料

1、UPS 不 間 斷 電 源 基 礎(chǔ)知識(shí)及保養(yǎng)UPS不間斷電源基礎(chǔ)知識(shí)及保養(yǎng)UPS 電源是保障供電穩(wěn)定和連續(xù)性的重要設(shè)備，因其主要機(jī)智 能化程度高，儲(chǔ)能器材采用免維護(hù)蓄電池，使得在運(yùn)行中往往忽略 了對(duì)該系統(tǒng)的維護(hù)與檢修。其實(shí)維護(hù)的好壞，對(duì)電源的壽命和故障 率有很大影響，下面根據(jù)我們使用中的具體情況和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)介紹 UPS電源的使用注意事項(xiàng)和日常維護(hù)要求。雖說各企業(yè)配置的 UPS供電系統(tǒng)設(shè)備型號(hào)及系統(tǒng)容量有所不 同，但其原理和主要功能基本相同。在 UPS電源類型選擇上各站都 選擇了在線式，這時(shí)因?yàn)樵诰€式 UPS電源系統(tǒng)具有對(duì)各類供電的零 時(shí)間切換，自身供電時(shí)間的長(zhǎng)短可選，并具有穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、凈化的 特

2、點(diǎn)。 當(dāng) UPS電源系統(tǒng)本身出現(xiàn)故障時(shí)有自動(dòng)旁路功能，當(dāng)需要 檢修時(shí)可采用手動(dòng)旁路，使檢修、供電互不影響。一、 UPS 電源系統(tǒng)UPS電源系統(tǒng)由 4 部分組成：整流、儲(chǔ)能、變換和開關(guān)控制。 其系統(tǒng)的穩(wěn)壓功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或 高頻開關(guān)整流器，本身具有可根據(jù)外電的變化控制輸出幅度的功 能，從而當(dāng)外電發(fā)生變化時(shí)（該變化應(yīng)滿足系統(tǒng)要求），輸出幅度 基本不變的整流電壓。凈化功能由儲(chǔ)能電池來完成，由于整流器對(duì) 瞬時(shí)脈沖干擾不能消除，整流后的電壓仍存在干擾脈沖。儲(chǔ)能電池 除可存儲(chǔ)直流直能的功能外，對(duì)整流器來說就象接了一只大容器電 容器，其等效電容量的大小，與儲(chǔ)能電池容量大小成正比。

3、由于電 容兩端的電壓是不能突變的，即利用了電容器對(duì)脈沖的平滑特性消 除了脈沖干擾，起到了凈化功能，也稱對(duì)干擾的屏蔽。頻率的穩(wěn)定 則由變換器來完成，頻率穩(wěn)定度取決于變換器的振蕩頻率的穩(wěn)定程 度。為方便 UPS電源系統(tǒng)的日常操作與維護(hù)，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)工作開 關(guān)，主機(jī)自檢故障后的自動(dòng)旁路開關(guān)，檢修旁路開關(guān)等開關(guān)控制。在電壓工作正常時(shí)，給負(fù)載供電而且，同時(shí)給儲(chǔ)能電池充電； 當(dāng)突發(fā)停電時(shí)， UPS電源開始工作，由儲(chǔ)能電池工給負(fù)載所需電 源，維持正常的生產(chǎn)；當(dāng)由于生產(chǎn)需要，負(fù)載嚴(yán)重過載時(shí)，由電網(wǎng) 電壓經(jīng)整流直接給負(fù)載供電。 UPS電源系統(tǒng)主要分兩大部分，主機(jī) 和儲(chǔ)能電池。額定輸出功率的大小取決于主機(jī)部分，并與

4、負(fù)載屬那 種性質(zhì)有關(guān)，因?yàn)?UPS電源對(duì)不同性能的負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力不同，通常 負(fù)載功率應(yīng)滿足 UPS電源 70的額定功率。儲(chǔ)能電池容量的選取當(dāng) 負(fù)載功率確定后主要取決其后備時(shí)間的長(zhǎng)短，主要由備用電源的接 入時(shí)間來定，通常在幾分鐘或幾個(gè)小時(shí)不等。一、電源工作原理變換：將電網(wǎng)來的交流電經(jīng)自耦變壓器降壓、全波整流、濾波變 為直流電壓，供給逆變電路。輸入有軟啟動(dòng)電路，可避免開機(jī)時(shí)對(duì) 電網(wǎng)的沖擊。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 無論是供電電壓瞬變還是負(fù)載沖擊或

5、短路，均可安全可靠地工作?？刂乞?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。1、電源工作過程當(dāng)市電正常 380V 時(shí)，直流主回路有直流電壓，供給交流逆變 器，輸出穩(wěn)定的 220V 交流電壓，同時(shí)市電對(duì)電流充電。當(dāng)任何時(shí)候 市電欠壓或突然掉電，則由電池組通過隔離二極管開關(guān)向直流回路 饋送電能。從電網(wǎng)供電到電池供電沒有切換時(shí)間。當(dāng)電池能量即將 耗盡時(shí)，不間斷電源發(fā)出聲光報(bào)警，并在電池放電下限點(diǎn)停止逆變 器工作，長(zhǎng)鳴告警。不間斷電源還有過載保護(hù)

6、功能，當(dāng)發(fā)生超載 (150%負(fù)載)時(shí)，跳到旁路狀態(tài)，并在負(fù)載正常時(shí)自動(dòng)返回。當(dāng)發(fā) 生嚴(yán)重超載(超過 200%額定負(fù)載)時(shí)，不間斷電源立即停止逆變器 輸出并跳到旁路狀態(tài)，此時(shí)前面空氣開關(guān)也可能跳閘。消除故障 后，只要合上開關(guān)，重新開機(jī)即開始恢復(fù)工作。為使不間斷電源充 分工作，避免在過載或欠載下運(yùn)行，電源在開機(jī)前，首先計(jì)算負(fù)載 容量。(1) 按以下順序合閘：儲(chǔ)能電池開關(guān)自動(dòng)旁路開關(guān)輸出開關(guān)依次 置于“ ON"。(2) 按 UPS啟動(dòng)面板“開”鍵， UPS電源系統(tǒng)將徐徐啟動(dòng)，“逆變” 指示燈亮，延時(shí) 1 分鐘后，“旁路”燈熄滅， UPS轉(zhuǎn)為逆變供電， 完成開機(jī)。經(jīng)空載運(yùn)行約 10 分鐘后，

7、按照負(fù)載功率由小到大的開機(jī)順序啟動(dòng)負(fù) 載。 1.2 日常開機(jī)只需按 UPS面板“開”鍵，約 20 分鐘后，即可開啟電腦或其它儀器 使用。通常等 UPS啟動(dòng)進(jìn)入穩(wěn)定工作后，方可打開負(fù)載設(shè)備電源開 關(guān)2、UPS電源系統(tǒng)使用注意事項(xiàng)UPS電源系統(tǒng)因其智能化程度高，儲(chǔ)能電池采用了免維護(hù)蓄電 池，這雖給使用帶來了許多便利，但在使用過程中還應(yīng)在多方面引 起注意，才能保證使用安全。(1) UPS 電源主機(jī)對(duì)環(huán)境溫度要求不高， +540都能正常工作， 但要求室內(nèi)清潔，少塵，否則灰塵加上潮濕會(huì)引起主機(jī)工作紊亂。 儲(chǔ)能蓄電池則對(duì)溫度要求較高，標(biāo)準(zhǔn)使用溫度為 25，平時(shí)不能超 過+15 +30。溫度太低，會(huì)使儲(chǔ)電池

8、容量下降，溫度每下降 1，其容量下降 1。其放電容量會(huì)隨溫度升高而增加，但壽命降 低。如果在高溫下長(zhǎng)期使用，溫度每高 10，電池壽命約降低一 半。(2) 主機(jī)中設(shè)置的參數(shù)在使用中不能隨意改變。特別是對(duì)電池組的參 數(shù)，會(huì)直接影響其使用壽命，但隨著環(huán)境溫度的改變，對(duì)浮充電壓 要做相應(yīng)調(diào)整。通常以 25為標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)境溫度每升高或降低 1 時(shí)，浮充電壓應(yīng)增加 18mV(相對(duì)于 12V 蓄電池)。(3) 在無外電靠 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)后再開啟負(fù)載。因負(fù)載 瞬間供電時(shí)會(huì)有沖擊電池，多負(fù)載的沖擊電流和加上所需的供電電 流會(huì)造成 UP

9、S電源瞬間過載，嚴(yán)重時(shí)將損壞變換器。(4) 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。但工作 性質(zhì)決定了 UPS電源系統(tǒng)幾乎是在不間斷狀態(tài)下運(yùn)行的，增加大功 率負(fù)載，即使是在基本滿載狀態(tài)下工作，都會(huì)造成主機(jī)出故障，嚴(yán) 重時(shí)將損壞變換器。(5) 不論是在浮充工作狀態(tài)還是在充電、放電檢修測(cè)試狀態(tài)，都要保 證電壓、電流符合規(guī)定要求。過高的電壓或電流可能會(huì)造成電池的 熱失控或失水、電壓、電流過小會(huì)造成 電池虧電，這都會(huì)影響電 池的使用壽命，前者的影響更大。(6) 在任何情況下，都應(yīng)防止電池短路或深度放電，因?yàn)殡姵氐难h(huán) 壽命和放電深

10、度有關(guān)。放電深度越深、循環(huán)壽命越短。在容量試驗(yàn) 中或是放電檢修中，通常 放電達(dá)到容量的 30 50就可以 了。(7) 對(duì)電池應(yīng)避免大電流充放電，雖說在充電時(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。3、日常維護(hù)與檢修 (1)UPS電源在正常使用情況下，主機(jī)的維護(hù)工作很少，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

11、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松動(dòng)和接觸不牢的情況。(2) 雖說儲(chǔ)能電池組目前都采用了免維護(hù)電池，但這只是免除了以往 的測(cè)比、配比、定時(shí)添加蒸餾水的工作。但外因工作狀態(tài)對(duì)電池的 影響并沒有改變，不正常工作狀態(tài)對(duì)電池造成的影響沒有變，這部 分的維護(hù)檢修工作仍是非常重要的， UPS電源系統(tǒng)的大量維修檢修 工作主要在電池部分。a. 儲(chǔ)能電池的工作全部是在浮充狀態(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在的落后電池。放電過程中如有一 只達(dá)到放電終止電壓時(shí)，應(yīng)停止放電，繼續(xù)放電先消除落后電池后 再放。b.

12、 核對(duì)性放電，不是首先追求放出容量的百分之多少，而是要關(guān)注 發(fā)現(xiàn)和處理落后電池，經(jīng)對(duì)落后電池處理后再作核對(duì)性放電實(shí)驗(yàn)。 這樣可防止事故，以免放電中落后電池惡化為反極電池。c. 日常維護(hù)中需經(jīng)常檢查的項(xiàng)目有：清潔并檢測(cè)電池兩端電壓、溫 度；連接處有無松動(dòng)，腐蝕現(xiàn)象、檢測(cè)連接條壓降；電池外觀是否 完好，有無殼變形和滲漏；極柱、安全閥周圍是否有酸霧逸出；主 機(jī)設(shè)備是否正常。d. 免維護(hù)電池要維護(hù)，不是什么無稽之談，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)使用年限；保證直流母 線經(jīng)常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) 容和進(jìn)行規(guī)則。(3) 當(dāng) UPS電池系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)先查明原因，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 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，顯示的故 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。(5) 當(dāng)電池組中發(fā)現(xiàn)電壓反極、壓降大、壓差大和酸霧泄漏現(xiàn)象的電 池時(shí)，應(yīng)及時(shí)采用相應(yīng)