UPS的原理及常見故障處理

1、梅蘭日蘭梅蘭日蘭UPSUPS的原理及常見故障處理的原理及常見故障處理2009年年11月月12日日w1.UPS的基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)知識UPS的定義的定義UPS的主要作用的主要作用UPS的基本組成的基本組成w2.UPS的基本運行原理的基本運行原理正常運行方式正常運行方式電池后備運行方式電池后備運行方式旁路運行方式旁路運行方式維修運行方式維修運行方式目錄w3.梅蘭日蘭梅蘭日蘭UPS梅蘭日蘭梅蘭日蘭 UPS的基本操作運行參數(shù)的基本操作運行參數(shù)梅蘭日蘭梅蘭日蘭UPS故障處理故障處理w4.UPS維護工作安全分析1. UPS的基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)知識wUPS的定義的定義UPS是英文是英文Uninterruptable

2、 Power Supply的縮寫，中文譯的縮寫，中文譯為為“不間斷電源不間斷電源”； 它是能夠?qū)崿F(xiàn)兩路電源之間不間斷地相互切換的電氣裝置；它是能夠?qū)崿F(xiàn)兩路電源之間不間斷地相互切換的電氣裝置；從嚴(yán)格意義上講，UPS不是一種電源，它不是依靠能量形式的轉(zhuǎn)換來提供電能，它只是提供一種兩路電源之間無間斷切換的機會，這才是UPS的主要設(shè)計思想；page 3wUPS的主要作用的主要作用為什么要使用為什么要使用 UPS？ 隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各種各樣的用電器越來越多，而這其中的絕隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各種各樣的用電器越來越多，而這其中的絕大部分都是非線性負(fù)載大部分都是非線性負(fù)載(Non-Linear L

3、oad)：從電網(wǎng)提取電流的波形與電壓波形不一致的負(fù)載；從電網(wǎng)提取電流的波形與電壓波形不一致的負(fù)載；阻抗隨加在其兩端的電壓而變化的負(fù)載；阻抗隨加在其兩端的電壓而變化的負(fù)載；產(chǎn)生諧波電流的負(fù)載又稱為畸變負(fù)載產(chǎn)生諧波電流的負(fù)載又稱為畸變負(fù)載(Deforming Loads)或污染負(fù)載或污染負(fù)載(Polluting Load); 一方面，這些非線性負(fù)載給電網(wǎng)帶來了大量的諧波諧波以及其它的干擾干擾，使供電的質(zhì)量越來越壞; 另一方面，一些重要的用電部門，如機場、醫(yī)院、銀行等和一些重要的用電設(shè)備：如計算機、通訊設(shè)備等，對供電質(zhì)量供電質(zhì)量的要求越來越高:不僅要求不停電，還要求電壓、頻率穩(wěn)定，還要求波形準(zhǔn)確完好

4、。簡而言之，需要有一個干凈或凈化的電源； 這就使得負(fù)荷這就使得負(fù)荷(用電器用電器)與電網(wǎng)供電質(zhì)量之間的矛盾日趨加深，必須解決與電網(wǎng)供電質(zhì)量之間的矛盾日趨加深，必須解決。 在諸多的解決電源的方案中，在諸多的解決電源的方案中，UPS是最好的解決方案是最好的解決方案。page 41. UPS的基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)知識整流器直流逆變器輸入輸出UPS輸出第二路供電三類供電一類供電第一路供電2.隔離作用：隔離作用：將瞬間間斷、諧波、電壓波動、頻率波動以及電壓噪聲等電網(wǎng)干擾阻擋在負(fù)載之前，即使負(fù)載對電網(wǎng)不產(chǎn)生干擾，又使電網(wǎng)中的干擾不影響負(fù)載；page 5wUPS的主要作用的主要作用 1.兩路電源之間的無間斷相互切

5、換；兩路電源之間的無間斷相互切換；UPS220Vac220Vac230Vac240Vac(穩(wěn)壓作用)UPS50Hz50Hz60Hz(穩(wěn)頻作用)(頻率變換)4.頻率變換作用：頻率變換作用：輸入頻率等于或不等于輸出頻率，如50Hz/50Hz，50Hz/60Hz，包括穩(wěn)頻作用；page 63.電壓變換作用：電壓變換作用：輸入電壓等于或不等于輸出電壓，如輸入電壓等于或不等于輸出電壓，如380V/380V，380V/220V，包括穩(wěn)壓作用；，包括穩(wěn)壓作用；整流器直流逆變器輸入輸出電池1)和和5)是保證對負(fù)載供電的是保證對負(fù)載供電的連續(xù)性連續(xù)性；2)、3)和和4)是保證對負(fù)載供電的是保證對負(fù)載供電的質(zhì)量質(zhì)

6、量。page 75.提供一定的后備時間：提供一定的后備時間：UPS的電池貯存一定的能量，在電網(wǎng)停電或間的電池貯存一定的能量，在電網(wǎng)停電或間斷時繼續(xù)供電一段時間來保護負(fù)載；后備時間為斷時繼續(xù)供電一段時間來保護負(fù)載；后備時間為10分鐘、分鐘、30分鐘、分鐘、60分鐘或更長。分鐘或更長。如果只 有 一 路電源通 信板負(fù) 載正 常交流 輸 入旁 路交 流 輸 入靜態(tài)開關(guān)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(9)(8)(10)(13)(14)(11)(15)(16)(12)去 樓 宇監(jiān) 控 系統(tǒng)去 電話網(wǎng)絡(luò)輸 出配 電和 保護開關(guān)FAHmodem板監(jiān)控P C 機維修旁路市電電網(wǎng)濾波器選件輸入配電和

7、保護開關(guān)逆變器整流器充電器電池wUPS的基本組成的基本組成page 81. UPS的基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)知識wUPS的基本組成的基本組成(1)整流器整流器/充電器充電器將主交流輸入電源的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓的變換器。將主交流輸入電源的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓的變換器。用用于：于：為逆變器提供電源；為逆變器提供電源；對電池進行充電和浮充電。對電池進行充電和浮充電。page 9(2)逆變器逆變器 將直流電壓轉(zhuǎn)換成滿足嚴(yán)格要求的交流電壓的轉(zhuǎn)換器。將直流電壓轉(zhuǎn)換成滿足嚴(yán)格要求的交流電壓的轉(zhuǎn)換器。直流電壓直流電壓: -正常情況下來自整流器；正常情況下來自整流器； -后備期間來自電池。后備期間來自電池。 (3)

8、電池電池在在市電電網(wǎng)發(fā)生市電電網(wǎng)發(fā)生下列情況下列情況時使時使UPS繼續(xù)運行繼續(xù)運行：市電電網(wǎng)斷電市電電網(wǎng)斷電；電網(wǎng)電力的指標(biāo)超出了電網(wǎng)電力的指標(biāo)超出了UPS允許的容限范圍允許的容限范圍。標(biāo)準(zhǔn)的電池后備時間是從10分鐘到30分鐘，并且根據(jù)需要延長。根據(jù)后備時間的不同，電池可裝在UPS機柜內(nèi)或分開的柜體內(nèi)。page 10(4)靜態(tài)開關(guān)靜態(tài)開關(guān)用于將負(fù)載從逆變器切換到旁路，用于將負(fù)載從逆變器切換到旁路，并且在切換時對負(fù)載的供電沒有并且在切換時對負(fù)載的供電沒有任何中斷（因為切換動作是由電子元件而不是機械元件完成的任何中斷（因為切換動作是由電子元件而不是機械元件完成的）。）。 以下的任意一種原因都可能導(dǎo)

9、致切換以下的任意一種原因都可能導(dǎo)致切換： UPS自行關(guān)機；自行關(guān)機；超越逆變器容量上限的過載超越逆變器容量上限的過載；內(nèi)部故障內(nèi)部故障。(5)手動維修旁路開關(guān)手動維修旁路開關(guān) 用于在維護時將負(fù)載切換到旁路用于在維護時將負(fù)載切換到旁路。 轉(zhuǎn)換到旁路方式運行不會導(dǎo)致對負(fù)載供電的中斷，因為轉(zhuǎn)換是通過靜轉(zhuǎn)換到旁路方式運行不會導(dǎo)致對負(fù)載供電的中斷，因為轉(zhuǎn)換是通過靜態(tài)開關(guān)進行的態(tài)開關(guān)進行的。page 11(6)市電輸入開關(guān)、市電輸入開關(guān)、 (7)靜態(tài)旁路輸入開關(guān)、靜態(tài)旁路輸入開關(guān)、 (8)逆變器輸出開關(guān)逆變器輸出開關(guān) (9) 電池斷路器電池斷路器 這些置于這些置于UPS內(nèi)的裝置內(nèi)的裝置在維護期間在維護期間

10、隔離各種隔離各種組件；組件； 電池短路器電池短路器提供電池過放電保護提供電池過放電保護、保護整流、保護整流器器/充電器和逆變器免受充電器和逆變器免受電池短路的影響電池短路的影響。w正常運行方式正常運行方式正常運行方式：提供給負(fù)載的所有電力都經(jīng)過整流/充電器和逆變器的雙重轉(zhuǎn)換（AC-DC-AC），雙轉(zhuǎn)換模式因此而得名。整流器/充電器對電池進行浮充電以保持電池處于滿充狀態(tài)。手動旁路整流器充電器/電池負(fù)載IuI輸入I1 浮充或再充電主交流輸入旁路交流輸入逆變器靜態(tài)開關(guān)page 122. UPS的基本運行原理的基本運行原理w電池后備運行方式電池后備運行方式市電停電或超限、電池放電工作方式：當(dāng)交流輸入電

11、壓超出UPS允許的容限范圍或市電中斷時，逆變器和電池?zé)o間斷地投入，繼續(xù)為負(fù)載供電。UPS將持續(xù)運行直到電池放電時間終止，或在市電恢復(fù)正常時回到正常運行方式。手動旁路整流器充電器/電池負(fù)載Iu主交流輸入旁路交流輸入逆變器靜態(tài)開關(guān)page 13w恢復(fù)充電運行方式恢復(fù)充電運行方式市電恢復(fù)正常(充電)工作方式：提供給負(fù)載的電力都經(jīng)過整流/充電器和逆變器的雙重轉(zhuǎn)換，同時整流器/充電器開始給電池進行恢復(fù)性充電。手動旁路整流器充電器/電池負(fù)載IuI輸入I1 浮充或再充電主交流輸入旁路交流輸入逆變器靜態(tài)開關(guān)page 14w旁路運行方式旁路運行方式 當(dāng)停止逆變器時，當(dāng)停止逆變器時，負(fù)載負(fù)載可以無間斷地切換到旁可

12、以無間斷地切換到旁路交流輸入路交流輸入(根據(jù)安裝方根據(jù)安裝方式的不同由式的不同由市電市電或后備或后備電源供電電源供電）,引起旁路運引起旁路運行的原因可能是：行的原因可能是： UPS內(nèi)部故障；負(fù)載電流瞬變電流尖峰(沖擊電流或故障電流)；人為停止逆變器。手動旁路整流器充電器/電池負(fù)載I故障I Isc2故障主交流輸入旁路交流輸入逆變器靜態(tài)開關(guān)page 15w維修運行方式維修運行方式 UPS維修時，通過手動的方式將負(fù)載無間斷地切換到維修旁路，這樣可以將UPS的內(nèi)部進行隔離，在不中斷負(fù)載的運行的情況下對UPS進行維護和維修。整流器/充電器，逆變器和靜態(tài)開關(guān)被關(guān)閉并從主電源隔離出來。電池被其保護性斷路器隔

13、離。手動旁路整流器充電器/電池負(fù)載IuIu主交流輸入旁路交流輸入逆變器靜態(tài)開關(guān)page 163.MGE UPSwMGE UPSMGE UPS的基本操作的基本操作(25)圖形顯示屏(26)主菜單鍵（27）功能鍵（28）幫助鍵（33）停止鍵（ON綠色）（32）啟動鍵（OFF灰色）（31）故障LED指示燈（紅色)（30）異常LED指示燈（黃色）（29）負(fù)載受保護LED指示燈（綠色）LEDLED（2929綠）LEDLED（3030黃）LED LED （3131紅）蜂鳴器蜂鳴器含義含義- -間歇間歇主電源故障主電源故障- - -間歇間歇電池后備時間結(jié)束，電池后備時間結(jié)束，UPSUPS停機停機- - -間

14、歇間歇UPSUPS故障，需要故障，需要UPSUPS技術(shù)技術(shù)服務(wù)服務(wù)MGEMGEUPSUPS報警參數(shù)表報警參數(shù)表 參數(shù)參數(shù)名稱名稱上限上限下限下限備注備注市電市電418V342V逆變后電壓逆變后電壓226.6V213.4V電池允許溫度電池允許溫度350電池電壓電池電壓435V242V電壓頻率電壓頻率52HZ48HZ1、閉合主電源輸入開關(guān)（14）至ON位置2、等待10秒鐘，控制電路自動啟動3、閉合電池開關(guān) （15）4、按啟動按鈕32MGE UPSMGE UPS開機步驟開機步驟1、按下OFF鍵(33)2斷開電池開關(guān)（15）至OFF位置 3斷開主電源輸入電源開關(guān)器（14） 至OFF位置 MGE UPS

15、MGE UPS關(guān)機步驟關(guān)機步驟wMGE UPS簡單故障的處理簡單故障的處理1.1.當(dāng)當(dāng)UPSUPS顯示屏顯示屏“UPSUPS過載，每相的額定電流過載，每相的額定電流* * * * 安培安培”時時 這是由于出現(xiàn)了過載(負(fù)載電流大于額定電流)。系統(tǒng)顯示每相的額定電流。此時維護人員必須檢查UPS輸出每一相的負(fù)載量，查看UPS顯示屏W.HZ功能鍵顯示,必須立即減少過載相負(fù)載,否則超過過載運行時間會造成UPS過載停機負(fù)載掉電,UPS顯示屏出現(xiàn)“UPS因過載而停機”告警。2.2.當(dāng)當(dāng)UPSUPS顯示屏顯示顯示屏顯示“電池低電壓停機預(yù)報警電池低電壓停機預(yù)報警”時時 這是由于市電停電后蓄電池放電,說明蓄電池即

16、將放盡,此時值班人員通知系統(tǒng)管理員及時保存數(shù)據(jù)并將負(fù)載系統(tǒng)正常退出。 3.3.當(dāng)當(dāng)UPSUPS顯示屏顯示顯示屏顯示“UPSUPS內(nèi)部故障，充電器故障，通知維修內(nèi)部故障，充電器故障，通知維修”時時 當(dāng)UPS顯示屏顯示該告警信息時，一般來說是由于輸入電源相序錯誤造成，如果有此告警，說明一定是相序錯誤造成，否則可能是整流器充電器故障，相序錯誤一般會造成UPS兩相輸入保險的熔斷，更換保險調(diào)整相序即可排除故障，若是整流器充電器故障則很有可能需要更換整流模塊和直流電容才能排除故障?？傊龅酱祟惞收贤ㄖ?yīng)商維修人員，由廠家派維修人員來解決。4.4.當(dāng)當(dāng)UPSUPS出現(xiàn)出現(xiàn)“冷卻系統(tǒng)故障冷卻系統(tǒng)故障”時時

17、先檢查UPS溫度是否正常，如果溫度正常，則將UPS打至手動旁路并關(guān)閉UPS檢查冷卻液是否正常，如液位低，加入冷卻液后啟動UPS。如正常，再檢查液位開關(guān)。檢查完畢后，啟動UPS。w GLAXY 3000 添加冷卻液注意事項添加冷卻液注意事項w 首先必須保證市電運行正常。（添加冷卻液最好讓UPS在維修狀態(tài)下運行）w 必須確認(rèn)UPS無任和報警或除缺液之外無其它報警故障。w 把UPS 運行狀態(tài)由正常運行（逆變器運行）切換到旁路帶載運行w 確認(rèn)UPS在旁路運行無誤后，把切換開關(guān)由NORMAL位置切換到BYPASS位置w 斷開電池開關(guān)QF1在斷開UPS主輸入開關(guān)Q1，此時UPS完全下電，負(fù)載由維修旁路帶載

18、運行。液位開關(guān)連接線插頭液位開關(guān)w 拆開UPS頂部面板 ，UPS冷卻液加入口在UPS后部左上角位置，如下圖，先 斷開液位開關(guān)的連線后，在慢慢擰開液位開關(guān)，取出液位開關(guān)后，可以慢慢加入適量液體，注意在擰緊液位開關(guān)時不要讓液體溢出，在連接好液位開關(guān)連線w 把手動開關(guān)由BYPASS位置切換到TEST 位置后請等待十幾秒鐘UPS自檢完成后，在把手動開關(guān)切換到NORMAL位置，然后閉合Q1開關(guān)，讓冷切泵循環(huán)運行2分鐘后，液面無明顯降低，此時可以把頂部面板蓋好，準(zhǔn)備開機。w 閉合電池開關(guān)QF1后，啟動UPS逆變器后，此時UPS在正常狀態(tài)運行，應(yīng)無任合報警。液位開關(guān)液 位 開關(guān) 連 接線插頭4. UPSUP

19、S維護工作安全分析維護工作安全分析序號檢查內(nèi)容具體方案可能存在風(fēng)險預(yù)防措施備注1面板顯示Service Check告警修改系統(tǒng)維護時間.日期設(shè)置不影響UPS正常使用需要用戶提供UPS說明書.系統(tǒng)設(shè)置密碼2風(fēng)扇運轉(zhuǎn)檢查目測.聽.用紙條靠近風(fēng)扇看是否有風(fēng)流動不影響UPS正常使用3噪音檢查聽UPS有無異響.聲音大小不影響UPS正常使用4當(dāng)前及歷史報警檢查;參數(shù)讀取通過面板按鈕查看UPS檢測參數(shù).報警信息.有無異常不影響UPS正常使用5電池外觀檢查電池殼體有無滲漏、變形、極柱、安全閥周圍有無酸霧酸液不影響UPS正常使用6清潔設(shè)備及電池用毛巾、刷子除塵、除垢不影響UPS正常使用7接地檢測;零地檢測測試對地電壓大小不影響UPS正常使用8UPS開關(guān)