UPS不间断电源通用维修技术标准

2024-05-24

UPS不间断电源通用维修技术标准(精选9篇)

篇1:UPS不间断电源通用维修技术标准

UPS不间断电源通用维修技术标准

摘要:本标准适用于直流环节中有电储能装置的交流电子间接变流系统,能满足用户对供电连续性和供电质量要求的各种型式静止型UPS不间断电源。1.标准适用范围

本标准适用于直流环节中有电储能装置的交流电子间接变流系统,能满足用户对供电连续性和供电质量要求的各种型式静止型。

2.工作条件

2.1环境温度

UPS电源运行的环境温度为10℃~+35℃,有蓄电池场合的环境温度要求20℃±5℃。

2.2环境相对湿度

最小相对湿度范围为20%~80%(无凝露)

3.安全要求

3.1绝缘电阻

UPS电源的输入端、输出端对地,施加500V直流电压,绝缘电阻应大于

2MΩ。

3.2对地漏电流

UPS机壳对地的漏电流应不大于3.5mA。

4.基本项目的检查

5.蓄电池检查

6.功能切换试验

7.保护性能试验

8.波形和谐波测量

表1:输出电压谐波的允许值

篇2:UPS不间断电源通用维修技术标准

测试UPS的主要目的是鉴定UPS的实际技术指标能否满足使用要求。UPS的测试一般包括动态测试和稳态测试两类。稳态测试是在空载、50%额定负载以及100%额定负载条件下,测试输入、输出端的各相电压、线电压、空载损耗、功率因数、效率、输出电压波形、失真度及输出电压的频率等。动态测试一般是在负载突变(一般选择负载由0%—100%和由100%-0%)时,测试UPS输出电压波形的变化,以检验UPS的动态特性和能量反馈通路。工具/原料

电源扰动分析仪、存储示波器、调压器、失真度测量仪、负载、万用表 步骤/方法

一、动态测试

1.突加或突减负载测试

先用“电源扰动分析仪”测量空载、稳态时的相电压与频率,然后突加负载 由0%至100%或突减负载由100%至0%,若UPS输出瞬变电压在-8%-+10%之间(可依具体机型的该项指标而定),且在20ms内恢复到稳态,则此UPS该项指标合格;若UPS输出瞬变电压超出此范围时,就会产生较大的浪涌电流,无论对负载还是对UPS本身都是极为不利的,则该种UPS就不宜选用。2.转换特性测试

此项主要测试由逆变器供电转换到市电供电或由市电供电转换到逆变器供 电时的转换特性。测试时需有存储示波器和能模拟市电变化的调压器。

转换试验要在100%负载下进行,特别是由市电转换到UPS上时,相当于UPS的逆变器突然加载,输出波形可能在1~2周期内有±10%的变化。切换时间就是负载的断电时间。此项测试是检测转换时供电有无断点,如有断点,且断点超过20ms就会造成信号丢失。在线式UPS一般不会有断点,但其波形幅值会有瞬时变化,要求在半周期内消失。另外,因为UPS在市电正常时,逆变器工作频率是跟踪市电频率的,一旦市电中断,逆变器频率完全由控制电路的本机振荡器来控制,这一突然变化是随机性的,它与市电中断前的瞬间状态和本机振荡器的状态有关,这种频率控制的瞬态变化,可能造成输出频率变化达30%,很多负载无法适应这一变化。

二、稳态测试

所谓稳态测试是指设备进入“系统正常”状态时的测试,一般可测波形、频率和电压。1.波形:

一般是在空载和满载状态时,观测波形是否正常,用失真度测量仪,测量输出电压波形的失真度。在正常工作条件下,接电阻性负载,用失真度测量仪测量输出电压波形总谐波相对含量,应符合产品规定的要求,一般小于5%。2.频率:

一般可用示波器观测输出电压的频率和用“电源扰动分析仪”进行测量。目前UPS的输出电压频 率一般都能满足要求。但当UPS的频率电路,本机振荡器不够精确时,也有可能在市电频率不稳定时,UPS输出电压的频率也跟着变化。UPS输出频率的精度一般在与市电同步时,能达到±0.2%。3.输出电压

UPS的输出电压可以通过以下方法进行测试判断:

(1)当输入电压为额定电压的90%,而输出负载为100%或输入电压为额定电压的110%,输出负载为0时,其输出电压应保持在额定值±3%的范围内。(2)当输入电压为额定电压的90%或110%时,输出电压一相为空载,另外两相为100%额定负载或者两相为空载,另一相为100%负载时,其输出电压应保持在额定值±3%的范围内,其相位差应保持在4°范围内。

要在不平衡负载情况下,使负载电压的幅值和相位,保持在允许范围内,逆变器的设计就必须做到每相都能单独调整。在对每一相电压的幅值和相位分别控制的情况下,可以做到三相负载电压始终是对称的。有的UPS不是每相都能单独调整,所以,当接单相负载时,输出电压就会出现明显的不平衡。对于这类UPS,就不能进行此种测试,使用时,也必须使三相负载尽量平衡。

另外,上述的不平衡负载一相为空载,另外两相为额定负载或者两相为空载,另一相为额定负载的条件较为严酷,有的机器是在不平衡负载为两相为额定负载,另一相为70%的额定负载或者一相为额定负载,另两相为70%的额定负载条件下来测试输出电压(各相电压,线电压)的稳压精度和三相输出不平衡度。(3)当UPS逆变器的输入直流电压变化土15%,输出负载为0%—100%变化时,其输出电压值应保 持在额定电压值±3%范围内。这一指标表面上与前面所述指标重复,但实际上它比前面的指标要求更高。这是因为控制系统的输人信号在大范围内变化时,表现出明显的非线性特性,要使输出电压不超出允许范围,对电路要求就更高了。3.效率

UPS的效率可以通过测量UPS的输出功率与输入功率求得。UPS的效率主要决定于逆变器的设计。大多数UPS只有在50%—100%负载时才有比较高的效率,当低于50%负载时,其效率就急剧下降。厂家提供的效率指标也多是在额定直流电压,额定负载(cosφ=0.8)条件下的效率。用户选型时最好选取效率与输出功率的关系曲线和直流电压变化±15%时的效率。

效率等于输出有功功率比输入有功功率再乘以100%,输入功率不包含蓄电池的充电功率。测试是在正常条件下,负载为100%或50%的阻性负载情况下测量。从经济角度讲,机器的效率高,可以节省电费,选用容量时,其裕量系数也可以减小些。

三、常规测试

1.过载测试

过载特性是用户极为关心,也是衡量UPS电源的一项重要指标。过载测试主要是检验UPS整机的过载能力,保证即使运行中出现过负荷现象时,UPS也能维持一定时间而不损坏设备。过载试验必须按设备指标测试,并且要在25℃以内的室温下进行。

2.输入电压过压、欠压保护测试

按设备指标输入电压允许变化范围进行测试,一般UPS允许输入电压变化± 10%,当输入电压超过此范围时应报警,并转换到蓄电池供电,整流器自动关闭,当输入电压恢复到额定允许范围内时,设备应自动恢复运行,即蓄电池自动解除,转为由市电运行。在蓄电池自动投入和解除的过程中,UPS输出电源波形应无变 化。

注意,此项测试一定要保证接线正确,特别是相序必须接对。另外,有的UPS在市电超出+10%范围时,只有报警,而无蓄电池自动投入的性能,只有当市电低于—10%范围时,才有蓄电池自动投入的功能。而有的UPS则是在市电超出±10%范围时,都有蓄电池自动投入的功能,测试时请注意这一点。3.放电测试

放电测试主要是检验蓄电池的性能。放电试验时,一是要记录放电时间;二是要观测放电时的输出电压波形及放电保护值;三是要检查是否有“落后”电池。放电试验前必须对蓄电池作连续24h的不间断充电。

四、特殊测试

对于一台UPS来说,进行上述三项内容的测试就可以了,但真正的验机及大批生产或订货是远远不够的,还必须进行专项测试。专项测试可用抽样的方式进行,其内容有:

1.在额定负载为超前及滞后两种情况下,观测UPS输出的稳压效果; 2.小负载条件下的效率测试。

在25%-35%的额定负载(滞后)条件下,质量好的UPS,效率可超过80%; 3.频繁操作试验。此项试验包括频繁起动与频繁转换。

(1)频繁起动的目的在于检验逆变器、锁相环、静态开关和滤波电容的动态稳定和热稳定。其方法是起动UPS,当逆变器起动成功,有输出电压和电流,达到技术要求后,带负载运行。然后减去负载,停机,再起动UPS,这样连续多次。(2)频繁切换试验,主要是检测转换时供电有无断点,在线式UPS是不应该出现断点的。

4.充电器的起动试验。

为了保护电池,避免充电器启动时对电网的冲击,一般UPS的充电器启动,均有限流启动功能,充电器由启动到正常运行的过渡过程,时间一般在10s以上,电流一般限定在电池容量的1/10。5.不带电池加载试验。

UPS不带电池时,UPS只具有稳压功能。不带蓄电池情况下加负载,可以检验整流器的动态性能。一般要求在20ms内保证输出电压恢复到(100土1)%以内。对于这一功能,不同UPS有不同的设计。6.高次谐波测试。

一般UPS的高次谐波分量总和小于5%,可用谐波分析仪来测试。良好的UPS能全部滤掉11次谐波以下的全部谐波,而且波形很稳。选用UPS也应尽量选用不含11次谐波以下谐波的UPS。7.输出短路试验。

此种试验一般不予进行,以防损坏UPS设备。这是因为有的UPS的输出短路保护功能不够完善。对于具有旁路电源的UPS,进行输出短路测试时,必须在断开旁路电源的情况下进行。否则当输出短路时,UPS会在限流的同时,将负载切人旁路电源,会烧断旁路电源保险丝来进行保护。这样,既看不出输出短路保护的限流情况,还将烧毁旁路电源的保险丝,是应该避免的。注意事项

篇3:UPS不间断电源通用维修技术标准

近几十年来,我国通信业发展迅速,覆盖了全国绝大多数地区,已经成为人们现代生活密不可分的重要组成部分。电源作为通信网络的“心脏”,对保障通信网络的安全可靠运行起着至关重要的作用。

1 通信电源的三级划分

电源系统可靠性是确保通信系统正常运行的首要条件,为了确保可靠的供电,由交流电源供电的通信设备需要采用交流不间断电源(UPS)。某些通信设备对交流电源的电压和频率指标要求很高,也需要由交流不间断电源(UPS)供电。通信电源可以分为三级,第一级电源为交流基础电源,保证能源供给,但不能保证不间断。直流电源和交流不间断电源(UPS)为第二级电源,主要保证不间断供电。第三级电源为二次电源,主要提供通信设备内部各种不同交、直流电压的要求。

综上可知,在通信电源系统中引入UPS是为了以优良的供电质量向负载连续供电,从而提高供电系统的可靠性和质量。因此,UPS的性能优劣及其可靠性就显得十分重要。

2 通信用UPS电特性要求

通信行业标准对通信用UPS的电气性能技术要求如表1所示:

在实际设计和配置UPS时,可根据负载特性、电网以及对UPS的具体要求,来确定选择侧重的电气性能指标。

3 典型UPS的组成及特点

UPS的较早形式由整流器、电池、直流电动机、柴(汽)油机、飞轮和发电机组成,飞轮为储能装置,称为动态式UPS。其维护简单,比较稳定,但系统庞大,操作不便,效率低,噪声大,电力品质不高。

随着技术的进步,动态式UPS逐渐被蓄电池做储能装置的UPS所取代,称为静态式UPS,因其具有一系列优点而成为主流,由整流器、充电器、蓄电池、逆变器、静态开关和手动维修旁路开关组成,结构如图1所示。

根据运行原理和结构不同,可以分为后备式UPS、互动式UPS、双变换式UPS、Delta变换式UPS等四种类型。

3.1 后备式UPS

后备式UPS对市电进行简单的升降压及滤波处理后直接供给负载,当输入电源不符合要求时才由电池供电,绝大多数时间内负载使用的是市电或经简单处理后给负载供电。具有成本低、部件少、体积小、效率高等优点。但市电/电池供电转换时间约4~10ms,输出精度低、输出波形差、输出波形为方波,适用于单台计算机系统的断电保护。

3.2 互动式UPS

互动式UPS,当市电正常时,供给负载为改良了的市电;市电故障时,负载完全由电池逆变供电。双向变换器既可当逆变器,又可作为充电器给蓄电池供电。市电正常时逆变器处于热备份状态而作为充电器给电池充电,故又称为在线互动式UPS,此时其工作效率可达98%以上。具有输出能力强,不对电网产生谐波干扰等优点。但输出电压精度和稳定度比较差,能满足一般负载的供电要求。

3.3 双变换式UPS

双变换式UPS的电路结构如图1所示,这是10kVA以上功率范围的电源最常用的UPS类型。不管有无市电,负载的全部功率都由DC/AC逆变器提供,能够保证高质量的电源输出。市电掉电时,输出电压不受任何影响,没有转换时间,具备典型的在线式UPS功能。能够彻底解决市电停电、电压波动、频率不稳、波形失真及电压干扰等所有输入电源的问题。可以作为通信局(站)或者关键性负载的首选电源。

由于负载功率100%都由逆变器负担,因而UPS的输出能力不理想,对负载提出限制条件。而且,其可控输入整流器决定了UPS输入功率因数低,无功损耗大,输入电流谐波成分大于30%,对电网产生很大的污染。

3.4 Delta变换式UPS

Delta变换式UPS把电网调节技术中的串并联有源滤波技术应用到了UPS电路结构中,适用于功率范围5kVA到1.6MW的应用领域。它始终由逆变器提供负载电压,故有高性能输出特点。而且,Delta变换器也向逆变器输出供电,克服了双变换式UPS对电网产生污染和输出能力差的固有缺点。

其优点在于过载能力、输出电流峰值系数、输出功率因数等都得到了提高。但是,当市电存在时,Delta变换器承担的最大有功功率为额定的20%左右,而两个变换器承担的无功功率可能为输出功率的1倍。效率是个可变量,只有市电输入为额定值,负载为线性负载时,效率才达到最高值。当输入停电甚至出现短路时,Delta变换器将进入保护状态,若保护失效,则故障将是毁灭性的。事实上,电网停电或短路时有发生,相比之下,双变换式却不会出现此现象。

4 通信用UPS的设计

综合上述各种结构UPS性能的优劣,结合应用实际。我国通信用UPS几乎全部为双变换结构,为保证系统可用度,通常采用多个双变换单机UPS组成适当的冗余。在通信电源系统的实际应用中,设计UPS系统时主要包括以下几个方面的内容:前级供电系统、UPS容量计算、冗余配置等。

4.1 前级供电系统

UPS向负载提供电压稳定、频率稳定、波形失真度小的高质量电源,且保证实现无间断供电,其前级供电质量很重要。

前级供电系统电源电压及频率要稳定在正常范围内,通常大容量UPS主机输入电压范围为380V±15%。电压过低将使UPS后备蓄电池频繁放电,缩短蓄电池的使用寿命。电压过高则容易引起逆变器损坏。而且如果前级电压变化范围过大,会导致逆变器和旁路电源之间的切换被禁止或有间断。

在UPS供电系统中不应带有其他频繁启动的负载,否则其开、闭会出现瞬间高电压或低电压,导致供电线路上电压波形失真过大,造成UPS市电旁路供电与逆变器供电转换控制电路误动作,进而引起同步控制电路故障。

大多数通信用UPS都备有发电机组,以解决较长时间停电时的供电问题。在配置发电机组时,其容量不低于UPS额定输出功率的1.5~2倍,以保证发电机输出电压、频率正常,并改善其波形失真度。

4.2 UPS容量的计算

通常UPS的容量首先要满足当前负载的需要,同时也要考虑负载性质对UPS输出功率的影响。UPS电源实际可带负载量受负载功率因数的直接影响,对不同的负载功率因数要进行功率折算,UPS容量不宜过大或过小,还应考虑扩容的需要。

在计算UPS容量时,所有共用1台UPS的用电设备额定功率总和即为总负载功率P。UPS的最佳运行负载裕量百分值称为裕度,一般裕度m的值取20%为宜。考虑到通信行业的特点,功率因数PF取为0.9~0.95。则可以根据负载大小来确定UPS的容量S。

式中:———UPS容量(kVA);

P———负载有功功率(kW);

PF———负载功率因数;

m———裕度。

如果以PF取为0.9~0.95,m为0.2,则S=(1.3~1.4)P。可见,在确定UPS容量时,应按照所有负载功率总和的1.3~1.4倍来设计。

4.3 UPS冗余配置方式

提高UPS系统可用性问题的根本办法是采用多个双变换单机UPS组成冗余。UPS冗余主要有并联冗余、备用冗余、主—从串联冗余和分布冗余等几种形式。

并联冗余UPS由两个或多个单机UPS组成,各单机UPS的输出并联到一个公共的配电系统。系统一般按照个单机UPS配置,其中个单机就足以满足系统的全部负载用电,再增加一个作为备用。

备用冗余UPS的两个UPS中有一个是主用,另一个是备用。正常时两UPS同步运行,只有主用UPS为负载供电,备用UPS空载运行。当主用UPS故障时,转换为备用UPS供电,故障的主用UPS与负载断开。其控制电路简单,但主用UPS向备用UPS转换时,备用UPS要承受100%额定阶跃负载,故对逆变器的动态性能要求较高。

主—从串联冗余UPS由两个单机UPS按照串联方式连接,一个是主UPS1,另一个是冗余UPS2。冗余UPS2的输出直接与主UPS1的旁路输入端连接。当主UPS或冗余UPS需要进行维护时,负载可由另一台UPS供电,此时负载仍可与市电电源和各种干扰隔离。

在实际运用中,UPS输出端至负载之间的配电电路往往产生故障。为了既保证UPS输出端的电源可靠,又保证负载输入端的电源可靠,设计了分布冗余UPS。其目的是将电源系统的冗余扩展到每一个负载设备,使电源系统的冗余尽可能接近负载设备的输入端。它有两个独立的UPS,每个独立的UPS都能为全部重要负载供电,构成双母线供电系统。每个UPS系统的输出功率总容量都大于或等于系统负载总容量。通过适当的配电电路,可以为单电源输入和双电源输入的各种负载设备供电。分布冗余除了提高系统的可靠性外,还可使系统在线维护和扩容升级变得容易。

摘要:随着通信技术发展,对电源提出了越来越高的要求,本文介绍了通信电源的三级划分方法以及不间断电源(UPS)的重要性,通过分析各种类型UPS的性能特点,提出了在设计通信用UPS时的前级供电系统、UPS容量计算以及冗余配置的基本思路和方法。

关键词:通信电源,UPS,双变换式,可用性,冗余配置

参考文献

[1]张雷霆.通信电源[M].北京:人民邮电出版社,2005.

[2]董延广.通信用UPS蓄电池的管理与维护[J].UPS应用,2009(2):48-51.

[3]张乃国.电源技术[M].北京:中国电力出版社,1998.

篇4:UPS不间断电源通用维修技术标准

【关键词】双机热备冗余 电力专用UPS电源

1 改造原因

皂市水电站UPS装置原配置为一台南京欧亚玛创力电子有限公司生产的V系列10kVA逆变电源装置,安装于中控室。所带负荷均为厂内重要的负荷,包括监控系统主机电源、中控台电源、网络柜电源、调度数据网电源、远动通讯机电源及保护信息管理系统柜电源等。

由于一台UPS装置长期不间断运行,不便于对其进行维护保养。此台装置故障,将导致UPS电源装置所带负荷将全部停电,直接影响电站运行人员正常监视和机组运行控制、省调传输数据中断、影响计算机监控系统上位机的正常运行。

为提高不间断电源的可靠性,根据电力行业标准DL/T 5065-2009《水力发电厂计算机监控系统设计规范》中对计算机监控系统不间断电源的规定,需配置双机热备冗余结构的电力专用UPS电源装置,以保障重要负荷供电的可靠性。

2 改造技术方案的分析论证

双机热备冗余结构的电力专用UPS电源装置可分为串联或者并联两种方式,串联备份技术是一种比较早期、简单而成熟的技术,它被广泛地应用于各个领域。备机UPS的逆变器输出直接接到主机的旁路输入端,在运行中一旦主机逆变器故障时能够快速切换到旁路,由备机的逆变器输出供电,保证负载不停电。UPS串联的特点是:两台UPS均为完整的具有独立旁路的在线式UPS单机,两台UPS除了电源线的连接外不需要其他信号的连接,在正常情况下,主机100%的给负载供电,从机的负载为零。

并联备份技术是近年来发展起来的采用更复杂技术的一种备份方式,并联备份解决了串联备份主从UPS电源老化不一致的问题,并且能够实现增容功能。UPS并联备份的特点是:两台或多台UPS的输出端直接短接在一起,同时给负载供电,每台UPS均分负载,没有主从机之分。当一台UPS的逆变器出现故障时,立即自动脱机,负载由余下的UPS均分,不存在切换问题。

通过以上分析,结合电站UPS电源装置所带负荷特点,电站采用并联备份技术,建立双机并联备份冗余结构,以保障当其中一台UPS电源装置故障时,另一台UPS可独立承担负荷不间断供电,不影响监控系统上位机、调度数据网、远动通讯机等重要负荷的正常运行。电站经过询价,通过技术评审和商务评审,最终选择的产品为由深圳思凡贝特科技公司提供的型号为HR8610的不间断电源装置。

3 项目实施过程控制

由于UPS装置所带负荷均为厂内重要的负荷,包括监控系统主机电源、中控台电源、网络柜电源、调度数据网电源、远动通讯机电源及保护信息管理系统柜电源等。为缩小此次改造过程中对电站相关业务的影响范围,电站根据负荷性质及分布情况组织编写了详细的施工方案,先对新UPS装置进行安装和调试,新UPS装置上电试验正常后,再对原UPS装置上的负载进行转移接带,所有负载转接运行正常最后才退出原UPS装置。在对原UPS装置上的负载进行转移接带时,对采用双电源供电的大部分设备,在实施改造前将双电源供电设备的其中一路电源转接至市电供电,保障在转接过程中不停电保证运行。对单电源供电的保护信息管理系统柜、调度数据网柜内交换机、MIS系统服务器从机等设备,因在转移负荷时必定有短时间停电,将影响与省调间的实时数据传输(机组与水调数据)以及AGC、AVC数据下达,故向调度申请零点消缺。单电源供电设备在由原UPS供电转至新UPS供电时,施工前做好充分准备,以尽量缩短停电时间。

现场安装屏柜基座时,将新购的两台UPS不间断电源装置柜安装固定,设备整体安装整齐,保障设备基础和设备屏柜可靠接地。敷设UPS不间断电源装置柜的电源输入、电源输出、信号输出等电缆时,做好电缆两端标示牌的悬挂。电缆敷设在电站中控室進行,应做好电缆的保护,防止误动设备。敷设完成后进行绝缘检测和导通测试,保障电缆的电气性能。

新安装UPS不间断电源装置柜后进行设备性能调试,对单机供电进行切换检查、并机运行、信号核对、输出电源及供电负荷检查(采用模拟负载检查设备供电情况)等,并做好调试记录,通过试验检查确认新安装设备功能是否运行正常。检查设备运行正常后,逐步将负荷接至新UPS装置,检查各设备运行情况,确认设备运行正常后,最后拆除原UPS电源装置及现场清理。

4 总结分析

通过此次改造,电站较好的解决了单台UPS工作的风险,实现了双机并联备份冗余,提高了电源的可靠性。在项目实施过程中,编制了较为科学合理的施工方案,对项目实施过程中可能出现的危险点、危险源进行了分析,确保了施工人员安全和设备安全。通过施工前的充分准备,使项目在实施过程中未出现工作间断,保证了工作的连续性,提前完成改造工作,并减少了改造工作对电站安全生产的影响。目前装置运行稳定,人机接口界面良好,设备维护工作量较小,达到了改造的目的。

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(09)

篇5:UPS不间断电源的工作方式

1、正常运行方式

不断电系统的供电原理是当市电正常时,机器会将市电的交流电转换为直流电,而后对电池充电,以备电力中断时使用;这里跟各位强调的是不断电系统并不是停电时才会动作,像是遇到电压过低或过高、瞬间突波等,足以影响设备正常运转的电力品质时,不断电系统均会动作,提供设备稳定且干净的电力。

当市电正常供电时,市电经滤波回路后,分为两个回路同时动作,其一是经由充电回路对电池组充电,另一个则是经整流回路,作为逆变器的输入,再经过逆变器的转换提供电力给负载使用;由此可知,在线式不断电系统的输出完全由逆变器来供应,因此不论市电电力品质如何,其输出均是稳定而不受任何影响。

2、电池工作方式

一旦市电发生异常时,将储存于电池中的直流电转换为交流电,此时逆变器的输入改由电池组来供应,逆变器持续提供电力,供给负载继续使用,达到不断电的功能。UPS不间断电源系统的电力来源是电池,而电池的容量是有限的,因此不断电系统不会像市电一般无限制的供应,所以不论多大容量的不断电系统,在其满载的的状态下,其所供电的时间必定有限,若要延长放电时间,须购买长时间型不断电系统。

3、旁路运行方式

当在线式UPS超载、旁路命令(手动或自动)、逆变器过热或机器故障,UPS一般将逆变输出转为旁路输出,即由市电直接供电。由于旁路时,UPS输出频率相位需与市电频率相位相同,因而采用锁相同步技术确保UPS输出与市电同步。旁路开关双向可控硅并联工作方式,解决了旁路切换时间问题,真正做到了不间断切换,控制电路复杂,一般应用在中大功率UPS上。如果在过载时,必须人为减少负载,否则旁路短路器会自动切断输出。

4、旁路维护方式

篇6:UPS不间断电源通用维修技术标准

编制:王雪辉 校对:刘洪钟 审核:曲耀君

1.适用范围 2.卖方的责任 3.规范 4.设计 5.附件 6.检查和试验 7.防腐 8.标记 9.卖方文件

10.不间断电源装置数据表

1.概述 1.1 用途

本技术规格书适用于CPE东北分公司负责的中海石油炼化山东有限责任公司东营港项目油库区工程设计中选用的交流不间断电源装置(UPS)。1.2 范围

本技术规格书包括低压开关柜电气设备的设计、安装和供货的技术要求。1.3 计量单位

除另有说明外,制造厂提供的图纸和文件应采用米、摄氏度、千克等国际单位。1.4 规格及数量

规格: 1x15kVA 数量: 1 套

1.5 中国石油集团工程设计有限责任公司东北分公司(简称CPE东北分公司)保留对本规格书增加、删除、修改的权利。2.卖方的责任

2.1.本规格书与相关法规、标准、数据表、图纸、询价书等之间的任何矛盾应由买方负责澄清。

2.2.不允许用假设来掩盖数据的不足。卖方有责任由买方或其它来源获取可靠数据。

2.3.为确保设备正确的安装、操作及维修,卖方应提供所有必须的或附加的设备,专用工具和附件的清单。即使这些设备在规格书或数据表中未列出。2.4.卖方应列出并全面描述本规格书与有关法规的不同点。3.规范

该系统应满足本规格书及下列最新版法规、刊物、标准、规范的要求。3.1.国家标准

GB3859.1-3-93 半导体变流器 GB6995.1-5-86 电线电缆识别标志

GB4026-92 电器设备接线端子和特定导线线端的识别及应用字母数字系统的通则 GB4942.2-93 低压电器外壳防护等级 3.2.国际标准

IEC73 用颜色和辅助手段标记指示设备和调节器 IEC146 半导体变流器 IEC391 绝缘导线的标记

IEC445 电器端子和用相应符号标志的接线端子的识别方法(包括字母数字标志识别通则)IEC446 根据颜色和数字鉴别导线 IEC478 直流输出稳压电源 IEC529 外壳防护等级

IEC623 可再充电的开启式柱型镍—镉电池

IEC686 交流输出稳压电源

IEC801 工业过程测量和控制设备的电磁兼容性 IEC896 固定式铅酸蓄电池

IEC971 半导体变流器.变流器连接用识别码 4.设计

4.1.使用条件

4.1.1.UPS应安装在划为非爆炸危险环境的封闭的建筑物内,正常的使用条件见IEC146-1-1。4.1.2.电气使用条件

4.1.2.1.正常工作条件下的线电压应为满足IEC-146-2,第3.1h条要求的正弦波。4.1.2.2.UPS的等级应根据IEC146-4,第5.1条定义的电气使用条件来划分。4.2.防护等级

4.2.1.可以接受卖方标准的外壳,但其防护等级应满足IEC-529的如下要求: IP31 IP20 带开启门(带电部件屏蔽)为识别被遮护的元件,隔板应为透明的绝缘材料。4.2.2.冷却方式为在数据表中规定的,并应符合IEC146-1-1的要求。冷却空气孔应仅位于盘的前部或顶部。最好为自然通风,若要求强制通风时,则必须成套提供必要的空气过滤器,风扇和风道。

4.2.3.柜体应有足够的机械强度以用于墙上或地面上安装,并有足够的提升设施。落地安装盘的总高度不应超过2300mm。4.3.运行要求

4.3.1.UPS应将主电源转换成稳定的不间断的电源供给DCS,PLC及其它自动设备。

4.3.2.在买方规定的输入输出电压和频率变化范围内,UPS应能正常地工作并提供连续的额定功率。

4.3.3.异常情况下,如主电源故障或整流器故障等,在买方规定的自激时间内,UPS应能输出电压和频率在规定变化范围内的额定功率。

4.3.4.当输入电压瞬时降至80%额定电压时,系统的特性应不受影响。4.3.5.一路输入,一路输出。4.4.排列

4.4.1.UPS应包括下列主要元件: 电源开关(中性线也应用此开关隔离)整流器 电池 逆变器

静态转换及维护旁路开关 控制,保护及自检系统

配电盘(在询价文件中要求时)电涌保护器

4.4.2.模块化的系统元件应以下列方法安装在盘内,即:为降低内部短路的危险并限制内部故障时伤害的扩大,其主要元件应采用物理隔离。4.4.3.询价文件中附有接线简图(单线图),此图应连同数据表一起阅读。4.5.结构

4.5.1.所有的设备,材料和元件应为标准产品并适用于无人值班的情况。4.5.2.UPS系统为独立系统,除主电源外不需另外提供其它辅助电源。

4.5.3.UPS系统应带所有必须的保护,控制和报警装置。若有特殊要求,应在询价书中规定。4.5.4.为减少备品备件,简化维护和修理,相同的元件,分组件和模块应尽可能地可互换。4.5.5.直流电压与交流输出电压应设有电气隔离措施。

4.5.6.不应使用对环境持续有毒的或国际上认为致癌的材料。

4.5.7.所有元件应为盘面安装,当UPS安装于多个柜内时,柜与柜应为并排安装.4.6.整流器

4.6.1.在所有充电状态下,整流器应有符合IEC478-1规定的恒压及恒流特性。

4.6.2.整流器应有足够的容量在规定的时间内给完全放电的蓄电池再充电并给逆变器负荷瞬时供电。

4.6.3.除逆变器和蓄电池外,整流器不得接其它负荷.4.6.4.快速充电和浮充电间的切换应为自动充电控制。手动操作亦可。4.6.5.整流器故障时应能与负荷隔离。

4.6.6.整流器应有防止冲击电流的慢速起动装置.4.7.蓄电池

4.7.1.蓄电池为符合有关IEC标准的免维护密闭型铅酸蓄电池。

4.7.2.在厂家保证的使用期限内和在最低环境温度(对电池而言)下,蓄电池的容量应能在自放电时间内给逆变器所带负荷供电,同时维持逆变器的输出电压和频率在规定的偏差范围内。

4.7.3.提供的蓄电池应带电解液且完全充电,并配备整套的电池间连接片,连接片应能通过故障电流并绝缘。

4.7.4 蓄电池应安装在柜体内。4.8.逆变器

4.8.1.在接有完全放电的蓄电池和在蓄电池端子上加有快速充电电压时,逆变器应能满足其性能要求。

4.8.2.在温度过高或输出直流电压过高或过低时,逆变器应停止工作。当条件恢复正常后应手动复归。

4.8.3.逆变器应能在5个电气度内与备用电源的频率同步。当逆变器的频率变化超出备用电源频率范围时应自动断开。

4.8.4.当失去逆变器和备用电源间的同步控制时,不应闭锁已经启动的变换过程,而应闭锁自动(固态)切换开关的手动操作。

4.8.5.逆变器应有防止过负荷和短路的限流功能。交流配电线路的保护装置,在其由备用电源自动切回到正常电源时,通过静态开关来启动。

4.8.6.所有主电源切换和控制半导体元件应用熔断器或其它保护装置保护以防其内部故障。4.9.负荷切换和维护旁路开关

4.9.1.所有属于UPS系统的开关应满足IEC146,第5部分的要求.4.9.2.不间断静态负荷切换开关应作为UPS系统的一部分提供,并为进口设备。当逆变器故障或系统过负荷时,应自动切换至备用电源。切换系统应有一个内部防跳装置以防在下游发生不明确的故障时电源间的振动。

4.9.3.当故障清除或负荷已恢复至正常状态,静态开关应自动切回至逆变器输出位置。4.9.4.负荷切换开关的手动操作应有防止误操作的设施。

4.9.5.手动维护旁路开关应作为静态开关的备用电源提供在负荷侧。其布置应如此:当负荷由备用电源供电时,为试验和维修目的,UPS应能隔离。4.10.配电盘

4.10.1.当需要时,应提供符合单线图要求的交流配电盘,其应配备按4.11.7.条款定义的保护。

4.11.控制,保护和自检系统

4.11.1.当对任何主要元件进行维护时,控制电源不应断电。4.11.2.UPS应能就地控制并有状态指示和整定值的读出单元。其最低功能要求应满足数据表及单线图中的要求。

4.11.3.信号和控制装置应平装在柜门上。信号灯和按钮的色标应符合IEC73。4.11.4.控制回路应有专门的短路保护。过负荷装置应有手动复位。4.11.5.整流器和蓄电池的直流线路应设接地故障检测器。4.11.6.保护半导体元件的熔断器应带熔断指示。

4.11.7.交流配电盘的输出回路应有过电流和短路保护,其保护应带有指示保护装置动作的辅助接点。所有接点应串联并接至指示和自检系统。

4.11.8.信号回路应安全可靠。保护线路应根据工作电流原理工作。4.11.9.所有mA信号和其它的调节或控制线路应与其它系统电气屏蔽。4.11.10.UPS应完全自保。故障自检系统应易于发现故障。

4.11.11.自检,保护和报警系统应监视和保护整个UPS系统。此系统应独立于静态控制功能.4.11.12.柜体正面应设一表示UPS系统主要元件和工作状态的模拟显示。4.11.13.应预留数据表中要求的用于遥控信号的接点。若无特殊规定,则输出接点为无压切换接点。

4.12.配线和端子联接

4.12.1.所有的电线和导体应有单独的端子,除非端子是专用于多根导体的。端子间的配线应连续并且不允许有接头。

4.12.2.承受不同电压的端子应分组并用隔板分开。

4.12.3.内部配线应成束或安装在塑料槽盒内或穿缠挠性管保护。

4.12.4.所有的内部连接电缆应从底部进入UPS。密封板,电缆入口,线夹,接地,支撑装置及端子应成套提供。它们应适于在询价书中规定的电缆的型号,规格和数量。电缆密封件为塑料的。设计时应事先考虑在电缆密封件和端子之间留有足够的连接空间。

4.12.5.应配备长度为电缆连接小室宽度的接地母线。连接点的规格和数量应与规定的电缆规格和数量相匹配。不同的接地线应互连。

4.12.6.UPS元件外露导电部分和外壳之间以及外壳和接地母线/接地螺栓之间的电导率应充分维持接地保护线路的连续性。必要时应使用接地跨接线。4.13.电磁兼容性

4.13.1.UPS系统应满足IEC801的要求。

4.13.2.控制系统应不受由于操作,系统内部故障及线路上高频信号所引起的尖峰脉冲和电压波动等的影响。4.14.噪音

4.14.1.在任何负载条件下,UPS系统的声压水平不得超过50dB(A)。4.15 谐波控制

产品设计应尽量减少谐波量的输出,其值不应超过询价书规定。5.附件

5.1.应随UPS系统提供全部用于安装,日常操作和维护用的附件。6.检查和试验

6.1.应在制造厂的车间中根据IEC146-4,第7.3.1条中给定的试验程序对UPS系统进行例行试验。

6.2.应进行功能试验以确保买方规定的所有控制和信号功能。

6.3.应根据IEC146-4的有关条款进行规定的试验。6.4.试验和最终补充检查项目的证明应由买方认可。7.防腐

7.1.所有金属零件应进行防腐处理。

7.2.盘的面层颜色应按制造厂的标准,除非买方规定了特殊的颜色。8.标记

8.1.配线的标记

8.1.1.配线应根据IEC391,3.4.1.a.2.段定义的远端标记方法进行标记。8.2.设备端子的标志

8.2.1.设备端子的标志应符合IEC445的要求。8.3.铭牌

8.3.1.铭牌至少应含有IEC146-1-1.3.11条款要求的所有内容。8.3.2.铭牌应由不锈钢材料或“Resopal”(白-黑-白)制成并固定在设备不动部件上的明显处。

8.3.3.如果其它的铭牌必须安装在可移动部件上时,在这些铭牌中应重现制造厂的系列号和参考数据。

8.3.4.铭牌应安装于易更换处。

8.3.5.当系统被分成几个单独的盘或架运输时,每一部分应分别按卖方提供的方框图或连接图清楚地标记内部连接电缆和端子。

8.3.6.应提供指示设备号和/或说明的其它铭牌。9.卖方文件

9.1.卖方应至少提供买方要求的所有文件。

篇7:UPS不间断电源通用维修技术标准

清中断标志位清定时器1读取A/D转换值计算输出电压偏差表指针到最大返回表头表指针加1正半波?正负半波信号置1正负半波信号置0查正弦表计算PWM占空比更新PWM占空比中断返回

图1 CCP1中断服务子程序

算法实现程序

//-----------------------------//

SPWM信号调制

//-----------------------------#include

#include

//系统配置

__CONFIG(HS&PWRTEN&BOREN&PROTECT&WDTEN);//打开看门狗,选择高速晶振,上电延时复位,掉电复位使能,代码保护 //------------------1 //-----------AD1通道转换--------------------void ad_0(){ AN0;

//选择通道0 //延时,采样电容充电 //开启AD //等待AD结束

//结果转存到变量AD_RES_0 DELAY();ADGO=1;

while(ADGO);

ad_res_0=ADRES;} //-----------AD1通道转换--------------------void ad_1(){ AN1;DELAY();ADGO=1;while(ADGO);ad_res_1=ADRES;if(ad_res_1>132){sin_am-=0.005;if((ad_res_1-132)>10)sin_am-=0.04;} else

if((ad_res_1<=132)&&(ad_res_1>=130))sin_am+=0;else

if(ad_res_1<130){sin_am+=0.005;if((130-ad_res_1)>10)sin_am+=0.04;} if(sin_am>1.6)sin_am=1.6;} //------------AD2通道转换-------------------void ad_2(){ AN2;DELAY();ADGO=1;while(ADGO);ad_res_2=ADRES;2 } const unsigned char

sin_[]={40,50,73,85,100,113,127,141,157,170,180,189,196,200,203,204, //正半周 204,203,200,195,188,179,169,157,144,129,113,96,78,59,39,15 //负半周

};unsigned char sin_num;

//sin函数表查表变量

//------------------void CCP_start(){ CCPR2L=0X0;//设置CCP2,0%的脉宽输出 CCPR1L=0X0;//设置CCP1,0%的脉宽输出 TRISC=0X00;PR2=0Xff;//PORTC are outputs //设置PWM的工作周期,16MHz,PWM周期15.562kHz CCP1M3=1;CCP1M2=1;//CCP1模块PWM模式 CCP2M3=1;CCP2M2=1;//CCP2模块PWM模式 sin_up=1;sin_num=0;sin_am=0;//正负半周SIN函数 //脉宽周期调整计数器 //sin函数的幅值

sin_am=0.3000;//sin函数的幅值 crut_ie=1;} //-------------中断服务程序---------------------void interrupt key_ccp_timer(){ if(TMR2IF&TMR2IE){ TMR2IF=0;//定时器2中断服务函数

if(sin_num==31){sin_num=0;sin_up=!sin_up;} sin_d=sin_[sin_num];

//定时器1中断服务函数 //电流慢保护允许

sin_l=sin_am*sin_d;if(sin_l>=255)sin_l=255;

//限幅

//换向 if(sin_up){CCPR2L=(unsigned char)sin_l;CCPR1L=0;} else {CCPR1L=(unsigned char)sin_l;CCPR2L=0;}

//换向

sin_num++;} CLRWDT();//清除看门狗

if(RBIF&&RBIE){RBIF=0;if((!RB6)&&power_ie)k=1;}

if(TMR1IF&TMR1IE){ TMR1IF=0;tm_sum++;if(tm_sum==31){ tm_sum=0;tmr_s=!tmr_s;tmr_d=1;} } } //-------------------//主程序 main(){ CLRWDT();//清除看门狗

port_init();//端口初始化 init_start();//开机状态 adc_init();//ad通道初始化

//--------------------RC4=0;//继电器关闭 RC3=1;//关闭脉冲封锁

//--------------------TMR1CS=0;//同步模式

//端口b中断服务函数 T1SYNC=0;TMR1H=0XFD;//内部指令周期

TMR1L=0X10;TMR1IE=1;//定时器1初值 //定时器1中断使能

//--------------------------TRISC=0X00;

//端口C输出

TRISC1=TRISC2=1;//RC1,RC2输入模式 PEIE=1;

//外围模块中断使能 //打开定时器2中断使能 //开全局中断

//打开定时器2 TMR2IE=1;GIE=1;

TMR2ON=1;TOUTPS3=0;TOUTPS2=1;TOUTPS1=0;TOUTPS0=0;//定时器2后分频器5分频 TMR1ON=1;power_ie=1;while(1)

{

CLRWDT();if(k){

DELAY();DELAY();DELAY();DELAY();DELAY();DELAY();DELAY();DELAY();DELAY();DELAY();DELAY();DELAY();if(k&&RB6){k=0;power=!power;} if(power){

} power_ie=0;//开关间隔开始计时 RC3=0;RC4=1;

//打开脉冲封锁 //打开继电器

//开机

//开关机标志

//延时 //延时 //清除看门狗

//打开定时器1 //允许开机

CCP_start();//开始SPWM 5

} if(!power){

}

//关机

power_ie=0;//开关间隔开开始计时 crut_if=0;//电流保护标志清零 volue_if=0;//电池电压保护标志清零 RC3=1;

//关闭脉冲封锁

//复位CCP模块 CCP2CON=0;CCP1CON=0;RC2=RC1=0;RC4=0;

//置端口固定电平

//关闭继电器

//------输出电流检测------

if(power_up){

if(ad_res_0>=204){ crut_if=1;crut_tmr=0;crut_ie=0;

}

//高于2v电流慢保护

//电流高于4v,快保护

if((ad_res_0>=102)&&(ad_res_0<204)){

if(tmr_s&&tmr_d&&crut_ie){

} tmr_d=0;crut_tmr++;if(crut_tmr==10){ }

//时基,时基变化标志,保护允许

crut_tmr=0;crut_ie=0;crut_if=1;//保护

} if(ad_res_0<102)//电流正常低于2v { crut_tmr=0;L2_OFF;if(crut_if);} //------电池电压检测------

if(ad_res_2>=102){L1_OFF;if(volue_if);} //电池电压大于2v,if((ad_res_2<102)&&(ad_res_2>=91))//电池低于2v大于1.8v if(ad_res_2<92)//电池低于1.8v { volue_if=1;}

} //-----模拟采集

}

} if(power)ad_1();//在开机状态下检测反馈电压 ad_2();ad_0();//采集电池电压 //采集电流

if(power_ie==0)//开关机时间间隔 {

} if(power_up==0)//上电延时1秒检测电池电压 {

篇8:不间断电源(UPS)及其维护

在对不间断电源UPS进行维护之前, 了解UPS电源的工作原理是关键。UPS电源的工作原理, 其具体内容如下:

1.1当电网供电正常时, 电网输入的电压一路经过滤波器除去电网中的高频干扰, 得到想要的干净的电压, 然后进入充电器对蓄电池充电;另一路进入整流器进行整流, 将交流电转变为平滑的直流电供给逆变器, 这时, 逆变器又将直流电转变成220V、50HZ的交流电提供给负载。

1.2控制驱动:控制驱动是完成整机功能控制的核心。

1.3电源工作过程:当市电正常时, UPS输入交流电通过充电电路对蓄电池进行充电, 同时AC/DC电路将交流电转化为直流电, 再通过脉冲宽度调制技术, 由逆变器将直流电逆变成交流电供给负载, 起到无级稳压的作用, 而当市电停电时, 蓄电池开始放电, 这时蓄电池储存的电能通过逆变器变成交流电提供给负载使用。这样在任何时候, 逆变器都始终处于工作状态, 这样真正实现了对负载提供稳压、稳频的电流以及零转换时间。

2 ups的维护

UPS的维护主要包括四个方面的内容, 分别是主机的维护、日常维护、蓄电池的维护和避免人为操作失误性故障, 关于UPS维护的具体措施下文将逐一进行分析:

2.1 主机的维护

对于UPS主机的维护, 不仅要注意对防尘和易坏零件的维护, 还应检查防雷器、避免频繁的开关机, 以及对UPS的工作环境也有一定的要求:

(1) UPS在正常使用的情况下, 主机的维护工作很少, 主要是防尘和定期除尘, 特别对于煤矿机房使用中, 空气中的灰粒较多, 机内的风机将灰尘带入机内沉积, 当遇到空气潮湿时会引起主机控制混乱而造成主机工作不正常。 (2) 主机的易坏零件主要是风扇和防雷器。定期检查UPS风扇运转的情况, 检查是否有风从背板吹出, 对温度高的地方就更重要。 (3) 防雷器的检查, 主要是看防雷器的指示状态是不是正常, 防雷器的外形是否正常, 是否失效, 接触是否良好。 (4) 避免频繁的开关机, 最好长时间处于开机状态。 (5) ups应工作在干燥、通风、清洁的环境中, 避免热源, 阳光直射。

2.2 ups的日常维护

2.2.1机房工作人员要做好UPS的日检, 月检, 和年检。Ups日检主要检查控制面板, 确认所有的LED指示灯正常, 液晶屏显示的所有参数正常, 面板上没有报警。同时要注意听有无和平时不一样的声音, 检查风扇是否正常运行。由于风扇如果不正常, 在故障的开始, ups还能正常输出, 对其故障不易发现, 但时如果发现不及时, 温度过高, ups就会自动关机。

2.2.2再则就是防雷器的检查。雷击是所有电器的天敌。一定要注意保证ups的有效屏蔽和接地保护。在ups具备有效的屏蔽和良好的保护接地的前提下, 一定要做好电源线和通信线的防雷过压保护。

2.2.3还有就是要注意在ups输出端禁止接有带感性的负载, 而对于通信机房来说, ups的输出主要是网络通讯设备.使用Ups电源时, 应遵守产品说明书中的有关规定, 保证所接的火线、零线、地线符合要求, 机房工作人员不得随意改变其相互顺序。

2.2.4严格按正确的开机、关机顺序进行操作, 以免误操作损坏ups。

2.2.5严禁频繁地关闭和开启ups, 正常情况下关闭ups电源后, 至少要等6秒后才能开启ups电源, 否则ups可能进入“启动失败”的状态, ups即无市电输出又无逆变输出。

2.2.6严禁ups超负使用。

2.3 蓄电池的维护

蓄电池可以说是ups的核心, 对于蓄电池的维护, 可以从以下几个方面入手:

(1) 蓄电池对环境温度要求较高, 工作环境一般要求在20℃~25℃之间, 低于15℃时, 其放电容量下降, 温度每降低1℃, 其容量下降1%, 而温度过高 (大于30℃) 其寿命就会缩短。 (2) 电池不宜放电至低于预定的终止电压, 否则将导致过放电, 而反复的过放电则会导致容量难以恢复。 (3) 蓄电池放电必须具备一定的条件, 首先可能在市电可以保障的时候, 这样可以保证假如UPS有故障, 有负载不会有影响。 (4) 由于蓄电池的内部化学反应不是完全可逆的, 完全深度放电的次数是有限的, 不能对电池进行频繁的深度放电, 那样对电池的容量会有损坏。蓄电池的容量下降到80%以下, 蓄电池就进入了急剧衰退的状态下, 衰退期很短, 可能在一次核对放电后几个月就失效了, 而在后面的时间中, 蓄电池组就存在很大的事故隐患。 (5) 对于不经常停电的地方, 应每隔一个季度对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, 以便让蓄电池维持良好的充放电特性, 延长使用寿命。 (6) 电池的放电要求, 一般ups对电池放电有放电保护装置, 也就是放电至保护关机后, 电池又可以恢复到一定电压, 但此时不能重新开机, 否则会使电池过放电, 会损坏电池的使用寿命。 (7) 注意防雷击。要保证避雷措施一定有效, 同时要有有效的保护接地。 (8) 要定期对ups电源进行维护工作, 清除机内的积尘。 (9) 要定期测量蓄电池的电压, 如要发现不正常的情况一定查出原理, 及时更换有问题的电池。 (10) 要对电池核对性放电, 电池的核对性放电不是追求放出电池容量的百分之多少, 而是要关注并发现有问题的电池, 经过对有问题的电池的核对性放电实验, 可以防止事故, 以免放电中有问题的电池恶化为反极电池。

2.4 避免人为操作失误性故障

在日常工作中, 由于维护人员的疏忽未及时发现故障隐患, 或发现了却未及时采取相应措施而导致的UPS故障也非常常见。UPS运行时应按时对电池进行维护, 发现有容量明显降低的电池, 应立即更换。因为电池的损坏过程有的是逐渐积累造成的, 也有的是瞬间发生的。在对蓄电池的维护中就曾遇到过此类情况, 做月维护时个别电池虽然浮充电压稍低, 但还未到完全不能使用的程度, 而在当月市电停电后, 有一组电池却完全不能放电。所以, 一旦发现电池有故障时, 要及时进行更换, 以免酿成事故。

3 结束语

综上所述, 不间断电源 (UPS) 及其维护是一项综合的系统工程, 具有长期性和复杂性。在维护不间断电源 (UPS) 的过程中, 对ups的维护应在了解UPS工作原理的基础上, 制定并严格遵循科学有效的方法, 注重主机的维护、日常维护、蓄电池的维护以及避免人为操作失误性故障, 不断探索维护不间断电源 (UPS) 的策略, 使ups的故障率降低到最小程度, 只有这样, 才能不断提高不间断电源 (UPS) 的维护水平, 不间断地为设备提供安全、可靠的洁净电源。

参考文献

[1]陈素申.UPS电源的工作原理及维护[J].广播电视信息 (下半月刊) , 2008 (03) .

[2]赵淑珍, 何伟.浅析通信电源系统的维护与使用[J].黑龙江科技信息, 2010 (33) .

[3]沈经颖.浅议静态不间断电源 (USP) 技术现状与发展前景[J].中国高新技术企业, 2008 (06) .

篇9:UPS不间断电源浅谈

关键词:UPS 储能电池 逆变器 整流器 静态开关

0 引言

对于商业和工业工艺装置而言,连续的优质电源供应是非常关键的。电源中断甚至微小的扰动都将打断工艺链条,最终造成系统停止运行。因此,UPS系统的关键功能就是保护那些不能承受轻微电压扰动或冲动的装置(也称为用户或负载)的电源供应。公用工程提供的未经滤波的电源可能会含有谐频、低谷、峰值或其他噪音。在电源链条中引入一个或多个UPS系统可以有效地消除这些类似的扰动。更为重要的是,在断电条件下,UPS可以紧急填补电源缺口。当遇到这种情况时,系统将自动地切换为大的电池组,汲取所需的电源,直到主干线电源恢复为止。

1 UPS电源系统

不同的应用要求下,负载可以分为直流负载和交流负债两大类。为此,UPS电源又有三种主要的类型:经过双转换(AC电流转换为DC电流,再将DC电流转换为更加纯净的AC电流)的AC UPS,实现将AC电流转换为DC电流的DC整流器/充电器,和实现将DC电流转换为AC电流的AC逆变器。UPS出现的形态不一样,但其原理和主要功能基本相同。UPS电源系统主要有5部分组成:整流系统、储能(电池组)/净化系统、逆变系统、静态开关控制和旁路系统。系统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(该变化应满足系统要求),输出幅度基本不变的整定电压。储能净化功能由储能电池组来完成,由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除,整流后的电压仍存在干扰脉冲。储能电池除可存储直流电能的功能外,对整流器来说就像接了一只大容器,其等效电容量的大小,与储能电池容量大小成正比。由于电容两端的电压是不能突变的,即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰,起到了净化功能,也称对干扰的屏蔽。频率的稳定则由变换器来完成,频率稳定度取决于逆变器的振荡频率的稳定程度。为方便UPS电源系统的日常操作与维护,设计了系统静态开关,主机自检故障后的自动旁路开关,检修旁路开关等开关控制。

2 UPS电源工作原理

一般的UPS主要有以下几种工作模式:正常工作模式、电池工作模式、旁路工作模式和充电器工作模式。

2.1 正常工作模式 在正常情况下,UPS系统给负载供电,如图一实箭头所示。UPS系统从电网获取电能,经过隔离自藕变压器降压或者升压、全波整流、电容/电感滤波,输出直流电压供给逆变电路,同时给储能电池组充电。逆变电路由大功率IGBT模块组成,实现直流电到交流电的转换。逆变电路产生的交流电经过静态开关控制输出,供给负载。当电网电压超出正常工作范围,或者突然停电时,整流器关闭,储能电池组给逆变电路供电,见电池工作模式,如图二所示。当负载严重过载,逆变电路获得的直流电源不足以维持逆变器的正常工作时,系统转去旁路工作模式,如图三所示。

2.2 电池工作模式 当市电电网不再稳定超出正常工作范围,或者电网失电时,整流器不再工作,此时电池组立即接替整流器给逆变电路提供电源,如图二所示。

储能电池组的容量取决于负载功率的大小,原则上负载功率越大,要求储能电池的容量越大。当负载功率确定后,电池容量主要取决于其后备时间的长短,这个时间因各企业情况不同而不同,主要由备用电源的接入时间来定,通常在几十分钟或几个小时,乃至于几十个小时不等。从整流器供电到电池组供电没有切换时间,当电池组能量即将耗尽时,UPS系统发出报警信号,并在电池放电下限点停止逆变器工作。如果在电池组能量耗尽之前,电网电压恢复供电,则系统自动转回正常整流器工作模式,供给逆变器,同时给电池组进行充电。反之,如果此时旁路电源正常,则系统自动切换到旁路系统,否则系统就将停止工作。

2.3 旁路工作模式 当逆变器由于整流器不能正常供电、或者储能电池组能量不足而无法工作,或者由于负载严重过载,而不能给负载提供足够的能量时,系统自动转去旁路工作模式,如图三所示。当负载恢复正常,或者系统恢复正常供电条件时,系统自动会从旁路工作模式切换回正常工作模式。

2.4 充电器工作模式 当UPS系统工作在充电器工作模式时,整流器仅仅对储能电池组充电,系统不对负载供电,如图四所示。

3 UPS电源系统的功能完善

为了完善UPS电源系统的功能,一些先进的技术应用到了UPS上。

3.1 多机并行工作 传统的UPS电源系统多为单机系统,也就是说当UPS系统出现故障时,负载只能通过旁路供电。对于某些要求严格的用电设备,显然这种方案是不能完全解决实际需要的,于是并机系统应运而生了。并机系统从外形上看就是有两台单机系统同时工作,两台单机之间互有联系。正常工作时,两台系统同时工作并各自承担50%的负载。当一台系统出现故障而不能正常工作时,另一台系统自动承担全部的负载,反之亦然。这种冗余的设计方式无疑大大提高了系统的稳定性,确保了关键负载的正常工作。并机系统的技术现在已经非常成熟,最多8台并机运行的设计方案时常可以看到,当然,UPS电源系统的价格相应要贵许多。

3.2 远程控制

IT技术的发展,成就了UPS系统的远程控制。对于某些特定场合,人类是不可能全天候呆在设备机房的,比如海上钻井平台。此时,需要我们可以远程控制设备,监测数据参数。智能控制模块和通信模块的面世也就显得尤为重要。

参考文献:

[1]美国GUTOR公司提供.PEW1000系列UPS用户说明书.

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