ups不間斷電源篇1
關(guān)鍵詞：不間斷電源；概念；優(yōu)點(diǎn)；維護(hù)
中圖分類號(hào)：TN86 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599 (2012) 11-0000-02
一、引言
作為一種不間斷電源供應(yīng)的系統(tǒng)設(shè)備—UPS已經(jīng)在多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家得到廣泛應(yīng)用，比如早期的醫(yī)院手術(shù)室，電視臺(tái)的節(jié)目播出以及尖端軍事國(guó)防科技應(yīng)用，UPS的出現(xiàn)極大地緩解了緊急情況的電力供應(yīng)，從而最大限度的減少了不必要的損失。當(dāng)然，隨著IT技術(shù)的迅猛發(fā)展，圖像以及文字處理技術(shù)越來越多的成為計(jì)算機(jī)處理并貯存的一部分，UPS電源系統(tǒng)就成為這些應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備中的一個(gè)不可缺少的部分。假如計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)、服務(wù)器、各種傳輸設(shè)備突然出現(xiàn)斷電的意外事故，不單單是數(shù)據(jù)以及程序丟失的問題，而且更為嚴(yán)重的是可能會(huì)造成計(jì)算機(jī)的硬盤陣列的損壞以及整個(gè)通信的中斷。如果這些數(shù)據(jù)的丟失或者是通信的中斷將會(huì)給我們的生活和工作造成極為嚴(yán)重的后果。
二、UPS不間斷電源系統(tǒng)的概念及分類
UPS是不間斷電源系統(tǒng)的英文簡(jiǎn)稱，而英文為Uninterruptible Power Supply，基于字面的意思就是當(dāng)電源異?；蛘咧袛鄷r(shí)候能夠不間斷的提供電力，從而維持計(jì)算機(jī)等設(shè)備能正常操作的一種設(shè)備。不間斷電源系統(tǒng)不僅可以對(duì)質(zhì)量不良的電源進(jìn)行濾除噪音、穩(wěn)壓以提供使用者穩(wěn)定純凈的電源而且能在輸入電源中斷時(shí)立即提供給各種設(shè)備穩(wěn)定而純凈的電源。所以用戶特別是在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及通信設(shè)備上接入不間斷電源系統(tǒng)就像是購(gòu)買了人身保險(xiǎn)一樣，有備無患。同時(shí)根據(jù)工作性質(zhì)的不同UPS不間斷電源系統(tǒng)大致可分為以下幾種：分別為在線式、在線互動(dòng)式以及離線式。
（一）什么是在線式不間斷電源系統(tǒng)呢？一般在機(jī)械術(shù)語中，其指由逆變器輸出負(fù)載電力，只有當(dāng)UPS出現(xiàn)故障的時(shí)候，整個(gè)系統(tǒng)才會(huì)轉(zhuǎn)為才會(huì)轉(zhuǎn)為旁路輸出負(fù)載。這種電源系統(tǒng)一般的特點(diǎn)為：
1.由于輸出至負(fù)載之電力會(huì)通過UPS處理，因此輸出電源質(zhì)量最高。
2.無轉(zhuǎn)換時(shí)間。
3.保護(hù)性最高，對(duì)市電噪聲衰減能力最佳。
（二）在線互動(dòng)式不間斷電源系統(tǒng)是逆變器會(huì)作為充電器，當(dāng)旁路經(jīng)變壓器輸出給負(fù)載。當(dāng)另外一種情況出現(xiàn)，比如斷電的時(shí)候，逆變器則將電池能量轉(zhuǎn)化為交流電輸出給負(fù)載。其特點(diǎn)是：
1保持雙向性轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)。
2.UPS不間斷電源系統(tǒng)的電池回充時(shí)間比較短。
3.保護(hù)性介于在線式與離線式UPS之間。
（三）離線式不間斷電源系統(tǒng)一般是指一條直通路徑，而這條路徑是平常市電走旁邊的，一般是直接供電給負(fù)載。通常只有停電的時(shí)候，才能由電池來提供電力。離線式不間斷電源系統(tǒng)同一般的特點(diǎn)為：
1.當(dāng)市電正常供給的時(shí)候，UPS對(duì)市電幾乎沒有任何處理而直接輸出到負(fù)載。
2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、控制容易、低成本特性。
三、機(jī)房的供電特點(diǎn)及使用UPS供電的優(yōu)點(diǎn)
（一）因?yàn)榻^大多數(shù)的設(shè)備都屬于計(jì)算機(jī)應(yīng)用類型的。根據(jù)這一特點(diǎn)要求，對(duì)于機(jī)房專用設(shè)備的供電要求，普通計(jì)算機(jī)機(jī)房對(duì)電網(wǎng)電源的供電要求首先必須得到滿足。
1.電壓波動(dòng)380V小于或等于5%，220V小于或等于5%。
2.其設(shè)備頻率的變化范圍必須小于1%。
3.相數(shù)為三相四線制/單相三線制或三相五線制。
（二）由于大部分專用設(shè)備要求供電的等級(jí)是比較高的。一般來說假如突然中斷供電，所造成的經(jīng)濟(jì)損失將會(huì)不可估量這位一級(jí)負(fù)荷。而另外一種情況是中斷供電對(duì)生產(chǎn)通信造成一定程度的影響，這種情況為二級(jí)負(fù)荷。而計(jì)算機(jī)大部分設(shè)備例如接收器、網(wǎng)關(guān)與服務(wù)器等介于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷之間。一般的用戶供電要求介于需建立帶備用的供電系統(tǒng)與不帶電之間。而比如特殊情況，像經(jīng)常發(fā)生較長(zhǎng)時(shí)間停電的單位，企業(yè)應(yīng)該考慮配置發(fā)電機(jī)，另外其容量不小于UPS電源額定輸出功率的兩倍。
（三）而對(duì)于業(yè)務(wù)機(jī)房而言，所需要的UPS可能要求更高，一般都是中小型UPS電源且負(fù)荷有不斷擴(kuò)容的趨勢(shì)。比如，一般的省廳或者機(jī)關(guān)部門單位其機(jī)房的負(fù)荷都小于10KVA，因此屬于比較小型的UPS電源。其他的市政單位其電力負(fù)荷多數(shù)介于10至50KVA之間，隸屬中型UPS電源。而小型UPS多數(shù)采用單相輸入加單相輸出的工作模式，而大中型UPS采用的是三相輸出的工作模式。
四、UPS電源工作系統(tǒng)使用的優(yōu)點(diǎn)
（一）UPS電源系統(tǒng)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)格也明顯要貴一大截。比較適用于計(jì)算機(jī)、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。
（二）離線式UPS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。
（三）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)之間可以通過數(shù)據(jù)接口(如RS-232串口)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，通過監(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。
五、不間斷電源系統(tǒng)的維護(hù)及保養(yǎng)的簡(jiǎn)略介紹
（一）UPS的工作質(zhì)量與壽命與UPS電源的工作環(huán)境息息相關(guān)，所以用戶在使用的時(shí)候，應(yīng)該對(duì)其周圍的環(huán)境進(jìn)行定點(diǎn)定時(shí)的檢測(cè)與偵測(cè)，如果環(huán)境的溫度變化的過快的話，可能會(huì)對(duì)其征程的工作造成嚴(yán)重的影響。另外一方面，電池組的維修與保養(yǎng)也會(huì)對(duì)UPS電池組的壽命起到關(guān)鍵作用。其次在維修使用的時(shí)候需要使用絕緣效果良好的工具，并且嚴(yán)格按照操作說明書或有關(guān)的電工手冊(cè)，保證所接的地線火線以及零線都符號(hào)要求，不得隨意更改他們之間的相互順序。
（二）由于UPS長(zhǎng)期處于開機(jī)狀態(tài)，所以盡量不要帶負(fù)載開啟UPS。要注意開機(jī)時(shí)候的先后順序，先打開UPS電源，再開啟負(fù)載電源，而關(guān)機(jī)的時(shí)候應(yīng)該按照相反的順序來進(jìn)行。UPS的開關(guān)次數(shù)不宜太過于頻繁，關(guān)閉后要等6秒之后才能再開機(jī)。否則，可能出現(xiàn)既無市電輸出，有沒有逆變器輸出的“啟動(dòng)失敗”的狀態(tài)。
（三）UPS使用的注意事項(xiàng)
1.UPS的使用環(huán)境應(yīng)注意通風(fēng)良好，利于散熱，并且保持周圍環(huán)境的整潔。
2.切勿帶感性負(fù)載，如點(diǎn)鈔機(jī)、日光燈、空調(diào)等，以免造成損壞。
3.UPS的輸出負(fù)載控制在60%左右為最佳，可靠性最高。
4.UPS帶載過輕（如1000VA的UPS帶100VA負(fù)載）有可能造成電池的深度放電，會(huì)降低電池的使用壽命，應(yīng)盡量避免。
5.適當(dāng)?shù)姆烹?，有助于電池的激活，如長(zhǎng)期不停市電，每隔三個(gè)月應(yīng)人為斷掉市電用UPS帶負(fù)載放電一次，這樣可以延長(zhǎng)電池的使用壽命。
6.對(duì)于多數(shù)小型UPS，上班再開UPS，開機(jī)時(shí)要避免帶載啟動(dòng)，下班時(shí)應(yīng)關(guān)閉UPS；對(duì)于網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的UPS，由于多數(shù)網(wǎng)絡(luò)是24小時(shí)工作的，所以UPS也必須全天候運(yùn)行。
7.UPS放電后應(yīng)及時(shí)充電，避免電池因過度自放電而損壞。
六、結(jié)語
綜上所述，UPS電池的正確使用與維護(hù)需要由市級(jí)各單位的工作人員以及相關(guān)工作者的互相配合，而UPS不間斷電源系統(tǒng)的故障率的降低，對(duì)一些重要的系統(tǒng)比如經(jīng)濟(jì)、金融和銀行等單位起著越來越重要的作用。
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ups不間斷電源篇2
大功率在線式UPS的基本原理是把交流電整流成直流電，讓直流電對(duì)電池組充電，同時(shí)，再把直流電逆變成交流電對(duì)負(fù)載供電，配合不間斷的靜態(tài)旁路開關(guān)，實(shí)現(xiàn)負(fù)載不間斷的供電。通過UPS的保護(hù)，還可以凈化電源，消除市電的浪涌干擾和波動(dòng)干擾，提高負(fù)載設(shè)備的供電質(zhì)量。UPS采用的大功率器件的穩(wěn)定性以及控制電路的可靠性，直接關(guān)系到UPS的性能。梅蘭日蘭GALAXY PW系列UPS采用的是第三代大功率IGBT（絕緣柵雙極形三極管），具有高功率、低功耗、高速開關(guān)、低驅(qū)動(dòng)功率和高可靠性的優(yōu)點(diǎn)。輸出控制采用負(fù)反饋脈寬可調(diào)的控制方式，實(shí)現(xiàn)較高的頻率、相位穩(wěn)定精度的要求。梅蘭日蘭UPS的控制系統(tǒng)采用全數(shù)字化動(dòng)態(tài)信號(hào)處理DSP(Digital Sign Processor)控制技術(shù)，達(dá)到32位的數(shù)字器件和10ns的運(yùn)算速度，獲得快速、精確的跟蹤能力，使得控制更準(zhǔn)確、更可靠。整流器、逆變器、靜態(tài)旁路和通信接口均使用獨(dú)立的CPU控制，采用多重總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，降低了各控制電路板之間的兼容性要求，減少了用戶的維護(hù)成本。整機(jī)的平均無故障時(shí)間MTBF（Mean Time Between Failures）可達(dá)到20～30萬小時(shí)。
廣播電視安全播出的需要，要求不見斷、高可靠、高質(zhì)量的供電保障，UPS在整個(gè)供電環(huán)節(jié)就顯得尤為重要。我們?cè)谠幸慌_(tái)梅蘭日蘭GALAXY PW 60KVAUPS前提下，增加一臺(tái)同型號(hào)的UPS，采用單機(jī)冗余并聯(lián)連接，連接方式如圖1。
兩臺(tái)UPS并機(jī)運(yùn)行，共同對(duì)負(fù)載供電，靜態(tài)開關(guān)具有冗余備份，令UPS具有兩倍的過載能力。冗余并聯(lián)可消除瓶頸故障點(diǎn)，進(jìn)一步提高UPS的可靠性，把UPS的平均無故障時(shí)間（MTBF)提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)；提高負(fù)載的過載和耐沖擊的能力，從空載到100％負(fù)載階躍變化時(shí)對(duì)輸出電壓的影響更??；提高了三相不平衡的承載能力；在并聯(lián)系統(tǒng)中的一臺(tái)UPS發(fā)生故障或者維修時(shí)，負(fù)載仍能保證由UPS供電，可做到脫機(jī)維修，這是提高并機(jī)系統(tǒng)可靠性的
關(guān)鍵所在。梅蘭日蘭UPS要求并機(jī)的UPS必須型號(hào)相同、功率相同，并且必須處理和控制好并機(jī)過程中相關(guān)的問題
和注意事項(xiàng)。下面我們從幾個(gè)部分來探討UPS并機(jī)過程中的一些問題和處理。
1、輸入整流部分
（1）UPS的輸入電流控制保護(hù)和輸入相序要求
我們執(zhí)行的是三相五線制的TN-S標(biāo)準(zhǔn)，A、B、C三相為正相序輸入，N線和PE地線分開，并把PE線可靠連接到等電位接地體，防止高能雷電的浪涌干擾。梅蘭日蘭UPS的輸入整流部分，采用的是六脈沖橋式硅堆整理電路，可設(shè)置延時(shí)啟動(dòng)，避免多臺(tái)UPS同時(shí)啟動(dòng)沖擊配電系統(tǒng)，尤其是沖擊是發(fā)電機(jī)組。整流器/充電器的延時(shí)啟動(dòng)和電流的斜坡啟動(dòng)，時(shí)序波形如圖2，通過可控硅導(dǎo)通角的控制，逐步增加輸入電流，可實(shí)現(xiàn)整流器/充電器的輸入限流，避免對(duì)發(fā)電機(jī)組造成沖擊，有利于發(fā)電機(jī)組的平穩(wěn)運(yùn)行，在發(fā)電機(jī)組的功率不夠時(shí)，可減少充電電流，或者自動(dòng)讓電池放電，補(bǔ)充不足的能量，使發(fā)電機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)行，并延長(zhǎng)整個(gè)系統(tǒng)的供電時(shí)間。
輸入時(shí)序控制和斜波啟動(dòng)的設(shè)計(jì)，必須確保三相輸入為正相序。反相序會(huì)造成整流器啟動(dòng)時(shí)，瞬間相電流過大，為了保護(hù)整流電路，會(huì)燒毀輸入端的精密電流保險(xiǎn)器，同時(shí)，也要求UPS在開機(jī)的時(shí)候必須延時(shí)10秒鐘，等整流電流平穩(wěn)之后，再啟動(dòng)逆變器。輸入端的另一個(gè)問題是輸入電路振蕩而產(chǎn)生的諧波問題。梅蘭日蘭UPS采用的大功率的整流硅堆和直流濾波電容，會(huì)造成輸入波形振蕩，表現(xiàn)出來的就是輸入端的高次諧波。
（2）抑制諧波失真，減少對(duì)前端供電設(shè)備及電網(wǎng)的影響
因?yàn)檎骱驼袷幍脑?，UPS系統(tǒng)會(huì)在電源輸入端產(chǎn)生多次諧波，輸入電流波形圖如圖3，標(biāo)準(zhǔn)的50Hz的正弦基波，因?yàn)槎啻沃C波的疊加，造成輸入電流波形歧變。從諧波分量圖可以看出，其中影響較大的是五次諧波和七次諧波分量，五次諧波的幅度達(dá)到基波的55％左右，七次諧波的幅度達(dá)到基波的30%左右。諧波電流的危害會(huì)造成電網(wǎng)電壓的失真度升高；中線電流有效值升高；補(bǔ)償電容中電流增大；控制電路出現(xiàn)干擾等問題，諧波的影響還會(huì)增加無功功率，造成輸入功率因素下降。兩臺(tái)UPS并聯(lián)后，諧波分量也會(huì)疊加，將對(duì)供電電網(wǎng)造成影響，特別是當(dāng)發(fā)電機(jī)供電的時(shí)候。因?yàn)榻涣靼l(fā)電機(jī)的阻抗大于變壓器阻抗，交流發(fā)電機(jī)的輸出瞬態(tài)阻抗表示為 X″d，對(duì)于第n諧波，交流發(fā)電機(jī)表現(xiàn)出的阻抗將變?yōu)閚倍的X″d，所以過大的高次諧波會(huì)致使發(fā)電機(jī)發(fā)熱過載。如果UPS負(fù)載較大，從投資和應(yīng)用角度來看，有效的抑制高次諧波顯得尤為必要。
梅蘭日蘭公司相應(yīng)的諧波抑制選件，一般的方法有無源諧波濾波器和有源諧波濾波器，無源的諧波濾波器采用的是LC電路，只能消除某次諧波電流，成本低，但濾波效果較有限。一般選用的是有源諧波濾波器，基本原理是把有源諧波調(diào)節(jié)器與電源和非線性負(fù)載并聯(lián)連接在一起，通過快速傅立葉變換（Fast Fourier Transform）方法進(jìn)行諧波的采樣，然后提供一個(gè)諧波電流，此電流與被負(fù)載消耗的諧波電流總量相當(dāng)，可以用來補(bǔ)償所有的諧波（包含各次諧波），也可以針對(duì)幾個(gè)特定的諧波進(jìn)行補(bǔ)償；這種調(diào)節(jié)器甚至可以自動(dòng)地去消除幾個(gè)不穩(wěn)定的諧波或產(chǎn)生系統(tǒng)諧振的諧波次數(shù)。通過無功功率補(bǔ)償與諧波電流補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)合，通過有效的調(diào)節(jié)配置，可以使負(fù)載的總功率因數(shù)提高到接近1，提高自備發(fā)電機(jī)的可靠性。在負(fù)載功率較大的情況下，可選用梅蘭日蘭SineWaveTM 和 SineWave PCSTM 系列有源諧波調(diào)節(jié)器，作為諧波抑制和功率補(bǔ)償。
2、逆變輸出部分
減少并機(jī)UPS的環(huán)流，均分負(fù)載，提高并機(jī)效率和可靠性。并聯(lián)的UPS必須在同一電網(wǎng)供電，在這種情況下，UPS的逆變器永遠(yuǎn)在跟蹤旁路的市電，由于這些UPS都在跟蹤同一路市電，也就相當(dāng)于在相位上跟蹤。這些UPS在頻率和相位上都是一致的，雖然可以并聯(lián)，但這種并聯(lián)并不保險(xiǎn)，主要原因如下。雖然它們都在頻率相位上跟蹤旁路，但在相位上有超前和落后之分，一般大容量UPS的相位跟蹤誤差為±3度，如果這兩臺(tái)并聯(lián)的UPS一個(gè)為＋3度，另一個(gè)為－3度，那么它們兩個(gè)并聯(lián)后都有可能在相位上差6度，這就可能使輸出電壓相差二十幾伏，將會(huì)在UPS輸出端造成很大的環(huán)流，使逆變器因過載而燒毀。另外，雖然是同型號(hào)、同規(guī)格的UPS逆變器，但逆變參數(shù)和變壓器參數(shù)的微小差異會(huì)導(dǎo)致輸出電壓不一樣，比如一個(gè)218V，另一個(gè)221V，也將在UPS輸出端造成很大的環(huán)流。以上兩方面的差異都會(huì)導(dǎo)致輸出電壓的不一樣，一方面形成環(huán)流，另一方面兩臺(tái)UPS向負(fù)載輸送的電流也不一樣，很可能造成一臺(tái)過載的，以上兩項(xiàng)指標(biāo)雖然可以通過調(diào)整而達(dá)到基本一致，但隨著UPS的時(shí)間和工作參數(shù)的變化，這種平衡很快就會(huì)失去，所以說，不加任何措施的UPS并聯(lián)系統(tǒng)，其可靠性不一定比單臺(tái)UPS高，甚至還要低。并聯(lián)連接要解決的關(guān)鍵問題是處于并機(jī)狀態(tài)的兩臺(tái)UPS逆變器，應(yīng)在同時(shí)同步跟蹤交流旁路電源的條件下，滿足同幅度、同頻率和同相位的要求，以達(dá)到均分負(fù)載和環(huán)流為零的目的。
UPS并聯(lián)連接方式還有一個(gè)重要的指標(biāo)就是電流均分，也就是說必須保證并聯(lián)的每臺(tái)UPS的輸出電流是總輸出電流的1/N，兩臺(tái)UPS并機(jī)連接，就要求兩臺(tái)UPS的輸出電流相等，至少其相互之間的最大不平衡度要求要在要求的范圍之內(nèi)（一般小于2％）。
梅蘭日蘭PW 系列UPS對(duì)減少環(huán)流和負(fù)載均分的處理，采用負(fù)載同步跟蹤方式來實(shí)現(xiàn)，設(shè)置一臺(tái)作為導(dǎo)航機(jī)，讓導(dǎo)航機(jī)的逆變輸出控制跟蹤靜態(tài)旁路的市電的相位和頻率，其他并機(jī)的UPS通過通訊板和高速通訊線路跟蹤導(dǎo)航機(jī)的逆變輸出，從而確保兩臺(tái)UPS輸出相位、頻率和幅度控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。為了消除跟蹤的瓶頸故障點(diǎn)，并機(jī)的UPS系統(tǒng)還具有互為跟蹤的同步功能，即誰優(yōu)先跟蹤市電，誰就作為導(dǎo)航機(jī)，其逆變器輸出為另一臺(tái)UPS跟蹤。同時(shí)采用電壓負(fù)反饋、電流前饋、電流局部循環(huán)等技術(shù)，提高并機(jī)UPS的承載能力，實(shí)現(xiàn)精確的電流與負(fù)載均分。
3、 電池維護(hù)部分
在正常工作時(shí)，電池一直處于浮充狀態(tài)。如果長(zhǎng)時(shí)間不讓電池放一部分電能，對(duì)電池正?；瘜W(xué)反應(yīng)不利。建議每月人為地放電一次，讓電池放掉的電能最好占電池組總?cè)萘康?0～30％。這樣做是為了激活電池的惰性，恢復(fù)電池的儲(chǔ)能容量。任何一節(jié)電池故障都可能造成UPS后備顯示時(shí)間的失真，定期了解電池組的工作狀態(tài)，通過放電測(cè)試，可以了解電池組的放電特性，如圖4，從圖中我們可以看出并機(jī)的兩臺(tái)UPS二十分鐘的放電特性，兩臺(tái)UPS的電池的型號(hào)不同，使用壽命不同，表現(xiàn)出來的放電特性也不一樣。在測(cè)試負(fù)載一樣的情況下，可以比較出電池放電時(shí)的恒壓能力，從而也反應(yīng)出電池組的性能，恒壓能力越好，電池組的性能也就越好。如果放電時(shí)間越長(zhǎng)，表現(xiàn)出來的放電特性差異將會(huì)越明顯。
4、其他注意事項(xiàng)
根據(jù)UPS對(duì)大多數(shù)用戶負(fù)載需求的設(shè)計(jì)， 適當(dāng)?shù)呢?fù)載才能提高UPS的工作效率，效率和功率關(guān)系圖如圖5，負(fù)載在達(dá)到滿載的25％左右，效率可達(dá)到91％。在改造前后，負(fù)載不變的情況下，并機(jī)的兩臺(tái)UPS均分負(fù)載，相當(dāng)于單臺(tái)UPS的負(fù)載減少了一半，應(yīng)該確保負(fù)載達(dá)到25％以上，有助于提高UPS的工作效率，高效率可減少因自身?yè)p耗而產(chǎn)生熱量，提高轉(zhuǎn)換效率，有利于冗余并聯(lián)和長(zhǎng)期運(yùn)行。
確保并機(jī)UPS正常的運(yùn)行并達(dá)到最佳的工作狀態(tài)，定期的維護(hù)保養(yǎng)是必須的。UPS是精密的電源設(shè)備，發(fā)熱量大，通過大量的散熱風(fēng)扇冷卻，灰塵顆粒隨氣流流動(dòng)，會(huì)造成精密電路板上大量的灰塵顆粒附著，時(shí)間久了或者室內(nèi)濕度變化都可能引起UPS的不穩(wěn)定。定期的維護(hù)可以清理附著的灰塵，定期了解兩臺(tái)UPS的工作狀態(tài)和老化程度，定期觀察每臺(tái)UPS的參數(shù)，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整UPS的輸出參數(shù)和分擔(dān)的功率，減少兩臺(tái)UPS因?yàn)槠骷町惗a(chǎn)生的環(huán)流，提高并機(jī)UPS的可靠性。
ups不間斷電源篇3
關(guān)鍵詞：UPS（不間斷電源）； 雙電源切換；高壓離心機(jī)壓縮機(jī) ；維護(hù)保養(yǎng)
中圖分類號(hào)：TJ07文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一．UPS（不間斷電源）系統(tǒng)概述
UPS（Uninterruptible Power System ），即不間斷電源，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。主要用于給單臺(tái)計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)。當(dāng)市電輸入正常時(shí)，UPS 將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用，此時(shí)的UPS就是一臺(tái)交流市電穩(wěn)壓器，同時(shí)它還向機(jī)內(nèi)電池充電；當(dāng)市電中斷（事故停電）時(shí)， UPS 立即將機(jī)內(nèi)電池的電能，通過逆變轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)交流電，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 設(shè)備通常對(duì)電壓過大和電壓太低都提供保護(hù)。其中它的一些基本參數(shù)有:
(1)負(fù)載 負(fù)載可分三類，10kV?A以下為小負(fù)載，10～60kV?A為中負(fù)載，60kV?A以上為大負(fù)載。
(2)輸出電壓的諧波含量(失真) 諧波電壓對(duì)電路中的參考電壓及低電壓工作的邏輯電路會(huì)造成噪聲。
(3)階躍負(fù)載 當(dāng)一部分負(fù)載接通或斷開時(shí)，都會(huì)使負(fù)載產(chǎn)生階躍變化。由于UPS不能瞬時(shí)更正這種突然變化的電流9輸出電壓就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化。小負(fù)載由于只接很少的設(shè)各，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)100%的階躍負(fù)載。中等負(fù)載出現(xiàn)的階躍不超過50%。而大負(fù)載只有在不正常的運(yùn)行狀態(tài)下才可能出現(xiàn)超過z5%的階躍負(fù)載。一般的逆變器設(shè)計(jì)都能滿足小于25%的階躍負(fù)載。
(4)非線性負(fù)載 指電感性負(fù)載或電容性負(fù)載。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，非線性負(fù)載主要是主機(jī)、打印機(jī)(特別是激光打印機(jī))和顯示終端等;線性負(fù)載主要是磁盤和磁帶設(shè)各。一般小負(fù)載是非線性負(fù)載;中負(fù)載是線性與非線性負(fù)載相近或其中一種稍大;而大負(fù)載一般是線性負(fù)載，因?yàn)榇筘?fù)載由多臺(tái)設(shè)備構(gòu)成，運(yùn)行中此起彼伏，宏觀看起來總負(fù)載比較穩(wěn)定。
(5)效率 對(duì)于一個(gè)大系統(tǒng)來說，效率必須足夠高。比如一個(gè)125kV?A的UPS，若只有85%的效率，那么每年多消耗的費(fèi)用相當(dāng)于初始投資的30%。
(6)噪聲 UPS不間斷電源的噪聲水平不應(yīng)超過它所在環(huán)境要求的噪聲水平。
二，UPS（不間斷電源）系統(tǒng)的分類及工作原理
UPS分為兩大類：動(dòng)態(tài)UPS和靜態(tài)UPS.
1.動(dòng)態(tài)UPS
所謂動(dòng)態(tài)，就是說：不間斷電源之不間斷式靠動(dòng)能維持的，這是最早的方案。
(1)如圖1所示，交流市電驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)同軸的交流發(fā)電機(jī)和慣性飛輪同速運(yùn)行，發(fā)電機(jī)向計(jì)算機(jī)供電。當(dāng)市電波動(dòng)時(shí)由于慣性飛輪的慣性對(duì)短時(shí)間的壓突變或干擾無反應(yīng)，保證了輸出電壓的穩(wěn)定；一旦市電斷電，由輪的慣性，仍可將額定供電電壓再延長(zhǎng)5秒鐘，使計(jì)算機(jī)將現(xiàn)場(chǎng)保存起來。
(2)慣性飛輪對(duì)進(jìn)一步延長(zhǎng)發(fā)電機(jī)在市電斷電時(shí)的供電時(shí)間已無能為力，圖2的方案就解決了這個(gè)問題。后備時(shí)間取決于蓄電池的容量，但遺憾的是轉(zhuǎn)換效率太低，消耗電池的能量太嚴(yán)重，因此，接著出現(xiàn)了更為實(shí)用的內(nèi)燃機(jī)式UPS系統(tǒng)直到目前這種UPS于靜態(tài)UPS并駕齊驅(qū)，運(yùn)行在各自的領(lǐng)域。
2.靜態(tài)（靜止式）UPS
目前我們概念中的UPS均指靜態(tài)而言，如圖3所示，這是眾所周知的UPS經(jīng)典
圖3
方案主體方框圖。市電輸入經(jīng)整流器將交流變成直流，一方面給蓄電池組充電，另一方面為逆變器提供能量，再將直流變成交流，經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)送到負(fù)載。在逆變器發(fā)生故障時(shí)，另一路備用電源（即BYPASS）通過轉(zhuǎn)換開關(guān)實(shí)現(xiàn)向負(fù)載供電。
靜態(tài)UPS因工作方式的不同又分為后備式（或稱離線式，Off Line）和在線式（On Line）兩種。其主體結(jié)構(gòu)大致相同。所不同的是:后備式平常（市電正常時(shí)）工作在BYPASS，而在線式不論市電是否正常，都按照“市電輸入-整流（充電）-逆變-輸出的路徑運(yùn)行，只有在逆變器故障(或過載)時(shí)才改由BYPASS供電。
三．在高壓離心式壓縮機(jī)上的應(yīng)用
高壓離心式壓縮機(jī)的控制電源在安裝項(xiàng)目上使用了帶雙電源切換開關(guān)的控制柜供電，在實(shí)際的使用過程中存在不少的問題，其中由為明顯的：因電源故障斷電、電壓突變、電壓波動(dòng)、電壓跌落、等引起的空壓機(jī)停機(jī)；以及對(duì)電流，溫度等信號(hào)的干擾引起的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。因?yàn)檫@套50萬噸聚酯熔體直紡項(xiàng)目運(yùn)行要求較高，無故障狀態(tài)下365天不間斷運(yùn)行，每次的故障跳停損失都在幾十萬甚至上百萬，所以對(duì)壓空系統(tǒng)的穩(wěn)定至關(guān)重要。
1.高壓離心式壓縮機(jī)的介紹
阿特拉斯-科普柯ZH系列壓縮機(jī)是水冷式離心壓縮機(jī)，能夠提供無油，無脈動(dòng)的空氣。壓縮機(jī)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，可完全裝在隔音箱體中，或裝在未配備箱體的底座上。電氣系統(tǒng)主要構(gòu)件包括:電柜，配有控制面板的Elektronikon電腦控制器，壓力、溫度、振動(dòng)和油位傳感器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)和輔助油泵電機(jī)，油加熱器，定位器(進(jìn)口導(dǎo)向閥)，定位器（放空閥）等。正常情況下主電機(jī)動(dòng)力電由高壓10000V供電，控制柜電源要求380V供電。
圖4
2.雙電源切換開關(guān)的介紹及使用中存在的問題
雙電源切換分為STS（靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)）和ATS（自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)）兩種。
(1)STS為電源二選一自動(dòng)切換系統(tǒng)，第一路出現(xiàn)故障后STS自動(dòng)切換到第二路給負(fù)載供電(前提第二路電正常且和第一路電基本同步），第二路故障的話STS自動(dòng)切換到第一路給負(fù)載供電(前提第一路電正常且和第二路電基本同步）。主要由智能控制板,高速可控硅,斷路器構(gòu)成.其標(biāo)準(zhǔn)切換時(shí)間為≤8ms,不會(huì)造成IT類負(fù)載斷電。
(2)ATS主要用在緊急供電系統(tǒng)，將負(fù)載電路從一個(gè)電源自動(dòng)換接至另一個(gè)（備用）電源的開關(guān)電器，以確保重要負(fù)荷連續(xù)、可靠運(yùn)行。ATS為機(jī)械結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換時(shí)間為100毫秒以上，會(huì)造成負(fù)載斷電。
最近我公司安裝項(xiàng)目中。安裝使用的是配備了杭申電氣生產(chǎn)的 HSQ1Y系列一體化雙電源自動(dòng)切換裝置的電源柜。裝置本身具有很多的有優(yōu)點(diǎn)，例如: 采用智能型控制器，對(duì)兩路電源的三相都進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)精度高，保證負(fù)載獲得符合使用要求的電源。開關(guān)本體帶“0”位，即具有兩臺(tái)斷路器同時(shí)處于分閘狀態(tài)的位置，便于下級(jí)線路的檢修。 控制器可接受消防信號(hào)，將兩臺(tái)斷路器同時(shí)分閘。 電網(wǎng)―發(fā)電機(jī)型控制器帶有自動(dòng)啟、停發(fā)電機(jī)信號(hào)。 斷路器具有過載、短路保護(hù)功能，切換裝置是CB級(jí)的ATSE。 具有可靠的機(jī)械和電氣聯(lián)鎖，保證兩臺(tái)斷路器不能同時(shí)合閘。 但對(duì)我們來說最重要的缺點(diǎn)是在一段電源出現(xiàn)故障、干擾斷電的情況下轉(zhuǎn)換至備用電源期間中止向負(fù)載電路供電，導(dǎo)致負(fù)載短時(shí)失電而停機(jī)；以及對(duì)信號(hào)的干擾問題。會(huì)直接影響設(shè)備及公司整套裝置的正常運(yùn)行，損失嚴(yán)重。
3.UPS在壓縮機(jī)上的應(yīng)用
由使用雙電源切換開關(guān)暴露出的問題，我們總結(jié)后決定使用UPS集中給多臺(tái)壓縮機(jī)控制回路供電并采購(gòu)了FOLANNIC（弗蘭尼克）FD33系列大功率三進(jìn)三出智能型不間斷電源，容量為80KVA?；驹硪娤聢D：
圖5
其主要的性能特點(diǎn)有：
(1)使用高速靜態(tài)開關(guān)切換。
(2)智慧數(shù)字化控制技術(shù)：采用三塊高速微控制器和可程序設(shè)計(jì)邏輯器件實(shí)現(xiàn)電路控制，參數(shù)設(shè)定、運(yùn)行管理、先進(jìn)的自檢和自偵測(cè)功能，可對(duì)電路板上的所有獨(dú)力電路連接進(jìn)行自檢和故障分析。
(3)高效的IGBT逆變技術(shù)：IGBT良好的高速開關(guān)特性；具有高電壓和大電流的工作特性；采用電壓型驅(qū)動(dòng)，只需要很小的控制功率。第五代IGBT具有更低的飽和壓降，逆變器的工作效率更高，可靠性更高。
(4)優(yōu)越的負(fù)載特性：完全滿足從0到100負(fù)載的躍變,而無需切換到旁路,并保護(hù)輸出穩(wěn)定可靠.
(5)完善的保護(hù)功能:輸入輸出過欠壓保護(hù)、輸入浪涌保護(hù)、相序保護(hù)、電池過充保護(hù)、輸出超載短路保護(hù)、溫度過高保護(hù)等多種系統(tǒng)保護(hù)和報(bào)警功能。
(6)采用6脈沖（可選12脈沖）整流充電器同時(shí)增加輸入諧波濾波器：有效的抑制輸入的諧波污染，提高ups電源的輸入功率因子。減少輸入的諧波電流。
(7)智能化的電池管理:智能電池智能電池充電-根據(jù)用戶的電池配置自動(dòng)調(diào)整電池的充電參數(shù)，并會(huì)根據(jù)供電環(huán)境對(duì)電池進(jìn)行均浮充轉(zhuǎn)換、溫度補(bǔ)償充電放電管理。
(8)智能偵測(cè)功能：該系統(tǒng)的微處理器對(duì)所有的電源狀態(tài)、斷路器狀態(tài)，熔斷器狀態(tài)和所有的電路工作狀態(tài)進(jìn)行在線偵測(cè)，如有故障立即保護(hù)并報(bào)警。
以及它的主要技術(shù)參數(shù)：
根據(jù)UPS的性能特點(diǎn)及技術(shù)參數(shù)我們?cè)O(shè)計(jì)了供電回路：把UPS放置在低壓配電室并取低壓配電柜兩段電源給UPS主機(jī)供電，在主機(jī)旁放置如圖6動(dòng)力配電柜（09APUPS）由主機(jī)輸出直接供電，再由動(dòng)力配電柜內(nèi)其中兩個(gè)回路輸出給空壓
圖6
機(jī)旁現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)力配電箱（如上圖），最后從動(dòng)力配電箱輸出供給每臺(tái)空壓機(jī)上隨機(jī)柜，分兩個(gè)動(dòng)力配電箱供15臺(tái)空壓機(jī)控制電源，在配電室動(dòng)力配電柜（09APUPS）還設(shè)計(jì)有多個(gè)備用回路，為新增設(shè)備做預(yù)留。
設(shè)計(jì)安裝完成后，我們對(duì)其中一臺(tái)空壓機(jī)進(jìn)行了測(cè)試，空壓機(jī)正常開啟后把UPS主機(jī)主輸入電源切斷UPS內(nèi)部通過靜態(tài)開關(guān)直接切換至備用電源供電,UPS報(bào)警，負(fù)載運(yùn)行正常；再切斷備用電源，UPS直接切換到電池供電，報(bào)警設(shè)備仍運(yùn)行正常；馬上依次恢復(fù)主備電源輸入，UPS切換至正常，空壓機(jī)正常。
通過這一連串的停送電測(cè)試，很明顯的解決了雙電源HSQ1Y存在的主電源切換至備用電源造成的壓縮機(jī)停機(jī)問題；在之后幾天的試運(yùn)行中，觀察各項(xiàng)數(shù)據(jù)反饋，都比較穩(wěn)定，與實(shí)際符合.解決了由電源問題引起的信號(hào)干擾；
四．UPS的日常保養(yǎng)與維護(hù)
使用了UPS，并且都把它使用在了重要的控制系統(tǒng)上或重要的設(shè)備上，因此我們?cè)谄綍r(shí)注意機(jī)房清潔，溫、濕度外還進(jìn)行了一系列的日常巡檢維護(hù)及定期維護(hù)工作并制定了維護(hù)規(guī)程：
1.日常維護(hù)
1.1巡檢人員每天記錄UPS的運(yùn)行情況，電壓、電流值，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理；
1.2 檢查各信號(hào)燈工作是否正常；
1.3保持蓄電池外部清潔；
1.4 蓄電池組運(yùn)行狀態(tài)檢查:
1.5運(yùn)行溫升：蓄電池在浮充狀態(tài)時(shí)不發(fā)熱，若發(fā)現(xiàn)個(gè)別電池有發(fā)熱現(xiàn)象應(yīng)立即檢查原因，及時(shí)處理，若發(fā)現(xiàn)整組電池發(fā)熱,首先應(yīng)檢查電池的運(yùn)行狀態(tài)(強(qiáng)充或放電均有一定的溫升),是否浮充電流過大或電池組發(fā)生外部微短路等現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)處理。
1.6檢查蓄電池組的連接點(diǎn)，接觸是否嚴(yán)密，有無氧化，并涂以凡士林油。
1.7 在外觀檢查時(shí)，做到:
是否有機(jī)械性損壞，設(shè)備內(nèi)是否有小動(dòng)物尸體；
設(shè)備內(nèi)部是否落有導(dǎo)電性的污垢或灰塵；
堆積的灰塵是否影響了散熱。
2.定期維護(hù)
2.1每月測(cè)量一次蓄電池組的電壓及單體電池的電壓,每只電池電壓應(yīng)在13.5-14V，若發(fā)現(xiàn)電池的電壓偏低或不均勻,及時(shí)處理
2.2模擬市電失電試驗(yàn):有意識(shí)讓蓄電池向直流母線放電，動(dòng)作正常后，立即送交流電源,蓄電池應(yīng)能自動(dòng)切斷放電回路,該試驗(yàn)的操作時(shí)間不超過30分鐘，由于機(jī)組及發(fā)電運(yùn)行極為重要不可間斷，模擬失電試驗(yàn)具體時(shí)間最好安排在停機(jī)時(shí)間，且規(guī)定每月一次。
2.3每年對(duì)蓄電池核對(duì)容量一次，對(duì)蓄電池核對(duì)容量有二個(gè)目的：
a. 了解蓄電池的實(shí)際運(yùn)行容量；
b. 對(duì)蓄電池組進(jìn)行一次活化，使電池容量均勻，
2.4每年對(duì)市電電源切換裝置進(jìn)行校驗(yàn)，采取從進(jìn)線側(cè)分別斷開電源一和電源二的方法，檢驗(yàn)進(jìn)線切換模塊動(dòng)作的準(zhǔn)確性，確保切換動(dòng)作無誤。
2.5每年對(duì)UPS所有切換模塊進(jìn)行定期檢驗(yàn)，采取從電源進(jìn)線側(cè)分別斷開市電一、市電二、旁路電源的方法，在檢驗(yàn)切換模塊切換功能是否動(dòng)作準(zhǔn)確的同時(shí)，也檢驗(yàn)?zāi)孀兤鞴δ苁欠裾?。（操作時(shí)必須按照步驟操作，在市電和旁路都斷開的情況下，輸出的電源一直有壓為正常）
2.6應(yīng)定期對(duì)UPS控制系統(tǒng)作如下檢查：
a. 檢查控制的顯示模塊顯示與運(yùn)行情況是否一致，顯示無黑屏及亂碼，如遇此現(xiàn)象盡快更換顯示模塊。
b. 檢查顯示控制屏是否有異常聲響，如有報(bào)警及其他異常現(xiàn)象及時(shí)處理。
C. 檢查顯示控制屏操作按鈕，確認(rèn)各按鈕功能正常，切換檢查有關(guān)功能和參數(shù)，如遇異常及時(shí)上報(bào)處理。
2.7UPS不間斷電源應(yīng)避免頻繁的開機(jī)關(guān)機(jī)，最好長(zhǎng)時(shí)間處于開機(jī)狀態(tài)。確實(shí)需要關(guān)機(jī)的，應(yīng)在關(guān)機(jī)后5秒鐘以上再開機(jī)。
2.8檢查電池組至UPS導(dǎo)線是否老化，老化的應(yīng)及時(shí)更換相同載流面積的導(dǎo)線，盡量避免增加不必要的導(dǎo)線長(zhǎng)度。
2.9檢查市電是否一直處于正常的供電之中，如果示電一直處于正常工作中，UPS不間斷電源就沒有工作的機(jī)會(huì)，其電池就有可能長(zhǎng)時(shí)間浮充而損壞。因此，對(duì)長(zhǎng)時(shí)間不用的UPS不間斷電源要定時(shí)進(jìn)行人為的強(qiáng)制工作，這樣可以活化電池，還可以檢驗(yàn)UPS不間斷電源是否處于正常狀態(tài)。
2.10 檢查通信是否正常、數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確，異常情況及時(shí)予處理。
2.11 檢查免維護(hù)式電池，經(jīng)常檢查溶液的比重及電液量是否合格。
2.12 要確保所配接的負(fù)載容量不超過UPS電源容量的三分之二。
2.13 儲(chǔ)能電池的工作全部是在浮充狀態(tài)的，要定期充電放電，間隔2～3個(gè)月放電一次為宜，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。
2.14 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松動(dòng)和接觸不牢的情況。
2.15 當(dāng)UPS電池系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，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，逐步排查解決。
五．結(jié)論
ups不間斷電源篇4
（1.鄲城縣廣播電視臺(tái)廣播中心，河南 鄲城 477150；
2.鄲城縣有線電視臺(tái)，河南 鄲城 477150）
【摘要】廣播電視安全播出要求保障電力不間斷供應(yīng)，通過外部電源和自備電源提出了縣級(jí)廣播電視中心供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，重點(diǎn)分析了UPS不間斷電源設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重考慮的幾個(gè)方面。
關(guān)鍵詞 廣播電視中心；安全播出；外部電源；UPS電源
隨著廣播電視事業(yè)的不斷發(fā)展，廣播電視的節(jié)目量、播出時(shí)長(zhǎng)不斷增加，要求對(duì)播出系統(tǒng)提供持續(xù)不間斷的供電。同時(shí)，播出系統(tǒng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化也對(duì)供電的質(zhì)量提出了較高要求。但是，伴隨著廣播電視中心技術(shù)系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，用電負(fù)荷急劇增加，供配電保障的風(fēng)險(xiǎn)也越來越高。2007年初，在國(guó)家廣電總局實(shí)施的全國(guó)性安全播出大檢查中，檢查出的供配電系統(tǒng)問題占所有系統(tǒng)問題總數(shù)的74%，而在2009年全國(guó)廣播電視604起事故中，因供配電系統(tǒng)問題引發(fā)的事故有483起，占事故總量的80%，可見供配電系統(tǒng)成為影響廣播電視節(jié)目安全播出的主要因素。并且電網(wǎng)存在的電壓浪涌、電壓尖峰、電壓瞬變、噪聲電壓、過壓、欠壓、電源中斷等污染和干擾始終威脅著設(shè)備的運(yùn)行安全。如何提高廣播電視中心的供配電、減少或避免停電事故，是關(guān)系到廣播電視信號(hào)能否安全優(yōu)質(zhì)傳輸?shù)闹匾獑栴}。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)合理、安全的供配電系統(tǒng)是一個(gè)重要的問題。以下就淺談一下廣播電視中心供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
1外部電源設(shè)計(jì)
對(duì)于安全播出保障等級(jí)為三級(jí)的縣級(jí)廣播電視中心來說，至少應(yīng)設(shè)置兩個(gè)獨(dú)立低壓供電回路。在配置中需要注意以下幾點(diǎn)：
1）宜選用等容量的兩臺(tái)變壓器互為主備，每臺(tái)變壓器的容量能滿足全中心負(fù)荷的用電要求。兩臺(tái)變壓器分別接入兩段低壓母線，分別為主備兩路播出負(fù)荷供電。兩段低壓母線以低壓母線開關(guān)相連，并具備自動(dòng)或手動(dòng)切換功能。
2）有條件的三級(jí)廣播電視中心配置工藝變壓器。采用工藝變壓器是為了防止因動(dòng)力設(shè)備的故障引起的停電和動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的干擾，保證工藝電源的質(zhì)量。
3）如果只有一路外電，建議設(shè)置主備兩臺(tái)變壓器，并在低壓二段母線設(shè)置自備電源的接入開關(guān)，將自備電源接入低壓母線。自發(fā)電的相序應(yīng)經(jīng)過校驗(yàn)，并定期攜帶負(fù)荷進(jìn)行試運(yùn)行。自發(fā)電時(shí)，應(yīng)斷掉與播出機(jī)房應(yīng)急照明無關(guān)的負(fù)荷。
4）應(yīng)將系統(tǒng)中主備用設(shè)備或雙電源設(shè)備分別接入兩組低壓供電母線，以防止因負(fù)荷端過流跳閘造成全部設(shè)備停播。
我局的廣播電視中心和有線廣播電視網(wǎng)前端，已從原來縣城中心的兩個(gè)辦公場(chǎng)所整合搬遷到新的廣播電視大樓，負(fù)責(zé)全縣廣播電視節(jié)目信號(hào)接收、集成和控制。由于新辦公大樓地處城鄉(xiāng)結(jié)合部，外電屬于農(nóng)業(yè)用電，穩(wěn)定性較差，停電現(xiàn)象較多，加上工作人員離辦公新址較遠(yuǎn)，導(dǎo)致?lián)屝迺r(shí)間較長(zhǎng)，搬遷過來僅半年已發(fā)生幾次外電中斷，盡管廣播電視中心配備有UPS不間斷電源，但由于容量所限，對(duì)安全播出造成了較大威脅。由于和供電部門及時(shí)協(xié)調(diào)，才沒有造成信號(hào)中斷的安全播出事故。為了滿足三級(jí)安全播出保障。我局和供電部門達(dá)成應(yīng)急供電協(xié)議(包括安全播出重要保障期間提前做好發(fā)電機(jī)支持）的基礎(chǔ)上并向供電部門提出申請(qǐng)，要求增加一路來自與目前不同的高壓供電線路來保障外電供應(yīng)的可靠性。
2自備電源的設(shè)計(jì)
如果市電突然停電，且沒有其它后備電源持續(xù)供電時(shí)，廣播電視中心的電子設(shè)備由于沒有電力供應(yīng)可能產(chǎn)生硬件損壞、系統(tǒng)中斷運(yùn)行、數(shù)據(jù)丟失、甚至系統(tǒng)崩潰等后果。因此，廣播電視中心必須設(shè)計(jì)配備符合要求的健康的自備電源。而UPS電源是目前廣播電視領(lǐng)域應(yīng)用較廣泛的自備電源。外電斷電及所送的電源質(zhì)量達(dá)不到要求的，廣播電視中心必須配備UPS不間斷電源，那么，應(yīng)用設(shè)計(jì)UPS不間斷電源要注意哪些方面呢？
2.1UPS應(yīng)該解決哪些問題
UPS是不間斷電源，當(dāng)停電時(shí)能夠接替市電持續(xù)供應(yīng)電力，它的動(dòng)力來自電池組，由于電子元器件反應(yīng)速度快，停電的瞬間在4-8毫秒內(nèi)或無中斷時(shí)間下繼續(xù)供應(yīng)電力。同時(shí)還應(yīng)該具有以下功能：停電保護(hù)、高低電壓保護(hù)、波形失真處理、頻率穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、抑制噪聲、突波保護(hù)、瞬時(shí)響應(yīng)保護(hù)以及能夠監(jiān)控電源。
2.2UPS類型的選擇
UPS作為一個(gè)完整獨(dú)立的電源系統(tǒng)，包括濾波器、整流器、逆變器、靜態(tài)旁路開關(guān)、手動(dòng)維修旁路開關(guān)及電池組。按其設(shè)計(jì)原理與工作方式可分為離線式UPS、在線式UPS、在線互動(dòng)式UPS。離線式UPS電源一般在正常狀態(tài)下電流會(huì)走旁路直接將電力供給負(fù)載，UPS電源在正常狀態(tài)下處于充電狀態(tài)，而一旦出現(xiàn)電路故障造成停電的狀況時(shí)，UPS電源的直流電將在逆變器緊急工作的狀態(tài)下被轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娸敵?。離線式UPS電源存在著供電質(zhì)量較差、需要一定的電源切換時(shí)間、輸出的電流波形為準(zhǔn)方波，會(huì)對(duì)負(fù)載造成干擾等缺點(diǎn)。在線式UPS在市電正常時(shí)，由市電進(jìn)行整流提供直流電壓給逆變器工作，由逆變器向負(fù)載提供交流電，在市電異常時(shí)，逆變器由電池提供能量向負(fù)載提供交流電，保證無間斷輸出。在線UPS有極寬的輸入電壓范圍，無切換時(shí)間且輸出電壓穩(wěn)定精度高，適合對(duì)電源要求較高的設(shè)備使用。廣播電視中心應(yīng)采用在線式UPS系統(tǒng)。在線互動(dòng)式UPS以網(wǎng)絡(luò)使用為主，它結(jié)合了離線式效率高和在線式供電質(zhì)量高的特點(diǎn)，與離線式UPS相比切換時(shí)間短，但在線互動(dòng)式UPS電源存在著穩(wěn)頻特性不夠好，充電器的充電效果一般，不適合做廣播電視系統(tǒng)中長(zhǎng)延時(shí)的不間斷電源。
2.3UPS的集中式與分散式配備方式選擇
UPS不間斷電源供電有兩種方式：一種是集中式供電，另一種是分散式供電。集中式供電需采用大功率的在線式UPS，其輸出是正弦波，效果最佳。如果設(shè)備之間距離較遠(yuǎn)，還需要單獨(dú)鋪設(shè)線纜，雖然便于管理，但成本較高，如果UPS系統(tǒng)異常，容易引起大面積停電事故。分散式供電使用小功率的在線式UPS，分別對(duì)各個(gè)機(jī)器進(jìn)行供電，分散供電的好處是分散風(fēng)險(xiǎn)，不會(huì)因?yàn)橐慌_(tái)UPS供電異常而造成大面積停電;缺點(diǎn)是UPS分散布置，不便管理，而且布線不易規(guī)劃。
2.4UPS的容量的確定
根據(jù)負(fù)載容量及性質(zhì)，選擇適當(dāng)?shù)腢PS，既可保證UPS的供電質(zhì)量，降低故障率，有可節(jié)省投資，提高經(jīng)濟(jì)效益。主要考慮幾個(gè)因素：
2.4.1負(fù)載性質(zhì)對(duì)UPS輸出功率的影響
當(dāng)前大部分UPS生產(chǎn)廠家在產(chǎn)品說明書中所給的輸出功率都是指功率因數(shù)為0.8時(shí)的值，而實(shí)際UPS電源可帶的負(fù)載量與負(fù)載功率因數(shù)密切相關(guān)的，對(duì)不同的負(fù)載功率因數(shù)要進(jìn)行功率折算。
2.4.2UPS容量對(duì)負(fù)載不宜過大或過小
過大使電池組可能產(chǎn)生深度放電，使電池組永久性損壞，過小使其輸出波形將發(fā)生畸變，易造成逆變器損壞。
2.4.3對(duì)于負(fù)載不斷增加，UPS需要擴(kuò)容的，可采用UPS在線并機(jī)擴(kuò)容和模塊化UPS實(shí)現(xiàn)逐步擴(kuò)容
目前中、大功率段UPS均已經(jīng)具備冗余并機(jī)功能，只要規(guī)劃時(shí)在UPS前后配電箱預(yù)留足量的空氣開關(guān)，并在機(jī)房規(guī)劃相應(yīng)空間，即可實(shí)現(xiàn)UPS并機(jī)擴(kuò)容功能；模塊化UPS已經(jīng)開始應(yīng)用，模塊化UPS特點(diǎn)主要包括：可擴(kuò)容、平均故障修復(fù)時(shí)間(MTTR)短、可經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)“N+X”冗余并機(jī)。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)“N+X”冗余比較劃算。
2.5UPS的工作時(shí)間
不間斷電源工作時(shí)間因各單位具體情況不同而不同，負(fù)載功率確定后主要取決于后備電池。UPS電源系統(tǒng)在檢測(cè)到外電中斷后，自行啟動(dòng)供電，隨著電池慢慢放電，電源的余量逐漸降低。但應(yīng)保障電池電量下降到50%時(shí)為止，這主要是考慮到它壽命終止時(shí)還應(yīng)保留一定余量，此工作時(shí)間要大于外電恢復(fù)或發(fā)電機(jī)正常供電所需時(shí)間，如時(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)配置外接的電池組，但此時(shí)還應(yīng)考慮內(nèi)部UPS整流器有能力對(duì)外接電池組進(jìn)行充電，否則，應(yīng)配備外接充電器。同時(shí)，因電池工作電流很大，要選用容量足夠的多股銅芯線或鋁線，以降低電源連接配線損耗對(duì)UPS工作時(shí)間的影響。
2.6通過冗余方式增加可靠性
為了提高UPS供電的可靠性，可采用多種UPS冗余連接方式，各種方式都有優(yōu)缺點(diǎn)，考慮方案時(shí)要根據(jù)實(shí)際負(fù)載情況，選擇合適的模式。當(dāng)前冗余連接方式大概有以下幾種：
2.6.1雙機(jī)主從式熱備份
將作為從機(jī)的UPS1輸出接到另一臺(tái)作為主機(jī)的UPS2旁路輸入，正常運(yùn)行時(shí)由UPS2供電，UPS1作為備份。當(dāng)UPS2故障時(shí)負(fù)載切換至UPS2旁路，由UPS1承擔(dān)負(fù)載供給任務(wù)。此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制簡(jiǎn)單，但存在以下缺點(diǎn)：主機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作，而從機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于待機(jī)狀態(tài)，兩級(jí)的元件老化不均勻；在從機(jī)的供電狀態(tài)下，主機(jī)靜態(tài)旁路故障時(shí)將導(dǎo)致系統(tǒng)供電失?。幌到y(tǒng)負(fù)載不能超過單機(jī)容量且以后無法擴(kuò)容。
2.6.2功率均分并聯(lián)備份
該系統(tǒng)將兩臺(tái)或多臺(tái)逆變UPS單元并聯(lián)運(yùn)行，正常時(shí)兩臺(tái)（或多臺(tái)）逆變器同時(shí)向負(fù)載均分供電，當(dāng)其中一臺(tái)故障時(shí)，該UPS從系統(tǒng)中脫離，由剩余逆變器按新的份額重新供電。此種方式目前有兩種結(jié)構(gòu)，一種是UPS通過外加并機(jī)柜方式并聯(lián)，并機(jī)柜提供同步及多機(jī)均流控制，同時(shí)提供并聯(lián)系統(tǒng)的總靜態(tài)旁路；另一種是在每臺(tái)UPS內(nèi)安裝一套邏輯控制板，控制各臺(tái)機(jī)器的同步及均流輸出。此方案的優(yōu)點(diǎn)是宜于擴(kuò)容，通過冗余備份提高供電可靠性，但也存在缺點(diǎn)：（a)采用并機(jī)柜方式的，并機(jī)柜成為系統(tǒng)的公共瓶頸點(diǎn)，一旦它內(nèi)部失控或故障，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)供電失敗。（b)由于各臺(tái)UPS輸出量參數(shù)難以保持完全一致，導(dǎo)致各UPS在向負(fù)載供電同時(shí)，還在內(nèi)部UPS的逆變器間形成環(huán)流，當(dāng)環(huán)流過大，將直接危及逆變器安全。
2.6.3并聯(lián)熱備份
該系統(tǒng)將兩臺(tái)UPS的電池組輸入，整流器輸出及逆變器輸出并聯(lián)，并共用旁路，正常時(shí)兩臺(tái)整流器同時(shí)向兩逆變器供電，并向兩組電池充電，通過逆變器輸出靜態(tài)開關(guān)選擇其中一臺(tái)逆變器向負(fù)載供電，兩臺(tái)整流器和逆變器分別互為備用，只有當(dāng)兩臺(tái)逆變器同時(shí)故障時(shí)，系統(tǒng)將負(fù)載切換至共同靜態(tài)旁路，由市電繼續(xù)向負(fù)載供電。該方案沒有瓶頸故障點(diǎn)，任何一臺(tái)UPS局部或整體故障，系統(tǒng)仍能繼續(xù)向負(fù)載供電。
2.7善用UPS電源的通訊功能
目前，絕大多數(shù)大、中型UPS都具備與微機(jī)通訊和程序控制等可操作性能。在微機(jī)上安裝相應(yīng)的軟件，通過串/并口連接UPS，運(yùn)行該程序，就可以利用微機(jī)與UPS進(jìn)行通訊。具有信息查詢、參數(shù)設(shè)置、定時(shí)設(shè)定、自動(dòng)關(guān)機(jī)和報(bào)警等功能。通過信息查詢，可以獲取市電輸入電壓、UPS輸出電壓、負(fù)載利用率、電池容量利用率、機(jī)內(nèi)溫度和市電頻率等信息；通過參數(shù)設(shè)置，可以設(shè)定UPS基本特性、電池可維持時(shí)間和電池用完告警等。通過這些智能化的操作，大大方便了UPS電源及其蓄電池的使用管理。
UPS供配電設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮市電的電壓及頻率應(yīng)穩(wěn)定在正常范圍內(nèi)，如達(dá)不到要求，應(yīng)在UPS前級(jí)配置合適的抗干擾交流穩(wěn)壓電源；電池應(yīng)盡安裝在清潔、陰涼、通風(fēng)、干燥的地方。電池應(yīng)立正放置，不可傾斜角度；由于環(huán)境溫度對(duì)電池的影響較大，環(huán)境溫度過高過低，都會(huì)影響電池的使用壽命；不能把不同容量、不同廠家、不同性能的電池組串聯(lián)在一起；輸出的電流波形為準(zhǔn)方波會(huì)對(duì)負(fù)載電器造成干擾等方面。
總之，合理的設(shè)計(jì)廣播電視中心的供配電系統(tǒng)，直接決定了機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備能否安全、正常運(yùn)行，在設(shè)計(jì)時(shí)我們既要考慮節(jié)省投資,又要考慮系統(tǒng)的可靠性和靈活性，為廣播電視安全播出提供有效保障。
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ups不間斷電源篇5
【關(guān)鍵詞】UPS；維護(hù)；輸出
1.UPS的定義
UPS是不間斷電源（uninterruptible power system）的英文簡(jiǎn)稱，是可以能夠提供穩(wěn)定的、持續(xù)的、不間斷的向電源提供的重要的外部設(shè)備。既UPS可以在供電系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，對(duì)所供電源進(jìn)行穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、抑制浪涌、尖峰、電噪音補(bǔ)償電壓下陷等，還可以在供電系統(tǒng)電能突然中斷時(shí)，持續(xù)一定的時(shí)間給電腦、通信設(shè)備等重要設(shè)備供電。
2.UPS的分類、組成
UPS按工作原理可分成：后備式UPS以及在線式UPS與在線互動(dòng)式UPS三類。
2.1在線式UPS
當(dāng)輸入，負(fù)載和UPS本身都處于正常工作狀態(tài)時(shí)，UPS電源將輸入的交流市供電系統(tǒng)先通過整流器轉(zhuǎn)變成直流電，再通過逆變器將得到的直流電在逆變成交流電，對(duì)于輸出的標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定的正弦波電源，也就是說在一切都很正常的情況下，在負(fù)載得到的電能就是由逆變器輸出的符合要求的正弦波電源。在市電正常情況下工作流程如下：市電輸入變壓器整流器變流器（同時(shí)整流器還要供給充電器蓄電池）逆變器靜態(tài)開關(guān)濾波器輸出；當(dāng)市電中斷時(shí)工作流程如下：蓄電池逆變器靜態(tài)開關(guān)濾波器輸出。其特點(diǎn)如下：具有較高的工作可靠性就是真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載的不間斷供電；失真也是最小；其具有較強(qiáng)的軟件功能，可以方便的聯(lián)網(wǎng)，方便遠(yuǎn)程監(jiān)控，控制。
2.2后備式UPS電源
當(dāng)輸入，負(fù)載本身，還有ups都處于正常工作時(shí)，UPS就只是將市電做簡(jiǎn)單的升壓和降壓還有濾波處理，最后直接輸出交給負(fù)載使用，當(dāng)輸入的電源不符合所需要的要求時(shí)，UPS就會(huì)啟用蓄電池，將蓄電池的直流電逆變成交流電并輸出給負(fù)載使用。也就是所謂的在大部分時(shí)間內(nèi)，負(fù)載所使用的是輸入電源的本身或者只是經(jīng)過簡(jiǎn)單處理的輸入電源而已。后備式 UPS電源特點(diǎn)：其輸出的零線火線是固定的；它的價(jià)格比較便宜，但是它只能持續(xù)供電幾分鐘或幾十分鐘，使用家庭或是一些不重要的場(chǎng)所，但要注意最好不用它去接一些感性的負(fù)載，如打印機(jī)，復(fù)印件。
2.3在線互動(dòng)式UPS電源
其特點(diǎn)是：它是處于在線式UPS和后備式UPS之間的一種UPS， 對(duì)這三種UPS的選擇如下：對(duì)于小功率設(shè)備中有內(nèi)置開關(guān)電源的可選用后備式UPS；而在線式或在線互動(dòng)式UPS一般在用電環(huán)境較惡劣的地方可選用；而對(duì)時(shí)刻要求正弦交流電的設(shè)備或不允許有間斷時(shí)間時(shí)刻的設(shè)備，就必須選用在線式UPS。
2.4 UPS的組成
UPS電源系統(tǒng)大部分都是由4部分組成：整流部分（主要作用穩(wěn)壓）、儲(chǔ)能部分（主要作用儲(chǔ)存電能，并對(duì)電壓進(jìn)行凈化）、變換部分（主要保證頻率的穩(wěn)定）和開關(guān)控制部分（方便日后的檢修和維修）。
3.UPS工作原理
3.1交流變換成直流
將電網(wǎng)輸送來的交流電經(jīng)過自耦變壓器的降壓、整流、濾波等變成直流電壓，供給逆變電路。
3.2直流轉(zhuǎn)換成交流
全部采用大功率的，全橋逆變電路，使逆變器無論是在供電電壓瞬變時(shí)還是在負(fù)載沖擊時(shí)或者是短路情況下均可以安全穩(wěn)定可靠地工作。
3.3控制驅(qū)動(dòng)
控制驅(qū)動(dòng)是完成整機(jī)功能控制的核心部分，它除了提供保護(hù)、檢測(cè)、同步以及各種顯示和開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)外，還可以完成對(duì)正弦脈寬調(diào)制的控制，由于采用靜態(tài)和動(dòng)態(tài)雙重電壓反饋兩種方式，所以在極大程度上很好的地加強(qiáng)了逆變器的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)特性。
3.4電源工作過程
一般在市電正常為380V交流電時(shí)，直流主回路由直流電壓，供給DC-AC交流逆變器，因而就會(huì)輸出穩(wěn)定的220V交流電壓，與此同時(shí)市電還會(huì)對(duì)蓄電池進(jìn)行一般式充電。一但當(dāng)市電處于欠壓狀態(tài)或突然性的停電時(shí)，由蓄電池組通過的隔離二極管開關(guān)就會(huì)向直流回路饋送電能。從正常時(shí)由電網(wǎng)供電到電壓出現(xiàn)異常由電池供電沒之間沒有時(shí)間間隔。
4.UPS的日常維護(hù)
UPS內(nèi)部大部分為集成電路板，其對(duì)環(huán)境溫度和清潔程度有很高的要求，因?yàn)楫?dāng)UPS投入使用后其內(nèi)部運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，硬件長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在高溫下一則會(huì)影響使用壽命，嚴(yán)重的會(huì)使機(jī)器損壞，一般在UPS室內(nèi)配備大功率的空調(diào)，空調(diào)的使用使空氣中的灰塵飄浮起來，一定會(huì)落在UPS的集成電路板上，這些灰塵一方面影響機(jī)器的散熱，有一些灰塵可能具有導(dǎo)電性，這會(huì)是集成電路板內(nèi)部短路，燒毀電路板，UPS壞掉停止工作。那么在UPS投入使用前先對(duì)UPS室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行打掃（不要激起太多的灰塵），平日也要對(duì)UPS室內(nèi)進(jìn)行灰塵處理。在開啟UPS時(shí)一定注意不可以帶負(fù)載啟動(dòng)UPS，帶負(fù)載啟動(dòng)一則會(huì)對(duì)蓄電池進(jìn)行沖擊，二則負(fù)載所需的供電電流和瞬時(shí)性的沖擊電流會(huì)對(duì)主機(jī)造成瞬時(shí)過載的情況，嚴(yán)重的時(shí)候就會(huì)燒壞變換器。在其運(yùn)行過程中不要隨意突然增加大功率的設(shè)備，也不可以讓其在滿負(fù)荷的情況下長(zhǎng)時(shí)間工作，這些也會(huì)影響UPS的使用壽命嚴(yán)重的時(shí)候也會(huì)燒壞變換器。
5.結(jié)束語
UPS的發(fā)明和使用增加了重要設(shè)備供電的可靠性，尤其對(duì)金融、信息、通訊、公共設(shè)備控制設(shè)備的供電可靠性，它們供電保障了它們的正常工作減少了損失，其中受損包括直接損失和間接損失：直接損失包括在生產(chǎn)時(shí)生產(chǎn)線上的生產(chǎn)的不良產(chǎn)品，科技研發(fā)也會(huì)存在重要數(shù)據(jù)丟失的情況；我們說的間接損失其中有恢復(fù)供電所需要的時(shí)間過長(zhǎng)，其次還包括信譽(yù)不好等諸多缺點(diǎn)。進(jìn)一步說我們由其損傷的深淺，以及衡量UPS系統(tǒng)的總投資，就是為了更好的提高安全性并且決定是否采用UPS，對(duì)于采用UPS是否需要設(shè)置備份及旁路功能。無論多么好的設(shè)備都會(huì)縮短壽命，也會(huì)在使用中出現(xiàn)各種各樣的故障，所以，就需要我們好好的愛護(hù)，以防發(fā)生危險(xiǎn)的事故，造成一些大的創(chuàng)傷，維護(hù)好也是一門課程，維護(hù)的好就可以延長(zhǎng)壽命，反之，則會(huì)降低。
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ups不間斷電源篇6
關(guān)鍵詞：UPS；設(shè)備維護(hù)；不間斷電源維護(hù)；安全管理
1 UPS的放置環(huán)境的要求
UPS的放置環(huán)境要求必須通風(fēng)很好,不能有水,要遠(yuǎn)離可燃性氣體以及腐蝕劑等物體,同時(shí)周圍溫度要不能低于0℃ ,不能高于40℃ ,如果在低溫條件下拆裝使用,會(huì)導(dǎo)致水滴凝結(jié)后果,所以必須在干燥的條件下才可安裝使用UPS,才能有效避免電擊危險(xiǎn)。UPS電源放置的時(shí)候不能側(cè)放,放置的時(shí)候要使進(jìn)風(fēng)孔與出風(fēng)孔保持暢通;在負(fù)載連接UPS電源的時(shí)候,要保證負(fù)載處于關(guān)閉狀態(tài),然后才能接線,才能挨個(gè)打開負(fù)載,要禁止把電機(jī)、和復(fù)印機(jī)等感性負(fù)載連接UPS,從而避免造成傷害。在連接激光打印機(jī)的時(shí)候,UPS的容量要以啟動(dòng)功率來計(jì)算。
2 UPS使用過程中的安全要求及應(yīng)急電源維護(hù)
2.1 UPS的安全操作
把UPS連接至裝置插座,這種插座必須要是帶有過電流保護(hù)的專用插座,專用電源插座必須要連接到保護(hù)地端;不論輸入電源線在有無插入市電插座,UPS輸出都有帶電的可能性,為了保證UPS沒有輸出,要在關(guān)掉開關(guān)的條件下,再消除市電的供應(yīng)。因?yàn)橥ㄟ^后備的方式輸出UPS電源無論在市電還是在逆變器供電時(shí)均使用同一電源變壓器,因此它的交流輸出相線與中性線位置是確定不動(dòng)的,在使用此種UPS的時(shí)候,輸入市電的相線和中性線位置應(yīng)當(dāng)不能違反強(qiáng)制性規(guī)定。對(duì)于UPS電源輸入、輸出插座都要符合國(guó)家規(guī)定的交流電輸入插座的連接方式,在出現(xiàn)不符合的情況下,必須換掉中性線與相線的位置,從而避免易造成UPS電源或負(fù)載設(shè)備損壞的情況。UPS電源只要一接通市電,就會(huì)自動(dòng)對(duì)電池組充電,連續(xù)按開機(jī)鍵1s后就能開機(jī),也就是打開逆變器。開機(jī)時(shí)UPS會(huì)在進(jìn)行自檢后啟動(dòng)旁路,在幾秒鐘后轉(zhuǎn)換至逆變器輸出,在逆變輸出指示燈亮的時(shí)候,UPS已經(jīng)是市電模式;連續(xù)按關(guān)機(jī)鍵1秒多后,在市電的條件下進(jìn)行關(guān)機(jī),也就是關(guān)掉逆變器,關(guān)掉的時(shí)候要UPS進(jìn)行自檢,逆變指示燈熄滅,此時(shí)UPS沒有輸出電壓,但還要對(duì)電池組充電。在沒有市電輸入的情況下,按開機(jī)鍵超過3秒就會(huì)啟動(dòng)UPS先進(jìn)行自檢,然后轉(zhuǎn)到逆變器輸出,此時(shí)市電指示燈不亮,電池指示燈會(huì)亮;保持按關(guān)機(jī)鍵超過1秒以上就能關(guān)機(jī)。在關(guān)機(jī)的情況下,UPS就會(huì)開啟自檢,直到面板沒有顯示,UPS就沒有輸出電壓。
2.2 UPS電源的安全管理
使用新的UPS電源或UPS電源100%全負(fù)荷放電較長(zhǎng)的時(shí)間,要把UPS220V市電電網(wǎng)里,充電必須要超過12h以上,從而保證電池充電充足。如果UPS電源不使用的時(shí)間過長(zhǎng),必須每?jī)傻廊齻€(gè)開機(jī)超過24h,從而保證充電充足,從而使UPS電源保持逆變器工作狀態(tài)2～3s,以保證電池的正常壽命。UPS過載或逆變器故障時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)到旁路模式運(yùn)行,UPS失去了后背功能,負(fù)載所用的電源是電力系統(tǒng)供應(yīng)的。如果市電指示燈閃爍,說明市電的電壓或頻率高于正常范圍;如果負(fù)載指示燈超過100%,表明接了過多的負(fù)載,蜂鳴器會(huì)半秒叫一次,應(yīng)將不必要負(fù)載逐一去除,直到UPS負(fù)載量小于100%;若電池指示燈閃爍,則表示UPS未接電池或電池電壓太低,此時(shí)應(yīng)檢查電池是否連接好,如果連接是正確的,那么有可能是蓄電池故障或者蓄電池老化。
2.3 UPS蓄電池充放電的安全使用
(1)不能出現(xiàn)蓄電池過度放電或者長(zhǎng)期開路閑置的情況。出現(xiàn)這兩種情況可能導(dǎo)致蓄電池的內(nèi)阻變大,充電和放電的性能變差。要正確處置長(zhǎng)期不用的UPS電源,就要重新開機(jī)使用的時(shí)候,先讓UPS電源機(jī)內(nèi)的充電回路充電12h以上才連接負(fù)荷,而后備工UPS電源,要每隔最多一個(gè)月就把UPS電源保持逆變器狀態(tài)工作2～ 3秒,從而來激活蓄電池。
(2)保證蓄電池不被過流充電,要保證蓄電池的充電電流低于可承受范圍的最大充電電流。過量的充電電流可能讓蓄電池的壽命變短。
(3)在蓄電池放電后,要用UPS電源的
電池充電回路對(duì)蓄電池進(jìn)行浮充。要保障蓄電池被重置于飽和的條件,充電要在12h以上,如果充電時(shí)間不足可能造成蓄電池的使用的容量嚴(yán)重低于它的標(biāo)準(zhǔn)容量。
(4)外接電池線作為插座作為連接UPS的一端,另一端作為開放式二根線來連接電池組,要注意電池連接程序意義重大,必須保證其程序遵守以下規(guī)定：第一串連電池組提供電池電壓;外接電池線首先連接電池端,紅線接電池組正極“ +”,黑線接電池組負(fù)極“－”;UPS一開始不接負(fù)載,在它的電源線接好后;把外接電池線插頭連到UPS電池的插座,讓電池組保持充電的狀態(tài);不要把電池打開,也不要將其損壞。觸摸電池前必須首先檢查看電壓的有無。電池回路與輸入電源回路如果不分離,在電池端子與地間可能存在高壓危險(xiǎn)。
(5)均衡充電。要分別對(duì)蓄電池組中的每一個(gè)組成部分進(jìn)行均衡充電,從而讓每個(gè)組成部分都達(dá)到均衡一致,在進(jìn)行均衡充電時(shí)避免充電時(shí)間過多,在不能均衡充電的情況下,就要重新更換電池或電解液。變換電池的條件下,首先關(guān)閉UPS電源并遠(yuǎn)離市電,保證操作人員不能佩戴戒指、手表之類的物件,使用的螺絲刀要帶絕緣手柄,避免把工具或其它金屬物品置于電池上。連接電池線的接頭處如果出現(xiàn)細(xì)小火花,不要緊張,這是正常現(xiàn)象,沒有嚴(yán)重的危害性,避免將蓄電池正負(fù)極短接或反接。更換蓄電池的時(shí)候最好是整體同時(shí)更換。
2.4 UPS應(yīng)急電源的維護(hù)
（1）場(chǎng)地的維護(hù):檢查室內(nèi)是否通風(fēng)透氣、室溫高度,UPS應(yīng)急電源所配的蓄電池環(huán)境溫度消防行業(yè)要求不高于40℃,溫度對(duì)蓄電池使用壽命影響較大,有條件的單位應(yīng)裝上空調(diào)。UPS必須遠(yuǎn)離火源及易燃易爆品,平常一般的雜物不要堆放于UPS放置的室內(nèi),既不利于防火安全也容易引來鼠類藏匿進(jìn)而發(fā)生啃咬電纜線引發(fā)事故。春夏季節(jié)潮濕的空氣易使UPS應(yīng)急電源內(nèi)部控制電路板上結(jié)露,從而使UPS出現(xiàn)控制故障,因此春夏季節(jié)應(yīng)讓室內(nèi)盡量防潮，室內(nèi)灰塵不能太多太臟,灰塵一般帶正電荷,如果UPS應(yīng)急電源控制板上積壓的太多就可能造成控制板故障。UPS的放置點(diǎn)不能靠窗戶太近,以防水浸、雨淋、日曬。
（2）市電輸入端的維護(hù):經(jīng)常檢測(cè)市電電壓是否正常,零、火線是否錯(cuò)位,尤其是UPS應(yīng)急電源前端是具有雙路市電或帶有備用發(fā)電機(jī)組的電網(wǎng)更要經(jīng)常檢查第一路主電與第二路備用電供電的零、火線是否一致,如發(fā)現(xiàn)錯(cuò)位必須立刻糾正,否則易引起UPS故障。UPS前端裝有防雷器的用戶應(yīng)定期檢查防雷器及接地線是否正常。鼠類較多的場(chǎng)地一般應(yīng)于輸入輸出電纜線外加裝防護(hù)套管。
（3）UPS應(yīng)急電源輸出回路的線路維護(hù):根據(jù)UPS各輸出斷路器的現(xiàn)狀判斷輸出回路是否短路,使用鉗流表等檢測(cè)各回路是否超載,用手觸電纜的方式感知電纜的溫度是否異常從而判斷線徑是否合適或太小。
3 結(jié) 論
ups不間斷電源篇7
[關(guān)鍵詞]電力UPS
中圖分類號(hào)：G25 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）02-0382-01
1 前言
電力UPS電源是保障供電穩(wěn)定及連續(xù)性的重要設(shè)備，型鋼能源動(dòng)力廠燃?xì)廛囬g有三套煙臺(tái)東方電子生產(chǎn)的三相大功率電力UPS電源，三相輸出（交流380V），型號(hào)分別為DF0523B-80，120，50。電力UPS電源的主要用途有PLC儀表電源、監(jiān)控電腦電源，干法除塵系統(tǒng)進(jìn)口DN2100蝶閥、凈煤氣調(diào)節(jié)閥電源等。電力UPS電源十分重要，一旦出現(xiàn)問題，直接影響高爐生產(chǎn)及TRT發(fā)電量。
2 電力UPS電源系統(tǒng)的組成及工作原理
2.1 電力UPS系統(tǒng)主要包括
整流/充電器，直流系統(tǒng)，逆變器，靜態(tài)旁路，控制系統(tǒng)等
2.1.1 整流/充電器：整流/充電器將交流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流（270VDC±2V）供逆變。
2.1.2 220V直流系統(tǒng)（含電池）：直流系統(tǒng)輸出連接在UPS整流器的輸出端，加裝防反隔離二極管，在停電時(shí)供應(yīng)電源。在正常工作時(shí)直流系統(tǒng)及蓄電池處于后備狀態(tài)。
2.1.3 逆變器：逆變器把整流器或電池的直流電轉(zhuǎn)換成電壓頻率穩(wěn)定的交流電。
2.1.4 靜態(tài)旁路：當(dāng)逆變器不能提供正常的電源供應(yīng)時(shí)（過載，沖擊電流，逆變器故障），o態(tài)旁路自動(dòng)地不間斷地將負(fù)載轉(zhuǎn)到市電。
2.1.5 控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)的功能是：監(jiān)測(cè)輸入/旁路/逆變器/電池電壓電流，輸入輸出頻率和溫度等信號(hào)。控制逆變器和旁路的轉(zhuǎn)換，以及電池測(cè)試時(shí)的整流輸出電壓。
2.2 電力UPS工作原理
DF0523C（B）系列電力專用UPS是傳統(tǒng)的在線雙轉(zhuǎn)換UPS，采用PWM調(diào)制技術(shù)和微處理器，保證在各種電力故障情況下提供穩(wěn)定純凈的電壓。電力UPS系統(tǒng)工作原理如下圖：
3 電力UPS電源的日常維護(hù)
3.1 電力UPS電源的日常檢查
3.1.1 現(xiàn)場(chǎng)觀察電力UPS顯示控制面板，確認(rèn)液晶顯示面板上的各項(xiàng)圖形顯示單元都處于正常運(yùn)行狀態(tài)，所有電源的運(yùn)行參數(shù)都處于正常值范圍內(nèi)，在顯示的記實(shí)內(nèi)沒有泛起任何故障和報(bào)警信息。
3.1.2 聽電力UPS的輸入、輸出隔離變壓器的響聲，當(dāng)泛起異常的“吱吱聲”時(shí)，則可能存在接觸不良或匝間繞組絕緣不良。當(dāng)有低頻的“鈸鈸聲”可能變壓器有偏磁現(xiàn)象。
3.1.3 確保位于機(jī)柜上的風(fēng)扇的排空氣的過濾網(wǎng)沒有任何堵塞物，做紙片試驗(yàn)，將紙片放在電力UPS電源風(fēng)扇上部，紙片能被吹起且每個(gè)風(fēng)扇上部吹起高度大致相同。
3.1.4 每年對(duì)電力UPS進(jìn)行一次徹底的清掃去垢，將負(fù)載從電力UPS逆變器供電通道上切換到維修旁路供電，拆掉逆變器的底部風(fēng)扇和電力UPS柜頂部風(fēng)扇，對(duì)電力UPS電路板，逆變及整流散熱板進(jìn)行徹底清掃，同時(shí)對(duì)直流屏整流模塊拆蓋清灰。
3.2 電力UPS電源的切換試驗(yàn)
3.2.1 電力UPS控制面板切換試驗(yàn)：確認(rèn)同步燈（SYNC）亮，按控制面板的“INV/BP”鍵兩次，切換至旁路供電；確認(rèn)同步燈（SYNC）亮，按“INV/BP”鍵一次切換至逆變供電。
3.2.2 電力UPS分?jǐn)嚅_關(guān)切換試驗(yàn)：斷開電力UPS主輸入開關(guān)，整流/充電器工作（CHARGER）指示燈滅，電力UPS幾乎無縫隙切換至220V直流系統(tǒng)供電；確認(rèn)同步燈（SYNC）亮，斷開電力UPS直流開關(guān)，逆變器工作正常（INVERTER）指示燈滅，輸出在逆變器（INV）指示燈滅，輸出在旁路（B/P）指示燈亮，電力UPS切換至旁路供電。
3.2.3 電池放電及核對(duì)試驗(yàn)：斷開直流屏兩路交流輸入開關(guān)，斷開電力UPS主輸入開關(guān)，由直流系統(tǒng)的蓄電池供電，電池電壓不低于189V，
4 電力UPS電源的故障分析
4.1 若電力UPS停止運(yùn)行，紅色指示燈閃爍，蜂鳴器會(huì)響。下面的某個(gè)信息會(huì)顯示在屏幕上（表1）：
4.2 電力UPS電源切換至旁路供電時(shí)，發(fā)出“咔咔”的聲音并且無法切換至旁路供電。
原因分析：電力UPS旁路接觸器有故障，旁路至主控板的電壓信號(hào)線壓接不緊。
解決措施：更換電力UPS旁路接觸器，并將旁路電壓信號(hào)采集線壓接結(jié)實(shí)。
4.3 電力UPS電源突然停止供電，并且無法切換至旁路供電，控制面板顯示“INPUTFAULT”，檢查發(fā)現(xiàn)輸入電源無異常。
原因分析：電力UPS電源長(zhǎng)期處于潮濕的環(huán)境中，主控板損壞，當(dāng)主輸入電壓采集信號(hào)排線接觸不良時(shí)，電力UPS電源關(guān)機(jī)。
解決措施：更換電力UPS電源的主控板PC801T，更換主輸入電壓采集信號(hào)排線，制定電力UPS主控板及其他電路板的更換周期。配電室空氣濕度大時(shí)，及時(shí)將空調(diào)切換至除濕模式。
5 結(jié)束語
ups不間斷電源篇8
關(guān)鍵詞：UPS；電源系統(tǒng)；管理；監(jiān)控；維護(hù)
隨著廣播電視數(shù)字化推進(jìn)及安全播出要求的日趨嚴(yán)格，一套安全、可靠的UPS系統(tǒng)在整個(gè)傳輸系統(tǒng)中的作用日益重要。電源作為傳輸系統(tǒng)的公共環(huán)節(jié)，一旦出現(xiàn)故障，將是致命的，極有可能造成顛覆性的安全播出事故。為提高供電系統(tǒng)的安全播出能力，東方明珠發(fā)射臺(tái)于2015年建設(shè)完成了一套SymmetraPX48KWUPS系統(tǒng)。UPS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示。并做好應(yīng)用的記錄。通過平臺(tái)管理提高了設(shè)備的可靠運(yùn)行能力，提高了機(jī)房日常維護(hù)的效率，降低維護(hù)成本，出現(xiàn)問題也能及時(shí)的查看與處理。
一、監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)改造
UPS異態(tài)聲光報(bào)警器作為網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)的補(bǔ)充，對(duì)UPS電源系統(tǒng)內(nèi)的故障進(jìn)行集中指示，并伴有聲音報(bào)警。如下圖所示。通過新裝AP9613干接點(diǎn)板卡，提取UPS機(jī)組的故障信息，送入自制的UPS異態(tài)聲光報(bào)警盒。當(dāng)出現(xiàn)市電故障，UPS轉(zhuǎn)化成電池模式工作時(shí)，“電池供電”（黃燈）亮；當(dāng)UPS機(jī)組出現(xiàn)任一故障時(shí)，“UPS故障”亮，此時(shí)可能導(dǎo)致UPS無輸出，須快速去UPS機(jī)房進(jìn)行故障應(yīng)急處理與檢修。
二、UPS維護(hù)
一套完整科學(xué)的維護(hù)方法，是保證UPS系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。良好的維護(hù)與管理，可以延長(zhǎng)系統(tǒng)的使用壽命，減少設(shè)備故障的發(fā)生。UPS維護(hù)主要分為日常維護(hù)和預(yù)防性維護(hù)。
（一）UPS日常維護(hù)
1.UPS運(yùn)行狀態(tài)記錄每天安排值班人員查看UPS運(yùn)行參數(shù)，通過UPS的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)，對(duì)UPS機(jī)組、ATS自切系統(tǒng)運(yùn)行的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行查看，并做好相應(yīng)的記錄。2.UPS機(jī)房環(huán)境巡查巡視UPS電源機(jī)房，檢查UPS環(huán)境溫度、相對(duì)濕度是否正常，機(jī)房?jī)?nèi)有無異常氣味，是否漏水，查看UPS主機(jī)是否正常運(yùn)行，有無報(bào)警記錄，UPS電池外觀有無變形等狀況，并做好相應(yīng)的記錄。
（二）預(yù)防性維護(hù)
UPS預(yù)防性維護(hù)指出現(xiàn)故障之前，對(duì)潛在故障的UPS系統(tǒng)進(jìn)行檢查和檢測(cè)，UPS預(yù)防性處理包含UPS環(huán)境檢測(cè)、數(shù)據(jù)記錄、分析物理基礎(chǔ)設(shè)施固件和電池日常維護(hù)等。我們主要進(jìn)行以下幾項(xiàng)預(yù)防性維護(hù)工作：1.要定期給UPS蓄電池組進(jìn)行充放電當(dāng)UPS設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)，蓄電池組一直處于伏充狀態(tài)。如果長(zhǎng)時(shí)間不給電池組釋放一部分電能，很容易硫化結(jié)晶。每季度對(duì)電池進(jìn)行放電操作，放電容量占電池總?cè)萘康?5%-30%，可有效激活電池的惰性，恢復(fù)電池的儲(chǔ)能容量。蓄電池在連續(xù)使用1年后，各節(jié)蓄電池充放電壓差將會(huì)增大，影響了整體沖放電性能。因此，在蓄電池使用一年后須進(jìn)行一次均衡放電，放電容量為電池總量的70%以上。放電完成后，應(yīng)立刻恢復(fù)市電供電，電池須連續(xù)充24小時(shí)。2.定期單節(jié)電池內(nèi)阻定期測(cè)量蓄電池組是串聯(lián)起來的，一節(jié)電池組有問題，整組電池就會(huì)有問題，UPS電池失效往往也是因?yàn)槟彻?jié)電池的故障而引起的。內(nèi)阻是唯一能夠反映電池狀態(tài)的一種數(shù)據(jù)，內(nèi)阻大的電池肯定存在問題，所以測(cè)量電池內(nèi)阻顯得尤為重要。3.對(duì)UPS設(shè)備做深度檢查定期維護(hù)、檢查設(shè)備，并更換存在隱患的部件，可以預(yù)防事故的發(fā)生。UPS電源系統(tǒng)的主要故障來自UPS主機(jī)和蓄電池組。因此，對(duì)其的深度安全檢查至關(guān)重要。（1）UPS主機(jī)深度檢查項(xiàng)目（2）蓄電池深度檢查（3）UPS及蓄電池實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)逆變器的輸出電流及電壓的波形是UPS輸出質(zhì)量的重要指標(biāo)，而充放電曲線是衡量UPS蓄電池組的性能依據(jù)。在UPS預(yù)防性測(cè)試中尤為重要。4.帶電端子的牢度檢查由于電流應(yīng)力的作用，帶電端子在長(zhǎng)時(shí)間的使用過程中會(huì)松動(dòng)，引起接觸件發(fā)熱，嚴(yán)重情況會(huì)導(dǎo)致打火、短路，造成UPS系統(tǒng)無法正常工作。因此，我們每年進(jìn)行一次所有帶電端子牢度的檢查。5.其他注意問題（1）UPS電源在正常運(yùn)行時(shí)，勿要頻繁開關(guān)機(jī)經(jīng)常開關(guān)UPS電源，可能會(huì)造成功率模塊、電源模塊的異常損壞或者無法識(shí)別，影響UPS系統(tǒng)的正常工作。因此，UPS電源正常運(yùn)行后，應(yīng)持續(xù)工作，一般不要停機(jī)。（2）應(yīng)找專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行維護(hù)UPS電源預(yù)防性維護(hù)要有專門經(jīng)過培訓(xùn)技術(shù)人員完成，當(dāng)不合成的人員進(jìn)行維護(hù)時(shí)，出現(xiàn)不良后果的風(fēng)險(xiǎn)顯著增大。我臺(tái)與UPS維保公司簽訂合同，定期對(duì)UPS進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)，確保其正常的運(yùn)行。
三、結(jié)語
一套完整科學(xué)的UPS監(jiān)控系統(tǒng)和維護(hù)方法，是保證UPS電源系統(tǒng)正常運(yùn)作的關(guān)鍵。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控平臺(tái)和異態(tài)聲光報(bào)警器的聯(lián)合使用，可快速判斷UPS電源系統(tǒng)的故障原因，并可實(shí)時(shí)掌握其工作狀態(tài)；每季度的預(yù)防性維護(hù)可以有效監(jiān)測(cè)出UPS電源系統(tǒng)的潛在安全隱患，利于提前故障排查、處理，避免事故發(fā)生。要始終把安全播出放在首位，時(shí)時(shí)握緊心中這根弦，加大UPS電源維護(hù)與管理，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，確保電源系統(tǒng)無間斷、安全、可靠。
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