UPS不间断电源在市电正常时的维护与操作

UPS不间断电源市电正常时直流主回路有直流电压,供给DC-AC交流逆变器,输出稳定的220VAC交流电压,同时市电对电池充电。当市电欠压或掉电,则由电池组通过隔离二极管开关向直流回路馈送电能。从电网供电到电池供电没有切换时间。当电池能量即将耗尽时,不间断电源发出声光报警,并在电池放电下限点停止逆变器工作,长鸣告警。不间断电源还有过载保护功能,当发生超载(150%负载)时,跳到旁路状态,并在负载正常时自动返回。

当严重超载(超过200%额定负载)时,不间断电源立即停止逆变器输出并跳到旁路状态,此时前面空气开关也可能跳闸。消除故障后,只要合上开关,重新开机即开始恢复工作。为使不间断电源正常工作,避免在过载或欠载下运行,电源在开机前,首先计算负载容量。FR-UK型不间断电源按其标称额定功率80%设计阻性负载能力,一般带计算机负载时可承受的负载能力按下式估算:式中,P为不间断电源输出容量(VA);Pi为第i个负载伏安数。每套PLC功率:220V×0.5=110VA每台操作站功率:220V×2A=440VAIBMPC客户机及服务器:220V×1.5A=330VA则总功率:10×110VA+4×440VA+11×330VA=*90VA6490VA/0.8=8112VA因此,在这条生产线上,采用10kVA的不间断电源比较合适。

2　UPS的性能与指标。供电环境对UPS的要求，作为电网与负载的中间环节,UPS要适应当地电网环境,并且在运行中不能对电网产生不良影响。对电网环境的适应能力:UPS对电网的适应能力主要指电网电压的变化、频率变化、波形失真和各种干扰情况下UPS的运行能力。根据我国电网情况,UPS允许的电压变化范围一般为±25%,而且我国电网电压的频率也存在着不稳定的因素,UPS必须在50Hz±5%范围内能正常运行,特别是UPS输入端有降压变压器的波形畸变干扰时,UPS的输入端要有较强的滤波和抗干扰功能。防止UPS对电网的污染:UPS电路中的主要功率部件是逆变器,它产生的高频干扰最有可能反馈到电网中去。因此,UPS电路本身应该具有去耦、滤波电路。逆变器的前级是整流电路,直接面对电网的污染。所以,技术人员提出了输入功率因数校正措施,实际是一个有源滤波器。

UPS的输出应满足不同负载要求UPS各项输出性能指标应不低于或优于电网电压的正常指标。输出电压额定值:我国一般的用电设备是交流单相220V、三相380V,50Hz。输出容量:一般用VA表示额定容量,使用时充分考虑效率。当功率因数只有0.6～0.8,负载有非线性成份时,要留有余量。输出电压稳定度:一般在3%～5%。输出电压频率稳定度:一般小于3%即可,当前大多数品牌都能达到±1%。三相输出时,要求UPS在不平衡负载(100%)下工作时,输出电压三相不平衡度应小于2%～3%,相位差120°±2°。输出电压波形总谐波失真度:一般应限制在3%～5%内。过载能力:局部供电配置的UPS容量是有限的。与电网直接供电比较起来UPS的过载能力还很低。转换时间:一般后备式UPS在电网断电启动并切换到逆变工作时,对负载的供电会出现瞬时断电的现象。

对于计算机系统,这种断电时间必须小于4ms,在线式UPS其转换时间可小于0.5ms。UPS的平均无故障时间MTBF大多数在几万至十几万小时,但这是一种理想情况,实际上元器件和部件的质量、整机配置、生产工艺、运行环境和维护水平都直接影响它的可靠性。3　UPS的使用和维护实践表明,UPS故障有60%是使用或管理不当造成的。因此,全面地掌握UPS的使用技巧,是延长UPS使用寿命,提高系统可靠性的重要环节。UPS的使用严格遵守开关机程序和要求开机,UPS内部的功率元件都有一定的额定工作电流,冲击电流过大,会使功率元件寿命缩短甚至烧毁。因此开机时应先开启UPS的市电开关,再逐一打开负载。先开冲击电流大的负载(如显示器、打印机等),再开冲击电流小的负载,最后开启UPS前面板开关使UPS处于逆变工作状态。开机时决不能将所有负载同时开启,更不能带载开机。

关机,UPS不允许带载关机。应先关闭负载,让UPS空载运行几分钟,待机内热量排出后,再按与开机相反的顺序关闭UPS。UPS所带负载功率UPS的最大启动负载最好控制在80%额定输出功率内。实践证明将UPS的负载控制在标称功率的30%～65%之内为最佳。在局域网系统中使用时,一般应将UPS的负载量控制在其额定功率的50%～80%左右,最高不超过85%,不要把一些根本就没有必要进行电源保护的设备连接到UPS上,额外加重UPS运行负担,缩短使用寿命。严格控制负载类型,在UPS的输出端接入感性负载如风扇、空调、打印机及其它通过大功率降压变压器工作的用电设备往往会超过额定电流的3～6倍,从而引起UPS瞬时超载,也不宜带可控硅桥式整流或半波整流式负载等。工作温度及供电条件UPS的电池对温度要求较高,尽量不要超过15℃～30℃。为了确保UPS使用安全,与UPS相连的配电柜应使用空气开关。UPS输入端的电源电压、波形、频率、幅度等也必须满足要求,否则容易造成工作异常或损坏。

UPS的维护要点按照正确的方法维护UPS,可以减少故障率延长其使用寿命,提高供电质量和工作可靠性。

主机维护应尽量使UPS工作在清洁的环境中。空气中漂浮的灰尘进人UPS,会对其内部器件造成腐蚀或短路,从而影响UPS的正常工作甚至损坏。对于环境较差的机房,应每半年或一年对UPS内部进行除尘和检查,以防止尘埃*或大功率器件散热片松动,使机内温度升高影响UPS正常工作。负载连接UPS的连接是一个十分重要的环节,由于组合电池组电压很高,存在电击危险,因此装卸导电连接条和输出线时应有安全保障防止电池接线柱以及连线之间发生短路,使用的工具应绝缘良好,特别是输出接点应有防触摸措施。UPS接入电路时应严格按照规定的极性,以及零线、火线、地线顺序和标识等进行连接,对于三相UPS还应确保相序准确。蓄电池保养目前使用的UPS蓄电池主要是阀控式铅酸蓄电池。在实际应用中因电池故障而导致UPS不能正常工作的机率达30%以上。

因此,正确使用及维护好蓄电池是至关重要的。

(1)每4～6个月检查一次蓄电池组中各电池的端电压和内阻。若单个电池的端电压低于其最低安全电压或电池内阻大于80mΩ时,应及时更换或进行均衡充电。

(2)避免过电流充电和过电压充电。前者会损坏电池内部正负极板使电池电量下降;后者会使电池中电解液的水大量电解,使电解液浓度增大,导致蓄电池寿命缩短甚至烧坏。

(3)避免用快速充电器充电否则会使蓄电池处于“瞬时过流充电”和“瞬时过压充电”状态。造成蓄电池可供使用电量下降甚至损坏蓄电池,应该使用具有防过流和过压功能的充电器充电。

(4)避免短路放电或过度放电。否则会严重损坏蓄电池的再充电能力和蓄电能力,缩短其使用寿命。电池放电后要及时进行再充电。

(5)UPS长期处于市电供电状态时,应每隔一段时间对UPS电源进行一次人为断电,使UPS电源在逆变状态下工作一段时间,以激活蓄电池的充放电能力,延长其使用寿命。

(6)UPS长期不用时每隔一段时间须充电一次。蓄电池的充电间隔时间与环境温度密切相关,温度越高充电时间间隔越短。

(7)蓄电池应在0～30℃的环境温度下使用。环境温度过高,会缩短其使用寿命;过低,释放的电量会大大减少。

(8)UPS电源，山特UPS总代UPS中在电池供电状态下,会因电池电压过低而自动关机。此时不能再开机继续使用,以免电池因过度放电而损坏。

(9)UPS处于电池供电的状态下,电池放电电流不宜过小。否则会造成电池使用寿命的快速缩短和电池内阻的反常增大。

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