ups不间断电源范文

时间:2023-12-13 17:51:29

ups不间断电源

ups不间断电源篇1

关键词:不间断电源;概念;优点;维护

中图分类号:TN86 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 11-0000-02

一、引言

作为一种不间断电源供应的系统设备—UPS已经在多数发达国家得到广泛应用,比如早期的医院手术室,电视台的节目播出以及尖端军事国防科技应用,UPS的出现极大地缓解了紧急情况的电力供应,从而最大限度的减少了不必要的损失。当然,随着IT技术的迅猛发展,图像以及文字处理技术越来越多的成为计算机处理并贮存的一部分,UPS电源系统就成为这些应用系统设备中的一个不可缺少的部分。假如计算机处理系统、服务器、各种传输设备突然出现断电的意外事故,不单单是数据以及程序丢失的问题,而且更为严重的是可能会造成计算机的硬盘阵列的损坏以及整个通信的中断。如果这些数据的丢失或者是通信的中断将会给我们的生活和工作造成极为严重的后果。

二、UPS不间断电源系统的概念及分类

UPS是不间断电源系统的英文简称,而英文为Uninterruptible Power Supply,基于字面的意思就是当电源异常或者中断时候能够不间断的提供电力,从而维持计算机等设备能正常操作的一种设备。不间断电源系统不仅可以对质量不良的电源进行滤除噪音、稳压以提供使用者稳定纯净的电源而且能在输入电源中断时立即提供给各种设备稳定而纯净的电源。所以用户特别是在网络设备及通信设备上接入不间断电源系统就像是购买了人身保险一样,有备无患。同时根据工作性质的不同UPS不间断电源系统大致可分为以下几种:分别为在线式、在线互动式以及离线式。

(一)什么是在线式不间断电源系统呢?一般在机械术语中,其指由逆变器输出负载电力,只有当UPS出现故障的时候,整个系统才会转为才会转为旁路输出负载。这种电源系统一般的特点为:

1.由于输出至负载之电力会通过UPS处理,因此输出电源质量最高。

2.无转换时间。

3.保护性最高,对市电噪声衰减能力最佳。

(二)在线互动式不间断电源系统是逆变器会作为充电器,当旁路经变压器输出给负载。当另外一种情况出现,比如断电的时候,逆变器则将电池能量转化为交流电输出给负载。其特点是:

1保持双向性转换器的设计。

2.UPS不间断电源系统的电池回充时间比较短。

3.保护性介于在线式与离线式UPS之间。

(三)离线式不间断电源系统一般是指一条直通路径,而这条路径是平常市电走旁边的,一般是直接供电给负载。通常只有停电的时候,才能由电池来提供电力。离线式不间断电源系统同一般的特点为:

1.当市电正常供给的时候,UPS对市电几乎没有任何处理而直接输出到负载。

2.结构简单、体积小、重量轻、控制容易、低成本特性。

三、机房的供电特点及使用UPS供电的优点

(一)因为绝大多数的设备都属于计算机应用类型的。根据这一特点要求,对于机房专用设备的供电要求,普通计算机机房对电网电源的供电要求首先必须得到满足。

1.电压波动380V小于或等于5%,220V小于或等于5%。

2.其设备频率的变化范围必须小于1%。

3.相数为三相四线制/单相三线制或三相五线制。

(二)由于大部分专用设备要求供电的等级是比较高的。一般来说假如突然中断供电,所造成的经济损失将会不可估量这位一级负荷。而另外一种情况是中断供电对生产通信造成一定程度的影响,这种情况为二级负荷。而计算机大部分设备例如接收器、网关与服务器等介于一级和二级负荷之间。一般的用户供电要求介于需建立带备用的供电系统与不带电之间。而比如特殊情况,像经常发生较长时间停电的单位,企业应该考虑配置发电机,另外其容量不小于UPS电源额定输出功率的两倍。

(三)而对于业务机房而言,所需要的UPS可能要求更高,一般都是中小型UPS电源且负荷有不断扩容的趋势。比如,一般的省厅或者机关部门单位其机房的负荷都小于10KVA,因此属于比较小型的UPS电源。其他的市政单位其电力负荷多数介于10至50KVA之间,隶属中型UPS电源。而小型UPS多数采用单相输入加单相输出的工作模式,而大中型UPS采用的是三相输出的工作模式。

四、UPS电源工作系统使用的优点

(一)UPS电源系统供电持续长,一般为几个小时,也有大到十几个小时的,它的主要功能是可以让您在停电的情况可像平常一样工作,显然,由于其功能的特殊,价格也明显要贵一大截。比较适用于计算机、交通、银行、证券、通信、医疗、工业控制等行业,因为这些领域的电脑一般不允许出现停电现象。

(二)离线式UPS运行效率高、噪音低、价格相对便宜,主要适用于市电波动不大,对供电质量要求不高的场合,比较适合家庭使用。

(三)具有较强的软件功能,可以方便地上网,进行UPS的远程控制和智能化管理。可自动侦测外部输入电压是否处于正常范围之内,如有偏差可由稳压电路升压或降压,提供比较稳定的正弦波输出电压。而且它与计算机之间可以通过数据接口(如RS-232串口)进行数据通讯,通过监控软件,用户可直接从电脑屏幕上监控电源及UPS状况,简化、方便管理工作,并可提高计算机系统的可靠性。

五、不间断电源系统的维护及保养的简略介绍

(一)UPS的工作质量与寿命与UPS电源的工作环境息息相关,所以用户在使用的时候,应该对其周围的环境进行定点定时的检测与侦测,如果环境的温度变化的过快的话,可能会对其征程的工作造成严重的影响。另外一方面,电池组的维修与保养也会对UPS电池组的寿命起到关键作用。其次在维修使用的时候需要使用绝缘效果良好的工具,并且严格按照操作说明书或有关的电工手册,保证所接的地线火线以及零线都符号要求,不得随意更改他们之间的相互顺序。

(二)由于UPS长期处于开机状态,所以尽量不要带负载开启UPS。要注意开机时候的先后顺序,先打开UPS电源,再开启负载电源,而关机的时候应该按照相反的顺序来进行。UPS的开关次数不宜太过于频繁,关闭后要等6秒之后才能再开机。否则,可能出现既无市电输出,有没有逆变器输出的“启动失败”的状态。

(三)UPS使用的注意事项

1.UPS的使用环境应注意通风良好,利于散热,并且保持周围环境的整洁。

2.切勿带感性负载,如点钞机、日光灯、空调等,以免造成损坏。

3.UPS的输出负载控制在60%左右为最佳,可靠性最高。

4.UPS带载过轻(如1000VA的UPS带100VA负载)有可能造成电池的深度放电,会降低电池的使用寿命,应尽量避免。

5.适当的放电,有助于电池的激活,如长期不停市电,每隔三个月应人为断掉市电用UPS带负载放电一次,这样可以延长电池的使用寿命。

6.对于多数小型UPS,上班再开UPS,开机时要避免带载启动,下班时应关闭UPS;对于网络机房的UPS,由于多数网络是24小时工作的,所以UPS也必须全天候运行。

7.UPS放电后应及时充电,避免电池因过度自放电而损坏。

六、结语

综上所述,UPS电池的正确使用与维护需要由市级各单位的工作人员以及相关工作者的互相配合,而UPS不间断电源系统的故障率的降低,对一些重要的系统比如经济、金融和银行等单位起着越来越重要的作用。

参考文献:

[1]朱峰,姜久春,王占国.基于串口通信的蓄电池校准系统的设计[J].微计算机信息,2010,1

[2]陈敬学.UPS供电系统的改造以及维护[J].中国有线电视,2010,1

[3]王力坚,刘杨,夏清,何春.UPS应用与供电系统设计技术探讨工程师与制造商伙伴们的观点[J].电气应用,2010,2

[4]何钰.青海卫星地球站主备系统整合改造[J].广播与电视技术,2010,1

ups不间断电源篇2

大功率在线式UPS的基本原理是把交流电整流成直流电,让直流电对电池组充电,同时,再把直流电逆变成交流电对负载供电,配合不间断的静态旁路开关,实现负载不间断的供电。通过UPS的保护,还可以净化电源,消除市电的浪涌干扰和波动干扰,提高负载设备的供电质量。UPS采用的大功率器件的稳定性以及控制电路的可靠性,直接关系到UPS的性能。梅兰日兰GALAXY PW系列UPS采用的是第三代大功率IGBT(绝缘栅双极形三极管),具有高功率、低功耗、高速开关、低驱动功率和高可靠性的优点。输出控制采用负反馈脉宽可调的控制方式,实现较高的频率、相位稳定精度的要求。梅兰日兰UPS的控制系统采用全数字化动态信号处理DSP(Digital Sign Processor)控制技术,达到32位的数字器件和10ns的运算速度,获得快速、精确的跟踪能力,使得控制更准确、更可靠。整流器、逆变器、静态旁路和通信接口均使用独立的CPU控制,采用多重总线进行数据交换,降低了各控制电路板之间的兼容性要求,减少了用户的维护成本。整机的平均无故障时间MTBF(Mean Time Between Failures)可达到20~30万小时。

广播电视安全播出的需要,要求不见断、高可靠、高质量的供电保障,UPS在整个供电环节就显得尤为重要。我们在原有一台梅兰日兰GALAXY PW 60KVAUPS前提下,增加一台同型号的UPS,采用单机冗余并联连接,连接方式如图1。

两台UPS并机运行,共同对负载供电,静态开关具有冗余备份,令UPS具有两倍的过载能力。冗余并联可消除瓶颈故障点,进一步提高UPS的可靠性,把UPS的平均无故障时间(MTBF)提高了一个数量级;提高负载的过载和耐冲击的能力,从空载到100%负载阶跃变化时对输出电压的影响更小;提高了三相不平衡的承载能力;在并联系统中的一台UPS发生故障或者维修时,负载仍能保证由UPS供电,可做到脱机维修,这是提高并机系统可靠性的

关键所在。梅兰日兰UPS要求并机的UPS必须型号相同、功率相同,并且必须处理和控制好并机过程中相关的问题

和注意事项。下面我们从几个部分来探讨UPS并机过程中的一些问题和处理。

1、输入整流部分

(1)UPS的输入电流控制保护和输入相序要求

我们执行的是三相五线制的TN-S标准,A、B、C三相为正相序输入,N线和PE地线分开,并把PE线可靠连接到等电位接地体,防止高能雷电的浪涌干扰。梅兰日兰UPS的输入整流部分,采用的是六脉冲桥式硅堆整理电路,可设置延时启动,避免多台UPS同时启动冲击配电系统,尤其是冲击是发电机组。整流器/充电器的延时启动和电流的斜坡启动,时序波形如图2,通过可控硅导通角的控制,逐步增加输入电流,可实现整流器/充电器的输入限流,避免对发电机组造成冲击,有利于发电机组的平稳运行,在发电机组的功率不够时,可减少充电电流,或者自动让电池放电,补充不足的能量,使发电机组平稳运行,并延长整个系统的供电时间。

输入时序控制和斜波启动的设计,必须确保三相输入为正相序。反相序会造成整流器启动时,瞬间相电流过大,为了保护整流电路,会烧毁输入端的精密电流保险器,同时,也要求UPS在开机的时候必须延时10秒钟,等整流电流平稳之后,再启动逆变器。输入端的另一个问题是输入电路振荡而产生的谐波问题。梅兰日兰UPS采用的大功率的整流硅堆和直流滤波电容,会造成输入波形振荡,表现出来的就是输入端的高次谐波。

(2)抑制谐波失真,减少对前端供电设备及电网的影响

因为整流和振荡的原因,UPS系统会在电源输入端产生多次谐波,输入电流波形图如图3,标准的50Hz的正弦基波,因为多次谐波的叠加,造成输入电流波形歧变。从谐波分量图可以看出,其中影响较大的是五次谐波和七次谐波分量,五次谐波的幅度达到基波的55%左右,七次谐波的幅度达到基波的30%左右。谐波电流的危害会造成电网电压的失真度升高;中线电流有效值升高;补偿电容中电流增大;控制电路出现干扰等问题,谐波的影响还会增加无功功率,造成输入功率因素下降。两台UPS并联后,谐波分量也会叠加,将对供电电网造成影响,特别是当发电机供电的时候。因为交流发电机的阻抗大于变压器阻抗,交流发电机的输出瞬态阻抗表示为 X″d,对于第n谐波,交流发电机表现出的阻抗将变为n倍的X″d,所以过大的高次谐波会致使发电机发热过载。如果UPS负载较大,从投资和应用角度来看,有效的抑制高次谐波显得尤为必要。

梅兰日兰公司相应的谐波抑制选件,一般的方法有无源谐波滤波器和有源谐波滤波器,无源的谐波滤波器采用的是LC电路,只能消除某次谐波电流,成本低,但滤波效果较有限。一般选用的是有源谐波滤波器,基本原理是把有源谐波调节器与电源和非线性负载并联连接在一起,通过快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform)方法进行谐波的采样,然后提供一个谐波电流,此电流与被负载消耗的谐波电流总量相当,可以用来补偿所有的谐波(包含各次谐波),也可以针对几个特定的谐波进行补偿;这种调节器甚至可以自动地去消除几个不稳定的谐波或产生系统谐振的谐波次数。通过无功功率补偿与谐波电流补偿的结合,通过有效的调节配置,可以使负载的总功率因数提高到接近1,提高自备发电机的可靠性。在负载功率较大的情况下,可选用梅兰日兰SineWaveTM 和 SineWave PCSTM 系列有源谐波调节器,作为谐波抑制和功率补偿。

2、逆变输出部分

减少并机UPS的环流,均分负载,提高并机效率和可靠性。并联的UPS必须在同一电网供电,在这种情况下,UPS的逆变器永远在跟踪旁路的市电,由于这些UPS都在跟踪同一路市电,也就相当于在相位上跟踪。这些UPS在频率和相位上都是一致的,虽然可以并联,但这种并联并不保险,主要原因如下。虽然它们都在频率相位上跟踪旁路,但在相位上有超前和落后之分,一般大容量UPS的相位跟踪误差为±3度,如果这两台并联的UPS一个为+3度,另一个为-3度,那么它们两个并联后都有可能在相位上差6度,这就可能使输出电压相差二十几伏,将会在UPS输出端造成很大的环流,使逆变器因过载而烧毁。另外,虽然是同型号、同规格的UPS逆变器,但逆变参数和变压器参数的微小差异会导致输出电压不一样,比如一个218V,另一个221V,也将在UPS输出端造成很大的环流。以上两方面的差异都会导致输出电压的不一样,一方面形成环流,另一方面两台UPS向负载输送的电流也不一样,很可能造成一台过载的,以上两项指标虽然可以通过调整而达到基本一致,但随着UPS的时间和工作参数的变化,这种平衡很快就会失去,所以说,不加任何措施的UPS并联系统,其可靠性不一定比单台UPS高,甚至还要低。并联连接要解决的关键问题是处于并机状态的两台UPS逆变器,应在同时同步跟踪交流旁路电源的条件下,满足同幅度、同频率和同相位的要求,以达到均分负载和环流为零的目的。

UPS并联连接方式还有一个重要的指标就是电流均分,也就是说必须保证并联的每台UPS的输出电流是总输出电流的1/N,两台UPS并机连接,就要求两台UPS的输出电流相等,至少其相互之间的最大不平衡度要求要在要求的范围之内(一般小于2%)。

梅兰日兰PW 系列UPS对减少环流和负载均分的处理,采用负载同步跟踪方式来实现,设置一台作为导航机,让导航机的逆变输出控制跟踪静态旁路的市电的相位和频率,其他并机的UPS通过通讯板和高速通讯线路跟踪导航机的逆变输出,从而确保两台UPS输出相位、频率和幅度控制在标准范围之内。为了消除跟踪的瓶颈故障点,并机的UPS系统还具有互为跟踪的同步功能,即谁优先跟踪市电,谁就作为导航机,其逆变器输出为另一台UPS跟踪。同时采用电压负反馈、电流前馈、电流局部循环等技术,提高并机UPS的承载能力,实现精确的电流与负载均分。

3、 电池维护部分

在正常工作时,电池一直处于浮充状态。如果长时间不让电池放一部分电能,对电池正常化学反应不利。建议每月人为地放电一次,让电池放掉的电能最好占电池组总容量的20~30%。这样做是为了激活电池的惰性,恢复电池的储能容量。任何一节电池故障都可能造成UPS后备显示时间的失真,定期了解电池组的工作状态,通过放电测试,可以了解电池组的放电特性,如图4,从图中我们可以看出并机的两台UPS二十分钟的放电特性,两台UPS的电池的型号不同,使用寿命不同,表现出来的放电特性也不一样。在测试负载一样的情况下,可以比较出电池放电时的恒压能力,从而也反应出电池组的性能,恒压能力越好,电池组的性能也就越好。如果放电时间越长,表现出来的放电特性差异将会越明显。

4、其他注意事项

根据UPS对大多数用户负载需求的设计, 适当的负载才能提高UPS的工作效率,效率和功率关系图如图5,负载在达到满载的25%左右,效率可达到91%。在改造前后,负载不变的情况下,并机的两台UPS均分负载,相当于单台UPS的负载减少了一半,应该确保负载达到25%以上,有助于提高UPS的工作效率,高效率可减少因自身损耗而产生热量,提高转换效率,有利于冗余并联和长期运行。

确保并机UPS正常的运行并达到最佳的工作状态,定期的维护保养是必须的。UPS是精密的电源设备,发热量大,通过大量的散热风扇冷却,灰尘颗粒随气流流动,会造成精密电路板上大量的灰尘颗粒附着,时间久了或者室内湿度变化都可能引起UPS的不稳定。定期的维护可以清理附着的灰尘,定期了解两台UPS的工作状态和老化程度,定期观察每台UPS的参数,适当的调整UPS的输出参数和分担的功率,减少两台UPS因为器件差异而产生的环流,提高并机UPS的可靠性。

ups不间断电源篇3

关键词:UPS(不间断电源); 双电源切换;高压离心机压缩机 ;维护保养

中图分类号:TJ07文献标识码: A

一.UPS(不间断电源)系统概述

UPS(Uninterruptible Power System ),即不间断电源,是一种含有储能装置,以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时,UPS 将市电稳压后供应给负载使用,此时的UPS就是一台交流市电稳压器,同时它还向机内电池充电;当市电中断(事故停电)时, UPS 立即将机内电池的电能,通过逆变转换的方法向负载继续供应交流电,使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS 设备通常对电压过大和电压太低都提供保护。其中它的一些基本参数有:

(1)负载 负载可分三类,10kV・A以下为小负载,10~60kV・A为中负载,60kV・A以上为大负载。

(2)输出电压的谐波含量(失真) 谐波电压对电路中的参考电压及低电压工作的逻辑电路会造成噪声。

(3)阶跃负载 当一部分负载接通或断开时,都会使负载产生阶跃变化。由于UPS不能瞬时更正这种突然变化的电流9输出电压就会产生相应的变化。小负载由于只接很少的设各,有时会出现100%的阶跃负载。中等负载出现的阶跃不超过50%。而大负载只有在不正常的运行状态下才可能出现超过z5%的阶跃负载。一般的逆变器设计都能满足小于25%的阶跃负载。

(4)非线性负载 指电感性负载或电容性负载。在计算机系统中,非线性负载主要是主机、打印机(特别是激光打印机)和显示终端等;线性负载主要是磁盘和磁带设各。一般小负载是非线性负载;中负载是线性与非线性负载相近或其中一种稍大;而大负载一般是线性负载,因为大负载由多台设备构成,运行中此起彼伏,宏观看起来总负载比较稳定。

(5)效率 对于一个大系统来说,效率必须足够高。比如一个125kV・A的UPS,若只有85%的效率,那么每年多消耗的费用相当于初始投资的30%。

(6)噪声 UPS不间断电源的噪声水平不应超过它所在环境要求的噪声水平。

二,UPS(不间断电源)系统的分类及工作原理

UPS分为两大类:动态UPS和静态UPS.

1.动态UPS

所谓动态,就是说:不间断电源之不间断式靠动能维持的,这是最早的方案。

(1)如图1所示,交流市电驱动交流电动机旋转,从而带动同轴的交流发电机和惯性飞轮同速运行,发电机向计算机供电。当市电波动时由于惯性飞轮的惯性对短时间的压突变或干扰无反应,保证了输出电压的稳定;一旦市电断电,由轮的惯性,仍可将额定供电电压再延长5秒钟,使计算机将现场保存起来。

(2)惯性飞轮对进一步延长发电机在市电断电时的供电时间已无能为力,图2的方案就解决了这个问题。后备时间取决于蓄电池的容量,但遗憾的是转换效率太低,消耗电池的能量太严重,因此,接着出现了更为实用的内燃机式UPS系统直到目前这种UPS于静态UPS并驾齐驱,运行在各自的领域。

2.静态(静止式)UPS

目前我们概念中的UPS均指静态而言,如图3所示,这是众所周知的UPS经典

图3

方案主体方框图。市电输入经整流器将交流变成直流,一方面给蓄电池组充电,另一方面为逆变器提供能量,再将直流变成交流,经转换开关送到负载。在逆变器发生故障时,另一路备用电源(即BYPASS)通过转换开关实现向负载供电。

静态UPS因工作方式的不同又分为后备式(或称离线式,Off Line)和在线式(On Line)两种。其主体结构大致相同。所不同的是:后备式平常(市电正常时)工作在BYPASS,而在线式不论市电是否正常,都按照“市电输入-整流(充电)-逆变-输出的路径运行,只有在逆变器故障(或过载)时才改由BYPASS供电。

三.在高压离心式压缩机上的应用

高压离心式压缩机的控制电源在安装项目上使用了带双电源切换开关的控制柜供电,在实际的使用过程中存在不少的问题,其中由为明显的:因电源故障断电、电压突变、电压波动、电压跌落、等引起的空压机停机;以及对电流,温度等信号的干扰引起的数据不准确。因为这套50万吨聚酯熔体直纺项目运行要求较高,无故障状态下365天不间断运行,每次的故障跳停损失都在几十万甚至上百万,所以对压空系统的稳定至关重要。

1.高压离心式压缩机的介绍

阿特拉斯-科普柯ZH系列压缩机是水冷式离心压缩机,能够提供无油,无脉动的空气。压缩机由电动机驱动,可完全装在隔音箱体中,或装在未配备箱体的底座上。电气系统主要构件包括:电柜,配有控制面板的Elektronikon电脑控制器,压力、温度、振动和油位传感器,驱动电机和辅助油泵电机,油加热器,定位器(进口导向阀),定位器(放空阀)等。正常情况下主电机动力电由高压10000V供电,控制柜电源要求380V供电。

图4

2.双电源切换开关的介绍及使用中存在的问题

双电源切换分为STS(静态转换开关)和ATS(自动转换开关)两种。

(1)STS为电源二选一自动切换系统,第一路出现故障后STS自动切换到第二路给负载供电(前提第二路电正常且和第一路电基本同步),第二路故障的话STS自动切换到第一路给负载供电(前提第一路电正常且和第二路电基本同步)。主要由智能控制板,高速可控硅,断路器构成.其标准切换时间为≤8ms,不会造成IT类负载断电。

(2)ATS主要用在紧急供电系统,将负载电路从一个电源自动换接至另一个(备用)电源的开关电器,以确保重要负荷连续、可靠运行。ATS为机械结构,转换时间为100毫秒以上,会造成负载断电。

最近我公司安装项目中。安装使用的是配备了杭申电气生产的 HSQ1Y系列一体化双电源自动切换装置的电源柜。装置本身具有很多的有优点,例如: 采用智能型控制器,对两路电源的三相都进行检测,检测精度高,保证负载获得符合使用要求的电源。开关本体带“0”位,即具有两台断路器同时处于分闸状态的位置,便于下级线路的检修。 控制器可接受消防信号,将两台断路器同时分闸。 电网―发电机型控制器带有自动启、停发电机信号。 断路器具有过载、短路保护功能,切换装置是CB级的ATSE。 具有可靠的机械和电气联锁,保证两台断路器不能同时合闸。 但对我们来说最重要的缺点是在一段电源出现故障、干扰断电的情况下转换至备用电源期间中止向负载电路供电,导致负载短时失电而停机;以及对信号的干扰问题。会直接影响设备及公司整套装置的正常运行,损失严重。

3.UPS在压缩机上的应用

由使用双电源切换开关暴露出的问题,我们总结后决定使用UPS集中给多台压缩机控制回路供电并采购了FOLANNIC(弗兰尼克)FD33系列大功率三进三出智能型不间断电源,容量为80KVA。基本原理见下图:

图5

其主要的性能特点有:

(1)使用高速静态开关切换。

(2)智慧数字化控制技术:采用三块高速微控制器和可程序设计逻辑器件实现电路控制,参数设定、运行管理、先进的自检和自侦测功能,可对电路板上的所有独力电路连接进行自检和故障分析。

(3)高效的IGBT逆变技术:IGBT良好的高速开关特性;具有高电压和大电流的工作特性;采用电压型驱动,只需要很小的控制功率。第五代IGBT具有更低的饱和压降,逆变器的工作效率更高,可靠性更高。

(4)优越的负载特性:完全满足从0到100负载的跃变,而无需切换到旁路,并保护输出稳定可靠.

(5)完善的保护功能:输入输出过欠压保护、输入浪涌保护、相序保护、电池过充保护、输出超载短路保护、温度过高保护等多种系统保护和报警功能。

(6)采用6脉冲(可选12脉冲)整流充电器同时增加输入谐波滤波器:有效的抑制输入的谐波污染,提高ups电源的输入功率因子。减少输入的谐波电流。

(7)智能化的电池管理:智能电池智能电池充电-根据用户的电池配置自动调整电池的充电参数,并会根据供电环境对电池进行均浮充转换、温度补偿充电放电管理。

(8)智能侦测功能:该系统的微处理器对所有的电源状态、断路器状态,熔断器状态和所有的电路工作状态进行在线侦测,如有故障立即保护并报警。

以及它的主要技术参数:

根据UPS的性能特点及技术参数我们设计了供电回路:把UPS放置在低压配电室并取低压配电柜两段电源给UPS主机供电,在主机旁放置如图6动力配电柜(09APUPS)由主机输出直接供电,再由动力配电柜内其中两个回路输出给空压

图6

机旁现场动力配电箱(如上图),最后从动力配电箱输出供给每台空压机上随机柜,分两个动力配电箱供15台空压机控制电源,在配电室动力配电柜(09APUPS)还设计有多个备用回路,为新增设备做预留。

设计安装完成后,我们对其中一台空压机进行了测试,空压机正常开启后把UPS主机主输入电源切断UPS内部通过静态开关直接切换至备用电源供电,UPS报警,负载运行正常;再切断备用电源,UPS直接切换到电池供电,报警设备仍运行正常;马上依次恢复主备电源输入,UPS切换至正常,空压机正常。

通过这一连串的停送电测试,很明显的解决了双电源HSQ1Y存在的主电源切换至备用电源造成的压缩机停机问题;在之后几天的试运行中,观察各项数据反馈,都比较稳定,与实际符合.解决了由电源问题引起的信号干扰;

四.UPS的日常保养与维护

使用了UPS,并且都把它使用在了重要的控制系统上或重要的设备上,因此我们在平时注意机房清洁,温、湿度外还进行了一系列的日常巡检维护及定期维护工作并制定了维护规程:

1.日常维护

1.1巡检人员每天记录UPS的运行情况,电压、电流值,发现问题及时处理;

1.2 检查各信号灯工作是否正常;

1.3保持蓄电池外部清洁;

1.4 蓄电池组运行状态检查:

1.5运行温升:蓄电池在浮充状态时不发热,若发现个别电池有发热现象应立即检查原因,及时处理,若发现整组电池发热,首先应检查电池的运行状态(强充或放电均有一定的温升),是否浮充电流过大或电池组发生外部微短路等现象,发现问题应及时处理。

1.6检查蓄电池组的连接点,接触是否严密,有无氧化,并涂以凡士林油。

1.7 在外观检查时,做到:

是否有机械性损坏,设备内是否有小动物尸体;

设备内部是否落有导电性的污垢或灰尘;

堆积的灰尘是否影响了散热。

2.定期维护

2.1每月测量一次蓄电池组的电压及单体电池的电压,每只电池电压应在13.5-14V,若发现电池的电压偏低或不均匀,及时处理

2.2模拟市电失电试验:有意识让蓄电池向直流母线放电,动作正常后,立即送交流电源,蓄电池应能自动切断放电回路,该试验的操作时间不超过30分钟,由于机组及发电运行极为重要不可间断,模拟失电试验具体时间最好安排在停机时间,且规定每月一次。

2.3每年对蓄电池核对容量一次,对蓄电池核对容量有二个目的:

a. 了解蓄电池的实际运行容量;

b. 对蓄电池组进行一次活化,使电池容量均匀,

2.4每年对市电电源切换装置进行校验,采取从进线侧分别断开电源一和电源二的方法,检验进线切换模块动作的准确性,确保切换动作无误。

2.5每年对UPS所有切换模块进行定期检验,采取从电源进线侧分别断开市电一、市电二、旁路电源的方法,在检验切换模块切换功能是否动作准确的同时,也检验逆变器功能是否正常。(操作时必须按照步骤操作,在市电和旁路都断开的情况下,输出的电源一直有压为正常)

2.6应定期对UPS控制系统作如下检查:

a. 检查控制的显示模块显示与运行情况是否一致,显示无黑屏及乱码,如遇此现象尽快更换显示模块。

b. 检查显示控制屏是否有异常声响,如有报警及其他异常现象及时处理。

C. 检查显示控制屏操作按钮,确认各按钮功能正常,切换检查有关功能和参数,如遇异常及时上报处理。

2.7UPS不间断电源应避免频繁的开机关机,最好长时间处于开机状态。确实需要关机的,应在关机后5秒钟以上再开机。

2.8检查电池组至UPS导线是否老化,老化的应及时更换相同载流面积的导线,尽量避免增加不必要的导线长度。

2.9检查市电是否一直处于正常的供电之中,如果示电一直处于正常工作中,UPS不间断电源就没有工作的机会,其电池就有可能长时间浮充而损坏。因此,对长时间不用的UPS不间断电源要定时进行人为的强制工作,这样可以活化电池,还可以检验UPS不间断电源是否处于正常状态。

2.10 检查通信是否正常、数据是否准确,异常情况及时予处理。

2.11 检查免维护式电池,经常检查溶液的比重及电液量是否合格。

2.12 要确保所配接的负载容量不超过UPS电源容量的三分之二。

2.13 储能电池的工作全部是在浮充状态的,要定期充电放电,间隔2~3个月放电一次为宜,至少应每年进行一次放电。放电前应先对电池组进行均衡充电,以达全组电池的均衡。

2.14 一般每季度应彻底清洁一次。其次就是在除尘时,检查各连接件和插接件有无松动和接触不牢的情况。

2.15 当UPS电池系统出现故障时,查明原因,分清是负载还是UPS电源系统;是主机还是电池组,逐步排查解决。

五.结论

ups不间断电源篇4

(1.郸城县广播电视台广播中心,河南 郸城 477150;

2.郸城县有线电视台,河南 郸城 477150)

【摘要】广播电视安全播出要求保障电力不间断供应,通过外部电源和自备电源提出了县级广播电视中心供配电系统设计方案,重点分析了UPS不间断电源设计时应着重考虑的几个方面。

关键词 广播电视中心;安全播出;外部电源;UPS电源

随着广播电视事业的不断发展,广播电视的节目量、播出时长不断增加,要求对播出系统提供持续不间断的供电。同时,播出系统数字化、网络化也对供电的质量提出了较高要求。但是,伴随着广播电视中心技术系统规模的不断扩大,用电负荷急剧增加,供配电保障的风险也越来越高。2007年初,在国家广电总局实施的全国性安全播出大检查中,检查出的供配电系统问题占所有系统问题总数的74%,而在2009年全国广播电视604起事故中,因供配电系统问题引发的事故有483起,占事故总量的80%,可见供配电系统成为影响广播电视节目安全播出的主要因素。并且电网存在的电压浪涌、电压尖峰、电压瞬变、噪声电压、过压、欠压、电源中断等污染和干扰始终威胁着设备的运行安全。如何提高广播电视中心的供配电、减少或避免停电事故,是关系到广播电视信号能否安全优质传输的重要问题。因此,设计一个合理、安全的供配电系统是一个重要的问题。以下就浅谈一下广播电视中心供配电系统的设计。

1外部电源设计

对于安全播出保障等级为三级的县级广播电视中心来说,至少应设置两个独立低压供电回路。在配置中需要注意以下几点:

1)宜选用等容量的两台变压器互为主备,每台变压器的容量能满足全中心负荷的用电要求。两台变压器分别接入两段低压母线,分别为主备两路播出负荷供电。两段低压母线以低压母线开关相连,并具备自动或手动切换功能。

2)有条件的三级广播电视中心配置工艺变压器。采用工艺变压器是为了防止因动力设备的故障引起的停电和动力设备运行时产生的干扰,保证工艺电源的质量。

3)如果只有一路外电,建议设置主备两台变压器,并在低压二段母线设置自备电源的接入开关,将自备电源接入低压母线。自发电的相序应经过校验,并定期携带负荷进行试运行。自发电时,应断掉与播出机房应急照明无关的负荷。

4)应将系统中主备用设备或双电源设备分别接入两组低压供电母线,以防止因负荷端过流跳闸造成全部设备停播。

我局的广播电视中心和有线广播电视网前端,已从原来县城中心的两个办公场所整合搬迁到新的广播电视大楼,负责全县广播电视节目信号接收、集成和控制。由于新办公大楼地处城乡结合部,外电属于农业用电,稳定性较差,停电现象较多,加上工作人员离办公新址较远,导致抢修时间较长,搬迁过来仅半年已发生几次外电中断,尽管广播电视中心配备有UPS不间断电源,但由于容量所限,对安全播出造成了较大威胁。由于和供电部门及时协调,才没有造成信号中断的安全播出事故。为了满足三级安全播出保障。我局和供电部门达成应急供电协议(包括安全播出重要保障期间提前做好发电机支持)的基础上并向供电部门提出申请,要求增加一路来自与目前不同的高压供电线路来保障外电供应的可靠性。

2自备电源的设计

如果市电突然停电,且没有其它后备电源持续供电时,广播电视中心的电子设备由于没有电力供应可能产生硬件损坏、系统中断运行、数据丢失、甚至系统崩溃等后果。因此,广播电视中心必须设计配备符合要求的健康的自备电源。而UPS电源是目前广播电视领域应用较广泛的自备电源。外电断电及所送的电源质量达不到要求的,广播电视中心必须配备UPS不间断电源,那么,应用设计UPS不间断电源要注意哪些方面呢?

2.1UPS应该解决哪些问题

UPS是不间断电源,当停电时能够接替市电持续供应电力,它的动力来自电池组,由于电子元器件反应速度快,停电的瞬间在4-8毫秒内或无中断时间下继续供应电力。同时还应该具有以下功能:停电保护、高低电压保护、波形失真处理、频率稳定、电压稳定、抑制噪声、突波保护、瞬时响应保护以及能够监控电源。

2.2UPS类型的选择

UPS作为一个完整独立的电源系统,包括滤波器、整流器、逆变器、静态旁路开关、手动维修旁路开关及电池组。按其设计原理与工作方式可分为离线式UPS、在线式UPS、在线互动式UPS。离线式UPS电源一般在正常状态下电流会走旁路直接将电力供给负载,UPS电源在正常状态下处于充电状态,而一旦出现电路故障造成停电的状况时,UPS电源的直流电将在逆变器紧急工作的状态下被转变为交流电输出。离线式UPS电源存在着供电质量较差、需要一定的电源切换时间、输出的电流波形为准方波,会对负载造成干扰等缺点。在线式UPS在市电正常时,由市电进行整流提供直流电压给逆变器工作,由逆变器向负载提供交流电,在市电异常时,逆变器由电池提供能量向负载提供交流电,保证无间断输出。在线UPS有极宽的输入电压范围,无切换时间且输出电压稳定精度高,适合对电源要求较高的设备使用。广播电视中心应采用在线式UPS系统。在线互动式UPS以网络使用为主,它结合了离线式效率高和在线式供电质量高的特点,与离线式UPS相比切换时间短,但在线互动式UPS电源存在着稳频特性不够好,充电器的充电效果一般,不适合做广播电视系统中长延时的不间断电源。

2.3UPS的集中式与分散式配备方式选择

UPS不间断电源供电有两种方式:一种是集中式供电,另一种是分散式供电。集中式供电需采用大功率的在线式UPS,其输出是正弦波,效果最佳。如果设备之间距离较远,还需要单独铺设线缆,虽然便于管理,但成本较高,如果UPS系统异常,容易引起大面积停电事故。分散式供电使用小功率的在线式UPS,分别对各个机器进行供电,分散供电的好处是分散风险,不会因为一台UPS供电异常而造成大面积停电;缺点是UPS分散布置,不便管理,而且布线不易规划。

2.4UPS的容量的确定

根据负载容量及性质,选择适当的UPS,既可保证UPS的供电质量,降低故障率,有可节省投资,提高经济效益。主要考虑几个因素:

2.4.1负载性质对UPS输出功率的影响

当前大部分UPS生产厂家在产品说明书中所给的输出功率都是指功率因数为0.8时的值,而实际UPS电源可带的负载量与负载功率因数密切相关的,对不同的负载功率因数要进行功率折算。

2.4.2UPS容量对负载不宜过大或过小

过大使电池组可能产生深度放电,使电池组永久性损坏,过小使其输出波形将发生畸变,易造成逆变器损坏。

2.4.3对于负载不断增加,UPS需要扩容的,可采用UPS在线并机扩容和模块化UPS实现逐步扩容

目前中、大功率段UPS均已经具备冗余并机功能,只要规划时在UPS前后配电箱预留足量的空气开关,并在机房规划相应空间,即可实现UPS并机扩容功能;模块化UPS已经开始应用,模块化UPS特点主要包括:可扩容、平均故障修复时间(MTTR)短、可经济实现“N+X”冗余并机。同时,实现“N+X”冗余比较划算。

2.5UPS的工作时间

不间断电源工作时间因各单位具体情况不同而不同,负载功率确定后主要取决于后备电池。UPS电源系统在检测到外电中断后,自行启动供电,随着电池慢慢放电,电源的余量逐渐降低。但应保障电池电量下降到50%时为止,这主要是考虑到它寿命终止时还应保留一定余量,此工作时间要大于外电恢复或发电机正常供电所需时间,如时间较长,应配置外接的电池组,但此时还应考虑内部UPS整流器有能力对外接电池组进行充电,否则,应配备外接充电器。同时,因电池工作电流很大,要选用容量足够的多股铜芯线或铝线,以降低电源连接配线损耗对UPS工作时间的影响。

2.6通过冗余方式增加可靠性

为了提高UPS供电的可靠性,可采用多种UPS冗余连接方式,各种方式都有优缺点,考虑方案时要根据实际负载情况,选择合适的模式。当前冗余连接方式大概有以下几种:

2.6.1双机主从式热备份

将作为从机的UPS1输出接到另一台作为主机的UPS2旁路输入,正常运行时由UPS2供电,UPS1作为备份。当UPS2故障时负载切换至UPS2旁路,由UPS1承担负载供给任务。此系统结构及控制简单,但存在以下缺点:主机长时间工作,而从机长时间处于待机状态,两级的元件老化不均匀;在从机的供电状态下,主机静态旁路故障时将导致系统供电失败;系统负载不能超过单机容量且以后无法扩容。

2.6.2功率均分并联备份

该系统将两台或多台逆变UPS单元并联运行,正常时两台(或多台)逆变器同时向负载均分供电,当其中一台故障时,该UPS从系统中脱离,由剩余逆变器按新的份额重新供电。此种方式目前有两种结构,一种是UPS通过外加并机柜方式并联,并机柜提供同步及多机均流控制,同时提供并联系统的总静态旁路;另一种是在每台UPS内安装一套逻辑控制板,控制各台机器的同步及均流输出。此方案的优点是宜于扩容,通过冗余备份提高供电可靠性,但也存在缺点:(a)采用并机柜方式的,并机柜成为系统的公共瓶颈点,一旦它内部失控或故障,会导致整个供电失败。(b)由于各台UPS输出量参数难以保持完全一致,导致各UPS在向负载供电同时,还在内部UPS的逆变器间形成环流,当环流过大,将直接危及逆变器安全。

2.6.3并联热备份

该系统将两台UPS的电池组输入,整流器输出及逆变器输出并联,并共用旁路,正常时两台整流器同时向两逆变器供电,并向两组电池充电,通过逆变器输出静态开关选择其中一台逆变器向负载供电,两台整流器和逆变器分别互为备用,只有当两台逆变器同时故障时,系统将负载切换至共同静态旁路,由市电继续向负载供电。该方案没有瓶颈故障点,任何一台UPS局部或整体故障,系统仍能继续向负载供电。

2.7善用UPS电源的通讯功能

目前,绝大多数大、中型UPS都具备与微机通讯和程序控制等可操作性能。在微机上安装相应的软件,通过串/并口连接UPS,运行该程序,就可以利用微机与UPS进行通讯。具有信息查询、参数设置、定时设定、自动关机和报警等功能。通过信息查询,可以获取市电输入电压、UPS输出电压、负载利用率、电池容量利用率、机内温度和市电频率等信息;通过参数设置,可以设定UPS基本特性、电池可维持时间和电池用完告警等。通过这些智能化的操作,大大方便了UPS电源及其蓄电池的使用管理。

UPS供配电设计还应考虑市电的电压及频率应稳定在正常范围内,如达不到要求,应在UPS前级配置合适的抗干扰交流稳压电源;电池应尽安装在清洁、阴凉、通风、干燥的地方。电池应立正放置,不可倾斜角度;由于环境温度对电池的影响较大,环境温度过高过低,都会影响电池的使用寿命;不能把不同容量、不同厂家、不同性能的电池组串联在一起;输出的电流波形为准方波会对负载电器造成干扰等方面。

总之,合理的设计广播电视中心的供配电系统,直接决定了机房内设备能否安全、正常运行,在设计时我们既要考虑节省投资,又要考虑系统的可靠性和灵活性,为广播电视安全播出提供有效保障。

参考文献

[1]杨一曼.广播电视安全播出管理规定实施细则培训教材[M].中国广播电视出版社,2012,1:7-17.

[2]李昊,朱琪,杨孟.浅谈中波一体化ups供电系统[Z].

[3]李琦,石怿.浅谈UPS系统在湖北广电总台电视播出机房中的实际应用[J].现代电视技术,2012,3.

[4]陈艳阳.谈广播电视发射机房ups电源系统的设计[J].期理论探,2010,10

ups不间断电源篇5

【关键词】UPS;维护;输出

1.UPS的定义

UPS是不间断电源(uninterruptible power system)的英文简称,是可以能够提供稳定的、持续的、不间断的向电源提供的重要的外部设备。既UPS可以在供电系统出现异常时,对所供电源进行稳压、稳频、抑制浪涌、尖峰、电噪音补偿电压下陷等,还可以在供电系统电能突然中断时,持续一定的时间给电脑、通信设备等重要设备供电。

2.UPS的分类、组成

UPS按工作原理可分成:后备式UPS以及在线式UPS与在线互动式UPS三类。

2.1在线式UPS

当输入,负载和UPS本身都处于正常工作状态时,UPS电源将输入的交流市供电系统先通过整流器转变成直流电,再通过逆变器将得到的直流电在逆变成交流电,对于输出的标准的稳定的正弦波电源,也就是说在一切都很正常的情况下,在负载得到的电能就是由逆变器输出的符合要求的正弦波电源。在市电正常情况下工作流程如下:市电输入变压器整流器变流器(同时整流器还要供给充电器蓄电池)逆变器静态开关滤波器输出;当市电中断时工作流程如下:蓄电池逆变器静态开关滤波器输出。其特点如下:具有较高的工作可靠性就是真正实现了对负载的不间断供电;失真也是最小;其具有较强的软件功能,可以方便的联网,方便远程监控,控制。

2.2后备式UPS电源

当输入,负载本身,还有ups都处于正常工作时,UPS就只是将市电做简单的升压和降压还有滤波处理,最后直接输出交给负载使用,当输入的电源不符合所需要的要求时,UPS就会启用蓄电池,将蓄电池的直流电逆变成交流电并输出给负载使用。也就是所谓的在大部分时间内,负载所使用的是输入电源的本身或者只是经过简单处理的输入电源而已。后备式 UPS电源特点:其输出的零线火线是固定的;它的价格比较便宜,但是它只能持续供电几分钟或几十分钟,使用家庭或是一些不重要的场所,但要注意最好不用它去接一些感性的负载,如打印机,复印件。

2.3在线互动式UPS电源

其特点是:它是处于在线式UPS和后备式UPS之间的一种UPS, 对这三种UPS的选择如下:对于小功率设备中有内置开关电源的可选用后备式UPS;而在线式或在线互动式UPS一般在用电环境较恶劣的地方可选用;而对时刻要求正弦交流电的设备或不允许有间断时间时刻的设备,就必须选用在线式UPS。

2.4 UPS的组成

UPS电源系统大部分都是由4部分组成:整流部分(主要作用稳压)、储能部分(主要作用储存电能,并对电压进行净化)、变换部分(主要保证频率的稳定)和开关控制部分(方便日后的检修和维修)。

3.UPS工作原理

3.1交流变换成直流

将电网输送来的交流电经过自耦变压器的降压、整流、滤波等变成直流电压,供给逆变电路。

3.2直流转换成交流

全部采用大功率的,全桥逆变电路,使逆变器无论是在供电电压瞬变时还是在负载冲击时或者是短路情况下均可以安全稳定可靠地工作。

3.3控制驱动

控制驱动是完成整机功能控制的核心部分,它除了提供保护、检测、同步以及各种显示和开关驱动信号外,还可以完成对正弦脉宽调制的控制,由于采用静态和动态双重电压反馈两种方式,所以在极大程度上很好的地加强了逆变器的稳定性和动态特性。

3.4电源工作过程

一般在市电正常为380V交流电时,直流主回路由直流电压,供给DC-AC交流逆变器,因而就会输出稳定的220V交流电压,与此同时市电还会对蓄电池进行一般式充电。一但当市电处于欠压状态或突然性的停电时,由蓄电池组通过的隔离二极管开关就会向直流回路馈送电能。从正常时由电网供电到电压出现异常由电池供电没之间没有时间间隔。

4.UPS的日常维护

UPS内部大部分为集成电路板,其对环境温度和清洁程度有很高的要求,因为当UPS投入使用后其内部运行会产生大量的热量,硬件长时间运行在高温下一则会影响使用寿命,严重的会使机器损坏,一般在UPS室内配备大功率的空调,空调的使用使空气中的灰尘飘浮起来,一定会落在UPS的集成电路板上,这些灰尘一方面影响机器的散热,有一些灰尘可能具有导电性,这会是集成电路板内部短路,烧毁电路板,UPS坏掉停止工作。那么在UPS投入使用前先对UPS室内环境进行打扫(不要激起太多的灰尘),平日也要对UPS室内进行灰尘处理。在开启UPS时一定注意不可以带负载启动UPS,带负载启动一则会对蓄电池进行冲击,二则负载所需的供电电流和瞬时性的冲击电流会对主机造成瞬时过载的情况,严重的时候就会烧坏变换器。在其运行过程中不要随意突然增加大功率的设备,也不可以让其在满负荷的情况下长时间工作,这些也会影响UPS的使用寿命严重的时候也会烧坏变换器。

5.结束语

UPS的发明和使用增加了重要设备供电的可靠性,尤其对金融、信息、通讯、公共设备控制设备的供电可靠性,它们供电保障了它们的正常工作减少了损失,其中受损包括直接损失和间接损失:直接损失包括在生产时生产线上的生产的不良产品,科技研发也会存在重要数据丢失的情况;我们说的间接损失其中有恢复供电所需要的时间过长,其次还包括信誉不好等诸多缺点。进一步说我们由其损伤的深浅,以及衡量UPS系统的总投资,就是为了更好的提高安全性并且决定是否采用UPS,对于采用UPS是否需要设置备份及旁路功能。无论多么好的设备都会缩短寿命,也会在使用中出现各种各样的故障,所以,就需要我们好好的爱护,以防发生危险的事故,造成一些大的创伤,维护好也是一门课程,维护的好就可以延长寿命,反之,则会降低。

【参考文献】

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[2]陈凯.一种新型UPS智能化平台的研究[J].华中科技大学,2003.

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[5]邹智UPS的使用与维护[J].UPS应用,2008,(9).

ups不间断电源篇6

关键词:UPS;设备维护;不间断电源维护;安全管理

1 UPS的放置环境的要求

UPS的放置环境要求必须通风很好,不能有水,要远离可燃性气体以及腐蚀剂等物体,同时周围温度要不能低于0℃ ,不能高于40℃ ,如果在低温条件下拆装使用,会导致水滴凝结后果,所以必须在干燥的条件下才可安装使用UPS,才能有效避免电击危险。UPS电源放置的时候不能侧放,放置的时候要使进风孔与出风孔保持畅通;在负载连接UPS电源的时候,要保证负载处于关闭状态,然后才能接线,才能挨个打开负载,要禁止把电机、和复印机等感性负载连接UPS,从而避免造成伤害。在连接激光打印机的时候,UPS的容量要以启动功率来计算。

2 UPS使用过程中的安全要求及应急电源维护

2.1 UPS的安全操作

把UPS连接至装置插座,这种插座必须要是带有过电流保护的专用插座,专用电源插座必须要连接到保护地端;不论输入电源线在有无插入市电插座,UPS输出都有带电的可能性,为了保证UPS没有输出,要在关掉开关的条件下,再消除市电的供应。因为通过后备的方式输出UPS电源无论在市电还是在逆变器供电时均使用同一电源变压器,因此它的交流输出相线与中性线位置是确定不动的,在使用此种UPS的时候,输入市电的相线和中性线位置应当不能违反强制性规定。对于UPS电源输入、输出插座都要符合国家规定的交流电输入插座的连接方式,在出现不符合的情况下,必须换掉中性线与相线的位置,从而避免易造成UPS电源或负载设备损坏的情况。UPS电源只要一接通市电,就会自动对电池组充电,连续按开机键1s后就能开机,也就是打开逆变器。开机时UPS会在进行自检后启动旁路,在几秒钟后转换至逆变器输出,在逆变输出指示灯亮的时候,UPS已经是市电模式;连续按关机键1秒多后,在市电的条件下进行关机,也就是关掉逆变器,关掉的时候要UPS进行自检,逆变指示灯熄灭,此时UPS没有输出电压,但还要对电池组充电。在没有市电输入的情况下,按开机键超过3秒就会启动UPS先进行自检,然后转到逆变器输出,此时市电指示灯不亮,电池指示灯会亮;保持按关机键超过1秒以上就能关机。在关机的情况下,UPS就会开启自检,直到面板没有显示,UPS就没有输出电压。

2.2 UPS电源的安全管理

使用新的UPS电源或UPS电源100%全负荷放电较长的时间,要把UPS220V市电电网里,充电必须要超过12h以上,从而保证电池充电充足。如果UPS电源不使用的时间过长,必须每两道三个开机超过24h,从而保证充电充足,从而使UPS电源保持逆变器工作状态2~3s,以保证电池的正常寿命。UPS过载或逆变器故障时会转到旁路模式运行,UPS失去了后背功能,负载所用的电源是电力系统供应的。如果市电指示灯闪烁,说明市电的电压或频率高于正常范围;如果负载指示灯超过100%,表明接了过多的负载,蜂鸣器会半秒叫一次,应将不必要负载逐一去除,直到UPS负载量小于100%;若电池指示灯闪烁,则表示UPS未接电池或电池电压太低,此时应检查电池是否连接好,如果连接是正确的,那么有可能是蓄电池故障或者蓄电池老化。

2.3 UPS蓄电池充放电的安全使用

(1)不能出现蓄电池过度放电或者长期开路闲置的情况。出现这两种情况可能导致蓄电池的内阻变大,充电和放电的性能变差。要正确处置长期不用的UPS电源,就要重新开机使用的时候,先让UPS电源机内的充电回路充电12h以上才连接负荷,而后备工UPS电源,要每隔最多一个月就把UPS电源保持逆变器状态工作2~ 3秒,从而来激活蓄电池。

(2)保证蓄电池不被过流充电,要保证蓄电池的充电电流低于可承受范围的最大充电电流。过量的充电电流可能让蓄电池的寿命变短。

(3)在蓄电池放电后,要用UPS电源的

电池充电回路对蓄电池进行浮充。要保障蓄电池被重置于饱和的条件,充电要在12h以上,如果充电时间不足可能造成蓄电池的使用的容量严重低于它的标准容量。

(4)外接电池线作为插座作为连接UPS的一端,另一端作为开放式二根线来连接电池组,要注意电池连接程序意义重大,必须保证其程序遵守以下规定:第一串连电池组提供电池电压;外接电池线首先连接电池端,红线接电池组正极“ +”,黑线接电池组负极“-”;UPS一开始不接负载,在它的电源线接好后;把外接电池线插头连到UPS电池的插座,让电池组保持充电的状态;不要把电池打开,也不要将其损坏。触摸电池前必须首先检查看电压的有无。电池回路与输入电源回路如果不分离,在电池端子与地间可能存在高压危险。

(5)均衡充电。要分别对蓄电池组中的每一个组成部分进行均衡充电,从而让每个组成部分都达到均衡一致,在进行均衡充电时避免充电时间过多,在不能均衡充电的情况下,就要重新更换电池或电解液。变换电池的条件下,首先关闭UPS电源并远离市电,保证操作人员不能佩戴戒指、手表之类的物件,使用的螺丝刀要带绝缘手柄,避免把工具或其它金属物品置于电池上。连接电池线的接头处如果出现细小火花,不要紧张,这是正常现象,没有严重的危害性,避免将蓄电池正负极短接或反接。更换蓄电池的时候最好是整体同时更换。

2.4 UPS应急电源的维护

(1)场地的维护:检查室内是否通风透气、室温高度,UPS应急电源所配的蓄电池环境温度消防行业要求不高于40℃,温度对蓄电池使用寿命影响较大,有条件的单位应装上空调。UPS必须远离火源及易燃易爆品,平常一般的杂物不要堆放于UPS放置的室内,既不利于防火安全也容易引来鼠类藏匿进而发生啃咬电缆线引发事故。春夏季节潮湿的空气易使UPS应急电源内部控制电路板上结露,从而使UPS出现控制故障,因此春夏季节应让室内尽量防潮,室内灰尘不能太多太脏,灰尘一般带正电荷,如果UPS应急电源控制板上积压的太多就可能造成控制板故障。UPS的放置点不能靠窗户太近,以防水浸、雨淋、日晒。

(2)市电输入端的维护:经常检测市电电压是否正常,零、火线是否错位,尤其是UPS应急电源前端是具有双路市电或带有备用发电机组的电网更要经常检查第一路主电与第二路备用电供电的零、火线是否一致,如发现错位必须立刻纠正,否则易引起UPS故障。UPS前端装有防雷器的用户应定期检查防雷器及接地线是否正常。鼠类较多的场地一般应于输入输出电缆线外加装防护套管。

(3)UPS应急电源输出回路的线路维护:根据UPS各输出断路器的现状判断输出回路是否短路,使用钳流表等检测各回路是否超载,用手触电缆的方式感知电缆的温度是否异常从而判断线径是否合适或太小。

3 结 论

ups不间断电源篇7

一、UPS电源技术说明

UPS是由蓄电池、逆变器、整流器、逆变器和交流静态开关组成的独立电源,其质量与可靠性均十分优秀。UPS电源技术包括电源变换、电源冗余、蓄电池发展等技术。市电经过整流器变为直流电流对蓄电池浮充电,又同时经过逆变器输出高质量的交流电源作为重要负载,使其不受市电电压及频率的干扰。当市电断供后,电源第一时间切换至蓄电池组,由蓄电池继续供电。近几年,为满足人们对UPS性能的高要求,UPS电源技术又取得了一些新的发展,如网络智能化UPS、全数字化UPS等。

二、UPS电源技术的应用现状以及发展

1、应用现状。1.认可度高。利用UPS电源来提高供电系统的实用性,已得到业界广泛认可,UPS电源的市场也已经逐步趋向成熟。同时,用户对借助UPS电源来提高供电质量的方法已经有了足够的重视。2.衡量标准变化。目前,市场上各种规格的UPS基本上可以满足供电要求,性能这一电源衡量标准已经不再是衡量UPS电源的主要指标。3.安全和可靠性有待提高。安全性与可靠性是当前UPS电源需要继续完善的方面,供电系统出现故障是难以避免的,只能尽可能的降低故障率。4.故障修复缓慢。UPS电源供电系统在发生故障之后,常因系统太过复杂、供应商反应速度慢、备用配件储备不组、维修技术人员的水平和工作经验少、故障原因查找分析困难等而使得故障得不到及时修复,甚至还有些故障无法找到引发故障的原因。5.欠缺专业维护人员。据统计,在UPS电源故障总数数据中,有一半以上是由于配电系统其它环节存在操作不当、安装不当的问题。因此,要在提高设备质量以及提高技术的同时,重视技术人员的专业化培训。2、发展趋势。近些年,人们对UPS电源性能的要求越来越高,促使UPS电源技术不断改进和完善,进而衍生出了许多全新的UPS电源产品,这些电源产品融合了当前电力领域最新的科技成果和技术理念,使得UPS电源的各方面性能获得大幅提升。具体来讲,目前UPS电源技术的发展趋势主要为高频化、全数字化、网络智能化、绿色化等。

三、UPS电源的分类

1、在线式UPS电源。在在线式UPS电源中,逆变器同时与市电和负载并联,可以起到后备电源的功效,同时还能给蓄电池充电。当使用市电时,负载所需全部电能均由市电直接供应,逆变器不会对电能进行任何形式的转换处理;一旦市电断供,由逆变器继续为负载供电。这种UPS电源具有以下优点:构造简单、便于使用、易于检修、运行高效、费用低廉、工作可靠,可以满足一些特定条件下的负载使用要求,尤其是一些使用分布式供电的计算机装置。这类UPS电源的缺点也很明显,如稳压性能较差,动态响应比较慢,对于电源谐波等内外干扰的抵抗能力较差。2、后备式UPS电源。即逆变器仅简单的并联连接在市电和负载之间作为备用的电源。这种UPS电源可以在市电完全正常的时候直接供电,逆变器不会做任何的电能变换,蓄电池则由独立的充电器来供电;当市电不正常的时候,负载则完全的由逆变器来提供电能。这种被动后备式UPS的优点在于结构简单、价格低廉,可以运用在某一些非重要的环境,比如家用电脑等。在市电断电的时候,继电器会将逆变器切换到负载,但切换时间比较长,一般需要几毫秒左右,所以在比较重要的电脑设备上不建议选择被动后备式UPS电源。3、双变换UPS电源。双变换UPS电源的逆变器串联在交流与负载之间,电源可以通过逆变器连续不断地向负载供电。双变换UPS电源的工作方式为:在市电正常的时候,市电通过整流器和逆变器向负载供电;而在市电不正常的时候,蓄电池经过逆变器向负载供电。双变换UPS是UPS中的主流电源产品,具有性能好、电压稳定、频率稳定、功能强等特性可以实现热备份连接以及并联冗余联结的功能,但其缺点在于在容量少于10kVA以下时,整机效率将变低,约为正常时的85%左右。

四、总结

ups不间断电源篇8

关键词:UPS;电源系统;管理;监控;维护

随着广播电视数字化推进及安全播出要求的日趋严格,一套安全、可靠的UPS系统在整个传输系统中的作用日益重要。电源作为传输系统的公共环节,一旦出现故障,将是致命的,极有可能造成颠覆性的安全播出事故。为提高供电系统的安全播出能力,东方明珠发射台于2015年建设完成了一套SymmetraPX48KWUPS系统。UPS的系统结构如下图所示。并做好应用的记录。通过平台管理提高了设备的可靠运行能力,提高了机房日常维护的效率,降低维护成本,出现问题也能及时的查看与处理。

一、监控系统升级改造

UPS异态声光报警器作为网络监控平台的补充,对UPS电源系统内的故障进行集中指示,并伴有声音报警。如下图所示。通过新装AP9613干接点板卡,提取UPS机组的故障信息,送入自制的UPS异态声光报警盒。当出现市电故障,UPS转化成电池模式工作时,“电池供电”(黄灯)亮;当UPS机组出现任一故障时,“UPS故障”亮,此时可能导致UPS无输出,须快速去UPS机房进行故障应急处理与检修。

二、UPS维护

一套完整科学的维护方法,是保证UPS系统安全、稳定、可靠运行的关键。良好的维护与管理,可以延长系统的使用寿命,减少设备故障的发生。UPS维护主要分为日常维护和预防性维护。

(一)UPS日常维护

1.UPS运行状态记录每天安排值班人员查看UPS运行参数,通过UPS的网络监控平台,对UPS机组、ATS自切系统运行的相关参数进行查看,并做好相应的记录。2.UPS机房环境巡查巡视UPS电源机房,检查UPS环境温度、相对湿度是否正常,机房内有无异常气味,是否漏水,查看UPS主机是否正常运行,有无报警记录,UPS电池外观有无变形等状况,并做好相应的记录。

(二)预防性维护

UPS预防性维护指出现故障之前,对潜在故障的UPS系统进行检查和检测,UPS预防性处理包含UPS环境检测、数据记录、分析物理基础设施固件和电池日常维护等。我们主要进行以下几项预防性维护工作:1.要定期给UPS蓄电池组进行充放电当UPS设备在正常运行时,蓄电池组一直处于伏充状态。如果长时间不给电池组释放一部分电能,很容易硫化结晶。每季度对电池进行放电操作,放电容量占电池总容量的25%-30%,可有效激活电池的惰性,恢复电池的储能容量。蓄电池在连续使用1年后,各节蓄电池充放电压差将会增大,影响了整体冲放电性能。因此,在蓄电池使用一年后须进行一次均衡放电,放电容量为电池总量的70%以上。放电完成后,应立刻恢复市电供电,电池须连续充24小时。2.定期单节电池内阻定期测量蓄电池组是串联起来的,一节电池组有问题,整组电池就会有问题,UPS电池失效往往也是因为某节电池的故障而引起的。内阻是唯一能够反映电池状态的一种数据,内阻大的电池肯定存在问题,所以测量电池内阻显得尤为重要。3.对UPS设备做深度检查定期维护、检查设备,并更换存在隐患的部件,可以预防事故的发生。UPS电源系统的主要故障来自UPS主机和蓄电池组。因此,对其的深度安全检查至关重要。(1)UPS主机深度检查项目(2)蓄电池深度检查(3)UPS及蓄电池实测数据逆变器的输出电流及电压的波形是UPS输出质量的重要指标,而充放电曲线是衡量UPS蓄电池组的性能依据。在UPS预防性测试中尤为重要。4.带电端子的牢度检查由于电流应力的作用,带电端子在长时间的使用过程中会松动,引起接触件发热,严重情况会导致打火、短路,造成UPS系统无法正常工作。因此,我们每年进行一次所有带电端子牢度的检查。5.其他注意问题(1)UPS电源在正常运行时,勿要频繁开关机经常开关UPS电源,可能会造成功率模块、电源模块的异常损坏或者无法识别,影响UPS系统的正常工作。因此,UPS电源正常运行后,应持续工作,一般不要停机。(2)应找专业的技术人员进行维护UPS电源预防性维护要有专门经过培训技术人员完成,当不合成的人员进行维护时,出现不良后果的风险显著增大。我台与UPS维保公司签订合同,定期对UPS进行预防性维护,确保其正常的运行。

三、结语

一套完整科学的UPS监控系统和维护方法,是保证UPS电源系统正常运作的关键。网络监控平台和异态声光报警器的联合使用,可快速判断UPS电源系统的故障原因,并可实时掌握其工作状态;每季度的预防性维护可以有效监测出UPS电源系统的潜在安全隐患,利于提前故障排查、处理,避免事故发生。要始终把安全播出放在首位,时时握紧心中这根弦,加大UPS电源维护与管理,不断总结经验教训,确保电源系统无间断、安全、可靠。

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