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UPS不間斷電源的使用與維護

點擊數:139 更新時間:2015-10-15 9:07:36 Tag: 變頻器維修 變頻器修理 專業變頻器維修

1 概述

不間斷電源UPS(UninterruptiblePower Supply)是與電力變流器構成的保證供電連續性的靜止型交流不間斷電源設備。UPS具有輸出電壓、頻率穩定供電不間斷抗干擾三大功能,不但可以保證不間斷供電,還可以提高供電質量。此外,UPS還具有系統自動診斷、自保護、聲光報警等高智能化功能。UPS按輸入輸出方式可以分為:單相輸入、單相輸出;三相輸入、單相輸出;三相輸入、三相輸出。

UPS不間斷電源供電系統的基本結構是一套將交流電變為直流電的整流充電裝置和一套把直流電再度轉變為交流電的PWM逆變器。蓄電池在交流電正常供電時儲存能量,此時它一直維持在一個正常的充電電壓上。一旦市電供電中斷時,蓄電池立即對逆變器供電以保證UPS電源交流輸出電壓供電的連續性。

每套COMET 3000UPS由4個柜組成:UPS主機柜蓄電池柜旁路隔離變壓器柜輸入輸出電源柜。主輸入為交流380V,雙電源供電,ATS雙電源自動切換,設有內外兩路檢修旁路開關,UPS主機可以離線檢修,并且各開關之間設有機械鎖定,防止誤操作

 

2 UPS系統模塊特性及功能描述                                                                    

2.1 整流器

    它將主交流電源的三相電壓轉換為持續穩定的直流電壓,它使用三相6脈沖全控晶閘管橋,向逆變器提供滿負載電流,并向電池組提供最大再充電電流。

2.2 逆變器

    它將來自整流器和電池組的直流電壓轉換為幅值和頻率均相等的交流電壓。工作原理是通過一個震蕩芯片或者特定的控制電路,控制輸出50Hz震蕩信號,然后這個信號通過放大,推動晶閘管不斷開關,這樣直流電輸入之后,經過晶閘管的開關動作,就形成一定的交流特性,經過修正電路的修正,就可以得到類似電網上的交流正弦波。

2.3 電池組

由32節12伏100安時電池串聯組成,電池充電控制邏輯電路被整合于整流器的控制板內部,當電池組部分或完全放電后,依據標準進行充電,充電完成后,它也會保持浮充以補償自動放電的損耗。

2.4 靜態旁路

用于在逆變器及主交流電源間無間斷的切換負載。

2.5 手動旁路

用于將負載切換到旁路,在維護和出現嚴重故障的情況下,直接由主交流電源向負載供電。

2.6 靜態開關

是一種無觸點開關,是用兩個可控硅反向并聯組成的一種交流開關,其閉合和斷開由邏輯控制器控制,分為轉換型和并機型兩種,轉換型開關主要用于兩路電源供電的系統,其作用是實現從一路到另一路的自動切換,并機型開關主要用于并聯逆變器與市電。靜態開關的主要作用是實現逆變器與電源旁路的有條件切換。UPS在正常運行情況下是由逆變器產生的交流電給負載供電,但因IGBT的過載能力有限,而UPS不能像一般負載那樣一旦過載就保護斷電,通常是在較大過載發生時將負載從逆變器切換到旁路市電上供電,使過載部分的電路開關跳閘斷電以保護其他負載能繼續工作。

2.7 顯示

1)UPS顯示操作控制由微處理器實現人工、自動和遠程等多種靈活管理方式。

2)各功能模塊均有自檢及告警信息顯示。

3)各功能模塊都有狀態指示燈,指示UPS運行狀態。

4)可自動儲存數據和參數,供用戶隨時調取

3 UPS電源使用中的幾點說明

UPS電源的使用須有一套嚴格科學的操作規程:

3.1 UPS電源的場所擺放應避免陽光直射,并留有足夠的通風空間,同時,禁止在UPS輸出端口接帶有感性的負載。如:電動機空調等。不宜在UPS的輸出端帶可控硅負載、可控硅橋式整流或半波整流型負載。

3.2 使用UPS電源時,應務必遵守廠家的產品說明書有關規定,保證所接的火線、零線、地線符合要求,用戶不得隨意改變其相互的順序。            

3.3 嚴格按照正確的開機、關機順序進行操作,避免因負載突然加上或突然減載時,UPS電源的電壓輸出波動大,而使UPS電源無法正常工作。對在線式UPS應注意:它不宜在電池組末接入或在電池組內阻變化很大的情況下開機運行,也不宜帶負載開機或帶負載關機。                              

3.4 禁止頻繁地關閉和開啟UPS電源,一般要求在關閉UPS電源后,至少等待 1分鐘后才能開啟UPS電源,否則,UPS電源可能進入“啟動失敗”的狀態,即UPS電源進入既無市電輸出,又無逆變輸出的狀態。

3.5 禁止超負載使用,廠家建議:UPS電源的最大啟動負載最好控制在80%之內,如果超載使用,在逆變狀態下,時常會擊穿IGBT逆變管。對于絕大多數UPS電源而言,將其負載控制在30%~60%額定輸出功率范圍內是最佳工作方式。                                                            

3.6 定期對UPS電源進行維護工作:清除機內的積塵,測量蓄電池組的電壓,更換不合格的電池,檢查風扇運轉情況及檢測調節UPS的系統參數等。

4 UPS電源蓄電池組的維護保養

   作為UPS的關鍵部件之一,電池的壽命直接影響著UPS的可用性。如何盡可能地延長電池的使用壽命,充分利用電池的后備儲能,對提高UPS的可用性起著關鍵作用。目前對密封式免維護蓄電池而言,它的價格比較貴,如果使用和維護不當,容易損壞。由于蓄電池故障而引起的UPS電源不能正常工作的比例大約占l/3左右。因此正確地使用和維護蓄電池,盡可能地延長蓄電池的使用壽命對UPS來說尤為重要。                                                

4.1 對在線式UPS應注意:它不宜在電池組末接入或在電池組內阻變化很大的情況下開機運行,也不宜帶負載開關機。要定期對UPS電源進行維護工作:清除機內的積塵,測量蓄電池組的電壓,更換不合格的電池,檢查風扇運轉情況及檢測調節UPS的系統參數等。

4.2 蓄電池的使用要注意環境溫度。蓄電池一般應在l5℃~25℃的環境中使用。溫度過高蓄電池的壽命將大大縮短。對密封式免維護蓄電池來說,當環境溫度超過25℃時,溫度每升高l0℃,電池的使用壽命將縮短一半。溫度過低,蓄電池實際可釋放的容量將大大減少。

4.3 定期(6個月左右)檢查UPS電源內電池組中各個電池的端電壓。方法是:在充分放電后,將電池組靜置30分鐘(不要接通電源充電),用萬用表分別測試各個電池塊的電壓(在測量時最好在萬用表表筆兩端并聯上120~200歐姆的電阻作負載),電池塊之間的電壓差不應大于0.5v。如果大于此電壓差,則說明這塊電池的性能不佳,這樣可能會造成這塊電池容量不足,以致其提前放電終止,長期下去對電池組會有損害。如及早發現,可以人工對電壓較低的電池塊進行補充充電,使每塊電池的電壓保持在同一水平上。

4.4 為防止電池因儲存老化而損壞,應每隔2~3個月人為地中斷市電供電,讓UPS中的蓄電池放電一段時問,以達到激活電池的目的。

5 做好UPS的防感應雷害工作

雷害主要是因雷云空對地或空對空放電所引起的一系列反應造成的。當云層放電時,附近架空電源線和通信線路因電磁感應現象會產生感應高電位脈沖。這些高電位脈沖沿著電源線或通信線進入UPS,而UPS中采用了大量CMOS集成電路模塊和控制用的CPU等微電子器件,它們對雷電的電磁脈沖非常敏感,因此很容易被擊壞。在UPS具備有效屏蔽和良好保護接地的前提下,一定要做好電源線和通信線(例如遠端監控信號線)的防雷過壓保護。

總之,在使用UPS電源時,多加保養,就會避免許多人為因素故障,增加UPS電源的使用壽命。


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