浅谈UPS使用管理Word文档格式.docx

浅谈UPS使用管理Word文档格式.docx

《浅谈UPS使用管理Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浅谈UPS使用管理Word文档格式.docx（9页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

在稳定的直流电压下，通过控制电力电子元件的导通，将直流电逆变为稳压、稳频的市电，向负载供电；

通常输出电压的频率与UPS本身的检修电源取电相的频率相同，从而在切换时保证无中断切换，保证对负载的供电。

2、UPS的结构组成

一般来说，UPS由五大部分组成：

整流器、储能蓄电池、逆变器、静态开关及测控单元。

1）整流器:

整流器是一个整流装置.简单的说就是将交流（AC）转化为直流（DC）的装置.它有两个主要功能:

第一.将交流电（AC）变成直流电（DC）.经滤波后供给负载.或者供给逆变器,第二.给蓄电池提供充电电压.因此.它同时又起到一个充电器的作用,

2）蓄电池:

蓄电池是UPS用来作为储存电能的装置.它由若干个电池串联而成.其容量大小决定了其维持放电（供电）的时间.其主要功能是:

1当市电正常时.将电能转换成化学能储存在电池内部.2当市电故障时.将化学能转换成电能提供给逆变器,

3）逆变器:

通俗的讲.逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置.它由逆变桥和滤波电路组成,

4）静态开关:

静态开关又称静止开关.它是一种无触点开关.是用两个可控硅（SCR）反向并联组成的一种交流开关.其闭合和断开由逻辑控制器控制.分为转换型和并机型两种.转换型开关主要用于两路电源供电的系统.其作用是实现从一路到另一路的自动切换,并机型开关主要用于并联逆变器与市电或多台逆变器.

5）测控单元：

是UPS的大脑，监测输入电压、电流的水平和控制输出的电压和电流精度；

设置和控制整流器、逆变器；

控制储能蓄电池的充放电；

控制主回路与旁路之间的转换。

前四部分通过测控单元的控制有机的组合到一起，互相关联，密不可分，组成了UPS设备。

3、UPS的分类及特点

1）按UPS的运行方式分为以下两种：

在线式和后备式

（a）在线式UPS在市电正常时它的输出经过整流/逆变过程，同时对蓄电池进行浮充电，市电中断时由蓄电池经逆变器向负载供电，即UPS的逆变器一直处于工作状态。

（b）后备式的UPS只有当市电中断时或电压低于170V时才启用逆变电路，正常时由市电直接输出，整流、逆变器不工作。

2）两种UPS的特点

市电的供应所带负载较多，含有大量容性和感性负载，造成电网含有较多的谐波成份，严重影响了电网的电能质量；

另一方面重要负载大多数为电力电子原件组成，这些产品的抗高电压能力较低，电网的波动和谐波波峰的出现都会威胁到这些设备的运行。

所以需要提高较高质量的电力供应，保证稳定生产。

结合后备式UPS的运行方式及用电设备对电源的要求，后备式UPS不仅不能保证为负载提供高质量的电源，而且切换时会造成负载供电的波动，并且市电电网的波动，都会影响控制系统的稳定运行，对于重要负载没有使用意义。

而在线式UPS通常有两路市电供电，并且配有需要容量的蓄电池，在市电出现故障或停止供电时，电池将通过逆变器向负载供电，同时电网的波动及检修旁路的切换均不会造成输出供电波动。

从而保证所带负载的稳定运行，保证负载记录信息的准确、可靠，保证继电器正确状态避免影响仪表、继电器所控制设备的正常运行。

二、UPS的配置接线

当UPS选择好后，UPS的接线方式对于UPS发挥稳定供电也十分的重要，合理的接线方式，能更好的保证负载的稳定运行。

1、UPS的接线方式主要有如下几种：

（1）单机带自身检修旁路；

（2）单机带外部检修旁路；

（3）双机带自身检修旁路热备用；

（4）双机带外部检修旁路热备用；

（5）双机并列运行；

（6）双机并列带外部检修旁路；

（7）双机通过STS开关切换。

2、各种接线方式的特点

结合UPS的接线方式,及几种接线方式在我单位的使用情况,这几种接线方式的特点如下：

（1）单机带外部检修旁路的UPS配置接线图如下图1：

图1单机带外部检修旁路

特点：

正常运行情况下，电源甲和乙开关均处于合位，其中电源甲为主电源，电源乙为UPS自身的旁路电源。

电源丙为检修旁路电源，电源丙与电源乙的电源必须为同一个电源，只有这样在对UPS进行检修时，才能保证无中断、无干扰切换；

如果不是同一电源在切换时会出现相相短路，不仅会造成负载失电，还会造成更大的故障，所以在接线时一定要确认接线正确、无误。

这种接线方式只需一台UPS，通过旁路开关的切换保证正常运行供电的稳定性、可靠性及在UPS故障情况下检修UPS时仍能保证供电，这种接线方式投资较少、供电可靠性较高。

但是这种接线方式下进线接线电源的可靠性不高，为负载提供高质量电源的可靠性偏低。

该种接线方式在三电站汽机DCS供电系统中使用，作为1#汽轮机控制系统及操作站的电源；

在正常运行中，UPS突然发生故障没有交流输出，造成1#汽轮机停机。

电气运行人员判明故障后，迅速将旁路电源合上恢复供电，1#机在热机状态下很快达到额定转速，重新发电上网。

事后经查为UPS的静态转换开关及部分电容损坏，造成这次故障不仅造成了较大的经济损失，也对蒸汽系统的运行产生了较大的影响，幸好蒸汽系统减压器调整及时，才没有造成较大范围的装置停车。

（2）双机带外部检修旁路热备用UPS接线配置情况如下图2：

图2双机带外部检修旁路热备用

这种运行方式特点：

（a）运行状态

正常运行方式为K1、K2处于合位UPS1和UPS2都处于工作状态，负载开关处于合位，旁路开关1、2处于分闸状态，其中UPS2设定为主机、UPS1设定为从机，UPS2带所有出线负荷，UPS1处于热备用状态，一旦主机UPS2发生故障不能正常输出，备机能够实现零秒切换，保证负载的稳定运行。

（b）接线时的注意事项

在进行电源进线接线时，首先要明确UPS本身检修旁路的电源取自三相进线电源的U相，在接外部检修旁路时一定要接到U相。

在进行负载接线时一定要明确哪台为主机、哪台为备机，这样才能保证稳定供电。

负载开关要选择容量大些的开关，避免故障跳闸，扩大故障。

（c）运行管理要求

在运行管理方面，在将UPS从供电回路中解除时，一定要注意应首先将UPS2和UPS1的供电状态转为旁路供电状态，确认UPS的运行方式转到旁路后，再根据自投开关所取的电源选择投入电源甲或乙，使用钳型电流表确认旁路有电流流过后，最后再断开负载开关，既可以将UPS从系统中解除。

（d）运行方式的优、劣势

这种接线方式能够为负载提供稳定的、高质量的电力供应，保证负载的用电质量；

自投开关的设置保证了为UPS提供的电源的可靠性，即使在自投开关故障的情况下，UPS自身电池的供电能力及检修旁路开关的存在仍能保证稳定供电，供电可靠性更高。

但是这种方式所连接原件较多，相应的易出问题的点也较多；

并且这种模式投资偏大。

（3）双机并列带外部检修旁路的接线配置情况如下图3：

图3双机并列带外部检修旁路

（a）运行状态

正常运行方式下,UPS1、UPS2两台的进线开关和出线开关均为合闸状态，两台UPS同时向负载供电，通过两台UPS之间的通讯使两台UPS输出的电压相同、频率、相角相同，既保证了对负载的可靠供电，也保证了供电质量。

接线时要保证旁路电源与UPS本身电源的同源、同相，这样才能保证可靠供电。

确保两台UPS之间的通讯数据线连接可靠，这是两台UPS输出同压、同频、同乡的保证；

在检修旁路切换时，要保证切换时两台UPS均工作在旁路状态。

两台UPS并列供电的运行模式，供电可靠性更高，当其中的一台故障时可以将其拆走，另外一台可以带全部负荷，并且不需要进行切换及过多的操作，能够保证用电的可靠性、稳定性及供电质量。

但是这种接线形式对UPS的要求比较高，投资相对高一些。

（4）双机通过STS开关切换

双机通过STS开关切换的接线图如下图4

图4双机通过STS开关切换

正常运行时，将UPS1作为STS装置的主电源，正常运行时，开关1、2、3处于合位，两台UPS处于工作状态，STS装置处于工作状态，这样他的主电源回路接通，将旁路开关1合上，这样就有两个回路同时为负载供电；

即使UPS1发生故障失电，STS也能自动切到UPS2工作（可以达到ms级），如果STS切换开关故障失电，开关1也能保证对负载供电。

由于这种接线方式比较复杂，在接线时必须保证接线与图纸相符.

并且在将STS开关推出运行时,要保证

（c）STS切换装置的介绍

静态切换开关专用于两个交流电源之间的开关控制。

不同于传统的自动切换开关（ATS），STS提供20倍更快的负载转换（特有的1/4周期），保证包括最敏感的电气设备内所有电气设备的无中断操作。

静态切换开关（STS）连接在两个带接线端的电源上，分别称为X01主电源和X02备用电源。

两个电源的额定电压是230V交流电压，频率为50Hz。

根据电流设置和系统状态，其中的一个电源（主电源或备用电源）被连接到X03STSOUTPUT的输出端上，作为主电源，正常情况下，主电源处于工作状态。

（d）运行管理要求

如果UPS1发生故障，STS切到UPS2供电，很快UPS1又恢复供电，就存在两台UPS同时并列运行的可能性，会对UPS造成损伤，但这段时间很短，很快STS就恢复为UPS1供电的正常模式。

如果UPS1损坏不能工作，STS切到UPS2供电，可以及时将UPS1送修，同时也保证对负载供电。

由于UPS2基本上处于备用状态，所以需要定期切换一下STS使UPS2工作，以激活UPS2和电池。

（e）运行方式的优、劣势

这种接线方式，可以将两个独立、毫无关系、非同一厂家的UPS组合，互相配合为负载供电，能够提供较稳定的电力供应；

但是这种接线方式较为复杂，操作控制也较为复杂，易出故障的点偏多，并且在进行切换时存在供电不稳定，要求操作速度快，不易控制等缺点。

综合考虑以上几种接线方式、运行控制、管理等因素，双机并列带外部检修旁路的接线、运行方式较为安全稳定、可靠，并能够为负载提供优质的电力供应；

由于每个装置或系统都不只有一台控制系统、监控系统，也就不只有一套UPS供电系统，这样既不便于管理、维护，也不便于巡检，采用双机并列带外部检修旁路可以通过一套UPS系统为全站的负载供电，这样不仅供电质量高，而且便于对UPS系统进行监控及规范管理。

三UPS的维护

1、UPS存在的弱点

无论何种运行方式的UPS都有个比较薄弱的部分，既电池和电容。

（1）电池

电池作为UPS的后备电源也可以称为应急电源，它的可靠性直接影响UPS作为不间断电源的使用。

通常根据所带负载的用电量选择电池的容量；

正常运行状态下，电池处于浮充状态，控制器通过检测电池的电压，控制可控硅的导通对电池进行充电和放电，但是由于负载比较稳定，使UPS的输出比较稳定，整流部分的电压也比较稳定，而电池的电压没有带负载电压也比较稳定，所以UPS通常并不向电池进行充、放电，造成电池长期没有进行激活，电解液凝固，不能激活造成电池的可用容量下降，甚至损坏不能工作，达不到真正后备电源的作用，甚至可能会影响UPS的正常运行。

为了保证电池的使用寿命及系统的可靠，需要对UPS按年度进行一次充放电。

（2）电容

电容作为电气设备中的防谐波、吸收过电压、补充系统电压的重要设备，电容可以避免电压波动，吸收多余的能量储存起来，并释放能量避免系统的波动；

由于电容内部是由电解液组成的，长时间的使用会造成电解液的干涸，造成电容不能正常工作，将会直接导致UPS的控制部分不能正常工作，主电路部分的电解电容也不能正常工作，造成UPS不能稳定输出，直接危胁负载的稳定运行。

电池和电容性能的好坏将直接影响UPS的工作，所以在选用UPS时要选择性能优良的厂家，这样才能保证电池、电容的性能。

2UPS的维护、检修

由上所述可知在稳定状态下，UPS本身基本上也处在一种稳定状态，所以在装置检修或控制系统检修时，应将UPS从系统中解裂出来，对蓄电池进行充放电试验，检查每只电池的情况，如发现有问题应及时更换，避免一只或几只电池出问题，影响整组电池的使用寿命；

对UPS本体进行清灰、吹扫工作将本体上的灰尘、柳絮等杂物清理干净，如果灰尘积的太多不仅会影响UPS的散热，在潮湿的环境下还会造成电路板、芯片等的损坏，直接导致UPS不能正常工作。

UPS的检修工作也不容忽视，当UPS发生问题后，应尽量联系UPS的厂家进行维修，如果厂家不能进行修理或练习不到，一定要找一家信誉好的、为本单位修过UPS的修理单位，并要求其对所更换电容、晶闸管的等元件的质量

四、UPS的使用、管理

UPS的使用和管理也直接决定了UPS的使用寿命及供电的可靠性。

1、UPS的使用

对UPS的使用必须要给与高度重视，如果所安装的系统对电源的稳定性、可靠性有要求，就应该为该装置配置所需容量的稳定电源；

该电源可以从已有的UPS装置接，也可以重新安装一套UPS；

由于UPS的器件基本上为电力电子原件，其对环境、工作负荷、运行方式、电冲击等的要求均比较高，在安装、搬运的过程中一定要小心，在运行中一定不要轻易挪动它，避免过大的震动，造成其元件的损坏或故障。

2、UPS的管理

（1）运行环境的管理

由于UPS为电力电子产品所以它会散发较多的热量，保证它良好散热状态及良好的运行环境也是保证UPS稳定运行的一个先决条件，应将UPS安在干燥、噪音小、湿度低、振动小的房间内，才能保证UPS的使用寿命。

（2）使用的管理

任何设备良好的操作、管理都能使该设备保持更好的运行状态；

在使用中不要进行野蛮操作，要严格按照操作规定进行操作；

每天安排对其进行巡检，并记录相关的运行数据包括输入、输出电压、输入、输出电流、等参数，测量电池的电压，及时发现故障电池，并将其更换。

（3）计划性修理或更换

UPS设备的电容内为电解液，使用6-7年后会造成电解液干涸、不能激活，失去了电容的作用，不具有使用价值，所以每过6年应该对UPS进行反厂检修更换内部的易损件；

如果费用许可可以直接进行更换，以保证对负载的供电的可靠性，减少运行风险。

对于UPS的使用应从购买开始进行管理，对于新的UPS应对其蓄电池进行充放电激活电池，并及时制定相应的操作规程、管理规定。

五、总结

UPS装置非常重要，在稳定运行时忽视了他的重要作用，而在故障时对其要求又十分的高，我们应在日常的工作中就将UPS设备的管理抓起来，从产品的选型、安装接线方式、维护、管理等方面逐步抓好，从细节、小处抓好UPS的使用、维护、管理工作，避免造成不必要的损失。

参考文献：

[1]GE-STS-230静态开关说明书GEConsumer&

IndustrialSA2006