UPS电源系统及其日常维护要求.

UPS电源系统及其日常维护要求主讲人:王亮前言•UPS原本是一种使用范围很广泛的保障电力供应的设备，而在近几年来已经转化为以保护各类计算机系统为主要用途的设备，UPS在IT行业发挥着越来越重要的作用，被人们誉为计算机信息的保护神。在世界迈进信息时代之后，信息的安全问题已经被人们广泛关注，因此，在这种时代背景中，UPS的发展趋势引起业界的高度重视就是顺理成章的事了。摘要•本节课主要介绍UPS电源系统的基本组成，原理及功能，重点介绍各程控局ERP机房UPS系统的运行及相关注意事项。UPS的定义•UPS是英文UninterruptiblePowerSupply的缩写。也叫不间断电源，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。UPS的功能•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，同时它还向蓄电池组充电；当市电中断(事故停电）时，UPS立即将电池的电能，通过逆变转换的方法向负载继续供应220V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的分类：后备式、在线互动式、在线式•后备式UPS：在市电正常时对市电进行稳压，逆变器不工作，处于等待状态。当市网电压异常时，UPS会迅速切换到逆变状态，将电池电能逆变为交流电并对负载继续供电，因此后备式UPS电源在转为逆变工作时会有一段转换时间，一般小于10MS，这种UPS抗干扰能力较差，线路简单，价格便宜，适用于办公室、家庭等要求不高的终端设备UPS的分类•在线互动式UPS：即是充电器又是逆变器故称双变换式，在线互动式是指在输入市电正常时，即电源的逆变器处于反向工作状态给电池充电，在市电发生波动时，立即投入到逆变工作，将电池组电源转换为交流电输出，因此在线互动式UPS电源也有一定的转换时间，同后备式相比，在线互动式的保护能力较强，逆变输出电压波形较好，一般为正弦波。这种UPS电源带有软件功能，可以很方便地进行远程控制和智能化管理，适合于服务器和小型机。UPS的分类•在线式UPS：逆变器始终工作，在线式UPS电源在开机后始终处于工作状态，当市电正常时，由UPS的充电器向蓄电池充电并将直流电转换为交流电，而不是由市电直接供给设备；当市电发生异常时，UPS转换到电池供电时没有时间上的中断即“0”中断。这种UPS电源具有很强的软件管理能力，适合于工作站网络设备等要求高的部门和地方。滤波整流器逆变器开关充电器蓄电池输出市电市电正常电池工作旁路工作旁路在线式UPS工作原理UPS的组成：整流器、蓄电池、逆变器、静态开关•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UPS的组成•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或负载；UPS的组成•逆变器：市电正常时，逆变器起稳定电压的作用，当市电掉电时，则由逆变器向负载供电•静态开关：当逆变器过载或发生故障时，逆变器停止输出，静态开关自动转换到旁路工作状态，由市电直接向负载供电程控局整流模块•整流模块，也叫高频开关模块，作用是将交流电转换为直流电；并为蓄电池充电。•本身具有可根据市电的变化控制输出幅度的功能，从而当市电发生变化时（该变化应满足系统要求），输出幅度基本不变的整流电压。程控局蓄电池组•24块单体蓄电池•输出电压48V•总容量2000VA齐矿局逆变器运行方式•电流转换装置，可以将直流电转换为交流电•10KVA与6KVA并行东矿局UPS逆变运行方式•两台6KVA逆变器并行•一台连接市电和蓄电池组•另一台只连接蓄电池组眼矿局逆变器运行方式•两台6KVA逆变器并行•一台连接市电和蓄电池组•另一台只连接蓄电池组6KVA逆变器显示界面10KVA逆变器显示界面10KVA逆变器显示界面•LED显示屏；开机键；关机键；上方向：显示向上滚动，参数设置时，增加参数值；下方向：显示向下滚动，参数设置时，减小参数值；左上方向键：返回上一页功能；左下方向键：确认操作功能10KVA逆变器指示灯•LINE:市电指示灯，灯亮处于工作状态•INVERTER:逆变指示灯，灯亮处于工作状态•BYPASS:旁路指示灯，灯亮处于工作状态•BAT.LOW:电池欠压指示灯，灯亮欠电压•OVERLOAD:过载指示灯，灯亮过载•FAULT:故障指示灯，灯亮故障DXB19-10KVA-E型逆变器输入特性：•电压范围：220V±25%（165V—275V）•频率范围：50HZ±5%(47.5—52.5)•相数：单相三线•直流电压：42V—60VDXB19-10KVA-E型逆变器输出特性：•功率：10000VA•电压：220V±2%（215.6—224.4）•频率：50HZ±0.5%（49.75—50.25）•切换时间：0ms•输出方式：接线排DXB19-10KVA-E型逆变器其它特性：•输入输出隔离功能：采用高频变压器完全隔离•直流逆变效率：＞80%•报警功能：市电异常，逆变器故障•音频噪声：＜60dB•保护功能：直流欠压保护、过载保护、短路保护、过温保护•工作温度：0—40℃•重量：175KG影响UPS运行的几种市电问题•1、电涌：指输出电压有效值高于额定值110％，而且持续时间达一个或数个周期。电涌主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机时，电网因突然卸载而产生的高压。•2、电压下陷：指市电电压有效值介于额定值的80％至85％之间的低压状态，并且持续时间达一个到数个周期。大型设备开机，大型电动机启动，或大型电力变压器接入都可能造成这种问题。影响UPS运行的几种市电问题•3、频率偏移：指市电频率的变化超过3Hz以上。这主要由应急发电机的不稳定运行，或由频率不稳定的电源供电所造成。•4、高压尖脉冲：指峰值达6000v，持续时间从万分之一秒至二分之一周期（10ms）的电压。这主要由于雷击、电弧放电、静态放电或大型电气设备的开关操作而产生。影响UPS运行的几种市电问题•5、持续低电压：指市电电压有效值低于额定值，并且持续较长时间。其产生原因包括：大型设备启动和应用、主电力线切换、启动大型电动机、线路过载。UPS使用中注意事项•1、要为UPS的运行提供较好的使用环境，在可能的情况下，尽量避免灰尘、油烟等侵入UPS。以减少UPS因使用环境差而造成的故障。•2、在开关UPS时，要按照开关机的顺序来操作，即开机时为市电开，UPS开，负载开，关机时为负载关，UPS关，市电关。不要频繁开启UPS。UPS开启间隔应该保持在5分钟以上。UPS使用中注意事项3、对输入UPS的市电电池输出负载，各回路中所使用的空气开关、闸刀开关、插座、接线等要确保接触良好。如出现打火现象，要及时处理或更换。4、UPS的输出不允许接感性负载(如空调、电动机、电钻等)，尽量不要满载，甚至过载下运行。如果出现过载告警，要立即卸掉部分负载。UPS使用中注意事项•5、满载会影响UPS寿命。要按照UPS的额定功率的50%~80%来考虑负载的接入情况。过度轻载也不正确，一是浪费能源、资源，另外，过度轻载也会影响UPS寿命。•6、定期2-3个月清扫UPS的进风孔，在机壳外用毛刷，对前面板的横条形进风孔和侧板小圆孔进行清扫，以利通风散热，保证UPS工作稳定。UPS使用中注意事项•7、UPS的防磁能力也不是很好。所以不应把强磁性物体放在UPS上，否则会导致UPS工作不正常或损坏机器。蓄电池的日常维护•1．定期检查蓄电池的状态，保持蓄电池室和电池容器、支架、外壳清洁。定期检查电池串联接线端子，使之接触良好，防止电流放电时产生打火和压降增大现象。•2、假若UPS在运行2～3个月期间很少发生停电或没有停电现象，则应实行核对性放电，将市电人为断开，放出电池容量的30%～40%，然后再接入市电正常运行。蓄电池的日常维护•3、电池使用环境要求温度在0℃到40℃之间，避免阳光直射并且保持清洁。一般在室温条件下，正常使用时密封免维护铅酸电池的浮充使用寿命为3~5年。UPS使用中注意事项•4、用万用表测量电池的端电压，蓄电池在有市电的情况下，市电通过整流模块对电池进行浮充，被测电池的端电压高于12V。所以一般要断开市电通过电池逆变来测量电池的端电压，最低不能低于10.5V.不足10.5V的电池即为欠压或已经失效的电池。若这种电池在经过充电或激活充电后端电压仍达不到12V,即为失效电池。结束语•再好的设备也有寿命，也会出现各类故障，但维护工作做的好可以延长寿命，减少故障的发生，这和人的寿命长短、生老病死是一样的道理。不要因为高智能、免维护而忽略了本应进行的维护工作，预防在任何时候都是安全运行的重要保障。思考题•1、画出各自程控局UPS系统的连接方式。•2、如何做好UPS系统的日常维护工作。•3、当蓄电池即将耗尽时，如何将发电机接入UPS系统。谢谢大家！