不间断电源UPS知识培训

什么是UPS？为什么需要UPS？一，电源中断给用户造成各种经济损失!1，数据丢失，通信中断，商机延误......——直接损失以每分钟5000-100000元计大约15%的用户因计算机故障损失超过千万元；大约20%的用户损失超过百万元；而33%的用户损失超过十万元。在每次计算机故障之后，大约要花费4个小时的时间去恢复系统运行。最近的一次调查表明，世界前500名企业中，平均每年会遭遇9次计算机故障。为什么需要UPS？2，设备停运，仪表失灵，手术中断......——间接经济损失无法估量每小时的电源故障，带来的经济损失都是巨大的：–移动电话41万元–机票订票系统90万元–信用卡交易2,580万元–在线经纪人的业务6,480万元武乡站唐绍猛电网电压存在的问题武乡站唐绍猛电网电压存在的问题武乡站唐绍猛电网电压存在的问题电源中断、电压波动、瞬态尖峰、电源浪涌、高压脉冲——造成服务器、路由器、磁盘阵列等设备损坏谐波污染、线间噪声、频率漂移——造成网络传输误码率大增，数据传输速度低下目前市电存在的一些问题市电中断：市电中断通常是指市电输出零电压，并持续两个周期以上。市电中断的原因主要有配电空气开关跳闸、供电回路短路、电源设备故障等等。电压浪涌：电压高于110%额定值且持续一个或多个周波称为电压浪涌。大功率用电设备的退出或者电网受雷击干扰均可能造成电压浪涌。电压波形下陷：但电源电压低于80-85%额定值且持续一个或多个周波称为电压波形下陷，通常是由大功率用电设备的启很冲击造成。高压尖脉冲：由闪电、电子开关、电焊设备、静电放电等原因造成，高压脉冲峰值电压可高达6000V，持续时间一般为0.5～5个周波。瞬态高压：通常由雷电、电子开关、电焊设备、静电放电等原因引起，电压峰值高达20000V，持续时间为0.5～5个周波谐波干扰：由整流设备、电动机、继电器、通信设备、电焊机等产生的RFIEMI。频率漂移：频率漂移是指电源的频率不能稳定在额定值，而是在额定值附近波动。企业备用发电机组和小型水电站输出的交流电源经常会出现频率漂移的现象。持续高低压：电网持续高压或者是持续低压主要是由于电网变压器或者是电力线路容量有限，且电网变压器性能不佳，电网负荷过大或者是电网负荷过小的原因造成。UPS的四大功能1UPS组成UPS在市电供电时，系统输出无干扰工频交流电。当市电掉电时，UPS系统由蓄电池通过逆变供电，输出工频交流电。UPS由整流模块、逆变器、蓄电池、静态开关等部件组成，除此还有间接向负载提供市电（备用电源）的旁路装置。1.整流充电器整流充电器可以把市电或发电机的交流电能变为直流电能，为逆变器和蓄电池提供能量，其性能的优劣直接影响UPS的输入指标。我站所用整流充电器为二级管与绝缘栅双级晶体管（IGBT）组合型整流器。其主要特点是：工作频率高，具有功率因数校正功能，滤波器体积小，噪声低，可靠性高，适用于中小频率UPS.2.逆变器逆变器用以把市电经整流后的直流电能或蓄电池的直流电能转换为电压和频率都比较稳定的交流电能，其性能的优劣直接影响UPS的输出性能指标。IGBT逆变器工作效率高（20KHZ），滤波器体积小，噪声低，可靠性高。3.旁路开关旁路开关是为提高UPS系统工作的可靠性而设置的，能承受负载的瞬时过载或短路电流。因UPS的逆变器采用电子器件，如IGBT管的过载能力仅为125%，当UPS供电系统出现过载或短路故障时，UPS将自动切换到旁路，以保护UPS的逆变器不会因过载而损坏。UPS供电系统转入旁路供电后，是由市电直接供给负载的，因市电的系统容量大可提供给足够的时间使过载或短路回路的断路器跳闸，待系统切除过载或短路回路后，旁路开关将自动转换回来，由UPS继续向其它负载供电。旁路开关可分为静态旁路开关和动态旁路开关，下面仅介绍静态旁路开关：静态旁路开关武乡站唐绍猛4.蓄电池蓄电池用来为UPS提供一定后备时间的电能输出。在市电正常时，由充电器为其提供电能并转换为化学能；在市电中断时，其将化学能再转换为电能，为逆变器提供能量。按输出功率分类按供电体系不同分类按有无隔离变压器，UPS分为：高频UPS（无内置隔离变压器）工频UPS（有内置隔离变压器）按电池位置不同，UPS分为：电池内置式UPS（标准机型）电池外置式UPS（长延时机型）按多机运行方式不同，UPS分为：简单串联热备份UPS交替串联热备份UPS并联冗余UPS按工作原理不同，UPS分为：1、后备式UPS2、在线互动式UPS3、双变换在线式UPS4、Delta变换型UPS（串并联调整式）按输出波形的不同分：可分为方波和正弦波二种。不同UPS的比较较低中等较高高成本1kVA0.5－5kVA10KVA1kVA功率范围5ms－12ms4ms左右零零切换时间低（仅近似不停电功能）中等（不停电、近似稳压功能）较高，无法解决电网谐波污染等问题最高（不停电、稳压、净化功能）输出电源质量不工作热备85％能量直接市电提供，工作市电模式下逆变器状态后备式互动式Dalta变换在线式按后备时间分类UPS工作原理在线式UPS一般采用双变换模式。当市电正常时，在线式UPS输入交流电，通过充电电路对蓄电池进行充电。同时，AC/DC电路将交流电转换为直流电，然后通过脉冲宽度调解技术，由逆变器再将直流电逆变成正弦波交流电供给负载，起到无极稳压的作用。而当市电中断时，后备蓄电池开始工作，此时蓄电池储存的电能通过逆变器变换成交流正弦波或方波并供给负载。因此无论是在市电供电正常时还是在市电中断由蓄电池逆变供电期间，逆变器始终处于工作状态，这就从根本上消除了来自电网的电压波动和干扰对负载的影响，真正实现了对负载的无干扰、稳压、稳频以及零转换时间。武乡站唐绍猛在线式：是指不管电网电压是否正常，负载所用的交流电压都要经过逆变电路，即逆变电路始终处于工作状态。在线式UPS一般为双变换结构双变换：是指UPS正常工作时，电能经过AC/DC,DC/AC两次变换后再供给负载。双变换在线式UPS结构图UPS电源供电系统的配置形式并机包含两层含义冗余：增加可靠性。并联：增容。根据冗余式配置方案，有主机—从机型“热备份”UPS供电方式；直接并机冗余UPS供电方式；双总线冗余供电方式。（待删除）在线式UPS的优点传统双变换在线式UPS特点带有源功率因数校正电路的UPS在线式正弦波输出UPS特点在线式正弦波输出UPS特点UPS冗余供电武乡站唐绍猛武乡站唐绍猛UPS操作在线式UPS是通信用较多见的，可处于下列三种运行方式之一：1、正常运行--所有相关电源开关闭合，UPS带载。2、维护旁路--UPS关断，负载通过维护旁路开关，连接到旁路电源。3、关断--所有电源开关断开，负载断电。1、UPS开机步骤闭合输入配电柜内的输入开关、旁路开关。设置两台机器的Q6到1设置两台机器的Q2到ON。等待机器出现报警，报警为A00、A59后，闭合两台电池开关。在其中任意一台机器的面板上操作，从系统＞按ENTER＞1报警＞按下翻健＞3控制命令＞按ENTER进入＞3.1立即控制命令＞按ENTER进入＞开机程序＞按ENTER进入＞按下翻键把否改为是＞按ENTER2、UPS关机步骤在其中任意一台机器的面板上操作，从系统＞按ENTER＞1报警＞按下翻键＞3控制命令＞按ENTER进入＞3.1立即控制命令＞按ENTER进入＞按下翻＞关机程序＞按ENTER进入＞按下翻键把否改为是＞按ENTER（关机需要120秒延时）设置两台机器的Q6到0设置两台机器的Q2到OFF断开输入配电柜内的输入开关、旁路开关3.UPS放电操作如果在三个月内UPS没有断过市电，则需要对电池进行维护性充放电，其具体方法如下：设置输入开关“Q2”至位置0，电池开始放电。放电时间宜控制在后备时间的1/4-2/5，然后设置“Q2”至位置1，恢复市电供应，UPS恢复正常紧急关机(ESD)注意：UPS输出只能通过用Q6电子断开。如果UPS从手动旁路运行及市电存在，通过紧急按钮停机不会中断电源对负载供电。在紧急情况下，所有UPS电源上游必须是断开的。如果必需迅速中断由UPS提供的连续电源(紧急停机)，这可通过断开开关Q6到位置0（零）武乡站唐绍猛武乡站唐绍猛武乡站唐绍猛UPS常见故障与处理1.不充电2.不能用市电3.不能正常启动4.当市电停电时UPS立即停机5.不逆变不逆变是指UPS市电能正常工作，但市电中断时蓄电池直流电压不能转变为220V交流电压。遇到这种情况时，应首先测量蓄电池电压，因为若蓄电池电压过低，控制电路检测到蓄电池电压过低信号后，就会中断逆变电路工作，其次检查辅助电源是否正常。UPS日常维护UPS系统日常维护须知：1，UPS主机：日常维护除了经常观察UPS显示板上的状态指示，记录下观察的结果。2.检查并机柜电压转换开关是否灵活，电压显示是否正常，显示值为380V±7%；3.蓄电池单节电压在12V以上，表面清洁，连线紧密，无漏液现象；4.主机面板显示数据电压、电流、功率、频率正常无报警信息，风扇声音正常，无灰尘，机体无过热现象。5.检查是否有明显过热的痕迹；6.确保位于UPS机柜上的空气过滤网没有任何的堵塞物；7.当发现UPS的输出电压异常升高时，应着重检查UPS逆变器的输出滤波电容是否完好。UPS系统日常维护须知：8.是否有漏液现象，发现后要及时与厂家取得联系，对它进行必要的测量；（当UPS电源正常工作时，蓄电池组处于浮充状态，长时间会使电池的内阻增大，在阴极形成大量的硫酸盐，使电池的使用寿命减短。为避免此种现象的出现，需定期对电池组进行放电，激活电池的活性，恢复电池原有的容量数。保证蓄电池的可供实际使用的容量值总是处于非常接近于电池的标称容量；在对电池组放电时，不宜将电池进行深度放电，一般来说，深度放电会加快电池组的损坏（深度放电次数只有200-250次），放电时间宜控制在后备时间的1/4-2/5；电池组在放电时要对电池的放电数据进行记录，这样可以提早发现电池组存在的潜在问题。）UPS系统日常维护须知：9.听听噪音是否有可疑的变化，特别注意听UPS的逆变器输出变压器的响声。当出现异常的“吱吱声”时，则可能存在接触不良或绕组绝缘不良。当出现有低频的“钹钹”声，则意味着变压器存在有明显的偏磁现象；10.保证工作环境的整洁，由于UPS在工作时要放出大量的热，室内的温度要控制到25℃以下为好。同时，由于UPS中所用的蓄电池一般都是密封免维护电池，因此对电池的维护仅局限于确保电池的工作环境温度尽可能地被控制在20℃——25℃，湿度控制在10%——90%。11.UPS主机旁尽量避免液体类物品的存放等。另外，不宜带电感性负载，不宜带载开关机。注意事项注意事项武乡站唐绍猛注意事项注意事项注意事项注意事项4.主机中设置的参数在使用中不能随意改变，特别是蓄电池组的参数会直接影响其使用寿命。但随着环境温度的改变，对浮充电压要进行相应调整，通常以25℃为标准，环境温度每升高或降低1℃时，浮充电压应增加18mV(相对于12V蓄电池).UPS系统因其智能化程度高，储能蓄电池采用了免维护蓄电池，这虽给使用带来了许多的便利，但在使用过程中还应在多方面引起注意。UPS应用中发生的问题在很大程度上都是蓄电池的问题。因此要正确使用蓄电池，并经常对蓄电池进行维护，使其保护良好的状态，以保证UPS系统的使用安全。UPS防雷接地雷击是所有电器的天敌，一定要注意保证UPS的有效屏蔽和接地保护，为防止产生电容耦合干扰以及保护设备及人身安全。