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UPS不間斷電源在市電正常時的維護與操作
UPS不間斷電源市電正常時直流主回路有直流電壓,供給DC-AC交流逆變器,輸出穩(wěn)定的220VAC交流電壓,同時市電對電池充電。當市電欠壓或掉電,則由電池組通過隔離二極管開關(guān)向直流回路饋送電能。從電網(wǎng)供電到電池供電沒有切換時間。當電池能量即將耗盡時,不間斷電源發(fā)出聲光報警,并在電池放電下限點停止逆變器工作,長鳴告警。不間斷電源還有過載保護功能,當發(fā)生超載(150%負載)時,跳到旁路狀態(tài),并在負載正常時自動返回。
當嚴重超載(超過200%額定負載)時,不間斷電源立即停止逆變器輸出并跳到旁路狀態(tài),此時前面空氣開關(guān)也可能跳閘。消除故障后,只要合上開關(guān),重新開機即開始恢復(fù)工作。為使不間斷電源正常工作,避免在過載或欠載下運行,電源在開機前,首先計算負載容量。FR-UK型不間斷電源按其標稱額定功率80%設(shè)計阻性負載能力,一般帶計算機負載時可承受的負載能力按下式估算:式中,P為不間斷電源輸出容量(VA);Pi為第i個負載伏安數(shù)。每套PLC功率:220V×0.5=110VA每臺操作站功率:220V×2A=440VAIBMPC客戶機及服務(wù)器:220V×1.5A=330VA則總功率:10×110VA+4×440VA+11×330VA=*90VA6490VA/0.8=8112VA因此,在這條生產(chǎn)線上,采用10kVA的不間斷電源比較合適。
2 UPS的性能與指標。供電環(huán)境對UPS的要求，作為電網(wǎng)與負載的中間環(huán)節(jié),UPS要適應(yīng)當?shù)仉娋W(wǎng)環(huán)境,并且在運行中不能對電網(wǎng)產(chǎn)生不良影響。對電網(wǎng)環(huán)境的適應(yīng)能力:UPS對電網(wǎng)的適應(yīng)能力主要指電網(wǎng)電壓的變化、頻率變化、波形失真和各種干擾情況下UPS的運行能力。根據(jù)我國電網(wǎng)情況,UPS允許的電壓變化范圍一般為±25%,而且我國電網(wǎng)電壓的頻率也存在著不穩(wěn)定的因素,UPS必須在50Hz±5%范圍內(nèi)能正常運行,特別是UPS輸入端有降壓變壓器的波形畸變干擾時,UPS的輸入端要有較強的濾波和抗干擾功能。防止UPS對電網(wǎng)的污染:UPS電路中的主要功率部件是逆變器,它產(chǎn)生的高頻干擾有可能反饋到電網(wǎng)中去。因此,UPS電路本身應(yīng)該具有去耦、濾波電路。逆變器的前級是整流電路,直接面對電網(wǎng)的污染。所以,技術(shù)人員提出了輸入功率因數(shù)校正措施,實際是一個有源濾波器。
UPS的輸出應(yīng)滿足不同負載要求UPS各項輸出性能指標應(yīng)不低于或優(yōu)于電網(wǎng)電壓的正常指標。輸出電壓額定值:我國一般的用電設(shè)備是交流單相220V、三相380V,50Hz。輸出容量:一般用VA表示額定容量,使用時充分考慮效率。當功率因數(shù)只有0.6～0.8,負載有非線性成份時,要留有余量。輸出電壓穩(wěn)定度:一般在3%～5%。輸出電壓頻率穩(wěn)定度:一般小于3%即可,當前大多數(shù)品牌都能達到±1%。三相輸出時,要求UPS在不平衡負載(100%)下工作時,輸出電壓三相不平衡度應(yīng)小于2%～3%,相位差120°±2°。輸出電壓波形總諧波失真度:一般應(yīng)限制在3%～5%內(nèi)。過載能力:局部供電配置的UPS容量是有限的。與電網(wǎng)直接供電比較起來UPS的過載能力還很低。轉(zhuǎn)換時間:一般后備式UPS在電網(wǎng)斷電啟動并切換到逆變工作時,對負載的供電會出現(xiàn)瞬時斷電的現(xiàn)象。
對于計算機系統(tǒng),這種斷電時間必須小于4ms,在線式UPS其轉(zhuǎn)換時間可小于0.5ms。UPS的平均無故障時間MTBF大多數(shù)在幾萬至十幾萬小時,但這是一種理想情況,實際上元器件和部件的質(zhì)量、整機配置、生產(chǎn)工藝、運行環(huán)境和維護水平都直接影響它的可靠性。3 UPS的使用和維護實踐表明,UPS故障有60%是使用或管理不當造成的。因此,全面地掌握UPS的使用技巧,是延長UPS使用壽命,提高系統(tǒng)可靠性的重要環(huán)節(jié)。UPS的使用嚴格遵守開關(guān)機程序和要求開機,UPS內(nèi)部的功率元件都有一定的額定工作電流,沖擊電流過大,會使功率元件壽命縮短甚至燒毀。因此開機時應(yīng)先開啟UPS的市電開關(guān),再逐一打開負載。先開沖擊電流大的負載(如顯示器、打印機等),再開沖擊電流小的負載,后開啟UPS前面板開關(guān)使UPS處于逆變工作狀態(tài)。開機時決不能將所有負載同時開啟,更不能帶載開機。
關(guān)機,UPS不允許帶載關(guān)機。應(yīng)先關(guān)閉負載,讓UPS空載運行幾分鐘,待機內(nèi)熱量排出后,再按與開機相反的順序關(guān)閉UPS。UPS所帶負載功率UPS的啟動負載控制在80%額定輸出功率內(nèi)。實踐證明將UPS的負載控制在標稱功率的30%～65%之內(nèi)為。在局域網(wǎng)系統(tǒng)中使用時,一般應(yīng)將UPS的負載量控制在其額定功率的50%～80%左右,不超過85%,不要把一些根本就沒有必要進行電源保護的設(shè)備連接到UPS上,額外加重UPS運行負擔,縮短使用壽命。嚴格控制負載類型,在UPS的輸出端接入感性負載如風扇、空調(diào)、打印機及其它通過大功率降壓變壓器工作的用電設(shè)備往往會超過額定電流的3～6倍,從而引起UPS瞬時超載,也不宜帶可控硅橋式整流或半波整流式負載等。工作溫度及供電條件UPS的電池對溫度要求較高,盡量不要超過15℃～30℃。為了確保UPS使用安全,與UPS相連的配電柜應(yīng)使用空氣開關(guān)。UPS輸入端的電源電壓、波形、頻率、幅度等也必須滿足要求,否則容易造成工作異常或損壞。
UPS的維護要點按照正確的方法維護UPS,可以減少故障率延長其使用壽命,提高供電質(zhì)量和工作可靠性。
主機維護應(yīng)盡量使UPS工作在清潔的環(huán)境中？諝庵衅〉幕覊m進人UPS,會對其內(nèi)部器件造成腐蝕或短路,從而影響UPS的正常工作甚至損壞。對于環(huán)境較差的機房,應(yīng)每半年或一年對UPS內(nèi)部進行除塵和檢查,以防止塵埃*或大功率器件散熱片松動,使機內(nèi)溫度升高影響UPS正常工作。負載連接UPS的連接是一個十分重要的環(huán)節(jié),由于組合電池組電壓很高,存在危險危險,因此裝卸導(dǎo)電連接條和輸出線時應(yīng)有安全保障防止電池接線柱以及連線之間發(fā)生短路,使用的工具應(yīng)絕緣良好,特別是輸出接點應(yīng)有防觸摸措施。UPS接入電路時應(yīng)嚴格按照規(guī)定的極性,以及零線、火線、地線順序和標識等進行連接,對于三相UPS還應(yīng)確保相序準確。蓄電池保養(yǎng)目前使用的UPS蓄電池主要是閥控式鉛酸蓄電池。在實際應(yīng)用中因電池故障而導(dǎo)致UPS不能正常工作的機率達30%以上。
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DTS系列電力UPS是一個多重保護的交流供電設(shè)備。當主電正常時，首先將主電隔離整流變換成純凈的直流電，濾除主電中的干擾，然后通過SPWM變換逆變器變換成純正的交流電并隔離輸出。市電正常時，單相220V(或三相380V)經(jīng)過隔離、整流濾波后通過逆變器提供定電源給負載供電；若交流電風輸入異；驍嚯姇r，則由電力系統(tǒng)后備的直流屏經(jīng)逆止二極管逆變供電。當直流屏欠壓或斷電時，靜態(tài)開并切換到旁路供電；市電恢復(fù)正常時，自動切換到市電逆變供電。若逆變器過載或故障時，轉(zhuǎn)為旁路供電，同時發(fā)出警告信號。
BK-DTS系列電力專用UPS、DBW旁路穩(wěn)壓柜、PD系列饋線柜是柏克電力設(shè)備有限公司針對中國電力的發(fā)展需求，專為發(fā)電廠、變電站、配電所設(shè)計的全在線式電力專用UPS不間斷電源。輸入輸出全隔離,內(nèi)部線路采用CPU控制自動偵測管理，第6代超低損耗IGBT逆變器，高效率、低失真，大屏幕液晶顯示加觸摸屏設(shè)計、國際流行的圖形操作界面，更人性化直觀明了。廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠、變電站、配電所等電力遠動、RTU、電力載波、電力監(jiān)控等場合。
1、輸入、輸出全隔離的雙變換純在線式設(shè)計，高速的靜態(tài)開關(guān)切換。
2、采用三塊高速微控制器和可編程邏輯器件的智能數(shù)字化控制技術(shù)，實現(xiàn)電路控制，參數(shù)設(shè)定、運行管理、先進的自檢和自偵測功能，可對電路板上的所有獨立電路連接進行自檢和故障分析。
3、高效的IGBT（Insulated Gate Bipolar Translator）逆變技術(shù)，第五代IGBT模塊器件具有更低的飽和壓降，逆變器的工作效率更高，抗沖擊性能更佳、可靠性更高，完全滿足從0到100%負載的躍變，而無需切換到旁路。
4、人性化的大屏幕觸摸屏LCD中英文顯示，直觀的LED狀態(tài)指示，工作流程狀態(tài)指示一目了然。
5、具有輸入輸出過欠壓保護、輸入浪涌保護、相序保護、輸出過載短路保護、溫度過高保護等多種完善的系統(tǒng)保護和報警功能。
6、可選的輸入諧波濾波器或12脈波整流器，可有效的抑制輸入的諧波污染，提高UPS的輸入功率因數(shù)，減小高次諧波對控制系統(tǒng)的干擾。
7、先進的智能偵測功能：
該系統(tǒng)的微處理器時時對所有的電源狀態(tài)、斷路器狀態(tài)，熔斷器狀態(tài)和所有的電路工作狀態(tài)進行在線偵測，如有故障立即保護并報警通知管理員。
8、UPS直流輸入通過逆止二極管直接接在直流屏母線上，UPS自身可以不帶充電和蓄電池部件，因電力系統(tǒng)站內(nèi)直流屏有專人負責維護，可靠性大大提高。
9、工業(yè)級UPS設(shè)計，在布線、配電、色標、工藝、安全防護等方面采用電力行業(yè)專用的規(guī)范和標準。具有工頻、雙轉(zhuǎn)換、純在線、零中斷、雙隔離等特點，UPS帶有自動旁路和手動維護旁路，提高了UPS系統(tǒng)可用性。
10、電力專用UPS組屏的外型尺寸完全參照電力標準屏柜設(shè)計，輸出饋線回路數(shù)量及容量等，可完全按照用戶要求進行設(shè)計制造。
11、為了提高供電系統(tǒng)的安全供電能力，加強故障/維修旁路運行模式下的供電的安全和質(zhì)量，在旁路上增加了隔離穩(wěn)壓器，旁路回路可選為220V或380V二線制。
12、輸出開關(guān)和饋線開關(guān)一般還帶有報警觸點，故障時提供報警信號給 DCS 和監(jiān)控系統(tǒng)。
13、智能化RS232和RS485通訊端口，真正實現(xiàn)多用途通訊和遠程監(jiān)視，可選的SNMP卡，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)管理？蛇x的干接點接口，采用無源接點實現(xiàn)對UPS的狀態(tài)監(jiān)控。
致力于為客戶提供高端技術(shù)、產(chǎn)品與一體化解決方案，成功服務(wù)于武廣高鐵、京滬高鐵、廣州亞運會、上海世博會場館、廣州電視塔、廣州白云機場、渝湘高速、粵贛高速、貴廣高速及國內(nèi)諸多重大工程。
行業(yè)信息
故障機是一臺高頻在線式UPS電源，為同行友商機型，當時的故障是UPS電源故障燈長亮，且蜂鳴器長鳴報警；當時檢測開機后旁路輸出正常，按ON鍵后，能由旁路轉(zhuǎn)入逆變器進行工作，但隨即又跳轉(zhuǎn)到旁路，此時故障燈長亮亮，蜂鳴器長鳴報警，在按OFF鍵后，蜂鳴器便停止報警，旁路還是輸出正常。根據(jù)故障現(xiàn)象，因為在按ON鍵，能自動跳轉(zhuǎn)到逆變器工作狀態(tài)，于是初步認定控制電路部分工作正常；但隨即故障便會發(fā)生，因此估計是電路出現(xiàn)問題。分析有得出以下可能：
(1)軟啟動控制部分電路有短路故障;
(2)功放板輸出電路有短路故障;
(3)以上兩部分都有短路故障。因為旁路輸出正常，基本上可排除主機、插座等外部設(shè)備短路的可能性。
于是在打開機殼后，發(fā)現(xiàn)軟啟動密封膠已燒變形，把引出線剪斷后，用萬用表逐一測量軟啟動塊上每的一個元件，都已燒壞，換上一個新的軟啟動塊，接上電源，按ON開關(guān)，故障依舊，證明仍有短路故障存在。于是便關(guān)掉電源，用萬用表測量功放板輸出電路部分的二極管，發(fā)現(xiàn)都正常，測MOS大功率管也是正常，測另一邊的MOS大功率管，發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)當中一個二極管有一極電阻為0，于是將這邊的兩個二極管拆下單獨測量，果然有一個二極管已經(jīng)短路。換上一支新的二極管后，再用萬用表測兩臂的在線電阻值，發(fā)現(xiàn)兩邊相等，接上電源后開機，按ON開關(guān)，逆變器能工作，但輸出為230V左右，調(diào)節(jié)輸出微調(diào)整電位器VR3，使輸出為220V，用蠟或密封膠封住VR3，接上負載，開機后一切正常，故障排除。
故障分析，其實從故障發(fā)生的現(xiàn)象大致可判斷故障在面板電路或繼電器電路的問題，在用萬用表一一排除之后終于找出故障問題所在，換掉問題元器件，故障立即解除。好在整個檢測過程并沒有花費太多的時間，而客戶在確定UPS電源接上負載工作正常后，當即大力稱贊任達工程師夠?qū)I(yè)，其實不只任達工程師專業(yè)，任達的UPS更專業(yè).
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