一文解析UPS电源的基本知识.docx

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1、一文解析IPS电源的基本知识一、UPS的功能UPS是不间断由遮英文名称的缩写，是一种含有储能装置、以逆变不为主要组成部分、具有稳压、稔频、戏波、抗电磁和时频干扰、防电压峰谷浪涌等功能的用电设备电源保护系统。其主要功能是在正常、异常和皿中断的情况下，向重要用电设备及系统提供安全可靠、桎定不间断，不受倒网操作影响的交流电源。二、UPS的分类1、按工作方式分类UPS按工作方式可分为后备式、在线式和在线互动式三大类。D后备式后备式UPS在市电正常时，直接由市电向负载供电，当南电超出其工作葩国或停电时，通过转换开关转换为电池逆变供电。其特点是结构简单，体积小，成本低，但输入电压范围窄，输出电压稳定精度差

2、，有切换时间，且输出波形一般为方波。2）在线式在线式UPS在市电正常时，由市电进行整流提供直流电压给逆变器工作，由逆变器向负毂提供交潦电：在市电异常时，逆变器由电池提供能量，逆变器始终处于工作状态，保证无间断输出。其特点是有极宽的输入电压范围，无切换时间，旦输出电压桎定精度高，特别适合对电源要求高的场合，但成本较高。3）在线互动式在线互动式UPS在市电正常时，直接由市电向负我供电；当市电电压偏低或偏高时，通过UpS内部稳压线路桎压后输出：当市电异常或停电时，通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是有较宽的输入电压范国，噪音低，体积小，但同样存在切换时间。2、按容量大小分类1）小容量：3kYA以下

3、。2）中小容量:3IOkVAe3）中大容量：10kVA.3、按输入/输出方式分类1）单相输入/单相输出：2）三相输入/单相输出：3）三相输入/三相输出。三、UPS的组成部分UPS由整流器、逆变器、隔离变压器、静态开关、手动旁路开关等设备组成，1、整流装整流器又称充电器，接线方式有：相全控桥式整流和:相半控桥式整潦。I）输入变压器用来改变交流电源输入电压的大小，给整流器一个合适的电压值。2）整流器有三个三搔萱和三个亘拴硅组成三相全波半控桥式整流电路，调整导通角和通电时间可得到理想的直流输出电压。3）输出过港器由一个电感线圈和一组虫发组成的1.型过滤器，用来减小整流器输出的波敏系数。4）控制板通过

4、比较给定值，调整可控睢的导通加，使整流器输出电压正常。2、逆变器D输入回路提供稳定的直流电源。2）功率开关其交音反极性导通将直流电源转换成功率很大的方波。3）振荡器是逆变器的核心，发出一定频率的导通脉冲去控制功率开关电路。4）输出回路由恒压变压器及滤波电容组成，其作用是滤去功率开关输出方波中的高次谐波，使输出波形近似丁正弦波并保持输出电压的恒定。四、UPS的运行方式UPS系统为单相两线制系统,输入电源为三相交流或直流，输出电源为单相交潦。1、正常运行方式市电正常时，市电经滤波回路转换为直流电，对电池充电以备电力中断时使用。后备式和在线互动式直接由市电向负载供电，在线式则是经整流回路转换为直潦电

5、作为逆变器的输入，再经过逆变器的转换提供电力为负载使用：当市电电压过低或过高、瞬间突变等影响设备正常运转时，在线互动式通过UpS内部桎压线路稳压后输出。2、电池工作方式市电发生异常或停电时，逆变器将储存下电池中的直流电转换为交流电，持续提供电力供给负我维续使用，达到不断电的功能。3、旁路运行方式在线式UPS超我、旁路命令、逆变器过热或机罂故障时，UPS般将逆变输出转为旁路输出，即由市电直接供电.4、旁路雉护方式UPS检修时，通过手动旁路保证负载设备的正常供电；检修完成后，重新启动UPS.UPS转为正常运行。五、在线式UPS工作原理在线式UPS在正常工作状态下，由厂用电源输入交潦，经整流器整流波

6、波为直流再送入逆变涔，变为稳频稳压的工频生逾，经静态开关向负荷供电。当IPS交流输入电源因故中断或整流器发生故障时，逆变冷由蓄电池组供电，仍可做到定无间断地继续向负荷提供优质可非的交流电。如果逆变器发生故隔，还可自动切换至旁路备用电源供电。当负载启动电流太大，UPS也可自动切换至旁路电源供电，启动过程结束后再自动快更由UpS供电。如下图，供电电源为三路，其中两路交流电源来自厂用保安段，这两路电源可经静态开关自动切换，或经手动旁路开关手动切换。第三路来自直流屏，用都电池组供电，经隔离二极管到逆变器，三路电源配合使用。六、UPS的操作顺序1、UPS系统投入运行前的检查1）检查盘内清洁无杂物，绝缘符

7、合要求：2）检查系统接线相序、极性正确，接头无松动：3）检杳整流器电源输入电压正常；4）检查旁路调压器升降调节灵活：5）检查各元件完好，开关均在断开位置。2、UPS系统投入运行的操作I）合上系统控制、保护及宜殳电源小开关（或熔断器）。2）合上正常输入工作电源开关,装上电源熔断器。3）按下整流器充电按钮,充电器投入指示灯亮.1）合上蓄电池组开关,装上直流电源熔断器，对应指示灯亮.5）按下逆变器运行按钮，灯亮、大约十秒后向负荷供电。6）合上系统备用电源开关，装上备用电源熔断微，调整输出电压为规定值。7）检杳满足静态开关切换条件（旁路电源同逆变器输出的频率和相位相同）的同步指示灯亮。8）检杳UpS运

8、行符合所需运行方式，各信号灯指示正确。3、UPS系统退出运行的掾作1）断开备用电源刀开关,取下备用电源熔断器。2）按下逆变器停止与宓归按钮,全部报警器及位。3）断开直流电源刀开关，取卜直流电源熔I析器。4）按下充电器停止按钮，使充电器关机。5）断开正常交流工作电源进线刀开关，取下电源熔断器.6）将手动旁路开关切换至旁路位置。7）全面检查，灯光熄灭，电源均断开。4、UPS系统切换至旁路的掾作I）检杳旁路工作正常，处于备用状态。2）合上手动旁路开关，转入备用电源供电.3）约八秒后系统切至旁路运行。1）检查灯光指示正确，输出电压正常。5）断开正常交流工作电源进线开关，各信号灯指示正确。七、UpS的日

9、常维护1、UPS在正常使用情况下，主机的维护工作主要是防尘和定期除尘。在除尘时应检查各连接件和插接件有无松动和接触不牢的情况。2、平时每组电池中应有几块电池做标示电池，作为J解全电池组工作情况的参考，时标示电池应定期测量并做好记录。3、当UPS系统出现故障时，应先查明原因，分清是负载还是UPS系统、是主机还是电池组。4、对主机出现击穿、烧断保险或烧毁滞件的故障，一定要查明原因并排除故障后才能亚新启动，否则会接连发生相同的故障。5、不能把不同容量、不同性能、不同厂家的电池连在一起，否则可能会对整组电池带来不利影响。对寿命已经过期的电池组要及时更换，以免影响主机。八、UPS的使用注意事项1、每一台

10、UpS说明书上IMr接线方法和使用条件的具体介绍，开箱后应首先按说明书的要求正确安装使用，须特别注意的是：UPS输入和，出电源相线、零线的装接Iii序应符合规定（左零右相），并且要可行接地.2、按UpS的配电箱所使用的开关不宜用老式的刀闸开关，因为这种开关在江&11.迎时有拉弧现象，会对电网产生干扰；另外，使用熔断式鱼险丝，过流响应速度慢，在负我或UPS短路时，不能及时切断电源，从而会对设备造成危.所以应采用广为使用的空气开关，这种开关有消弧和负就短路时响应速度快的功能，且有漏电保护和过热保护等功能.3、空气开关的容选用应适中.开关容量过大会造成过流或负或发生短路时起不到保护作用，过小会经常造

11、成市电中新.4、UPS应长期处于开机状态,而所带负或应用时开机,用完后关机.尽量不要带负或开启UPS,开机时应先开UPS,后开启负险电源，关机时应按相反的Ji序进行.尽量不要频繁关闭和开启UPS,关闭后至少要等6秒后才能开启，否则可能出现既无市电输出、又无逆变号泊出的“启动失败”状态.5、UPS不允许超负荷使用，所带负/总和不能大于UPS的输出功率.由于电器设务的启动功率一般都略大于其事定功率,因此在匹配负城时，最好按UPS的80%负复率来考虑，在逆交卷状态下超负荷使用，常会造成逆变三极管击穿，缩短UpS的使用寿命.6、UPS不宜一直处于清皱和轻就的状态下运行，一般选取额定容的50%-80乐若

12、UPS长期处于轻险运行，虽然有利于降低逆变器的损坏概率，但却增加了UPS内部电池失效的可能性.因为蓄电池的放电电流过小而放电时间偏长，容易造成深度放电，遭永久性损坏.若UpS长期处于重墩运行，这样虽可节省一部分投资，但由于逆变号处于重裁运行，其摘出波形将发生畸变，输出电压幅值抖动过大.这样既不能为负险提供优质电源，还极易造成UPS逆变器的本级驱动元件损坏，所以即使从经济角度讲也是得不偿失.7、使用UPS时，应注意不要带电感性负栽（例如日光灯、空调、电动机）、半波负皱及冲击负栽（例如打印机），否则会对电网及UPS产生很大的冲击，应把感性负他接到其他市电线路中.UPS只能按纯的或电容性负嗔.有条件

13、的可以用小波器检测IJPS的输出波形,若是方波，须严守上述要求，若是正弦波，则可以带微电惠性负就.*8、UPS主机对环境温度要求不高，0,KrC都能正常工俏津建:求内清注使用;mj25C,平。*453OC范用。温度太低，会使蓄电池容量下降，温度每卜降1C,其容量卜降如果在高温卜.长期使用，温度每升高10度，电池寿命约诚少半。所以UPS的使用环境应注意通风良好，利于散热，并保持环境的清洁.*9、巾电中断后，标准型的UPS的供电时间一般是512分快,这时候应该及时负我关机，特市电饮复正常后，再开机使用.有条件的可以选择长效型的UPS,通过外接蓄电池组来延长UPS的供电时间.10、市电中断后，长效型

14、UpS由电池供电而自动关机后，请勿再利用UPS电池开机供电，以免电池因过放电而损坏.11、若用户在市电停电期间使用发电机供电，应保证发电机功率大于两倍UPS额定功率，且必须在发电机启动稳定后才能接入UPS.12、开启UPS负载时，一般遵獴先大后小的原则.13、为了防止UPS过度放电，要及时进行不少于48小时的连续充电（带或不带负栽均可）.14、对长期闲置的UPS,应每隔一个月对蓄电池进行连续20小时的充电.长期闲置不用的UpS在新开机使用之前，先不要加负载，让UPS利用机内的充电回路，对电池浮充1012h以后再用.对于后备式UPS来说，若UpS长期工作在后备式工作状态，建设每隔一个月，让UPS

15、处于逆变器工作状态至少23nin,以便激活电池.15、禁止将不同安时数、不同必胜的电池组合使用.16、长期不停电的地区，应定期对UpS进行充放电（原则上三个月）以保障电池的使用寿命.17、为保护UPS的使用寿命，应同厂商维修人员协商,定期对UPS进行雉护保养.18、UPS主机中设置的参数在使用中不能随意改变，特别是电池姐的参数，会直接影响其使用寿命，但随着环境温度的改变，对浮充电压要做相应调整，通常以25C为标准，环境温度每升高或降低1C,12伏蓄电池浮充电压应增加18mV.19、由于大功率UPS的电池组电压很高，存在电击危险.因此在安装电池连接和输出线时，应具有安全保障，工具应采取给修措越，特别是输出按点应有防触摸措施.九、UPS的常见故障及维修1、换向失败1）换向电容、电感或可控硅损坏.更换电容、电感或可控硅.2），出过我或短路.检修出回路.3）触发控制回路故障.2、逆变主元件损坏1）换向失败.雉修方法同上第一条.2）愉出过堂或短路.检修，出回路.3）主元件保护回路失效.检修保护回路.4）主元件自身质量问题.更换几踹性3、主熔断器熔断1）换向失败.维修方法向上第一条.2）除出过我或短路.