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UPS不間斷電源在市電正常時(shí)的維護(hù)與操作
UPS不間斷電源市電正常時(shí)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(shí)市電對(duì)電池充電。當(dāng)市電欠壓或掉電,則由電池組通過(guò)隔離二極管開(kāi)關(guān)向直流回路饋送電能。從電網(wǎng)供電到電池供電沒(méi)有切換時(shí)間。當(dāng)電池能量即將耗盡時(shí),不間斷電源發(fā)出聲光報(bào)警,并在電池放電下限點(diǎn)停止逆變器工作,長(zhǎng)鳴告警。不間斷電源還有過(guò)載保護(hù)功能,當(dāng)發(fā)生超載(150%負(fù)載)時(shí),跳到旁路狀態(tài),并在負(fù)載正常時(shí)自動(dòng)返回。
當(dāng)嚴(yán)重超載(超過(guò)200%額定負(fù)載)時(shí),不間斷電源立即停止逆變器輸出并跳到旁路狀態(tài),此時(shí)前面空氣開(kāi)關(guān)也可能跳閘。消除故障后,只要合上開(kāi)關(guān),重新開(kāi)機(jī)即開(kāi)始恢復(fù)工作。為使不間斷電源正常工作,避免在過(guò)載或欠載下運(yùn)行,電源在開(kāi)機(jī)前,首先計(jì)算負(fù)載容量。FR-UK型不間斷電源按其標(biāo)稱額定功率80%設(shè)計(jì)阻性負(fù)載能力,一般帶計(jì)算機(jī)負(fù)載時(shí)可承受的負(fù)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(gè)負(fù)載伏安數(shù)。每套PLC功率:220V×0.5=110VA每臺(tái)操作站功率:220V×2A=440VAIBMPC客戶機(jī)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(biāo)。供電環(huán)境對(duì)UPS的要求，作為電網(wǎng)與負(fù)載的中間環(huán)節(jié),UPS要適應(yīng)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)環(huán)境,并且在運(yùn)行中不能對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生不良影響。對(duì)電網(wǎng)環(huán)境的適應(yīng)能力:UPS對(duì)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(yùn)行能力。根據(jù)我國(guó)電網(wǎng)情況,UPS允許的電壓變化范圍一般為±25%,而且我國(guó)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(yùn)行,特別是UPS輸入端有降壓變壓器的波形畸變干擾時(shí),UPS的輸入端要有較強(qiáng)的濾波和抗干擾功能。防止UPS對(duì)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(jí)是整流電路,直接面對(duì)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(shí)際是一個(gè)有源濾波器。
UPS的輸出應(yīng)滿足不同負(fù)載要求UPS各項(xiàng)輸出性能指標(biāo)應(yīng)不低于或優(yōu)于電網(wǎng)電壓的正常指標(biāo)。輸出電壓額定值:我國(guó)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(shí)充分考慮效率。當(dāng)功率因數(shù)只有0.6～0.8,負(fù)載有非線性成份時(shí),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(dāng)前大多數(shù)品牌都能達(dá)到±1%。三相輸出時(shí),要求UPS在不平衡負(fù)載(100%)下工作時(shí),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(guò)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(lái)UPS的過(guò)載能力還很低。轉(zhuǎn)換時(shí)間:一般后備式UPS在電網(wǎng)斷電啟動(dòng)并切換到逆變工作時(shí),對(duì)負(fù)載的供電會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)斷電的現(xiàn)象。
對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng),這種斷電時(shí)間必須小于4ms,在線式UPS其轉(zhuǎn)換時(shí)間可小于0.5ms。UPS的平均無(wú)故障時(shí)間MTBF大多數(shù)在幾萬(wàn)至十幾萬(wàn)小時(shí),但這是一種理想情況,實(shí)際上元器件和部件的質(zhì)量、整機(jī)配置、生產(chǎn)工藝、運(yùn)行環(huán)境和維護(hù)水平都直接影響它的可靠性。3 UPS的使用和維護(hù)實(shí)踐表明,UPS故障有60%是使用或管理不當(dāng)造成的。因此,全面地掌握UPS的使用技巧,是延長(zhǎng)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(yán)格遵守開(kāi)關(guān)機(jī)程序和要求開(kāi)機(jī),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(guò)大,會(huì)使功率元件壽命縮短甚至燒毀。因此開(kāi)機(jī)時(shí)應(yīng)先開(kāi)啟UPS的市電開(kāi)關(guān),再逐一打開(kāi)負(fù)載。先開(kāi)沖擊電流大的負(fù)載(如顯示器、打印機(jī)等),再開(kāi)沖擊電流小的負(fù)載,后開(kāi)啟UPS前面板開(kāi)關(guān)使UPS處于逆變工作狀態(tài)。開(kāi)機(jī)時(shí)決不能將所有負(fù)載同時(shí)開(kāi)啟,更不能帶載開(kāi)機(jī)。
關(guān)機(jī),UPS不允許帶載關(guān)機(jī)。應(yīng)先關(guān)閉負(fù)載,讓UPS空載運(yùn)行幾分鐘,待機(jī)內(nèi)熱量排出后,再按與開(kāi)機(jī)相反的順序關(guān)閉UPS。UPS所帶負(fù)載功率UPS的啟動(dòng)負(fù)載控制在80%額定輸出功率內(nèi)。實(shí)踐證明將UPS的負(fù)載控制在標(biāo)稱功率的30%～65%之內(nèi)為。在局域網(wǎng)系統(tǒng)中使用時(shí),一般應(yīng)將UPS的負(fù)載量控制在其額定功率的50%～80%左右,不超過(guò)85%,不要把一些根本就沒(méi)有必要進(jìn)行電源保護(hù)的設(shè)備連接到UPS上,額外加重UPS運(yùn)行負(fù)擔(dān),縮短使用壽命。嚴(yán)格控制負(fù)載類型,在UPS的輸出端接入感性負(fù)載如風(fēng)扇、空調(diào)、打印機(jī)及其它通過(guò)大功率降壓變壓器工作的用電設(shè)備往往會(huì)超過(guò)額定電流的3～6倍,從而引起UPS瞬時(shí)超載,也不宜帶可控硅橋式整流或半波整流式負(fù)載等。工作溫度及供電條件UPS的電池對(duì)溫度要求較高,盡量不要超過(guò)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(kāi)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；驌p壞。
UPS的維護(hù)要點(diǎn)按照正確的方法維護(hù)UPS,可以減少故障率延長(zhǎng)其使用壽命,提高供電質(zhì)量和工作可靠性。
主機(jī)維護(hù)應(yīng)盡量使UPS工作在清潔的環(huán)境中？諝庵衅〉幕覊m進(jìn)人UPS,會(huì)對(duì)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(duì)于環(huán)境較差的機(jī)房,應(yīng)每半年或一年對(duì)UPS內(nèi)部進(jìn)行除塵和檢查,以防止塵埃*或大功率器件散熱片松動(dòng),使機(jī)內(nèi)溫度升高影響UPS正常工作。負(fù)載連接UPS的連接是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié),由于組合電池組電壓很高,存在危險(xiǎn)危險(xiǎn),因此裝卸導(dǎo)電連接條和輸出線時(shí)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(diǎn)應(yīng)有防觸摸措施。UPS接入電路時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定的極性,以及零線、火線、地線順序和標(biāo)識(shí)等進(jìn)行連接,對(duì)于三相UPS還應(yīng)確保相序準(zhǔn)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(shí)際應(yīng)用中因電池故障而導(dǎo)致UPS不能正常工作的機(jī)率達(dá)30%以上。
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DTS系列電力UPS是一個(gè)多重保護(hù)的交流供電設(shè)備。當(dāng)主電正常時(shí)，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(guò)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(shí)，單相220V(或三相380V)經(jīng)過(guò)隔離、整流濾波后通過(guò)逆變器提供定電源給負(fù)載供電；若交流電風(fēng)輸入異；驍嚯姇r(shí)，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(dāng)直流屏欠壓或斷電時(shí)，靜態(tài)開(kāi)并切換到旁路供電；市電恢復(fù)正常時(shí)，自動(dòng)切換到市電逆變供電。若逆變器過(guò)載或故障時(shí)，轉(zhuǎn)為旁路供電，同時(shí)發(fā)出警告信號(hào)。
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(duì)中國(guó)電力的發(fā)展需求，專為發(fā)電廠、變電站、配電所設(shè)計(jì)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(dòng)偵測(cè)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(jì)、國(guó)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(yuǎn)動(dòng)、RTU、電力載波、電力監(jiān)控等場(chǎng)合。
1、輸入、輸出全隔離的雙變換純?cè)诰式設(shè)計(jì)，高速的靜態(tài)開(kāi)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(shí)現(xiàn)電路控制，參數(shù)設(shè)定、運(yùn)行管理、先進(jìn)的自檢和自偵測(cè)功能，可對(duì)電路板上的所有獨(dú)立電路連接進(jìn)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(fù)載的躍變，而無(wú)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(guò)欠壓保護(hù)、輸入浪涌保護(hù)、相序保護(hù)、輸出過(guò)載短路保護(hù)、溫度過(guò)高保護(hù)等多種完善的系統(tǒng)保護(hù)和報(bào)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(duì)控制系統(tǒng)的干擾。
7、先進(jìn)的智能偵測(cè)功能：
該系統(tǒng)的微處理器時(shí)時(shí)對(duì)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(jìn)行在線偵測(cè)，如有故障立即保護(hù)并報(bào)警通知管理員。
8、UPS直流輸入通過(guò)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(fù)責(zé)維護(hù)，可靠性大大提高。
9、工業(yè)級(jí)UPS設(shè)計(jì)，在布線、配電、色標(biāo)、工藝、安全防護(hù)等方面采用電力行業(yè)專用的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。具有工頻、雙轉(zhuǎn)換、純?cè)诰、零中斷、雙隔離等特點(diǎn)，UPS帶有自動(dòng)旁路和手動(dòng)維護(hù)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(biāo)準(zhǔn)屏柜設(shè)計(jì)，輸出饋線回路數(shù)量及容量等，可完全按照用戶要求進(jìn)行設(shè)計(jì)制造。
11、為了提高供電系統(tǒng)的安全供電能力，加強(qiáng)故障/維修旁路運(yùn)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(kāi)關(guān)和饋線開(kāi)關(guān)一般還帶有報(bào)警觸點(diǎn)，故障時(shí)提供報(bào)警信號(hào)給 DCS 和監(jiān)控系統(tǒng)。
13、智能化RS232和RS485通訊端口，真正實(shí)現(xiàn)多用途通訊和遠(yuǎn)程監(jiān)視，可選的SNMP卡，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)管理。可選的干接點(diǎn)接口，采用無(wú)源接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)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(yùn)會(huì)、上海世博會(huì)場(chǎng)館、廣州電視塔、廣州白云機(jī)場(chǎng)、渝湘高速、粵贛高速、貴廣高速及國(guó)內(nèi)諸多重大工程。
行業(yè)信息
故障機(jī)是一臺(tái)高頻在線式UPS電源，為同行友商機(jī)型，當(dāng)時(shí)的故障是UPS電源故障燈長(zhǎng)亮，且蜂鳴器長(zhǎng)鳴報(bào)警；當(dāng)時(shí)檢測(cè)開(kāi)機(jī)后旁路輸出正常，按ON鍵后，能由旁路轉(zhuǎn)入逆變器進(jìn)行工作，但隨即又跳轉(zhuǎn)到旁路，此時(shí)故障燈長(zhǎng)亮亮，蜂鳴器長(zhǎng)鳴報(bào)警，在按OFF鍵后，蜂鳴器便停止報(bào)警，旁路還是輸出正常。根據(jù)故障現(xiàn)象，因?yàn)樵诎碠N鍵，能自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到逆變器工作狀態(tài)，于是初步認(rèn)定控制電路部分工作正常；但隨即故障便會(huì)發(fā)生，因此估計(jì)是電路出現(xiàn)問(wèn)題。分析有得出以下可能：
(1)軟啟動(dòng)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?yàn)榕月份敵稣＃旧峡膳懦鳈C(jī)、插座等外部設(shè)備短路的可能性。
于是在打開(kāi)機(jī)殼后，發(fā)現(xiàn)軟啟動(dòng)密封膠已燒變形，把引出線剪斷后，用萬(wàn)用表逐一測(cè)量軟啟動(dòng)塊上每的一個(gè)元件，都已燒壞，換上一個(gè)新的軟啟動(dòng)塊，接上電源，按ON開(kāi)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(wàn)用表測(cè)量功放板輸出電路部分的二極管，發(fā)現(xiàn)都正常，測(cè)MOS大功率管也是正常，測(cè)另一邊的MOS大功率管，發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)中一個(gè)二極管有一極電阻為0，于是將這邊的兩個(gè)二極管拆下單獨(dú)測(cè)量，果然有一個(gè)二極管已經(jīng)短路。換上一支新的二極管后，再用萬(wàn)用表測(cè)兩臂的在線電阻值，發(fā)現(xiàn)兩邊相等，接上電源后開(kāi)機(jī)，按ON開(kāi)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(fù)載，開(kāi)機(jī)后一切正常，故障排除。
故障分析，其實(shí)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(wèn)題，在用萬(wàn)用表一一排除之后終于找出故障問(wèn)題所在，換掉問(wèn)題元器件，故障立即解除。好在整個(gè)檢測(cè)過(guò)程并沒(méi)有花費(fèi)太多的時(shí)間，而客戶在確定UPS電源接上負(fù)載工作正常后，當(dāng)即大力稱贊任達(dá)工程師夠?qū)I(yè)，其實(shí)不只任達(dá)工程師專業(yè)，任達(dá)的UPS更專業(yè).
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