ups電源

　　UPS即不間斷電源,，是將蓄電池（多為鉛酸免維護(hù)蓄電池）與主機(jī)相連接,，通過主機(jī)逆變器等模塊電路將直流電轉(zhuǎn)換成市電的系統(tǒng)設(shè)備。主要用于給單臺計算機(jī),、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備如電磁閥,、壓力變送器等提供穩(wěn)定,、不間斷的電力供應(yīng)。當(dāng)市電輸入正常時,，UPS 將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用,，此時的UPS就是一臺交流式電穩(wěn)壓器，同時它還向機(jī)內(nèi)電池充電,；當(dāng)市電中斷（事故停電）時,， UPS 立即將電池的直流電能，通過逆變器切換轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電,，使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟,、硬件不受損壞。UPS 設(shè)備通常對電壓過高或電壓過低都能提供保護(hù),。

　　UPS是針對中國電網(wǎng)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),、醫(yī)療系統(tǒng)等對電源的可靠性要求，克服中,、大型計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集中供電所造成的供電電網(wǎng)環(huán)境日益惡劣的問題,，以全新的數(shù)字技術(shù)研制出的第三代工頻純在線式智能型UPS。直流電源,，是維持電路中形成穩(wěn)恒電流的裝置,。如干電池、蓄電池,、直流發(fā)電機(jī)等,。

　　UPS和直流電源是企業(yè)重要的供電保障設(shè)備，傳統(tǒng)的維護(hù)管理包括：①日常巡檢外觀,，定期更換電池,、濾波電容、風(fēng)機(jī)等易損件,，大修時做電池活化等,；②改造或采用換代設(shè)備，使用高級工具測試電池性能,。這種管理方式企業(yè)投入成本高,，維護(hù)人員工作量大，不易實時掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和關(guān)鍵數(shù)據(jù),，設(shè)備事故預(yù)防能力低,。實施在線維護(hù)管理可避免傳統(tǒng)方式的不足之處,，獲得良好效益。

　　UPS的中文意思為“不間斷電源”,，是英語“UninterrupTIble Power System/UninterrupTIble Power Supply”的縮寫,，它可以保障計算機(jī)系統(tǒng)在停電之后繼續(xù)工作一段時間以使用戶能夠緊急存盤，使用戶不致因停電而影響工作或丟失數(shù)據(jù),。

　　DCS控制系統(tǒng)

　　集散控制系統(tǒng)是以微處理器為基礎(chǔ),，采用控制功能分散、顯示操作集中,、兼顧分而自治和綜合協(xié)調(diào)的設(shè)計原則的新一代儀表控制系統(tǒng),。集散控制系統(tǒng)簡稱DCS，也可直譯為“分散控制系統(tǒng)”或“分布式計算機(jī)控制系統(tǒng)”,。

　　它采用控制分散,、操作和管理集中的基本設(shè)計思想，采用多層分級,、合作自治的結(jié)構(gòu)形式。其主要特征是它的集中管理和分散控制,。目前DCS在電力,、冶金、石化等各行各業(yè)都獲得了極其廣泛的應(yīng)用,。

　　DCS通常采用分級遞階結(jié)構(gòu),，如圖3.1所示，每一級由若干子系統(tǒng)組成,，每一個子系統(tǒng)實現(xiàn)若干特定的有限目標(biāo),，形成金字塔結(jié)構(gòu)。

　　可靠性是DCS發(fā)展的生命,，要保證DCS的高可靠性主要有三種措施：一是廣泛應(yīng)用高可靠性的硬件設(shè)備和生產(chǎn)工藝,；二是廣泛采用冗余技術(shù)；三是在軟件設(shè)計上廣泛實現(xiàn)系統(tǒng)的容錯技術(shù),、故障自診斷和自動處理技術(shù)等,。當(dāng)今大多數(shù)集散控制系統(tǒng)的MTBF可達(dá)幾萬甚至幾十萬小時。

　　DCS控制系統(tǒng)中UPS電源的配置使用和維護(hù)

　?。眨校酉到y(tǒng)的工作原理：將供電質(zhì)量較差的廠用電源首先經(jīng)整流裝置變換成直流電源,，一路經(jīng)充電模塊向蓄電池充電，另一路采用高頻脈寬調(diào)制（ＳＰＷＭ）法在逆變裝置內(nèi)重新將直流電源變成純正的高質(zhì)量的正弦波電源向負(fù)載供電,。當(dāng)交流工作電源消失或整流裝置等元器件故障時,，由蓄電池組經(jīng)電池開關(guān)向逆變裝置供電。當(dāng)逆變裝置故障輸出電壓異?；蜻^載時,，則切換到自動旁路開關(guān)由廠用電直接向負(fù)載供電,。

　　該廠對DCS系統(tǒng)輸入、輸出點(diǎn)數(shù)比較少,，采用雙交流進(jìn)線單UPS供電方式,，對DCS系統(tǒng)輸入、輸出點(diǎn)數(shù)多,，采用雙交流進(jìn)線雙UPS并機(jī)供電方式,。

　　1 雙交流進(jìn)線單UPS接線

　　雙交流進(jìn)線單UPS供電接線如圖1所示：圖中正常情況下，由交流輸入1向UPS供電,，當(dāng)交流輸入1

　　DCS控制系統(tǒng)中UPS電源的配置使用和維護(hù)

　　有故障時,，自動切換到交流輸入2向UPS供電，交流電源1和2進(jìn)行電路聯(lián)鎖,。UPS正常工作狀態(tài)下,，按“交流輸入1—整流—逆變—負(fù)載”的運(yùn)行方式工作；當(dāng)整流器模塊有故障時,，按“蓄電池—逆變—負(fù)載”的運(yùn)行方式工作,；當(dāng)蓄電池放電完畢以后自動切換到由自動旁路開關(guān)向負(fù)載直接供交流電；當(dāng)逆變器模塊有故障時,，按“交流輸入1—自動旁路開關(guān)—負(fù)載”的運(yùn)行方式直接向負(fù)載供廠用電,；當(dāng)UPS有嚴(yán)重的故障需維修或更換時，按“交流輸入1—手動維修旁路開關(guān)”的運(yùn)行方式向負(fù)載供廠用電,，這時UPS被短接,，可以交出檢修或更換，而不影響負(fù)載的正常供電,。

　　2 雙交流進(jìn)線雙UPS并機(jī)供電方式

　　DCS控制系統(tǒng)中UPS電源的配置使用和維護(hù)

　　來,，要求并聯(lián)兩臺UPS的輸出電壓相同、頻率相同,、相位相同并所帶的負(fù)荷電流大小基本平衡,。在雙UPS并機(jī)系統(tǒng)正常運(yùn)行時，兩臺UPS各帶1/2的負(fù)荷電流,，一臺UPS發(fā)生故障,，則由另一臺帶所有的負(fù)荷，但必須降負(fù)荷使用,。這種并機(jī)雙UPS系統(tǒng)的平均無故障時間是單機(jī)系統(tǒng)的7～8倍,，從而大大提高了系統(tǒng)的可靠性。但是雙UPS并機(jī)系統(tǒng)的2臺UPS之間的控制有一定的聯(lián)系,，操作時一定要弄清楚并機(jī)板的控制邏輯,，不然會因操作不當(dāng)而引起并機(jī)板誤判斷造成輸出電壓下陷，對負(fù)荷造成不良影響,。

　　3 UPS使用注意事項

　?。?）UPS在選配上要留一定余量,，如4KVA的負(fù)載，UPS的應(yīng)配置5KVA以上,。

　?。?）UPS應(yīng)避免頻繁開、停機(jī),，最好在長時間開機(jī)狀態(tài),。

　　（3）新購的UPS應(yīng)進(jìn)行充放電,，這樣有利于延長UPS電池的使用壽命,。一般采用恒壓充電，充電初始電流不得大于0.5*C5安培（C5可以用電池的額定容量計算出）,，每個電池的電壓控制在2.30～2.35V,，以免損壞電池。充電電流連續(xù)3小時不變,，證明電池已充足,，一般充電時間為12～24小時。

　?。?）如廠用電一直正常,，UPS就沒有工作的機(jī)會，其電池在長期浮充狀態(tài)有可能損壞,，應(yīng)定期對UPS進(jìn)行充放電，這樣不僅可以活化電池,，也可檢驗UPS是否處于正常工作狀態(tài),。

　　（5）要定期檢查UPS,，每月檢查一次浮充電壓,，如浮充電壓低于2.2V，應(yīng)對整組電池進(jìn)行均衡充電,。

　?。?）要經(jīng)常用軟布擦試電池，以保持電池表面清潔,。

　　雙交流進(jìn)線雙UPS并機(jī)供電方式如入2所示：通過將兩臺具有相同功率的UPS的輸出直接并聯(lián)起 （7）UPS運(yùn)行過程中的溫度控制,，因使UPS運(yùn)行過程中溫度范圍控制在20℃～25℃內(nèi)，以延長UPS蓄電池的使用壽命,。在沒有空調(diào)的環(huán)境中,，UPS的溫度控制尤為重要。

　?。?）UPS在使用后應(yīng)立即進(jìn)行充電,，使電池恢復(fù)到正常狀態(tài),。

　　（9）外接電池組至UPS的距離盡量短,，導(dǎo)線的截面積應(yīng)盡量大,，以增大導(dǎo)線的導(dǎo)電量，減少線路上的電能損耗,，尤其是大電流工作時,，線路上的損耗更不可忽視。

　　4 UPS的日常維護(hù)及一般故障處理

　　4.1 日常維護(hù)

　?。?）每天查看UPS操作顯示屏,，確認(rèn)UPS電源的運(yùn)行狀態(tài)模擬指示燈是否在正常運(yùn)行狀態(tài)。

　?。?）用耳聽UPS電源是否有異常響動,，主要是功率模塊及隔離輸出變壓器的冷卻風(fēng)扇，以及變壓器是否有異常的震動聲音,。

　?。?）檢查UPS電源的排風(fēng)口有無堵塞現(xiàn)象。

　?。?）每周在UPS電源的顯示屏查看電池的浮充電壓,、UPS的輸出電壓、電流,，并作好記錄,，與以前數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如數(shù)據(jù)變化比較大,，則應(yīng)及時查明原因,。

　　4.2 一般故障處理

　　當(dāng)UPS電源在運(yùn)行過程中出現(xiàn)報警時，切勿慌亂操作UPS的任何開關(guān)和按鈕,，以免將事故擴(kuò)大甚至造成UPS輸出中斷,。UPS電源出現(xiàn)報警時，首先應(yīng)看清顯示面板上的狀態(tài)指示燈及液晶顯示屏的提示,。UPS具有自診斷功能,，一旦出現(xiàn)故障會通過狀態(tài)指示燈、液晶顯示屏提供故障類型,、故障時間等信息,。待看清狀態(tài)指示燈及液晶顯示屏提供故障類型提示后，再根據(jù)不同的故障類型進(jìn)行進(jìn)行相應(yīng)的處理,。UPS運(yùn)行過程中,，經(jīng)常出現(xiàn)以下幾種故障。

　?。?）交流廠用電故障,，也就是交流輸入停電或出現(xiàn)大范圍的波動,，UPS出現(xiàn)該告警時，同時出現(xiàn)電池放電告警信息,，此時UPS面板狀態(tài)指示燈的交流輸入燈熄滅,，電池放電燈亮。處理辦法首先要確定是否交流廠用電故障,，檢查UPS輸入開關(guān)是否跳閘,、保險是否熔斷。如確為廠用電故障,，在不知道恢復(fù)時間的情況下,，把不重要的負(fù)載切除，以保證重要負(fù)載的不間斷供電,。

　?。?）逆變器故障，出現(xiàn)該報警的同時,，出現(xiàn)自動旁路開關(guān)帶載告警,，首先確認(rèn)在面板上是否同時出現(xiàn)逆變器超載報警，如有,，查看液晶顯示屏上的輸出電流,，如超過額定電流，則關(guān)閉不重要的負(fù)荷,，直到輸出電流小于額定輸出電流,，然后按復(fù)位鍵消除報警后，重新啟動逆變器并輸出,。如沒有超載報警信號,，說明逆變器不是因為沖擊電流而保護(hù)關(guān)閉，而是IGBT器件或驅(qū)動控制有故障,，應(yīng)及時通知廠家進(jìn)行維修。

　?。?）旁路失效,，出現(xiàn)該報警信號時，一般應(yīng)同時出現(xiàn)逆變器不同步報警信號,。這表明輸入的廠用電的電壓,、頻率超出設(shè)定范圍，但滿足整流器要求,，這時逆變器自起振,，不再跟蹤旁路。這時不能再起動大容量負(fù)荷,，以免沖擊逆變器,。

　　5 結(jié)束語

　　只要UPS電源配置合理,，日常注意維護(hù)和保養(yǎng)，做到防患于未然,，就可以使UPS運(yùn)行穩(wěn)定,、可靠，從而向DCS系統(tǒng)安全,、可靠,、高質(zhì)量地供電，確?；どa(chǎn)的安全,、穩(wěn)定、長周期地運(yùn)行,。