UPS电源毛病 第1篇 要害词：毛病,电压,逆变,检测 UPS电源的运用中需注意如风扇、防雷器等易损件的日常保护。做好机房、空调及沟通供电等环境问题的查看, 做到定时检测, 及时发现问题, 及时保护和保养, 一旦呈现毛病, 应该作出科学地剖析和研讨, 对症下药, 彻底排查毛病和全面修理。下面就UPS电源运用进程中常见问题及修理办法进行总结和剖析。 一、逆变时有输出, 但电压偏高。 以稳压电源作业原理为依据进行剖析, 上述毛病问题的原因是电源的高压保护电路有毛病或许是市电稳压电路有问题。电源输出电压经T2取样、整流、滤波, 加至电压比较器U7的 (8) 、 (9) 脚, 然后接参阅电压端。 依据稳压电源作业原理可知, 只要当电源的高压保护电路和市电稳压电路有毛病时, 才会呈现上述现象。电源输出电压经T2取样、整流、滤波后, 加至电压比较器U7的 (8) 、 (9) 脚, 然后接参阅电压端。要完成操控保护电压动作, 就要使脚 (4) 跳变成低电平输出, 而这时比较器U7的 (8) 脚电压有必要高于 (9) 脚电压。针对这一毛病进行检测时可分红两个进程进行: 1检测市电稳压 继电器的吸合状况决议了市电电压的高低。检测时运用万用表逐一进行, 假如发现其间某一继电器的线圈被烧断, 就会不吸合, 导致输出电压偏高。因为没有相同规范的继电器去替换, 该稳压电源又直接和沟通稳压器相接, 处理办法是把烧坏线圈的继电器中的第 (1) 、 (3) 短接。 2检测高压保护电路 首要要定时查看高压保护电路。其次在检测时先用万用表测得电压比较器U7的电压, 并逐一查看高压保护电路的各个元器材, 看看是不是存在毛病。然后进行电位器的调整, 假如高压保护电路鄙人调到某一数值时忽然正常发动, 阐明电压偏高, 需求做第二次的调整。把电源输出端接电压表, 输入端接沟通调压器, 接下来把调压器从175V渐渐调到250V, 当输出电压到达235V时, 逆时针方向调整电位器, 直至高压保护电路刚一发动即可。 二、停电时, 逆变停止作业 毛病原因是蓄电池电压太低。此刻可将机盖打开, 把蓄电池取出来进行充电。假如用一段时刻后没有问题了, 说时把毛病扫除了。反之就有或许是充电回路有问题。这时能够用万用表电压档对充电回路中的三端可调稳压块进行检测, 看看输入端和输出端的电压是否正常, 不然便是其有损坏, 能够进行替换。 三、停电时逆变器不作业, 红色指示灯长亮 呈现这种毛病时剖析是电池电压太低的原因导致。进行电压检测, 假如电压过低, 供电后, 电压没有改动, 阐明充电电路有问题。可把其其送至可调稳压器U8 (MG317T) 稳压后, 给蓄电池充电。再经检测C21两端直流电压正常, 则滤波电路之后有毛病。丈量MG317T输出脚, 输出电压不正常, 可查看输出负载, 假如正常的话, 对VR3输出电压进行调整看有无改动, 没有改动阐明U8损坏。用相同类型的MG317T进行替换, 把电池断开, 对VR3进行调整, 使得U8输出电压安稳在28V左右, 然后扫除毛病。 四、停电时逆变器不作业, 蜂鸣器长鸣 剖析毛病现象, 阐明该稳压电源的转化操控电路正常, 用万用表进行电压检测, 电压正常, 则逆变回路电路有问题。能够先对脉宽调制器U1 (SG3524) 的 (10) 脚进行丈量, 看看是不是被锁定了, 被锁定时为高电平, 接着在逆变管Q17、Q18静态作业时, 丈量其对地的阻值。依据正常数据测得阻值偏低, 可发现逆变管Q17与Q18或许被烧坏, 能够进行替换来扫除毛病。 五、供电正常, 作业正常;堵截供电, 无220V电压输出且伴有长鸣报警声 针对这一现象, 可先查看蓄电池电压是否正常;其次查看两只逆变器, 其大功率输出管和相应的驱动器是否正常。假如以上查看都没问题, 则考虑毛病存在于蓄电池电压检测电路。一般状况下, 正常电压坚持在1.2V左右;当蓄电池为正常值26V时, 计算出 (7) 脚电压大概是1.4V左右, (1) 脚电压为12V高电平。下面堵截供电, 丈量IC1的脚 (1) 、 (6) 、 (7) , 假如其间某一电压如第 (7) 脚电压偏低, 能够推断出R3、R4分压有毛病。再进行R3、R4阻值的丈量, 会发现断路, 找出毛病后对断路的电阻进行替换进行毛病扫除。 六、供电正常, 逆变器作业指示灯闪烁, 蜂鸣器间断鸣叫 在市电供电时, RS触发器VH=“1”, VG=“0”, 复位端R (VF) 为高电平, 置位端S (VN) 为正向脉冲信号VN, 进行检测, VH和复位端R (VF) 都是低电平, VG为高电平, 都属非正常现象;此刻, 假如测得置位端S (VN) 为一串正向脉冲, 再测IC3第 (8) 脚, 这两项检测都正常的话, 再进行电检测电压的查看, 看看是否正常, 假如没有市电检测电压, 会发现变压器的副边绕组断路。替换变压器, 毛病扫除。 七、市电正常时, 开机起动时, 沟通保险丝熔断, UPS电源转向逆变器供电 市电供电主回路电流过大会引起沟通保险丝熔断, 查看的时分要把要点放在输出回路, 看看输出回路中有没有短路毛病。没有短路点的状况下, 再进行下一步的检测。在打开UPS电源的瞬间, 丈量IC8输出端⒁, 有调制脉冲输出, 对错正常现象, 估测或许是在市电正常的状况下, 逆变器也作业, 同一个电源变压器供二者一起运用, 构成主回路中的电流过大, 导致保险丝熔断。经对市电供电—逆变器供电电路的转化操控电路进行检测, 发现IC5已损坏。需求替换IC5芯片来扫除毛病搅扰。 结语 关于UPS电源, 应该学会正常运用和保护, 防止人为毛病, 一起需求多了解常见问题, 一旦呈现问题, 进行认真细心地排查疾患, 层层剖析并处理问题, 削减UPS安全隐患, 延伸其运用寿数, 节省人力资源和修理本钱。 参阅文献 [1]张颖超.UPS原理与修理[M].北京:化学工业出版社, 2011, 03, 11. 什么是UPS电源 第2篇 稳压电源(不间断电源)有的时分，咱们正在写一段文章，或许编一个程序，或许在用画笔画一幅画，忽然屏幕一下子变黑了DD停电了，唉，里面的东西都不见了，白干了半天。连存盘的时机都没有啊。要是搞科研的科学家也遇到这种状况，损失就更大了。动力能想个办法，使电脑持续作业，或许在市电停止的时分，机器能在短时刻内坚持一段时刻的电，运用咱们有时机把已经干完的作业存盘，以便下一次再接着作业呢?办法一，较为困难，要买一台发电机，这关于一般用户来说，根本上是做不到的， 第二种状况，则较为容易一些，那便是买一台UPS。UPS是英文“不间断电源”的缩写，望文生义，它便是一台这样的机器，它在市电停止供给的时分，能坚持一段供电，使咱们有时刻存盘，再从容地封闭机器。UPS电源，分为在线式和后备式等几种，它在机器有电作业时，就将市电沟通电逆变，并贮存在自己的电源中，一旦停止供电，它就能供给电源，使电脑坚持一段时刻的作业，坚持时刻或许是10分钟、半小时等。 UPS电源毛病 第3篇 要害词：UPS,毛病剖析,处理 所谓的UPS, 即不间断电源, 是将蓄电池 (多为铅酸免保护蓄电池) 与主机相衔接, 经过主机逆变器等模块电路将直流电转化成市电的体系设备。本文就UPS不间断电源供电毛病与处理进行了剖析, 具体研讨了毛病发生的原因以及提出了一些有用的处理计划, 以期能为类似的供电毛病与处理供给参阅。 1 UPS作业原理介绍 某某IDC机房供电选用2套UPS设备并联共用1套蓄电池的结构, 正常状况下, 2套UPS互为备用, 其间1套正常作业即可满意运用工况。UPS供电形式分为以下3种。 (1) 主电源供电形式。主电源供电形式为UPS正常作业形式, 在此形式下, 负载由电源l经整流充电器和逆变器供电, 整流充电器一起给蓄电池组浮充充电。 (2) 静态旁路供电形式。电源2回路称为静态旁路, 作为电源1的后备。在UPSI和UPSZ的逆变器电压输出毛病时, 静态开关主动导通, 负载不间断切换为电源2回路供电形式。 (3) 蓄电池供电形式。此种形式为应急作业形式, 当电源1和电源2供电中止时, 供电流程转化为蓄电池组经逆变器给负载输出电力;当2套UPS一起为蓄电池组供电形式时, 将触发设备在负载开关1上的时刻继电器, 蓄电池组持续向外供电半小时后, 时刻继电器宣布信号断开负载开关1, 以确保负载开关2下的通讯体系等设备的电力供给, 以此完成负载优先级的设置。 2 毛病现象及原因剖析 该机房发生过2次因UPS体系供电电源中止而导致的停产事情。事情发生时, 该机房电网作业正常, 2套UPS均为蓄电池供电形式, 负载开关处于分闸方位。 该机房的UPS为艾默生Liebert NX-120KVA型产品。在主电源正常的状况下, 2套UPS一起转化为蓄电池供电形式, 标明2套UPS充电器一起发生了毛病, 但过后查看充电器无反常, 从头发动2台充电器, 均可正常运转。为了彻底查清原因并处理问题, 技能人员和UPS厂家工程师对产品的功用和运用工况进行了一次全面的数据收集和调研, 然后确认毛病的具体原因。下面介绍排查作业的具体进程。 (1) 参数设置和记载盯梢 运用TLS软件与UPS体系进行在线通讯, 对机组PLC模块内的根本参数设定值和在线丈量数据进行查看, 无反常发现。在报警记载的查看中, 发现“电源2相位超限”报警频频呈现, 呈现频率约为每小时10次, 报警状况持续时刻约4~8s, 在此报警发生的时刻内UPS主动切换到电源2带载的功用将被禁止。又因为此报警为主动复位式报警, 因而UPS体系会在此报警主动复位消失后康复电源2的正常作业状况。 (2) 波形收集及剖析 用FLUKE43B电网剖析仪对电源1和电源2的输入波形。电源2的输出波形以及逆变器的输出波形进行取样剖析, 波形剖析成果无反常。 (3) 局域电网结构剖析 UPS电源1和电源2的供电电源均为渠道电网, 单台发电机作业时的电网最大输出有功功率为4000k W, 日常带载量约为1600k W。渠道电网具有网小但工况复杂的特点, 电网内设备品种 (包含变压器。马达。变频器和海缆等) 相对较多, 设备的突加突卸现象较频频。对电网进行剖析后, 结合上面两步的剖析成果, 开端确认相对大功率设备的频频发动或许是UPS“电源2相位超限”报警频频发生的原因。 (4) 毛病原因确认与验证 在假定了报警原因为大功率设备频频发动的前提下, 决议在大功率设备旁进行考察测验, 选取1台l07k W的空调制冷压缩机 (星三角发动) 进行实测。实测发现在压缩机每次发动时, UPS便发生“电源2相位超限”报警, 报警持续4~8s, 与电机发动时刻相符。然后确认。电源2相位超限。报警发生原因:当渠道大功率设备发动时, 电源2的输人输出电压发生畸变, 导致相位超限并报警。由此进一步推论, 假如在短时刻内有多台大功率设备先后发动, 那么电源1的输人波形和电源2的输人输出波形将发生畸变, 且畸变率逐步增高, 畸变持续时刻添加;电源2的畸变导致“电源2相位超限”报警的主动复位时刻加长;电源1的高畸变率会使整流充电器误判为输人电压反常, 而使整流充电器保护性停止作业;电源1和电源2的一起毛病, 使负载只能切换到蓄电池带载形式, 电池放电完毕, DCS体系失电。这样就呈现了UPS毛病导致渠道停产时电网作业正常的工况, 且一年约一次的呈现频率也与推论中的极点工况相符。 3 体系毛病剖析及处理办法 实践工况决议了毛病不大或许从根本上根绝, 因而决议将UPS报警信号接人中控DCS体系, 以便设备发生毛病报警后, 在状况可控前提下, 经过中止报警工况来阻止事态进一步扩展。具体处理思路如图1所示。 4 技能改造计划挑选及施行 4.1 计划挑选 要完成上面所描绘的防备操控功用, 需将UPS的报警信号接人中控DCS体系, UPS机组能供给的接入计划有2种。 (1) 计划1:经过UPS通讯卡件端口接入中控。UPS体系, 并在DCS电脑上设备UPS厂家工程师软件以完成长途在线监控。该计划长处在于能读取UPS设备的所有信息及数据;缺陷在于中控DCS体系和UPS分属不同厂家, 不能认证加装在DCS电脑上的UPS厂家工程师软件, 这对DCS体系的安稳性有影响, DCS体系合作难度较大, 危险不可控。 (2) 计划2:串联UPS机组报警输出卡件上的开关触点, 将各类报警归纳为1对公共毛病报警信号接入DCS体系。该计划接入DCS体系的为无源开关信号, DCS体系在工程规划中预留有开关信号接人功用的卡件, 因而硬件接入条件满意;软件方面需在DCS体系内添加报警记载和报警输出界面, 对此仅运用DCS体系本身的软件就可完成。这种施工计划简略且接人的信号不影响DCS体系的安稳性, 缺陷在于不能读取UPS体系具体的信息和数据。 从实践需求和改造难度归纳考虑后, 以为计划2改动作业操作难度小、危险可控、功用满意既定方针, 更具可行性。 4.2 计划施行 计划的确认, 使检修作业进人了最后的图纸规划和现场施工阶段, 软硬件的装备是决议改造计划的根本条件, 首要触及以下几方面。 (1) UPS报警输出卡件上均为无源常开和常闭触点, 触点电气参数为220VAC/5A, DCS体系卡件电压为24VDC, 触点电气参数满意接人条件。 (2) 串人的公共报警信号包含低电量关机正告、电池负载、保护装备、通用报警、逆变器负载等, 功用上最大限度地涵盖了各类输出报警工况。 (3) “电池负载”报警输出点已被占用, 故需加装中心继电器进行扩展。 依据以上实践条件和需求完成的功用, 在原图纸中进行了改动规划, 接线如图2所示。虚线为本次改动的接线, 除U11~U14, U21~U24外, 其他均为添加的新线, R1和R2为新添加的中心继电器。 在改动规划中, 将5类报警信号串联为1对开关信号接入DCS体系。在UPS正常作业时, DCS接收到的为常闭开关信号;一旦有毛病报警信号发生, 串联回路就断开, DCS接收到的常闭开关信号消失, 触发DCS体系发生报警信号。为确保接线改动影响UPS体系的安稳性和功用, 运用UPS本身的输出电源作为中心继电器的驱动电源, 整个报警回路则遵从失电安全型规矩。改动中, 新加中心继电器2个, 触及到接线18根, 其间新加接线10根, 原有接线改向8根。 改造完成后, 对各种报警信号进行现场实践模仿测验, 每次均能将报警信号及时传人中控DCS体系, 动作及时牢靠。 5 完毕语 综上所述, UPS对许多行业的安全出产起到重要的效果。UPS在实践的运转中, 存在着各式各样的毛病问题, 影响到UPS体系的安稳性和牢靠性。所以, 为了及时处理UPS在日常运转中呈现的毛病, 就要进步理论知识, 结合实践采纳相应有用的办法处理毛病, 然后确保UPS的正常运转。 参阅文献 [1]郭建军, 周松养.UPS毛病诊断及处理[J].中国有限电视, 2012 (05) . UPS不间断电源如何测验 第4篇 测验UPS的首要意图是鉴定UPS的实践技能方针能否满意运用要求。UPS的测验一般包含动态测验和稳态测验两类。稳态测验是在空载、50％额定负载以及100％额定负载条件下，测验输入、输出端的各相电压、线电压、空载损耗、功率因数、功率、输出电压波形、失真度及输出电压的频率等。动态测验一般是在负载骤变(一般挑选负载由0％—100％和由100％-0％)时，测验UPS输出电压波形的改动，以查验UPS的动态特性和能量反应通路。东西/质料 电源扰动剖析仪、存储示波器、调压器、失真度丈量仪、负载、万用表 进程/办法 一、动态测验 1.突加或突减负载测验 先用“电源扰动剖析仪”丈量空载、稳态时的相电压与频率，然后突加负载 由0％至100％或突减负载由100％至0％，若UPS输出瞬变电压在-8％-+10％之间(可依具体机型的该项方针而定)，且在20ms内康复到稳态，则此UPS该项方针合格；若UPS输出瞬变电压超出此规模时，就会发生较大的浪涌电流，无论对负载仍是对UPS本身都是极为不利的，则该种UPS就不宜选用。2.转化特性测验 此项首要测验由逆变器供电转化到市电供电或由市电供电转化到逆变器供 电时的转化特性。测验时需有存储示波器和能模仿市电改动的调压器。 转化试验要在100％负载下进行，特别是由市电转化到UPS上时，相当于UPS的逆变器忽然加载，输出波形或许在1～2周期内有±10%的改动。切换时刻便是负载的断电时刻。此项测验是检测转化时供电有无断点，如有断点，且断点超越20ms就会构成信号丢掉。在线式UPS一般不会有断点，但其波形幅值会有瞬时改动，要求在半周期内消失。别的，因为UPS在市电正常时，逆变器作业频率是盯梢市电频率的，一旦市电中止，逆变器频率彻底由操控电路的本机振荡器来操控，这一忽然改动是随机性的，它与市电中止前的瞬间状况和本机振荡器的状况有关，这种频率操控的瞬态改动，或许构成输出频率改动达30％，许多负载无法习惯这一改动。 二、稳态测验 所谓稳态测验是指设备进入“体系正常”状况时的测验，一般可测波形、频率和电压。1.波形： 一般是在空载和满载状况时，观测波形是否正常，用失真度丈量仪，丈量输出电压波形的失真度。在正常作业条件下，接电阻性负载，用失真度丈量仪丈量输出电压波形总谐波相对含量，应符合产品规定的要求，一般小于5％。2.频率： 一般可用示波器观测输出电压的频率和用“电源扰动剖析仪”进行丈量。现在UPS的输出电压频 率一般都能满意要求。但当UPS的频率电路，本机振荡器不行准确时，也有或许在市电频率不安稳时，UPS输出电压的频率也跟着改动。UPS输出频率的精度一般在与市电同步时，能到达±0．2％。3.输出电压 UPS的输出电压能够经过以下办法进行测验判断： (1)当输入电压为额定电压的90％，而输出负载为100％或输入电压为额定电压的110％，输出负载为0时，其输出电压应坚持在额定值±3％的规模内。(2)当输入电压为额定电压的90％或110％时，输出电压一相为空载，别的两相为100％额定负载或许两相为空载，另一相为100％负载时，其输出电压应坚持在额定值±3％的规模内，其相位差应坚持在4°规模内。 要在不平衡负载状况下，使负载电压的幅值和相位，坚持在答应规模内，逆变器的规划就有必要做到每相都能单独调整。在对每一相电压的幅值和相位别离操控的状况下，能够做到三相负载电压始终是对称的。有的UPS不是每相都能单独调整，所以，当接单相负载时，输出电压就会呈现明显的不平衡。关于这类UPS，就不能进行此种测验，运用时，也有必要使三相负载尽量平衡。 别的，上述的不平衡负载一相为空载，别的两相为额定负载或许两相为空载，另一相为额定负载的条件较为严厉，有的机器是在不平衡负载为两相为额定负载，另一相为70%的额定负载或许一相为额定负载，另两相为70％的额定负载条件下来测验输出电压（各相电压，线电压）的稳压精度和三相输出不平衡度。(3)当UPS逆变器的输入直流电压改动土15％，输出负载为0％—100％改动时，其输出电压值应保 持在额定电压值±3％规模内。这一方针表面上与前面所述方针重复，但实践上它比前面的方针要求更高。这是因为操控体系的输人信号在大规模内改动时，表现出明显的非线性特性，要使输出电压不超出答应规模，对电路要求就更高了。3.功率 UPS的功率能够经过丈量UPS的输出功率与输入功率求得。UPS的功率首要决议于逆变器的规划。大大都UPS只要在50％—100％负载时才有比较高的功率，当低于50％负载时，其功率就急剧下降。厂家供给的功率方针也多是在额定直流电压，额定负载(cosφ=0.8)条件下的功率。用户选型时最好选取功率与输出功率的联系曲线和直流电压改动±15％时的功率。 功率等于输出有功功率比输入有功功率再乘以100％，输入功率不包含蓄电池的充电功率。测验是在正常条件下，负载为100％或50％的阻性负载状况下丈量。从经济视点讲，机器的功率高，能够节省电费，选用容量时，其裕量系数也能够减小些。 三、惯例测验 1.过载测验 过载特性是用户极为关怀，也是衡量UPS电源的一项重要方针。过载测验首要是查验UPS整机的过载才能，确保即便运转中呈现过负荷现象时，UPS也能坚持必定时刻而不损坏设备。过载试验有必要按设备方针测验，而且要在25℃以内的室温下进行。 2.输入电压过压、欠压保护测验 按设备方针输入电压答应改动规模进行测验，一般UPS答应输入电压改动± 10％，当输入电压超越此规模时应报警，并转化到蓄电池供电，整流器主动封闭，当输入电压康复到额定答应规模内时，设备应主动康复运转，即蓄电池主动解除，转为由市电运转。在蓄电池主动投入和解除的进程中，UPS输出电源波形应无变 化。 注意，此项测验必定要确保接线正确，特别是相序有必要接对。别的，有的UPS在市电超出+10％规模时，只要报警，而无蓄电池主动投入的功用，只要当市电低于—10％规模时，才有蓄电池主动投入的功用。而有的UPS则是在市电超出±10％规模时，都有蓄电池主动投入的功用，测验时请注意这一点。3.放电测验 放电测验首要是查验蓄电池的功用。放电试验时，一是要记载放电时刻；二是要观测放电时的输出电压波形及放电保护值；三是要查看是否有“落后”电池。放电试验前有必要对蓄电池作接连24h的不间断充电。 四、特别测验 关于一台UPS来说，进行上述三项内容的测验就能够了，但真实的验机及大批出产或订购是远远不行的，还有必要进行专项测验。专项测验可用抽样的办法进行，其内容有： 1.在额定负载为超前及滞后两种状况下，观测UPS输出的稳压效果； 2.小负载条件下的功率测验。 在25％-35％的额定负载(滞后)条件下，质量好的UPS，功率可超越80％； 3.频频操作试验。此项试验包含频频起动与频频转化。 (1)频频起动的意图在于查验逆变器、锁相环、静态开关和滤波电容的动态安稳和热安稳。其办法是起动UPS，当逆变器起动成功，有输出电压和电流，到达技能要求后，带负载运转。然后减去负载，停机，再起动UPS，这样接连屡次。(2)频频切换试验，首要是检测转化时供电有无断点，在线式UPS是不应该呈现断点的。 4.充电器的起动试验。 为了保护电池，防止充电器发动时对电网的冲击，一般UPS的充电器发动，均有限流发动功用，充电器由发动到正常运转的过渡进程，时刻一般在10s以上，电流一般限定在电池容量的1/10。5.不带电池加载试验。 UPS不带电池时，UPS只具有稳压功用。不带蓄电池状况下加负载，能够查验整流器的动态功用。一般要求在20ms内确保输出电压康复到(100土1)％以内。关于这一功用，不同UPS有不同的规划。6.高次谐波测验。 一般UPS的高次谐波分量总和小于5％，可用谐波剖析仪来测验。杰出的UPS能悉数滤掉11次谐波以下的悉数谐波，而且波形很稳。选用UPS也应尽量选用不含11次谐波以下谐波的UPS。7.输出短路试验。 此种试验一般不予进行，以防损坏UPS设备。这是因为有的UPS的输出短路保护功用不行完善。关于具有旁路电源的UPS，进行输出短路测验时，有必要在断开旁路电源的状况下进行。不然当输出短路时，UPS会在限流的一起，将负载切人旁路电源，会烧断旁路电源保险丝来进行保护。这样，既看不出输出短路保护的限流状况，还将烧毁旁路电源的保险丝，是应该防止的。注意事项 UPS电源毛病 第5篇 要害词：UPS电源,作业原理,供电毛病,处理计划 UPS电源又称为不间断电源, 首要由整流器、逆变器和蓄电池等电源设备组成, 具有输出电压、频率安稳、电压失真度小和运转安稳等长处, 能够为计算机网络、电子设备设备和通讯体系等重要用户供给牢靠的优质电源, 而且确保用户不致因停电而丢掉数据影响作业。现在UPS电源供电体系广泛运用于各个领域, 在各运营体系中发挥着要害的效果。但现在, 运用进程中还发生存在不少毛病现象, 直接影响了它的牢靠性。因而, 如何处理UPS电源供电毛病成为了技能人员急需处理的难题之一。 1 UPS作业原理介绍 某厂供电选用两套UPS设备并联共用一套蓄电池的结构。正常状况下, 两套UPS互为备用, 其间一套正常作业即可满意运用工况。UPS供电形式分为以下3种。 (1) 主电源供电形式。主电源供电形式为UPS正常作业形式, 在此形式下, 负载由电源l经整流充电器和逆变器供电, 整流充电器一起给蓄电池组浮充充电。 (2) 静态旁路供电形式。电源2回路称为静态旁路, 作为电源1的后备。在UPS1和UPS2的逆变器电压输出毛病时, 静态开关主动导通, 负载不间断切换为电源2回路供电形式。 (3) 蓄电池供电形式。此种形式为应急作业形式, 当电源1和电源2供电中止时, 供电流程转化为蓄电池组经逆变器给负载输出电力;当两套UPS一起为蓄电池组供电形式时, 将触发设备在负载开关1上的时刻继电器, 蓄电池组持续向外供电半小时后, 时刻继电器宣布信号断开负载开关1, 以确保负载开关2下的通讯体系等设备的电力供给, 以此完成负载优先级的设置。 2 毛病现象及原因剖析 该厂发生过2次因UPS体系供电电源中止而导致的停产事情。事情发生时, 该厂电网作业正常, 两套UPS均为蓄电池供电形式, 负载开关1处于分闸方位, 负载开关2处于合闸方位。 在主电源正常的状况下, 两套UPS一起转化为蓄电池供电形式, 标明两套UPS充电器一起发生了毛病, 但过后查看充电器无反常, 从头发动两台充电器, 均可正常运转。为了彻底查清原因并处理问题, 该厂技能人员和UPS厂家工程师对产品的功用和运用工况进行了一次全面的数据收集和调研, 然后确认毛病的具体原因。下面介绍排查作业的具体进程。 2.1 参数设置和记载盯梢 运用TLS软件与UPS体系进行在线通讯, 对机组PLC模块内的根本参数设定值和在线丈量数据进行查看, 无反常发现。在报警记载的查看中, 发现“电源2相位超限”报警频频呈现, 呈现频率约为每小时10次, 报警状况持续时刻约4～8s, 在此报警发生的时刻内UPS主动切换到电源2带载的功用将被禁止。又因为此报警为主动复位式报警, 因而UPS体系会在此报警主动复位消失后康复电源2的正常作业状况。 2.2 波形收集及剖析 用FLUKE43B电网剖析仪对电源1和电源2的输入波形。电源2的输出波形以及逆变器的输出波形进行取样剖析, 波形剖析成果无反常。 2.3 局域电网结构剖析 UPS电源1和电源2的供电电源均为渠道电网, 单台发电机作业时的电网最大输出有功功率为4000kw, 日常带载量约为1600kw。渠道电网具有网小但工况复杂的特点, 电网内设备品种 (包含变压器、马达、变频器和海缆等) 相对较多, 设备的突加突卸现象较频频。对电网进行剖析后, 结合上面两步的剖析成果, 开端确认相对大功率设备的频频发动或许是UPS“电源2相位超限”报警频频发生的原因。 2.4 毛病原因确认与验证 在假定了报警原因为大功率设备频频发动的前提下, 决议在大功率设备旁进行考察测验, 选取1台l07kw的空调制冷压缩机 (星三角发动) 进行实测。实测发现在压缩机每次发动时, UPS便发生“电源2相位超限”报警, 报警持续4～8s, 与电机发动时刻相符。然后确认。电源2相位超限。报警发生原因:当渠道大功率设备发动时, 电源2的输入输出电压发生畸变, 导致相位超限并报警。由此进一步推论, 假如在短时刻内有多台大功率设备先后发动, 那么电源1的输入波形和电源2的输入输出波形将发生畸变, 且畸变率逐步增高, 畸变持续时刻添加;电源2的畸变导致“电源2相位超限”报警的主动复位时刻加长;电源1的高畸变率会使整流充电器误判为输入电压反常, 而使整流充电器保护性停止作业;电源1和电源2的一起毛病, 使负载只能切换到蓄电池带载形式, 电池放电完毕, DCS体系失电。这样就呈现了UPS毛病导致供电中止时电网作业正常的工况, 且一年约一次的呈现频率也与推论中的极点工况相符。 3 体系毛病剖析及处理办法 实践工况决议了毛病不大或许从根本上根绝, 因而决议将UPS报警信号接入中控DCS体系, 以便设备发生毛病报警后, 在状况可控前提下, 经过中止报警工况来阻止事态进一步扩展。具体处理思路如图1所示。 4 技能改造计划挑选及施行 4.1 计划挑选 要完成上面所描绘的防备操控功用, 需将UPS的报警信号接入中控DCS体系, UPS机组能供给的接入计划有两种。 (1) 计划一:经过UPS通讯模块端口接入中控。UPS体系, 并在DCS电脑上设备UPS厂家工程师软件以完成长途在线监控。该计划具有能读取UPS设备的所有信息及数据的长处;其缺陷是:中控DCS体系和UPS分属不同厂家, 不能认证加装在DCS电脑上的UPS厂家工程师软件, 这对DCS体系的安稳性有影响, DCS体系合作难度较大, 危险不可控。 (2) 计划二:串联UPS机组报警输出模块上的开关触点, 将各类报警归纳为一对公共毛病报警信号接入DCS体系。该计划接入DCS体系的为无源开关信号, DCS体系在工程规划中预留有开关信号接入功用的模块, 因而硬件接入条件满意;软件方面需在DCS体系内添加报警记载和报警输出界面, 对此仅运用DCS体系本身的软件就可完成。这种施工计划简略且接入的信号不影响DCS体系的安稳性, 缺陷在于不能读取UPS体系具体的信息和数据。 从实践需求和改造难度归纳考虑后, 以为计划二改动作业操作难度小、危险可控、功用满意既定方针, 更具可行性。 4.2计划施行 计划的确认, 使检修作业进入了最后的图纸规划和现场施工阶段, 软硬件的装备是决议改造计划的根本条件, 首要触及以下几方面。 (1) UPS报警输出模块上均为无源常开和常闭触点, 触点电气参数为AC 220V/5A;DCS体系操控模块电压为DC 24V, 触点电气参数满意接入条件。 (2) 串入的公共报警信号包含低电量关机正告、电池负载、保护装备、通用报警、逆变器负载等, 功用上最大限度地涵盖了各类输出报警状况。 (3) “电池负载”报警输出点已被占用, 故需加装中心继电器进行扩展。 依据以上实践条件和需求完成的功用, 在原图纸中进行了改动规划, 接线如图2所示。虚线为本次改动的接线, 除U11～U14, U21～U24外, 其他均为添加的新线, R1和R2为新添加的中心继电器。 在改动规划中, 将5类报警信号串联为一对开关信号接入DCS体系。在UPS正常作业时, DCS接收到的为常闭开关信号;一旦有毛病报警信号发生, 串联回路就断开, DCS接收到的常闭开关信号消失, 触发DCS体系发生报警信号。为确保接线改动不影响UPS体系的安稳性和功用, 运用UPS本身的输出电源作为中心继电器的驱动电源, 整个报警回路则遵从失电安全型规矩。改动中, 新增中心继电器2个, 触及到接线18根, 其间新增接线10根, 原有接线改动8根。 改造完成后, 对各种报警信号进行现场实践模仿测验, 每次均能将报警信号及时传入中控DCS体系, 动作及时牢靠。 结语 UPS电源供电体系关于确保现代通讯体系安全平稳运转是至关重要的。实践证明, 选用将UPS的报警信号接入中控以DCS体系的处理计划, 有用削减了UPS供电不正常而导致的供电中止事情, 进步了UPS电源供电体系的安全牢靠性, 对UPS电源的推行具有重要意义。 参阅文献 [1]张小霞.数据中心机房的UPS电源选型[J].电子世界, 2011 (23) . UPS电源 第6篇 沟通不停电供电体系简称UPS电源,现对UPS电源的作业原理、组成结构、技能特点等进行剖析介绍。 1 UPS不间断电源的根本原理及组成 UPS电源是一种含有储能设备,以逆变器为首要组成部分的恒压恒频的不间断电源,按作业办法可分为后备式(离线式)和在线式2种。 1.1 后备式UPS的作业特性 当输入电源的电压、频率满意输入方针时,由市电逆变供电转化操控电路输出3路信号,其间1路信号操控由电磁继电器构成的单刀双掷开关接通市电供电(这条线路便是沟通旁路),此刻负载直接由市电供电,对市电品质根本没有改动;第2路操控信号送到面板显现电路,用来显现市电的供电状况;第3路操控信号送至逆变器,以堵截逆变电路;一起,市电还经过降压、整流,再经由充电电路给蓄电池充电。当市电因意外而中止时,市电逆变供电转化操控电路输出信号会发生改动,蓄电池内的直流电源会经过逆变器的效果而转变为沟通电源,经输出变压器升压后,向负载供给220 V的沟通电。不过,由电磁继电器操控单刀双掷开关从市电供电状况切换到逆变器供电时有一小段时刻距离,在此期间电流供给会发生中止;不过,像计算机这样的用电设备因为主机电源内有滤波电容的存在,因而当断电的瞬间滤波电容所贮存的电能能够坚持计算机持续作业至少8 ms～10 ms,而电磁继电器的切换时刻一般只要2 ms～4 ms,所以不会发生因计算机从头发动而引发数据丢掉的状况;但是,假如用电设备要求断电时刻不得超越4 ms,则有必要选用以双向可控硅作切换元件的UPS或在线式UPS。 1.2 在线式UPS的作业特性 在线式UPS的结构与后备式UPS很类似,二者之间的最大不同之处在于在线式UPS不再选用断电切换的作业办法,而是能够持续供电。简略地说,当市电供电正常时,它首要将市电沟通电压经整流器和滤波器变为直流电送入逆变器,接下来逆变器将直流电变为功率放大的脉宽调制驱动电源信号,再经逆变器的输出滤波器从头变成沟通电供给给负载。在线式UPS机内选用了反应操控体系,能够向负载供给稳压精度高、频率安稳、波形失真度小、无搅扰的瞬态呼应特性好的高质量沟通电。当在线式UPS的输出端接受100%的加载或减载时,它的输出电压动摇不但小于5%,而且即便是这样小的瞬态电压动摇也会在20 ms内康复到正常稳压值。此外还装备了蓄电池作为储能单元,当市电供电中止时,UPS中的逆变器运用机内蓄电池所供给的直流电来坚持负载的正常运转,因为不存在从市电供电到逆变器供电的转化进程,因而就不存在转化时刻长短的问题。一般在线式UPS电源均有旁路开关与备用电源相连(备用电源能够是另一路沟通电,也能够是柴油发电机)。在线式UPS电源输出的是与市电电网彻底阻隔的纯洁的正弦波电源,大大改善了供电的品质,确保了负载安全、有用的作业。能够向用电设备供给牢靠的高质量的电流,这是在线式UPS的最大优势。 1.3 在线式UPS电源的原理图: 由图1能够看出UPS体系的根本组成首要有4部分:a)动力:市电电源;b)储能设备:蓄电池组;c)能量转化部件:首要包含整流器和逆变器,是UPS的核心部分;d)静态开关:是由晶闸管等大功率电子器以及逻辑操控电路组成。 2 各组成部分的效果及要求 2.1 逆变器 逆变器是UPS电源的要害设备,它由晶闸管主电路、输出变压器、沟通滤波器以及各种操控电路组成,首要任务是将经过滤波的平稳直流电源改换为必定波形和必定频率的沟通电,经过沟通滤波设备,使负载得到50 Hz的正弦沟通电压。 UPS的逆变器不仅仅是将直流简略地改换为沟通输出,而是有一系列的要求:a)UPS的沟通输出电压有必要具有主动稳压功用,因而逆变器电路的输出波形,应该容易完成电压主动调理;b)UPS的输出一般为二频正弦波,对非线性失真有必定的要求,因而,逆变器输出波形的谐波成分应尽量小,这样才便于进行正弦化滤波,并可使滤波器简化;c)逆变器的沟通二频输出要求能与市电或别的一台逆变器的二频输出锁相同步,以便进行同频切换或并机运转,因而,主电路输出波形的频率和相位应能方便地随时进行调;d)其他要求便是逆变器的功率要高,动态特性要好,触发操控回路要简略,元器材及资料耗费要少,无特别规范要求,加工容易,本钱低等。 逆变器的首要功用方针:a)直流输入电压:由接有蓄电池的多少而定,每只蓄电池的电压为1.75 V～2.25 V之间;b)沟通输出电压:220±5%;c)输入功率:单相UPS一般在2 kVA～30 kVA,三相一般在30 kVA以上;d)频率:内振50 Hz,答应漂移不超越±0.5 Hz～1 Hz;e)谐波:<5%;f)功率:>75%～80%;g)功率因数:Cos滞后可达0.8;h)过流与限流:坚持满载电流125%～150%内可调;i)环境温度:0℃～40℃应能作业。 UPS的技能功用很大程度上取决于逆变器的功用,它对UPS设备的输出波形极端谐波含量、设备功率,牢靠性、对负载改动的瞬态呼应才能、噪声乃至设备的体积重量均有决议影响。迄今为止,已能制造出多种形式的逆变器,其间有代表性的是:方波型、纯正谐波型、准方波型、稳压变压器型、阶梯波型、脉宽调制型、脉宽调制阶梯波型以及微处理器操控合成正弦波型。 2.2 整流器 UPS电源用的整流器由晶闸管及操控电路组成,从不可控的整流直到来往电抗器的双反星可控整流都有。首要功用是在市电正常时或市电毛病由柴油发电机组供给电源时为逆变器供给波纹很小的直流电压。因为在UPS中逆变器有主动调理输出电压的才能,所以对整流器的稳压功用一般来说没有什么严厉要求,把直流电压的改动作为一个扰动量参加逆变器的主动调压体系。假如直流电压的改动±10%,而逆变器的输出电压改动±(1%～2%),容量一起满意蓄电池均衡充电和逆变器满载运转的需求,就可满意负载供电的要求。 整流器的首要功用方针:a)输入沟通电压:一般均为380 V±10%,三相四线制;b)频率:一般答应为50 Hz±5%;c)容量:应能一起满意蓄电池均衡充电和逆变器满载运转的需求;d)主动稳压精度:在直流输出镇定点上,沟通输入电压动摇±10%,负载电流在20%～100%的规模内,能够恣意给定;e)主动稳流规模:在额定输出电流的10%～120%的规模内,能够恣意给定;f)主动稳压规模:在额定输出电压的±20%规模内,能够恣意给定;g)波纹电压:不大于额定输出电压的1%;h)功率:≥80%;i)功率因数:Cos≥0.7;j)限流:大都为额定负载电流的120%～150%。 一般常用整流器电路有不可控整流电路,可控整流电路、三相桥式半控整流电路3种。 2.3 静态开关 静态开关首要由晶闸管等大功率电子器材以及逻辑操控电路组成。可分为2类:1类是转化型,即两路沟通电源经过转化开关相互切换的不间断供电办法。另1类是并机型,即由多台逆变器或逆变器和市电电源组成的并机型供电办法。静态开关是UPS的要害,它决议了UPS的“停电衔接才能”,静态开关的切换时刻首要取决于电压或电流的检测时刻,选用瞬时值检测可进步静态开关的切换速度,使UPS的切换时刻下降100μs,在开机运转体系中,无切换时刻(t=0)。正常状况下,负载由和市电锁相同步的逆变器静态开关转向逆变器一边,再由逆变器供电,一起给电池充电,市电正常时,电池经过逆变器给负载供电。现在,国内外大量选用的是具有转化开关的转化型办法。 2.4 UPS用蓄电池的品种 UPS电源要求所选用的蓄电池有必要在全载下供电时刻一般在30 min,对电池来说是处于高倍率电流放电,在半载时一般不超越50 min。常用的蓄电池有3种,它们都属于铅酸蓄电池。 a)经济型HS型电池和适合于低温作业的AH型电池;b)适用于长放电时刻要求的es型电池;c)小型密封式M型电池。其间M型电池因其体积小,而且密封无需保护,被广泛用于小型UPS电源中。 3 沟通不停电电源UPS的品种 3.1 按输出功率分 微型UPS(≤1 kVA)、小型UPS(1 kVA～5 kVA)、中型(5 kVA～30 kVA)和大型UPS(30 k VA～100 kVA)。 3.2 按输出输入办法分 单相输入/单相输出、三相输入/单相输出和三相输入/三相输出。 3.3 按输出波形和逆变器的功率器材分为 正弦波、方波。 3.4 按后备时刻分为 规范机和长效机。 3.5 按UPS电源内部线路分 a)在线式(On-Line)UPS;b)离线式也叫后备式(Off-Line)UPS;c)带转化开关的UPS电源;d)选用并机型静态开关的UPS;e)具有多重并联功用的UPS＿冗余体系;f)三端口UPS。 摘要：叙说了UPS不间断电源的根本原理、组成部分和品种,以及各部分的效果和要求。 UPS电源发展现状探讨 第7篇 UPS电源作为计算机的重要外设,已从开端的供给后备时刻的单一功用发展到今天的供给后备时刻及改善电网质量的两层功用,在保护计算机数据、改善电网质量、防止停电和电网污染对用户构成损害等方面起着很重要的效果。现在,UPS电源分类办法许多:按作业办法可分为后备式UPS、在线互动式UPS、在线式UPS、串并联调整式UPS;按后备时刻可分为规范机、长效机;按输入/输出办法可分为单相输入/单相输出UPS、三相输入/单相输出UPS、三相输入/三相输出UPS;按输出波形分为正弦波、方波及阶梯波;按输出容量分为微型、小型、中型、大型;按设备办法可分为立式、机架式;按电池接线办法可分为蓄电池浮充式和开关切换式(也称分离式);按UPS主接线计划,供电牢靠性、接连性、安稳性,电源容量及其它参数要求,可分为单一式不停电电源体系、并联式不停电电源体系、冗余式不停电电源体系。其间,按作业办法进行分类最普遍。 (1)后备式UPS也称非在线式UPS,作业原理如图1所示。正常供电时,市电经滤波后经过沟通旁路通道再经转化开关直接向负载供给电源,机内的逆变器作为充电器给蓄电池充电,电池充溢后逆变器处于停滞作业状况;当市电供电中止或低于170V时,逆变器紧急切换到作业状况,将蓄电池的直流电转变为稳压、稳频的方波沟通电源输出。这种UPS存在2～10ms的切换时刻,且持续供电一般仅十几分钟,因而不适用于对电能要求较高、供电不能中止的设备。 (2)在线式UPS作业原理如图2所示。作业时,UPS一般选用双改换形式。市电正常时,输入的沟通电经过充电电路对蓄电池进行充电,一起整流器(AC/DC电路)将沟通电转化为直流电,然后经过脉冲宽度调制技能,由逆变器(DC/AC电路)再将直流电逆变成正弦波沟通电供给负载,起到无级稳压的效果。而当市电呈现中止状况时,后备蓄电池开端进入作业状况,此刻蓄电池贮存的直流电能经过逆变器改换成沟通电并供给负载。因为市电经过了沟通到直流再到沟通的转化进程,因而市电中原有的搅扰和脉冲电压成分已经被过滤,而且无论是在市电正常仍是中止时,逆变器一直处于作业状况,这就从根本上消除了来自电网的电压动摇和搅扰对负载的影响,真实完成了负载的无搅扰、稳压、稳频以及输出电压零中止的切换方针。 (3)在线互动式UPS作业原理如图3所示。在线互动式UPS是介于后备式UPS和在线式UPS作业办法之间的UPS设备。在线互动式UPS的逆变器具有双向功用且长时刻处于作业状况:市电正常时,逆变器反向作业,起充电器的效果,给蓄电池组充电;市电反常时,逆变器马上进入逆变作业状况,把蓄电池组贮存的直流电能转化为沟通正弦波。在线互动式UPS也有转化时刻,但比后备式UPS短,保护功用较强;别的,选用了铁磁谐波变压器,抽头调压在市电供电时具有较好的稳压功用。但是,因为在线互动式UPS运用的是工频变压器,相同有着粗笨、体积大的问题且输出频率不安稳,存在转化时刻(4ms)。 (4)串并联调整式UPS作业原理如图4所示。串并联调整式UPS电源在在线式UPS的基础上进行了严峻改善,它选用双向逆变器代替调压稳压器,发生既有串联调整又有并联调整的两层调整结构。图4中仅画出一相的电路,实践上三相电路是相同的,而且具有公共的直流母线。Delta改换器是一个正弦波电流源,串联在主电路中,它的功用是供给正弦波电流、监控蓄电池组的充电电平、调整输入功率因数和补偿市电电压与输出电压之间的差值ΔU。从电路结构上讲,它是一个双向改换器:逆变时输出功率,在主电路对输入电压做正补偿;整流时吸收功率,对输入电压做负补偿。该拓扑一般运用于三相大功率UPS电源体系中,这种双向改换的电路把沟通体系稳压技能中的电压补偿原理运用到UPS电源的主电路。在调压的基础上,再叠加一个可大可小、可正可负的补偿电压来补偿UPS电源输出电压与输入市电的差异,使UPS电源体系拓宽了市电输入规模,进步了输出稳压精度。 2 UPS电源装备类型 (1)单台UPS。这是最简略、常用的装备办法。 (2)串联备用冗余UPS。这种办法不需求额定的切换设备,主机正常时100%地承当负载电流,毛病时由从机供给后备电源。因为备用UPS在主机旁路且处于等待作业状况,因而又称为热备份。UPS热备份即UPS电源串联冗余,有主机和从机之分。其缺陷为:主机静态切换开关发生毛病时,将或许导致整个体系供电呈现问题;在市电毛病或市电超限时,因UPS有封闭旁路的功用,故主、从机无法按预先设定的办法切换,构成热备份失效;别的,备机长时刻处于热备用状况,电池也长时刻处于浮充状况,影响电池寿数。图5为一用一备串联冗余办法;图6为二用一备串联冗余办法。 (3)并联备用冗余UPS。这种办法需求别的装备切换设备,两台UPS的旁路有必要是同一个AC电源。图7为一用一备并联冗余办法,适用于单AC母线体系;图8为二用一备并联冗余办法,适用于双沟通母线体系。 (4)多机并联备用冗余UPS。这种办法是将多台类型、功率等参数相同的UPS电源模块,经过并机元件(并电源技能供配 机柜、并机模块或并机板等),把输出端同期并接而成。并机意图是为了共同分管总负载功率,其根本原理是:正常状况下,多台UPS均有各自的逆变器输出,但平分总负载和电流,当其间的一台或两台UPS模块毛病时,由剩下的其它UPS模块承当悉数负载和电流。其间三机并联是常用的一种并机办法,如关于80kVA的负载,能够考虑三台40kVA并联,即便一台UPS呈现毛病,另两台UPS仍能承当悉数负载,且满意规划要求,此为N+1并联冗余。图9为多机备用并联冗余办法。 3 选配UPS电源的准则 (1)确认所需UPS的容量:计算所有的负载总和S,UPS的容量不小于S/0.8(考虑UPS的抗冲击才能及扩容需求)。 (2)确认所需UPS的类型:依据负载对输出安稳度、切换时刻、输出波形的要求,确认UPS类型(在线式、在线互动式、后备式以及正弦波、方波等)及装备办法。 (3)确认所需电池后备时刻:在UPS电源运转中如发生市电中止,那么蓄电池有必要在预期的时刻内向逆变器供给满足的直流动力,以便在带额定输出负载的状况下电池电压不致降到所答应的最低临界放电电压以下。 (4)附加功用:为了进步体系的运转牢靠性,主张选用UPS热备份体系,考虑串联备用冗余UPS、并联备用冗余UPS及多机并联备用冗余UPS体系;选用长途监控面板,完成在远端监视和操控UPS的作业;选用网络适配器,完成UPS的网络化办理(依据SNMP);在多雨雷地区,可配用防雷器。 (5)售后服务:因为UPS较重,而且大容量机型一般组屏出产,内部接线较复杂,需求上门指导设备、调试、终究送电运转及进行必要的保护,因而要挑选售后有确保的优质供给商。 4 UPS电源运用时的注意事项 (1)运用UPS电源时,应严厉遵守厂家的产品阐明书中有关规定,确保UPS所接市电的火线、零线次序符合要求,确保直流(电池)正负极的正确性。 (2)配备UPS电源的首要意图是确保计算机及网络体系的正常作业和数据不受搅扰。关于不需求UPS的设备(如打印机及一般的用户终端)直接接入市电;关于网络体系,可考虑UPS只供电给主机(或服务器)及有关部分。 (3)不要超负载运用UPS。UPS电源的最大负载量是其标称负载量的80%(后备式UPS一般选取额定功率的60%～70%负载量,在线式UPS一般选取额定功率的70%～80%负载量),超载运用在逆变状况下常构成逆变三极管击穿。此外,在运用UPS电源时,禁止接日光灯等理性负载,而只能接纯电阻或较小的电容性负载;UPS电源也不宜长时刻处于过度轻载状况。 (4)UPS敞开约1min后,待UPS进入作业状况,再接通负载的电源开关,而且负载的电源开关要逐一地去接通;关机时的次序正好相反,先逐一关掉负载的电源开关,再封闭UPS电源。 (5)不要频频封闭和敞开UPS电源。一般要求在封闭UPS电源后,至少要等待6s后才能再敞开,不然UPS电源或许处于“发动失败”的状况,即UPS电源处于既无市电输出又无逆变器输出的不正常状况。 (6)为了补偿电池能量和进步电池寿数,UPS电源要进行及时、较长时刻的接连充电(一般不少于48h,能够带或不带负载),以防止电池衰竭引起毛病。新置办或寄存很久的,运用前应先充电12h;长时刻寄存不用的,每隔3个月应充电12h;若处于高温地区,则每隔2个月充电1次。 摘要：介绍UPS电源分类、装备类型、选配准则及运用注意事项,以增强相关人员对UPS的了解。 高压直流UPS电源的研讨 第8篇 随着现在越来越多的信息数据化,通讯服务器基站的数量也在不断添加,而通讯基站中电源的牢靠性和功率是注重的要点。一方面,电源的牢靠性直接决议机站的安稳性,即便是瞬间的供电中止都会使通讯基站悉数中止或许瘫痪;另一方面,通讯电源的转化功率影响着电能的损耗,2009年,我国服务器拥有量约为366万台,全国数据中心总耗电量约为364亿k Wh,约占当年全国用电量的1%[1],至2015我国数据中心总量已超越40万个,年耗电量超越全社会用电量的1.5%[2],电能耗费量很大,电源功率的提升所能节省的电能相当可观。 国内传统的通讯基站供电电源有工频UPS电源、高频UPS电源和-48 V直流电源3种[3]。工频UPS电源呈现最早,其缺陷也较多,包含结构复杂、输入功率因数低、电流谐波含量大、功率低、噪声污染大、蓄电池匹配才能差、电网习惯才能差、体积和重量大等,现已渐渐被筛选。高频UPS电源克服了工频UPS电源输入功率因数低、电流谐波含量大和噪声污染大的缺陷,并在功率、体积和重量上有了必定改善[4]。但其结构仍需经过AC-DC、DC-AC和AC-DC三级改换才能给服务器供电,结构复杂。且蓄电池仍挂接于第一级整流电路输出直流母线上,蓄电池与服务器之间仍有两级电路,牢靠性较低。针对沟通UPS电源存在的问题,研讨人员提出了直流电源供电计划并研发了-48 V直流通讯电源。其选用了两级电路结构,前级电路完成功率因数校对和整流功用,后级电路完成阻隔和DC-DC改换功用,结构简略,体积小重量轻,电源最高功率可达92%[5]。且其蓄电池直接挂接于电源输出与通讯服务器之间,在发生断电时能瞬时给服务器供电,牢靠性高。但因其输出电压为48 V,导致其输出电流非常大,需求线径较大的线缆,添加了线缆本钱和安置难度。为了处理以上问题,高压直流UPS电源计划受到了越来越多的注重。依据国际电联(ITU)拟定的国际规范ITU L.1200和ITU L.1201,高压直流UPS电源的国际规范输出电压规模为260 V~400 V,过渡电压规模为192 V~288 V[6]。中国国内早期以240 V输出电压等级作为过渡,现已逐步挨近国际规范。 本研讨介绍一种输出直流电压为380 V,选用两级结构的高压直流UPS电源体系。在电路结构上,电源前级选用T型三电平整流电路,后级选用输入串联输出并联型全桥电路;在操控上,经过引进负载电流前馈操控,进步电源的动态呼应速度,确保电源在负载剧烈动摇时的安稳输出。本研讨针对所提出的计划制造功率为15 k W的一台样机,并给出相应试验波形。 1 主电路结构 主电路由两级电路组成。前级为完成整流和功率因数调整功用的T型三电平整流电路,后级为完成输出电压调整和阻隔功用的输入串联输出并联型全桥电路。 1.1 前级三相T型三电平整流电路及作业原理 多电平PWM整流技能已逐步成为功率因数校对技能(power factor correction,PFC)的干流,而其间的三电平整流技能较两电平整流技能功用更加优越,其长处如下: (1)所运用开关器材少; (2)开关管所需接受电压应力仅为直流母线电压的一半、能有用减小器材开关损耗; (3)三电平电路开关时因为接受的电压改动小,能够减小电力电子设备发生的电磁搅扰; (4)三电平电路输入电流波形更挨近正弦波,减小了输入电流的THD,能够有用减小滤波电感,然后减小设备体积,下降本钱。 本研讨所选用的电路为T型三电平整流电路,电路原理图如图1所示。 La,Lb,Lc—输入端起储能和滤波效果的电感;D1~D6—升压二极管;Sa1,Sa2,Sb1,Sb2,Sc1,Sc2—三路双导游通的开关通路;C1,C2—正负母线滤波电容;C3,C4—正负母线储能电解电容 其作业原理可参阅T型三电平逆变电路和VIEN-NA整流电路[7,8]。 1.2 后级交织并联型DC/DC改换电路及作业原理 在DC/DC改换电路中,改换器的输出功率一般与功率开关管数量成正比[9],所以本研讨挑选双管阻隔型改换器。其间移相全桥电路与LLC谐振转化电路相比,其多模块并联均流操控简略,所以本研讨选用了移相全桥电路。整流电路输出母线电压最大值为800V,为了减小其对开关管的电压应力,而且减小输出电流纹波,本研讨选用了输入串联输出并联的结构,并运用了交织并联技能,其长处如下: (1)每个单元全桥电路功率开关器材的电压电流应力仅为本来的一半,下降了开关损耗; (2)该电路输入侧上下母线天然均压,发生天然母线中电,下降了操控体系规划难度; (3)该电路能有用下降输出电流纹波,减小输出滤波电感的体积和重量。 该改换器电路原理图如图2所示。其由两个移相全桥电路单元组成,两个单元作业频率都为100 k Hz,经副边全桥整流电路后电流纹波频率为200 k Hz,为了使减小输出电流纹波,两单元之间错开90°相角进行驱动操控,每个单元内部选用典型的移相操控办法[10]。其间,Vbus+和Vbus-是两个单元的输入,两者天然均压幅值持平;为了进步电源功率,Q1~Q8选用了8个COOLMOSFET开关管,D1~D8别离为Q1~Q8的体二极管,C1~C8别离是Q1~Q8的寄生电容;Lr1和Lr2是谐振电感,首要由变压器的漏感组成,协助开关管完成软开关。记Q1~Q4地点电路为A单元,Q5~Q8地点电路为B单元。 该电路全体作业波形如图3所示。 以A单元为例,移向操控其根本作业原理如下,每个桥臂的两个开关管均为互补导通,且设有死区,其间Q1、Q3(Q5、Q7)组成超前臂能完成零电压开关,Q4、Q2(Q8、Q6)组成滞后臂能完成零电流开关。两个桥臂相应开关管的驱动信号之间相差必定的移相角δ,经过调理移相角的巨细来调理输出电压幅值,移相角越小,输出电压越高,反之则越低。两单元的输出电流iLf1和iLf2相差180°相位,如图3所示,两者合并后的电流iLf的电流纹波大巨细于单个单元电流纹波的两倍,减小了输出电流纹波,一起能减小输出滤波电感和滤波电容的巨细。 2 负载电流前馈操控 2.1 传统电压电流双闭环操控 前级AC/DC电路和后级DC/DC电路的传统电压电流双闭环PI操控框图别离如图4所示。其有很好的稳态特性,稳态精度高。 AC/DC电路操控框图如图4(a)所示,其间电压环作为外环,电压环的操控较为简略,将输出直流母线上的正母线电压Vbus+和负母线电压Vbus-进行相加,将相加值与电压基准vsum_ref做比较,将比较值再经过PI运算器运算所得输出作为电流环的基准id_ref;电流环作为内环,电流环的操控较为复杂,首要对流经电感La、Lb、Lc的电流ia、ib、ic进行dq改换,将abc天然坐标系下的电流转化为dq旋转坐标系下的电流id和iq,电流环的操控思路是经过操控d轴电流id,完成母线电压的操控,经过操控q轴电流iq使其为0,完成网侧单位功率因数操控。 DC/DC电路操控框图如图4(b)所示,其间外环由输出电压vout反应电路构成,内环由霍尔采样输出电感电流iL构成。在该双环操控中,由电压外环操控电流内环,即内环电流在每一开关周期内上升,直至到达电压外环设定的差错电压阈值,电流内环是瞬时快速进行逐一脉冲比较作业的,而且监测输出电感电流iL的动态改动,电压外环只负责操控输出电压。 2.2 引进负载电流前馈的电压电流双闭环操控 传统双闭环操控能取得非常理想的稳态特性,但是其在负载剧烈改动的状况下,因操控策略本身在结构上存在的滞后性,使得电压环输出即电流环基准无法敏捷改动,使得输入输出能量不平衡,然后导致输出电压呈现较大的误差,使得体系动态功用受到影响。对此,本研讨依据操控原理中引进负载电流前馈能有用进步体系动态功用的原理,在双闭环PI操控的基础上添加了负载电流前馈操控[11],操控框图如图5所示。 引进负载电流前馈后的AC/DC电路操控框图如图5(a)所示,图5(a)中虚线框所示引进了负载电流补偿变量Δid,其由输出电感电流iL乘以必定比例后得到。当负载发生改动时,补偿量Δid会加在id_ref上敏捷调理基准,然后消除了负载电流iL的改动对体系直流输出的影响,使得直流母线输出电压只与电压操控器输出vsum有关。此刻,vsum的稳态值刚好彻底由负载电流前馈通道的输出决议,电压环路操控器的输出为零,这意味着电压环路操控器在负载骤变时只起到微调的效果,确保输出电压的安稳。 引进负载电流前馈后的DC/DC电路操控框图如图5(b)所示,图5(b)中虚线框所示引进了负载电流补偿变量ΔiL。当有负载扰动时,本研讨运用负载电流发生的补偿量ΔiL,对iref基准进行快速调理,然后快速使输出电压康复到所要求值附近,再经过电压环的精密操控来使得体系快速建立平衡。参加负载电流前馈补偿后,输出电压只与电压操控器输出vout有关,输出负载电流的改动对体系直流输出的影响已被ΔiL抵消,只需电压环路在负载骤变时起到准确微调效果,引进负载电流前馈减轻了电压环在负载骤变时大规模调理输出电压的担负,防止了电压环路操控器因为带宽低、调理速度慢,然后对体系动态调理构成影响,大大进步了体系动态呼应的速度。 3 试验及剖析 为了验证所提出的高压直流UPS电源计划,本研讨规划制造了一台样机进行试验验证,沟通输入线电压规模为300 V~410 V,输出直流电压规模300 V~400 V,输出最大功率15 k W。体系参数如表1所示。 试验渠道如图6所示。 从50%负载骤变为75%负载,再降为50%负载的相关切载波形如图7~9所示。此刻高压直流UPS电源在三相输入线电压为310 V沟通、直流母线电压为600 V、电源直流输出电压为360 V。图中:1号波形—三相T型三电平电路输出直流母线波形vbus;2号波形—体系直流输出电压波形vout,为了观察其在负载变动时的动摇,其基准线已减去360 V;3号波形—沟通输入电流波形iin。由图9可得输出电压因负载骤变引起的动摇彻底康复仅需0.8 s,且其改动幅值仅为5V,仅为输出电压的1.39%。由图8、图9可得,因负载电流前馈的引进,当负载骤变时,输入功率会敏捷跟从负载改动,动态呼应快,使得母线电压和直流输出电压动摇规模小于1.5%,进步了电源牢靠性。 引进负载电流前馈后负载骤变时波形如图7所示。 从50%负载骤变为75%负载时波形如图8所示。 从75%负载骤变为50%负载时的波形如图9所示。 本研讨所做样机功率曲线如图10所示。 在50%负载至75%负载之间体系功率较高,最高功率为96%,相对传统-48 V直流电源和高频UPS电源进步了3%~4%的功率。 4 完毕语 本研讨提出了一种高压直流UPS电源的规划计划,并进行了参数规划,研发了一台15 k W样机。选用了前级三相T型三电平电路和后级交织并联型移相全桥电路,电路结构简略,最高功率高达96%,在操控方面引进了负载电流前馈操控,试验证明其动态功用杰出,负载骤变时体系跟从非常及时。 本研讨仍存在不足之处。首要在输出电流较小的轻载作业状况下体系不安稳,后续研讨中考虑在轻载下运用其他操控形式;别的DC/DC电路中全桥整流电路的二极管尖峰运用了电阻吸收,后续研讨中可改善为能量回馈电路吸收。 摘要：针对传统通讯基站UPS供电电源存在的体系结构复杂、电源功率低、牢靠性差的问题,研讨选用了一种两级结构的高压直流UPS电源。在电路结构方面,电源前级选用了T型三电平整流电路,改善了输入功率因数和输入电流THD;后级选用了输入串联输出并联型全桥电路,并选用交织并联技能,减小了输出电流纹波。在操控方面,引进了负载电流前馈操控,进步了电源的动态呼应速度,确保电源在负载剧烈动摇时输出电压纹波很小。研讨成果标明,高压直流UPS电源的最高功率为96%;其负载骤变时康复时刻小于200μs,电压动摇小于5%,动态呼应快,输出特性好。 要害词：高压直流UPS电源,高功率,高牢靠性,负载电流前馈操控 参阅文献 [1]郭亦兴.数据中心电源体系剖析与节能探讨[D],西安:长安大学信息学院,2013. [2]工信部联节.三部门联合印发国家绿色数据中心试点作业计划[J].石油和化工节能,2015(3):1-4. [3]郑子欣.依据单片机完成48 V直流开关电源的监控及模块休眠功用研讨[D].广东:华南理工大学电子信息学院,2013. [4]肖斌,曲学基.高频机UPS与工频机UPS优劣势剖析-访肖斌高级工程师[J].电源技能运用,2010,17(9):19-21. [5]宋卫平.高压直流通讯电源中高频开关整流模块的研讨[D].南京:南京航空航天大学主动化学院,2012. [6]刘希禹,祁澎泳.电信和数据中心高压直流供电体系的方针电压规模(260 VDC~400 VDC)[J].电源世界:规范解读,2014,17(7):59-65. [7]权运良.三相三线制VIENNA整流器的研讨与规划[D].广州:华南理工大学电力学院,2014. [8]KOLAR J K,ZACH F C.A Novel Three-Phase Utility Interface Minimizing Line Current Harmonics of High-Power Telecommunications Rectifier Modules[J].IEEE Transactions on industrial electronics,1997,44(4):456-467. [9]林渭勋.现代电力电子技能[M].北京:机械工业出版社,2005. [10]阮新波,严仰光.脉宽调制DC/DC全桥改换器的软开关技能[M].北京:科学出版社,1999. 浅谈UPS电源的运用与保护 第9篇 UPS (Uninterruptible Power Supply) , 即不间断电源, 是一种含有储能设备, 以逆变器为首要组成部分的恒压恒频的不间断电源。首要用于给单台计算机、计算机网络体系或其它电力电子设备供给不间断的电力供给。当市电输入正常时, UPS将市电稳压后供给给负载运用, 此刻的UPS便是一台沟通市电稳压器, 一起它还向机内电池充电;当市电中止 (事故停电) 时, UPS立行将机内电池的电能, 经过逆变转化的办法向负载持续供给220V沟通电, 使负载坚持正常作业并保护负载软、硬件不受损坏。UPS作为保护性的电源设备, 它的功用参数具有重要意义, 应是咱们选购时的考虑要点。市电电压输入规模宽, 则标明对市电的运用才能强 (削减电池放电) 。输出电压、频率规模小, 则标明对市电调整才能强, 输出安稳。波形畸变率用以衡量输出电压波形的安稳性, 而电压安稳度则阐明当UPS忽然由零负载加到满负载时, 输出电压的安稳性。还有UPS功率、功率因数、转化时刻等都是标明UPS功用的重要参数, 决议了对负载的保护才能和对市电的运用率。功用越好, 保护才能也越强。 1 对通讯电源体系的根本要求 对通讯电源体系的根本要求是牢靠性和安稳性。一般通讯设备发生毛病的影响面比较小, 是局部性的, 但假如通讯电源体系一旦发生毛病, 通讯体系将悉数中止, 所以电源体系要应有备份设备, 电源设备要有备品备件, 市电要有双路或多路输入, 沟通和直流互为备用。我国对通讯电源的要求是:防雷办法要求完善, 设备答应的沟通输入电压动摇规模大, 多重备用体系以防止电源体系发生电源彻底中止毛病。因为电网分布和运用市电的条件存在千差万别, 许多地方的市电电压动摇规模很大。特别是一些变电站、微波站、光通讯站和模块站等, 有时沟通电电压动摇规模达±30%以上。为进步市电的可费用, 要求电源设备具有更宽的作业电压规模, 不然就要添加稳压设备。 2 通讯电源的办理 2.1 加强对电源设备的注重 电源设备与通讯网中的其它设备 (如交流、传输等) 有较大的不同, 本质上, 电源设备是机电设备而非通讯设备。正因为如此, 在通讯中, 它得不到充沛的注重, 无论是在组织机构、人员、资金仍是办理上, 都得不到相应的确保。但是, 有必要看到, 通讯电源作为整个通讯电信网中的能量确保, 它的效果是全体和全局性的。尽管它不是通讯网干流设备, 但它却是通讯网中最重要、最要害的设备。 2.2 加强电源办理上的专业化 对通讯电源要求通讯网上的各级办理层次和建造、保护方面应该有独立的电源专业办理机构和人员。因为通讯电源是一个专业, 而且是个包含多种体系和学科的大专业, 因而, 应该对它作相应的专业办理, 由其它专业人员来兼管电源专业是不行的, 也是不科学的。 2.3 注重通讯电源体系初期的规划、设备 电源体系规划时应充沛考虑容量巨细、地理方位、空间安置、未来发展、设备质量、作业勘察与规划、运转办法挑选、建造办理、运转保护办理等各个环节。其间关于设备挑选、计划规划、工程办理等环节尤其要加强注重和办理。 2.4 电源设备置办 在置办通讯电源进程中, 除考虑性价比外, 要考虑高牢靠性、多种主动保护功用、宽电压、杰出的均流均衡功用、在线运转形式, 要考虑是否严厉依照ISO-9000质量确保体系组织出产, 别的体系毛病率、防雷和电涌办法、交直流配电一体化等都应是剖析考虑装备的要点。要选用牢靠性高的设备, 合理装备备份设备。 3 UPS电源的运用保护 3.1 开关机次序 为了防止负载在发动瞬间发生的冲击电流对UPS构成损坏, 在运用时应首要给UPS供电, 使其处于旁路作业状况, 然后再逐一打开负载, 这样就防止了负载电流对UPS的冲击, 使UPS的运用寿数得以延伸。 3.2 充电电压 在UPS的充电进程中, 假如充电电压过高会导致电池组的过量充电, 反之则会构成电池组的充电不足。当充电电压不正常的时分, 或许会让电池装备数据发生错误。在设备电池组时, 必定要注意电池规范和数量的正确性, 不同规范、不同品牌的电池应尽量防止混用, 外接充电器也最好不要选用贱价残次产品。 3.3 充电电流 在对UPS电池组进行充放电时应尽量防止过大的电流经过。尽管有的时分UPS的电池组能够接受必定程度的大电流, 但在实践操作中仍是应该尽量防止, 不然会使电池极板变形, 导致电池内阻增大, 严峻时电池容量将会严峻下降, 导致电池组寿数大幅缩短。 3.4 放电深度 UPS的放电深度对电池运用寿数的影响也对错常大的, 电池放电深度越深, 其循环运用次数就越少, 因而在运用时应防止电池的深度放电。 3.5 安全防护 因为UPS的电池组电压很高, 对人体存在必定的电击危险, 所以在装卸导电衔接条和输出线时应具有安全确保, 选用的东西应绝缘, 特别是输出接点更应该有防止触电的设置。