UPS的原理及常见故障处理

1、梅兰日兰梅兰日兰UPSUPS的原理及常见故障处理的原理及常见故障处理2009年年11月月12日日w1.UPS的基础知识的基础知识UPS的定义的定义UPS的主要作用的主要作用UPS的基本组成的基本组成w2.UPS的基本运行原理的基本运行原理正常运行方式正常运行方式电池后备运行方式电池后备运行方式旁路运行方式旁路运行方式维修运行方式维修运行方式目录w3.梅兰日兰梅兰日兰UPS梅兰日兰梅兰日兰 UPS的基本操作运行参数的基本操作运行参数梅兰日兰梅兰日兰UPS故障处理故障处理w4.UPS维护工作安全分析1. UPS的基础知识的基础知识wUPS的定义的定义UPS是英文是英文Uninterruptable

2、 Power Supply的缩写，中文译的缩写，中文译为为“不间断电源不间断电源”； 它是能够实现两路电源之间不间断地相互切换的电气装置；它是能够实现两路电源之间不间断地相互切换的电气装置；从严格意义上讲，UPS不是一种电源，它不是依靠能量形式的转换来提供电能，它只是提供一种两路电源之间无间断切换的机会，这才是UPS的主要设计思想；page 3wUPS的主要作用的主要作用为什么要使用为什么要使用 UPS？ 随着电子技术的飞速发展，各种各样的用电器越来越多，而这其中的绝随着电子技术的飞速发展，各种各样的用电器越来越多，而这其中的绝大部分都是非线性负载大部分都是非线性负载(Non-Linear L

3、oad)：从电网提取电流的波形与电压波形不一致的负载；从电网提取电流的波形与电压波形不一致的负载；阻抗随加在其两端的电压而变化的负载；阻抗随加在其两端的电压而变化的负载；产生谐波电流的负载又称为畸变负载产生谐波电流的负载又称为畸变负载(Deforming Loads)或污染负载或污染负载(Polluting Load); 一方面，这些非线性负载给电网带来了大量的谐波谐波以及其它的干扰干扰，使供电的质量越来越坏; 另一方面，一些重要的用电部门，如机场、医院、银行等和一些重要的用电设备：如计算机、通讯设备等，对供电质量供电质量的要求越来越高:不仅要求不停电，还要求电压、频率稳定，还要求波形准确完好

4、。简而言之，需要有一个干净或净化的电源； 这就使得负荷这就使得负荷(用电器用电器)与电网供电质量之间的矛盾日趋加深，必须解决与电网供电质量之间的矛盾日趋加深，必须解决。 在诸多的解决电源的方案中，在诸多的解决电源的方案中，UPS是最好的解决方案是最好的解决方案。page 41. UPS的基础知识的基础知识整流器直流逆变器输入输出UPS输出第二路供电三类供电一类供电第一路供电2.隔离作用：隔离作用：将瞬间间断、谐波、电压波动、频率波动以及电压噪声等电网干扰阻挡在负载之前，即使负载对电网不产生干扰，又使电网中的干扰不影响负载；page 5wUPS的主要作用的主要作用 1.两路电源之间的无间断相互切

5、换；两路电源之间的无间断相互切换；UPS220Vac220Vac230Vac240Vac(稳压作用)UPS50Hz50Hz60Hz(稳频作用)(频率变换)4.频率变换作用：频率变换作用：输入频率等于或不等于输出频率，如50Hz/50Hz，50Hz/60Hz，包括稳频作用；page 63.电压变换作用：电压变换作用：输入电压等于或不等于输出电压，如输入电压等于或不等于输出电压，如380V/380V，380V/220V，包括稳压作用；，包括稳压作用；整流器直流逆变器输入输出电池1)和和5)是保证对负载供电的是保证对负载供电的连续性连续性；2)、3)和和4)是保证对负载供电的是保证对负载供电的质量质

6、量。page 75.提供一定的后备时间：提供一定的后备时间：UPS的电池贮存一定的能量，在电网停电或间的电池贮存一定的能量，在电网停电或间断时继续供电一段时间来保护负载；后备时间为断时继续供电一段时间来保护负载；后备时间为10分钟、分钟、30分钟、分钟、60分钟或更长。分钟或更长。如果只 有 一 路电源通 信板负 载正 常交流 输 入旁 路交 流 输 入静态开关(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(9)(8)(10)(13)(14)(11)(15)(16)(12)去 楼 宇监 控 系统去 电话网络输 出配 电和 保护开关FAHmodem板监控P C 机维修旁路市电电网滤波器选件输入配电和

7、保护开关逆变器整流器充电器电池wUPS的基本组成的基本组成page 81. UPS的基础知识的基础知识wUPS的基本组成的基本组成(1)整流器整流器/充电器充电器将主交流输入电源的交流电压转换成直流电压的变换器。将主交流输入电源的交流电压转换成直流电压的变换器。用用于：于：为逆变器提供电源；为逆变器提供电源；对电池进行充电和浮充电。对电池进行充电和浮充电。page 9(2)逆变器逆变器 将直流电压转换成满足严格要求的交流电压的转换器。将直流电压转换成满足严格要求的交流电压的转换器。直流电压直流电压: -正常情况下来自整流器；正常情况下来自整流器； -后备期间来自电池。后备期间来自电池。 (3)

8、电池电池在市电电网发生下列情况时使在市电电网发生下列情况时使UPS继续运行：继续运行：市电电网断电；市电电网断电；电网电力的指标超出了电网电力的指标超出了UPS允许的容限范围。允许的容限范围。标准的电池后备时间是从10分钟到30分钟，并且根据需要延长。根据后备时间的不同，电池可装在UPS机柜内或分开的柜体内。page 10(4)静态开关静态开关用于将负载从逆变器切换到旁路，用于将负载从逆变器切换到旁路，并且在切换时对负载的供电没有并且在切换时对负载的供电没有任何中断（因为切换动作是由电子元件而不是机械元件完成的）。任何中断（因为切换动作是由电子元件而不是机械元件完成的）。 以下的任意一种原因都

9、可能导致切换：以下的任意一种原因都可能导致切换： UPS自行关机；自行关机；超越逆变器容量上限的过载；超越逆变器容量上限的过载；内部故障。内部故障。(5)手动维修旁路开关手动维修旁路开关 用于在维护时将负载切换到旁路。用于在维护时将负载切换到旁路。 转换到旁路方式运行不会导致对负载供电的中断，因为转换是通过静转换到旁路方式运行不会导致对负载供电的中断，因为转换是通过静态开关进行的。态开关进行的。page 11(6)市电输入开关、市电输入开关、 (7)静态旁路输入开关、静态旁路输入开关、 (8)逆变器输出开关逆变器输出开关 (9) 电池断路器电池断路器 这些置于这些置于UPS内的装置在维护期间隔

10、离各种组件；内的装置在维护期间隔离各种组件； 电池短路器提供电池过放电保护、保护整流器电池短路器提供电池过放电保护、保护整流器/充电器和逆变器免受充电器和逆变器免受电池短路的影响。电池短路的影响。w正常运行方式正常运行方式正常运行方式：提供给负载的所有电力都经过整流/充电器和逆变器的双重转换（AC-DC-AC），双转换模式因此而得名。整流器/充电器对电池进行浮充电以保持电池处于满充状态。手动旁路整流器充电器/电池负载IuI输入I1 浮充或再充电主交流输入旁路交流输入逆变器静态开关page 122. UPS的基本运行原理的基本运行原理w电池后备运行方式电池后备运行方式市电停电或超限、电池放电工作

11、方式：当交流输入电压超出UPS允许的容限范围或市电中断时，逆变器和电池无间断地投入，继续为负载供电。UPS将持续运行直到电池放电时间终止，或在市电恢复正常时回到正常运行方式。手动旁路整流器充电器/电池负载Iu主交流输入旁路交流输入逆变器静态开关page 13w恢复充电运行方式恢复充电运行方式市电恢复正常(充电)工作方式：提供给负载的电力都经过整流/充电器和逆变器的双重转换，同时整流器/充电器开始给电池进行恢复性充电。手动旁路整流器充电器/电池负载IuI输入I1 浮充或再充电主交流输入旁路交流输入逆变器静态开关page 14w旁路运行方式旁路运行方式 当停止逆变器时，负载当停止逆变器时，负载可以

12、无间断地切换到旁可以无间断地切换到旁路交流输入路交流输入(根据安装方根据安装方式的不同由市电或后备式的不同由市电或后备电源供电）电源供电）,引起旁路运引起旁路运行的原因可能是：行的原因可能是： UPS内部故障；负载电流瞬变电流尖峰(冲击电流或故障电流)；人为停止逆变器。手动旁路整流器充电器/电池负载I故障I Isc2故障主交流输入旁路交流输入逆变器静态开关page 15w维修运行方式维修运行方式 UPS维修时，通过手动的方式将负载无间断地切换到维修旁路，这样可以将UPS的内部进行隔离，在不中断负载的运行的情况下对UPS进行维护和维修。整流器/充电器，逆变器和静态开关被关闭并从主电源隔离出来。电

13、池被其保护性断路器隔离。手动旁路整流器充电器/电池负载IuIu主交流输入旁路交流输入逆变器静态开关page 163.MGE UPSwMGE UPSMGE UPS的基本操作的基本操作(25)图形显示屏(26)主菜单键（27）功能键（28）帮助键（33）停止键（ON绿色）（32）启动键（OFF灰色）（31）故障LED指示灯（红色)（30）异常LED指示灯（黄色）（29）负载受保护LED指示灯（绿色）LEDLED（2929绿）LEDLED（3030黄）LED LED （3131红）蜂鸣器蜂鸣器含义含义- -间歇间歇主电源故障主电源故障- - -间歇间歇电池后备时间结束，电池后备时间结束，UPSUPS

14、停机停机- - -间歇间歇UPSUPS故障，需要故障，需要UPSUPS技术技术服务服务MGEMGEUPSUPS报警参数表报警参数表 参数参数名称名称上限上限下限下限备注备注市电市电418V342V逆变后电压逆变后电压226.6V213.4V电池允许温度电池允许温度350电池电压电池电压435V242V电压频率电压频率52HZ48HZ1、闭合主电源输入开关（14）至ON位置2、等待10秒钟，控制电路自动启动3、闭合电池开关 （15）4、按启动按钮32MGE UPSMGE UPS开机步骤开机步骤1、按下OFF键(33)2断开电池开关（15）至OFF位置 3断开主电源输入电源开关器（14） 至OFF

15、位置 MGE UPSMGE UPS关机步骤关机步骤wMGE UPS简单故障的处理简单故障的处理1.1.当当UPSUPS显示屏显示屏“UPSUPS过载，每相的额定电流过载，每相的额定电流* * * * 安培安培”时时 这是由于出现了过载(负载电流大于额定电流)。系统显示每相的额定电流。此时维护人员必须检查UPS输出每一相的负载量，查看UPS显示屏W.HZ功能键显示,必须立即减少过载相负载,否则超过过载运行时间会造成UPS过载停机负载掉电,UPS显示屏出现“UPS因过载而停机”告警。2.2.当当UPSUPS显示屏显示显示屏显示“电池低电压停机预报警电池低电压停机预报警”时时 这是由于市电停电后蓄电

16、池放电,说明蓄电池即将放尽,此时值班人员通知系统管理员及时保存数据并将负载系统正常退出。 3.3.当当UPSUPS显示屏显示显示屏显示“UPSUPS内部故障，充电器故障，通知维修内部故障，充电器故障，通知维修”时时 当UPS显示屏显示该告警信息时，一般来说是由于输入电源相序错误造成，如果有此告警，说明一定是相序错误造成，否则可能是整流器充电器故障，相序错误一般会造成UPS两相输入保险的熔断，更换保险调整相序即可排除故障，若是整流器充电器故障则很有可能需要更换整流模块和直流电容才能排除故障。总之遇到此类故障通知供应商维修人员，由厂家派维修人员来解决。4.4.当当UPSUPS出现出现“冷却系统故障

17、冷却系统故障”时时 先检查UPS温度是否正常，如果温度正常，则将UPS打至手动旁路并关闭UPS检查冷却液是否正常，如液位低，加入冷却液后启动UPS。如正常，再检查液位开关。检查完毕后，启动UPS。w GLAXY 3000 添加冷却液注意事项添加冷却液注意事项w 首先必须保证市电运行正常。（添加冷却液最好让UPS在维修状态下运行）w 必须确认UPS无任和报警或除缺液之外无其它报警故障。w 把UPS 运行状态由正常运行（逆变器运行）切换到旁路带载运行w 确认UPS在旁路运行无误后，把切换开关由NORMAL位置切换到BYPASS位置w 断开电池开关QF1在断开UPS主输入开关Q1，此时UPS完全下电

18、，负载由维修旁路带载运行。液位开关连接线插头液位开关w 拆开UPS顶部面板 ，UPS冷却液加入口在UPS后部左上角位置，如下图，先 断开液位开关的连线后，在慢慢拧开液位开关，取出液位开关后，可以慢慢加入适量液体，注意在拧紧液位开关时不要让液体溢出，在连接好液位开关连线w 把手动开关由BYPASS位置切换到TEST 位置后请等待十几秒钟UPS自检完成后，在把手动开关切换到NORMAL位置，然后闭合Q1开关，让冷切泵循环运行2分钟后，液面无明显降低，此时可以把顶部面板盖好，准备开机。w 闭合电池开关QF1后，启动UPS逆变器后，此时UPS在正常状态运行，应无任合报警。液位开关液 位 开关 连 接线

19、插头4. UPSUPS维护工作安全分析维护工作安全分析序号检查内容具体方案可能存在风险预防措施备注1面板显示Service Check告警修改系统维护时间.日期设置不影响UPS正常使用需要用户提供UPS说明书.系统设置密码2风扇运转检查目测.听.用纸条靠近风扇看是否有风流动不影响UPS正常使用3噪音检查听UPS有无异响.声音大小不影响UPS正常使用4当前及历史报警检查;参数读取通过面板按钮查看UPS检测参数.报警信息.有无异常不影响UPS正常使用5电池外观检查电池壳体有无渗漏、变形、极柱、安全阀周围有无酸雾酸液不影响UPS正常使用6清洁设备及电池用毛巾、刷子除尘、除垢不影响UPS正常使用7接地检测;零地检测测试对地电压大小不影响UPS正常使用8UPS开关检查测试断开