UPS培训(移动)

1、 非常感谢贵公司 对艾默生的支持 一、一、UPS概述概述二、二、UPS原理原理三、三、UPS维护与常见故障判断维护与常见故障判断四、四、UPS培训结束培训结束UPS UPS Uninterruptible Power System Uninterruptible Power System 利用电池化学能作为后备能量，在市电断电等电网故障利用电池化学能作为后备能量，在市电断电等电网故障时，不间断地为用户设备提供（交流）电能的一种能量转换时，不间断地为用户设备提供（交流）电能的一种能量转换装置。装置。用户设备用户设备蓄电池蓄电池市电或燃油发电机市电或燃油发电机UPSUPS主机主机电压波动停电电源浪

2、涌电线噪声瞬态尖峰频率漂移谐波失真按按工作原理工作原理不同，不同，UPSUPS分为：分为： 离线式（后备式离线式（后备式UPSUPS、互动式互动式UPSUPS等）等） 在线式在线式UPS UPS 按按供电体系供电体系不同，不同，UPSUPS分为：分为： 单进单出单进单出UPS UPS 三进单出三进单出UPS UPS 三进三出三进三出UPSUPS按按输出功率输出功率不同，不同，UPSUPS分为：分为： 小功率（小功率（103030kVAkVA）按按电池位置电池位置不同，不同，UPSUPS分为：分为： 电池内置式电池内置式UPSUPS（标准机型）标准机型） 电池外置式电池外置式UPSUPS（长延时

3、机型）长延时机型）按按多机运行方式多机运行方式不同，不同，UPSUPS分为：分为： 串联热备份串联热备份UPSUPS（用于中小功率机器）用于中小功率机器） 交替串联热备份交替串联热备份UPSUPS（安圣安圣UPS)UPS) 直接并联直接并联UPSUPS ( (用于中大功率）用于中大功率） 3 3、绿色电源技术、绿色电源技术功率因数校正（功率因数校正（PFCPFC）技术技术 电磁兼容（电磁兼容（EMCEMC）技术技术 2 2、高频开关技术、高频开关技术新型电力电子器件的应用技术新型电力电子器件的应用技术 新型新型UPSUPS电路拓朴电路拓朴 1 1、数字控制技术、数字控制技术数字信号处理器（数字

4、信号处理器（DSPDSP）控制技术控制技术 后备式后备式UPSUPS运行原理运行原理有市电时，市电通过开关后直接供给负载，逆变器不工作；另外，市有市电时，市电通过开关后直接供给负载，逆变器不工作；另外，市电通过充电器给电池充电。电通过充电器给电池充电。停电后，启动逆变器，把电池储存的能量通过逆变器和开关供给负载停电后，启动逆变器，把电池储存的能量通过逆变器和开关供给负载。充电器逆变器市电 负载 电池组功率等级功率等级0.25-20.25-2KVAKVA左右左右互动式互动式UPSUPS运行原理运行原理在线互动在线互动UPSUPS与后备式比，主要区别在于：逆变器与充电与后备式比，主要区别在于：逆变

5、器与充电器合二为一，输出通过变压器的抽头跳变，实现分段稳压器合二为一，输出通过变压器的抽头跳变，实现分段稳压市电 双向变换器 电池组 负载 市电正常市电正常/整流整流停电停电/逆变逆变264-276V150-175V175-264V功率等级功率等级0.7-200.7-20KVAKVA左右左右在线式在线式UPSUPS运行原理运行原理不管电网电压是否正常，负载所用的交流电压都要经过不管电网电压是否正常，负载所用的交流电压都要经过逆变电路，即逆变电路始终处于工作状态。逆变电路，即逆变电路始终处于工作状态。功率等级功率等级0.7-15000.7-1500KVAKVA左右左右较低中等较高成本5ms12m

6、s4ms左右零切换时间低（供电差、仅是不停电功能）中等（分段稳压、滤除部分干扰）最高（稳压、滤除电网所有干扰）输出电源质量后备 热备工作市电模式下逆变器状态后后备备式式互互动动式式在在线线式式三种三种UPSUPS的比较的比较主从机串联主从机串联“热备份热备份”优点：优点： 价格便宜，安装方式简单可靠。价格便宜，安装方式简单可靠。缺点：缺点： 从机电池寿命缩短。从机电池寿命缩短。 对单机抗阶跃负载能力要求高。对单机抗阶跃负载能力要求高。 没有扩容能力。没有扩容能力。市电负载AC/DC-DC/ACAC/DC-DC/AC主机从机主机旁路从机输出直接并机型冗余供电直接并机型冗余供电优点：优点： 多台多

7、台UPSUPS平均分摊负载。平均分摊负载。 可靠性高。可靠性高。缺点：缺点： 控制电路复杂。成本高。控制电路复杂。成本高。形式较多：直接并机、并机柜方式、导航型方式、热同步方式。形式较多：直接并机、并机柜方式、导航型方式、热同步方式。市电负载AC/DC-DC/ACAC/DC-DC/AC主机从机从机输出并机逻辑控制输入特性：输入特性：1 1、输入电压范围、输入电压范围 输入电压范围宽可减小电池放电机会，延长电池寿命。输入电压范围宽可减小电池放电机会，延长电池寿命。2 2、输入功率因数、输入功率因数 如果功率因数低，则输入无功功率大，谐波电流污染电如果功率因数低，则输入无功功率大，谐波电流污染电

8、网网 ，影响干扰其它设备。，影响干扰其它设备。3 3、主电源频率允许范围。、主电源频率允许范围。4 4、输入电流谐波分量。（、输入电流谐波分量。（PFCPFC、6/126/12脉冲整流器）脉冲整流器）输出特性：输出特性：1 1、静态稳定度。大型为、静态稳定度。大型为1%1%，中小型为，中小型为2%2%。2 2、输出瞬态特性。大型、输出瞬态特性。大型5%5%，中小型，中小型8%8%。3 3、输出过载能力。（如：过载、输出过载能力。（如：过载125% 5125% 5MIN;150% 10S)MIN;150% 10S)4 4、输出功率因数。、输出功率因数。 （0.60.6、0.70.7、0.80.8

9、）5 5、输出电压谐波失真度。典型、输出电压谐波失真度。典型3%3%以内。以内。双变换技术双变换技术数字控制技术数字控制技术冗余技术冗余技术电池管理技术电池管理技术ACACDC DC 整流整流DCDCAC AC 逆变逆变C143652+_ABCSCRSCR触发脉冲顺序：触发脉冲顺序：1 12 23 34 45 56 61 1。移相变压器移相变压器负负载载电池和逆变器电池和逆变器两个两个6 6脉冲脉冲整流桥整流桥30+380V-380V220VLN+-NQ1Q2C1C2D1D2LC3+380-380USPWM调制波的产生SPWMSPWM（正弦波脉冲宽度调制）：调脉冲宽度来控制正弦波脉冲宽度调制）

10、：调脉冲宽度来控制 输出电压稳定。输出电压稳定。SR+RNTRSSTT_旁 路 输 入主 路 输 入输 出 旁 路 输 入 主 路 输 入 输 出 双变换技术双变换技术数字控制技术数字控制技术冗余技术冗余技术电池管理技术电池管理技术数字信号处理器（DSP）控制技术 产生各驱动信号、控制整流器、逆变器、产生各驱动信号、控制整流器、逆变器、切换逻辑等切换逻辑等双变换技术双变换技术数字控制技术数字控制技术冗余技术冗余技术电池管理技术电池管理技术 考虑到用户负载启动时的冲击，一般情况下最佳负考虑到用户负载启动时的冲击，一般情况下最佳负 载容量应为载容量应为UPS容量的容量的70%80%。 VAVA（伏

11、安）与伏安）与W W（瓦特）的区别瓦特）的区别VA-视在功率视在功率 W-实际使用功率实际使用功率 实际使用功率实际使用功率+无用功率无用功率UPS容量单位容量单位- VA 负载容量单位负载容量单位- W、VAVA（伏安）与伏安）与W（瓦特）的换算关系瓦特）的换算关系典型计算机负载典型计算机负载 ：1 W 1.5VA双变换技术双变换技术数字控制技术数字控制技术冗余技术冗余技术电池管理技术电池管理技术1、均充限流：0.1C2、浮充转均充：0.05C 均充转浮充：0.01C400300100200200-20-40-600母线电压V电池电流A时间tT1T2T3T4T1T1为恒压均充阶段，T2为浮充

12、阶段，T3为电池逆变供电阶段，T4为限流均充阶段PbO2 + 2H2SO4 +PbPbSO4 + 2H2O + PbSO4放放电电充充电电正正极极活活物物质质电电解解液液负负极极活活物物质质正正极极活活物物质质电电解解液液负负极极活活物物质质PbO2 + 2H2SO4 +PbPbSO4 + 2H2O + PbSO4放放电电充充电电正正极极活活物物质质电电解解液液负负极极活活物物质质正正极极活活物物质质电电解解液液负负极极活活物物质质v=1个单体具有更高正电动势的极板定义为正极板图1化学能电能端极柱电池盖电池壳排气阀正极板隔板负极板电池结构图1246 8 10204060246 8 10208.

13、09.010.011.012.013.025分时12V电池端子电压(V)放电时间3C202C201C200.6C200.4C200.2C200.1C200.05C20 C20：按0.05C20大小电流放电20小时所放出的容量100AH电池按5A放电可放20小时单体单体每节每节电池组电池组 30节节电池组电池组 32节节浮充电压浮充电压2.2513.5405432均充电压均充电压2.3514.1423460欠压保护欠压保护1.8010.8324346终止电压终止电压1.6710300320通信用通信用UPS用用设计取向设计取向长时间、小电流、深放电长时间、小电流、深放电短时间、大电流放电、浅放电

14、短时间、大电流放电、浅放电设计寿命设计寿命10年以上年以上35年年铅膏配方铅膏配方长寿命配方，循环寿命长长寿命配方，循环寿命长大功率配方，循环寿命短大功率配方，循环寿命短隔板隔板长寿命隔板，较厚长寿命隔板，较厚大孔径隔板，较薄，小电流深放电易造成枝大孔径隔板，较薄，小电流深放电易造成枝晶短路，寿命终止。晶短路，寿命终止。过放电恢复能力过放电恢复能力板栅合金高锡含量，良好板栅合金高锡含量，良好一般一般密封方式密封方式高可靠密封高可靠密封一般一般容量容量10小时率小时率20小时率小时率 UPS容量容量VAUPS输出功率因数输出功率因数放电电流放电电流= 电池组电压电池组电压V电池逆变效率电池逆变效

15、率（1）、计算电池放电电流（2 2）根据放电时间要求查表确认容量系数（单位：小时）根据放电时间要求查表确认容量系数（单位：小时）用用户户要要求求的的放放电电时时间间 0.5 1 2 3 4 5 6 8 9 10 25时时容容量量系系数数 1.43 2 3.28 4 5.06 6.02 6.74 8.51 9.28 10 6000 6000VAVA0.7 0.7 100%100%放电电流放电电流= =20. 59= =20. 59A A 12 12V V 20 200.850.85查表：查表：4 4小时对应系数时间小时对应系数时间5.065.06小时小时电池容量电池容量Q=20.59Q=20.5

16、95.06=104.18AH5.06=104.18AH，故选故选100100AHAH电池。电池。（4 4）举例：）举例： 现有现有6 6kVA UPSkVA UPS，100%100%载，延时载，延时4 4小时，配多大电池？小时，配多大电池？ 1） 观 察 机 房 的 空 调 运 行 是 否 正 常 ， 机 房 温 度 是 否 较 高 ， 如 果 温 度 超 过 40度 ， 请 立 即 设 法 解 决 ； 2） 观 察 机 房 是 否 潮 湿 ， 如 果 湿 度 超 过 90%， 或 身 体 明 显 感 觉 到 湿 度 较 大 ， 应 启 动 抽 湿 设 备 ； 3） 观 察 机 房 的 灰 尘

17、 等 情 况 ， 如 果 有 不 利 于 安 全 运 行 的 因 素 应 及 时 排 除 。 4） 检 查 交 流 供 电 情 况 ， 看 是 否 有 超 压 、 超 频 的 迹 象 。 1 1、 环环 境境 检检 查查 1）检查面板上无故障指示灯亮，蜂鸣器未发出异常叫声， 1/2/3KVA LED显示灯是否闪烁。 6/10KVA LCD显示板上有无告警显示。 2）按“关机”键，检查蜂鸣器和面板指示灯是否由市电转 到旁路指示。 3）按“开机/消音”键，检查UPS自检是否正常无告警，面 板供电和逆变指示灯亮、旁路指示灯亮熄。 1/2/3KVA LED显示状态是否正常。 6/10KVA LCD显示

18、信息是否正常。 2 2、功功能能检检测测 4）在逆变运行后，将交流输入开关断开，,UPS应转到电池 供电模式，电池指示灯应亮，并伴有每3秒鸣叫一声的报 警声，电池放电两分钟后，打开交流输入开关，电池指示 灯应熄灭，市电指示灯亮，蜂鸣器静音。 6/10KVA LCD显示板上上信息显示正确、切换正常。 5）在上述操作过程中，负载均应正常供电，无间断现象。 6) 打开机箱的侧板，检查防雷板上防雷压敏电阻、保险管 是否良好。 7) 长延时机，对外接电池进行逐节检查。功能检测（续）3 3、使用注意事项：、使用注意事项：（1）、UPS实际可带的负载量是与负载的功率因数密切相关的。 UPS的额定功率是在功率

19、因数为0.7下给出的。 当负载为纯电阻性或微电感性时，实际输出功率小于标称输 出功率。即：1KVA的UPS带纯阻性负载只能带700W。 UPS不宜带电感性负载。 3 3、使用注意事项：、使用注意事项：（2）、UPS不易过度轻载运行。原因：因为在极度轻载运行条件下，市电停电，使UPS一直工作 到电池保护后自动关机，就会造成电池组在小电流放电下 被深度放电，此情况过多，就会造成电池组损坏。 蓄电池的放电速率与放电深度的关系： 放电电流越小，蓄电池放出的的容量越大。 蓄电池的终止电压与放电电流的关系： 放电电流越小，允许的终止电压越高。3 3、使用注意事项：、使用注意事项：（ 3）、严禁带可控硅负载

20、，可控硅桥式整流型或半波整流型负载， 否则会损坏UPS内部功率器件。 包括：空调、电风扇、电冰箱、打印机等。3 3、使用注意事项：、使用注意事项：（7）对于交流输入的极性千万不要接反。 接反后，UPS的外接电池端子会有危险电压， 会使对零地电压要求高的负载工作不正常。 3 3、使用注意事项：、使用注意事项：（ 4）UPS不宜带载开机和关机。 对于无延时启动UPS，带载开机瞬间烧毁逆变器的驱动元件。 （5）UPS不宜工作在严重污染的电网中。 对在线式而言，使同步电路反复处于市电强制同步和失锁不同 步的切换状态中，使同步回路输出的PWM波产生强烈相位摆动， 易引发故障。 （6）减少开机、关机的次数。 在线式UPS故障高发期在用户频繁开关机、带载逆变供电 转到旁路供电期间。 3 3、使用注意事项：、使用注意事项：（8）蓄电池的使用A、对于蓄电池长期只充不放电的UP