UPS设备知识使用培训

1、UPS设备知识使用培训目录TOC o 1-2 h u HYPERLINK l _Toc20817 1.1 UPS的工作原理 PAGEREF _Toc20817 1 HYPERLINK l _Toc19676 1.2 UPS基本维护原则 PAGEREF _Toc19676 2 HYPERLINK l _Toc13704 1.3 UPS日常维护的内容以及注意事项 PAGEREF _Toc13704 2 HYPERLINK l _Toc21963 1.4 定期检查UPS设备内部元器件的外观，是否有异常变化 PAGEREF _Toc21963 3 HYPERLINK l _Toc24986 1.5 定

2、期检查 UPS 各主要模块和风扇电机的运行温度 PAGEREF _Toc24986 3 HYPERLINK l _Toc17943 1.6 保持机器清洁，定期清洁散热风口、风扇及滤网 PAGEREF _Toc17943 3 HYPERLINK l _Toc22484 1.7 定期检查并记录 UPS 控制面板中的各项运行参数 PAGEREF _Toc22484 4 HYPERLINK l _Toc8238 1.8 UPS在切换过程中的操作步骤以及应急处理办法 PAGEREF _Toc8238 6 HYPERLINK l _Toc23774 1.9 UPS设备的整流原理 PAGEREF _Toc2

3、3774 7 HYPERLINK l _Toc31300 1.10 UPS设备的逆变原理 PAGEREF _Toc31300 7 HYPERLINK l _Toc10652 1.11 UPS设备的产品分类 PAGEREF _Toc10652 7 HYPERLINK l _Toc16171 1.11.1 按照供电系统分类 PAGEREF _Toc16171 7 HYPERLINK l _Toc9515 1.11.2 按照后备时间分类 PAGEREF _Toc9515 8 HYPERLINK l _Toc2765 1.11.3 按照输入/输出分类 PAGEREF _Toc2765 9 HYPERL

4、INK l _Toc12272 1.12 UPS电池的维护，包括定期巡检，放电测试等 PAGEREF _Toc12272 9 HYPERLINK l _Toc10142 1.13 UPS设备的供电方案（单机在线或并机冗余方式） PAGEREF _Toc10142 11UPS的工作原理市电正常时，市电经整流器整流为直流电供应给逆变器，同时向电池充电。逆变器把直流电逆变为正弦交流电，经输出变压器变压后向负载供电。市电中断时，由电池向逆变器供电，逆变器把直流电逆变为正弦交流电，经输出变压器变压后向负载供电。图 3-1 UPS的工作原理在市电断电或者输入市电的电压或频率超出允许范围时，整流器自动关闭。

5、此时，由蓄电池组提供的直流电经逆变器转化为纯净的交流电并提供给负载。UPS基本维护原则每半年检查UPS输入、输出和电池的接线端子一次，仔细查看、测量接触是否良好；定期检查散热风扇的工作状态，防止被杂物堵住出风口。如有损坏，应进行更换；定期检查电池电压、容量及UPS的工作状态。详细查看UPS面板的LED、LCD，仔细听UPS发出的声音，一发现异常情况，立即查找原因或寻求服务；若市电电网较好，市电从不出现中断，则需每半年让电池放电一次，以激活电池。具体做法是：断开UPS的市电输入空气开关，让UPS处于电池放电状态一段时间，然后合上UPS的市电输入空气开关，恢复到市电供电状态。电池放电的时间约为后备

6、时间的1/41/3。UPS日常维护的内容以及注意事项频繁开关机会使UPS经常工作在不稳定的状态，容量导致UPS或负载设备的损坏，所以应避免对UPS的频繁开关。UPS使用前，应注意检查负载是否合适，UPS负荷控制在满载功率的70%80%为宜，并且不要将感性负载接到UPS的输出端。若用户在市电停电期间使用发电机供电，应保证发电机功率大于两倍UPS额定功率。市电停电要接发电机时，先启动发电机，等发电机工作稳定后方可接入UPS，否则有可能造成UPS或负载设备损坏， 同样，关发电机前必须先把UPS与发电机断开。不同容量、不同类型、不同制造厂家及不同新旧的电池严禁混合使用。电池的清洁请用水或温水浸湿的棉布

7、擦拭。不要用汽油、香蕉水等有机溶剂或油类进行清洗，另外请避免使用化纤布。电池的更换请在电池寿命终止之前进行，以防止负载突然断电的事情发生。定期检查UPS设备内部元器件的外观，是否有异常变化当负载超载、短路或者逆变器故障时，为了保证不中断对负载的供电，静态旁开关动作，由市电直接向负载供电。维修或测试时，为了安全操作，将维修旁路开关闭合，由市电直接向负载供电。把UPS系统隔离，这种切换可保证在UPS检修或测试时对负载的不间断供电。定期检查 UPS 各主要模块和风扇电机的运行温度在UPS中，仅在用于冷却功率驱动器件的散热风扇中存在有可动的机械部件，其余部件由固态电子元件构成，且风扇都是长寿命设计的，

8、因此不存在磨损的问题。基于上述原因，除确保UPS总是运行在恒温和洁净工作环境之外，还要经常记录和定期巡视，大量的电厂、石化UPS客户运行实践表明，如果用户能执行有序的维护操作和执行及时的UPS运行记录检查，则可确保UPS时刻运行在最佳状态。定期及时完整的观察运行维护记录，可及早的发现可能导致出现严重事故的隐患或苗头。保持机器清洁，定期清洁散热风口、风扇及滤网现场观察UPS显示控制操作面板，确认液晶显示面板上的各项图形显示单元都处于正常运行状态，所有电源的运行参数都处于正常值范围内，在显示的记录内没有出现任何故障和报警信息。检查是否有明显的过热痕迹。观察UPS所带负载量，和电池后备时间是否有变化

9、，如有变化检查有无增加负载、负载现在的运行情况和负载是否有不明故障。听听音响噪音是否有可疑的变化，特别注意听UPS的输入、输出隔离变压器的响声，当出现异常的“吱吱声”时，则可能存在接触不良或匝间绕组绝缘不良。当出现有低频的“钹钹声”可能变压器有偏磁现象。确保位于机柜上的风扇的排空气的过滤网没有任何堵塞物。当发现UPS的输出电压异常升高时，应检查UPS的滤波电容是否完好，如有可能，记录上述巡检结果，分析是否有任何明显的偏离正常运行状态的事情发生。在UPS显示控制操作面板，执行下述的检测任务并将相关的数据记录下来：测量和记录：蓄电池组的浮充电压值(如果是电厂用户接220V直流系统，可检测逆止二极管

10、性能是否完好。)测量和记录：蓄电池的充电电流。测量和记录：UPS的输入、输出电压。测量和记录：UPS的输入、输出线电流。所有测量结果，要与面板上的参数进行比较。如果发现在此次测量中所测量的数值与前次所记录的值存在有明显的差别时，应设法查明和记录究竟有什么样的新增负载(负载的大小、类型及安装地点)被连接到UPS的输出端或从用户的负载总线上被撤掉。实践证明，对维护、维修工程技术人员来讲，这些信息和资料对他们日后处理问题十分有用。如果发现有任何明显偏离过去所测量到的电源运行参数值，但又找不到合理的原因时，最好同我们的售后服务部门联系，寻求技术支援，我们十分乐意时刻响应你的咨询。定期检查并记录 UPS

11、 控制面板中的各项运行参数1、对存放重要信息的计算机进行重点保护。由于每台计算机都有可能因电源电压不稳定或者其他原因引起计算机在使用过程中突然掉电，对于普通计算机来说，这种突然掉电可能是再平常不过的事情了，但如果对那些存放有重要信息的计算机来说，突然掉电可能会给用户带来不可估量的损失。因此从保护的实用价值角度出发，用户应该只对那些少数的重要计算机进行电源保护，以便让UPS电源物有所值。2、根据保护对象选择合适的UPS。如果选购UPS电源是为了保护存放有重要信息的普通计算机，那么必须确保UPS能提供小于300V的保护电压，这样在市电出现停电的时刻，UPS能瞬间完成切换到后备用电源的过程，使计算机

12、在短时断电时仍能顺畅运行，不会出现数据丢失和系统关闭现象。在超长市电电源中断的情况下，UPS设备可以启动电源管理软件实现安全的计算机系统关闭过程，也保证数据的完整性;这样UPS不仅保护PC的硬件，也保护了硬件内的数据。如果选购的UPS是为了保护网络服务器，那么选购的UPS除了要具有防浪涌电压、有可充电电池等功能外，还具有防止数据线浪涌的功能，以确保UPS在市电电网停电的情况下可在全负载条件下运行至少5分钟，从而避免网络交换设备不受市电的干扰，另外服务器的UPS最好还要有智能电池管理功能。3、不能长期按照额定功率来运行UPS。在许多人看来，要充分发挥UPS的功效的话，就应该让UPS一直处于额定功

13、率状态下运行，这样的话虽然正确，但是如果UPS长期满载运行可能会大大缩短UPS的使用寿命。UPS使用的原则应该是让UPS尽量用到最需要的地方，而不是把一些根本就没有必要进行电源保护的设备都连接到UPS上，这样只能额外加重UPS的运行负担，让UPS电源在不知不觉中“老死”。正确的做法是适度控制好UPS电源的连接负载，保证UPS的负载量不超过其额定功率的85%，也就是说用户可以将UPS电源控制柜后面的几个接口适当地保持空闲状态。当然大家也没有必要让UPS电源过分低载运行，这样UPS电源就会失去购买价值了。4、后备式UPS不适宜用在对电源敏感的设备上。后备式UPS平时处于蓄电池充电状态，在停电时逆变

14、器紧急切换到工作状态，将电池提供的直流电转变为稳定的交流电输出，不过这种UPS存在一个切换时间问题，因此不适合用在对电源敏感的设备保护上。因为尽管这种UPS切换时间很短，但对电源敏感的设备，例如一些控制精度非常高的设备来说，不但要求电源电压要持续，而且还必须稳定，一旦电源有微小的波动，其工作状态就能发生很大的变化。5、应确保与UPS相连的配电柜使用的是空气开关。为了确保UPS电源的使用安全，我们还必须注意与UPS相连的配电柜的使用开关，因为如果接UPS的配电柜采用普通的老式闸刀开关，这种开关在接通或者断开电源的一刹那有拉弧现象，这种现象会产生突发尖端电流从而对市电电网产生额外的干扰;而如果配电

15、柜采用新式的空气开关的话，就可以利用该开关的消弧功能来避免拉弧现象，从而确保市电电网的稳定性。另外旧式开关由于采用的是熔断式保险丝，在电流响应方面比较迟钝，这样一旦遇到短路或者其他特殊情况时，就不容易及时切断电源。6、保护服务器的UPS电源最好具有智能管理功能。由于服务器是一个网络中的核心，网络中所有重要的信息全部存放在服务器中，一旦服务器发生什么意外的话，整个网络可能就处于瘫痪状态，由此可见保护服务器是多么的重要。为了能及时对服务器的任何异常作出响应，这就要求与服务器相连接的山特UPS具有一些智能管理功能，例如对服务器的供电能进行自动管理和调整，或者说当电源遇到突发故障时，UPS能自动关闭服

16、务器的操作系统并关闭其电源，另外UPS的智能功能还包括将服务器的有关信息通过网络传递给操作系统或网络管理员，以便服务器管理人员能即时进行远程控制和管理。7、让蓄电池工作在合适的环境中。在普通人眼中，UPS电源就是那个密封式的铅酸蓄电池柜;其实铅酸蓄电池只不过是UPS电源的供电部分，它的另一部分是电源控制柜。对于电源控制部分，我们倒是没什么需要维护的，但对于那些密封在柜内的铅酸蓄电池我们能做些什么维护工作呢?其实，对蓄电池所做的维护工作最重要的就是让蓄电池工作在合适的环境中，因为蓄电池对工作环境的温度有较高要求，温度适宜可以让蓄电池发挥出最佳潜能，相反蓄电池的功效就不能得到很好的利用，而且还会延

17、长蓄电池的使用寿命。为此，我们尽可能地让蓄电池的工作温度保证在25左右，如果温度过高会缩短蓄电池使用寿命，温度太低了，山特UPS将达不到标称的延时。另外在组装蓄电池时，要千万注意不能将安装时数不同、出厂品牌不同的电池混合使用，这样会让UPS电源的实际使用效果大打折扣。UPS在切换过程中的操作步骤以及应急处理办法正常运行时，UPS处于ON状态，此时bypass和开关断开，开关、闭合。更换电池时，需断开UPS电池电路，由市电直接给DCS供电。步骤如下： UPS切换至OFF，bypass闭合；闭合开关；断开开关；断开开关；此时供电电路即切换至市电直接供给DCS等设备。当电池换好后，电路切换操作步骤如

18、下： UPS切换至ON，bypass断开；闭合开关；此时用万用表测量UPS输出端电压，看UPS输出是否正常，若正常进行下一步；闭合开关；断开开关；此时供电电路即切换至由UPS给DCS供电。UPS设备的整流原理AC- DC 变换: 将电网来的交流电经自耦变压器降压、全波整流、滤波变为直流电压, 供给逆变电路。AC- DC 输入有软启动电路, 可避免开机时对电网的冲击。UPS设备的逆变原理DC- AC 逆变电路: 采用大功率IGBT 模块全桥逆变电路, 具有很大的功率富余量, 在输出动态范围内输出阻抗特别小, 具有快速响应特性。由于采用高频调制限流技术和快速短路保护技术, 使逆变器无论是供电电压瞬

19、变还是负载冲击或短路, 均可安全可靠地工作。 UPS设备的产品分类按照供电系统分类（1）后备式UPS早期的后备式UPS 在市电供电正常时，市电直接通过交流旁路和转换开关向负载供电，交流旁路相当于一条供电回路，逆变器不工作，此时供电效率高但质量差。近年出台的后备式UPS 往往在交流旁路上配置了交流稳压电路和滤波电路加以改善。当市电异常（市电电压、频率超出后备式UPS 允许的输入范围或市电中断）时，后备式UPS 通过转换开关切换到由蓄电池提供电能的状态，逆变器进入工作状态，此时输出波形为交流正弦波或方波。后备式UPS 存在切换时间，一般为410ms，但对一般的计算机设备的工作不会造成影响。(2)在

20、线式UPS在线式UPS 一般采用双变换模式。当市电正常时，在线式UPS 输入交流电，通过充电电路对蓄电池进行充电，同时AC/DC 电路将交流电转换为直流电，然后通过脉冲宽度调制技术，由逆变器再将直流电逆变成正弦波交流电供给负载，起到无级稳压的作用。而当市电中断时，后备蓄电池开始工作，此时蓄电池储存的电能通过逆变器变换成交流正弦波或方波并供给负载，因此无论是在市电供电正常时还是在市电中断由蓄电池逆变供电期间，逆变器始终处于工作状态，这就从根本上消除了来自电网的电压波动和干扰对负载的影响，真正实现了对负载的无干扰、稳压、稳频以及零转换时间。（3）串并联调整式UPS串并联调整式 UPS 多采用双逆变

21、电压补偿技术也称为Delta 技术，它成功地将交流稳压技术中的电压补偿原理运用到UPS 的主电路中。当市电正常时，两组逆变器只对输入电压与输出电压的差值进行调整和补偿，逆变器承担的最大功率仅为输出功率的20%，所以功率强度很小，功率余量大，这就增强了UPS 的输出能力和过载能力，不再对负载电流波峰系数予以限制，可从容地对付冲击性负载，也不再对负载功能因数进行限制，输出有功功率可以等于标定的KVA 值。（4）在线互动式UPS在线互动式UPS 是介于后备式UPS 和在线式UPS 工作方式之间的UPS 设备，它集中了后备式UPS 效率高和在线式UPS 供电质量高的优点。在线互动式UPS 的逆变器一直

22、处于工作状态，具有双向功能：在市电正常时，UPS 的逆变器处于反向工作状态，给蓄电池组充电，起充电器的作用；在市电异常时，逆变器立刻转入逆变工作状态，将蓄电池组的直流电转换为交流正弦波输出。在线互动式UPS 也有转换时间，但比后备式UPS 短，保护功能较强。另外，它还采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能。按照后备时间分类（1）标准机配备有内置蓄电池组的UPS 称为标准机。一般配置蓄电池容量较小，用于短时间供电（如5-15 分钟），使用户及时保存数据和系统正常关机。由于受体积和重量的限制，标准机仅局限于中、小功率的UPS。（2）长效机需外接蓄电池组的UPS 称为长效机，长

23、效机的容量从几百伏安到几十千伏安可供选择。在实际应用中长效机有着很大的机动性，用户可以根据自己所需后备时间的长短来确定采用何种容量的蓄电池。按照输入/输出分类根据输入/输出方式，可分为单相输入/单相输出UPS、三相输入/单相输出UPS 和三相输入/三相输出UPS。小功率UPS 都采用单相输入/单相输出方式，而中、大功率UPS 多采用三相输入/单相输出和三相输入/三相输出方式，对于用户来说，采用三相供电时市电配电和负载配电比较容易，每一相都承载一部分负载电流。UPS电池的维护，包括定期巡检，放电测试等UPS电源日常维护和检修步骤之 定期维护 (3) 年检。每年除对UPS进行一次彻底的清扫去垢之外

24、，还应执行下述的维修检查。由于在执行“年检”操作时，可能会涉及到UPS机内的高压部件。一般来说，应由能充分理解高压部件工作原理的、并经原厂培训过的工程师来执行将负载从UPS逆变器供电通道上切换到维修旁路供电通道上的重要操作。至关重要的是：应按下述操作步骤，将UPS电源置于完全停机状态，还应完全切断市电电源、交流旁路电源和蓄电池等输入电源的供电通道。首先按上述的“周检”操作方法对UPS进行检查。按照所推荐的关机操作程序，将UPS置于关机状态。将UPS的外接市电电源的输入开关切断(配有旁路稳压稳压装置的系统，还要切断交流旁路的输入电源)和切断蓄电池组的输入开关。采用检查在市电输入接线端，电池组输入

25、接线端和UPS输入接线端是否有电压的办法来确认UPS已被置于完全的断电状态(配有旁路稳压稳压装置的系统，还应检查交流旁路电源的输入接线端)。由于UPS三相主输入端有滤波电容，断电后端子间有可致命的高压存在，应逐相对地放电，检查确认无电后，在对其进行操作，加固工作。打开UPS机柜上的安全门，检查UPS内部部件是否完好。仔细检查UPS中各功率驱动元件和印刷电路插件板，应特别注意观察一下部件。电解电容器：检查是否有漏液，“冒顶”和膨胀等现象变压器线圈及连接部件和扼流圈：检查是否有过热色变和分层脱落等现象，并确定所有电力电缆紧固连接端都被牢固的连接。电缆和接线端子：检查电缆的外皮是否有龟裂、掉渣、擦伤和破损。检查所有位于印刷板电路上的插件是否接触牢固可靠，板间的排线连接有无异常。检查所有的电源保险丝的完好程度及是否安装牢固。印刷板电路：检查所以电路板的洁净度及电路的完整性，检查旁路、整流和逆变的控制电源供应板原器