ups电源标准化操作规程

ups电源标准化操作规程

目录

1.1不间断电源（UPS）的使用与维护........................1

1.2UPS的使用与维护.....................................12

1.3UPS的运行与管理.....................................18

1.4中小型UPS的安装调试................................23

1.1不间断电源（UPS）的使用与维护

1.1.I交流不间断电源（UPS）常用技术参数

1、设备运行条件

①环境温度：0~40℃。

②相对湿度：W95%（25℃,无凝露）。

2、输入指标

①额定电压：220/380VAe（主输入电源为三相三线，旁路输入电源为三相四线）。

②额定频率：50Hzo

③输入电压允许变动范围：T5%~+10%。

④输入频率允许变动范围：±5%。

⑤功率因数：＞0.8（满负荷）。

⑥电压谐波失真度：W5%。

⑦功率软启动：10~15s内爬升到额定功率。

3、整流器输出指标

①额定电压：按产品技术条件。

②稳压精度：土1%。

③电压可调范围：(2.00Xn~2.40Xn)Vdcn一单体电池只数。

4、逆变器输入指标

电压范围：(1170Xn~2.40Xn)Vdcn一单体电池只数。

5、逆变器输出指标

(1)额定电压：220/380V(三相四线)。

(2)输出电压可调范围：士5%。

(3)额定频率：50Hzo

(4)稳压精度：稳态：W±l%；瞬态：W±5%。

(5)瞬态电压恢复时间：W50ms。

(6)频率精度：土0.1%(内同步)。

(7)频率同步范围：±0.5,±1,±1.5,±2Hz(可调)。

(8)频率调节速率：0.rilHz/So

(9)电压波形失真度：单谐波：W3%；总谐波：W5%。

(10)三相输出电压不平衡度：〈±1%(平衡负载)；

<±3%(50%不平衡负载)；<±5%(100%不平衡负载)

(11)三相输出电压相位偏移：〈±1。(平衡负载)；〈±3。(不平衡负载)。

(12)过载能力:10min(125%额定电流)；10s(150%额定电流)。

(13)限流：100%~H0%额定电流可调。

(14)负载功率因数：0.8(滞后)。

6、噪声：W60~70dB(A)(距离设备1m处)

7、效率：三90%(满载时)

8、静态开关指标

①过载能力：100ms(10倍额定电流)；

②转换时间：Wlms。

9、蓄电池

①阀控式密封铅酸蓄电池：每台UPS各接一组；

②浮充电压允差：1%;

③浮充电压：2.23~2.27V/单体；

④均充电压：2.3—2.4V/单体；

⑤放电终止电压：1.67~1.7V/单体；

⑥寿命：浮充运行情况下不低于10年（25℃）。

10、电磁干扰：符合GB9254或CISPR22标准要求

11、防雷要求

UPS输入端应提供可靠的雷击浪涌保护装置，在下列模拟雷电波发生时，保护装

置应起保护作用，使得设备不被损坏：电压脉冲10/700us,5kV；电流脉冲8

/20us,20kAo

12、UPS应具有遥控、遥信、遥测功能，具有电池监测及保护系统

通信内容包括：输入电源故障、整流器故障、逆变器故障、工作方式（整流器、

逆变器、旁路）、同步方式（内同步、外同步）、直流电压低、直流电压高。

UPS的所有告警信号应通过继电器干节点引至UPS的端子板上。

1.1.2UPS的日常维护及方法

周期交换局及其他局（站）基站及光缆无人站

清洁设备、现场检查。

1.检查告警指示、显示功能。

月2.检查继电器、断路器、风扇是否正

常。

3.电压电流显示

4.负载均分性能。

5.测量直流熔断器压降或温升。

6.整流器直流母线交流纹波电压。1.检查告警指示、显示功能。

7.测试中性线电流2.检查继电器、断路器、风扇是否

季8.检查防雷保护。正常。

9.检查接线端子的接触是否良好3.电压电流显示

10.检查开关、接触器件接触是否良4.负载均分性能。

好。5.检查自动功能和三遥功能。

6.测试中性电流

7.检查防雷保护。

8.测量直流熔断器压降或温升。

9.清洁设备、现场检查。

年11.核对性放电试验。10.核对性放电试验。

维护方法：

项目1:告警指示、显示功能；

检测标准：发生故障必须告警，且在相应的设备和监控单元均应有声、光告

警。运行设备应无声、光告警现象，设备表面的各种指示灯点亮应正常，如有告

警及时排除；

检测方法：对现场可试验项抽样检查，可模拟试验项目包括：

1.交流停电；

2.交流输出空开跳闸；

3.防雷器损坏或防雷空开跳闸；

项目2:检查继电器、断路器、风扇是否正常：

检测标准：应符合各设备的机械性能和电气性能的要求，风扇转动无异常响

声。

处理方法：当风扇出现异常响声，进行灰尘清理，严重时更换风扇。清洁、

更换风扇时必须关闭UPS,在UPS停机状态下进行清洁更换工作。（风扇预期工

作时间一般2万-4万小时）

项目3:电压电流显示

检测标准：输出电压、输出电流、显示屏显示各相输出电压，三相电压不平

衡2-3V最大不超过5V,并机电压平衡度为±0.1-0.5V；

检测方法：显示单元、读取各相电压、电流值进行判断。

项目4:负荷均分性能

检测标准：1+1UPS设备之间的输出电流不平衡度低于±5%。

检测方法：通过观察各UPS设备上的输出电流显示值，计算不平衡度，经验

计算方法为：

［（最大电流一最小电流）/额定电流］X100%W5%

处理方法：当出现UPS设备之间输出电流分配不均衡时，及时与UPS厂商

联系，调查历史记录。

项目5:测量直流熔断器压降或温升。

检测标准：温升小于80℃；压降：1000A以下，每百安培小于等于5mV,1000A

以上，每百安培小于等于3mV。

检测方法：①通过红外点温仪测量熔断器温升；②数字万用表的直流毫伏档

进行测量。

处理方法：当出现不正常是应使用直流钳形表测量负载实际的电流值，检查

熔断器配置是否符合规程的要求，熔断器接头有无松动等。

项目6:整流器直流母线交流纹波电压指标

检测标准：纹波电压不大于3V（六脉冲）

检测方法：使用数字万用表交流20V档，接在蓄电池组输出保护空气开关正

负极两端测量，（检查整流器整流纹波）或通过红外点温仪测量滤波电容的外壳

温升，检测电池组的浮充电流是否有异常变化。

处理方法：当UPS并机系统出现偶发性的“逆变器输出限流”报警/IT设备

输入开关出现偶发性的“误操作”时应急时地同UPS厂商联系，调查历史记录。

项目7:测试中心线电流、零地电压。

检测标准：检测三相输出平衡度，中心线电流是相电流的1/2,负载越小

电流比值越小。

测试方法：使用三相电力质量分析仪进行测试。

零地/电压测试：使用数字万用表交流20V档，表笔接交流

地和保护地，测量两地之间环流电压，该电压小于IV。

零对地电位升高易发生IT设备CPU损坏，IT设备死机，主要原因电流谐波

分量曾大干扰影响。

处理方法：检查测试联合接地系统接地电阻，接地电阻小于1Q。

电流谐波不仅是电源系统产生的干扰，IT设备也是产生。

谐波的来源之一，因它产生的谐波与电源设备谐波相同，产生共摸谐波，为

此IT设备与供电设备的距离越短越好，必要时增加电力电缆的截面积，IT设备

增配PPC净化接地系统。

项目8:检查防雷保护。

检测标准：C级防雷器正常（正常时监视窗口为绿色，损坏时变为红色）、

防雷空开在“合”位置；D级防雷器绿色指示灯亮。

处理方法：检查防雷器SPD系统（包括SPD阀片、空气开关及相关连接线、

接地线等）进行全面检查，发现异常及时进行修复、处理。当发现SPD的状态显

示窗口已显示失效时，应及时更换。

项目10：检查开关、接触器件接触是否良好。

检测标准：通过查看节点是否明亮有无松动的情况，检查开关、接触器件接

触是否良好。

处理方法：进行紧固、处理。

项目11：核对性放电试验。

检测标准：利用在线容量测试仪或用假负载放电，放出标称容量的30-40%,

容量存量80%以上，视为合格电池。

处理方法：对放电试验过程中的各项参数进行记录储存，发现落后蓄电池进

行相应处理。

1.1.3一般故障处理流程

a.消音；

b.观察配电单元的故障指示灯，根据模块的故障指示灯进行故障的初步定

位；

c.进入显示屏进行故障信息查询；

d.记录配电单元面板故障指示灯的状态，监控模块所有故障信息及模块面

板故障、保护指示灯状态；

e.故障分类。（直流、交流、逆变器、电池、监控）；

f.根据故障类型分析故障的原因（依次考虑：参数设置错误一地址错误一

通信线连接是否正常一信号采集线连接是否正常一模块故障一板件、器

件故障）；

g.进行相应的故障处理；

h.记录下处理的步骤及处理过程中实测的相关数据；

i.再进行一次信息查询，确认所有故障已排除；

1.1.4UPS的开机与关机步骤

（一）开机

检查交流输入的零火线、外接电池的电压大小、方向是否正确；

（2）先合电池输入开关，再合市电输入开关，使UPS工作于旁路供电状态；

（3）在旁路供电情况下逐步切入负载；

（3）按开机键启动逆变器，UPS处于逆变供电状态。

UPS安装完毕后，向负载供电时，一定要按开机键使UPS处于逆变工作状态

向负载供电，否则UPS旁路工作在市电掉电后无法切换到电池逆变供电，从而造

成负载供电中断。

（二）关机

（1）断开负载，按关机键使UPS处于旁路工作模式；

（2）在旁路工作情况下，切断输入市电关机；

（3）断开外接电池箱输入开关。

1.1.5其他相关内容

UPS配置与计算：

（-）UPS蓄电池容量计算

蓄电池必须在一段时间内供电给逆变器，并且在额定负载下，其电压不应下

降到逆变器所能允许的最低电压以下。由于蓄电池的实际可供使用容量与放电电

流大小、蓄电池工作环境温度、蓄电池存储时间的长短、负载种类和特性（电阻

性、电容性、电感性）等因素密切相关，只有在充分考虑这些因素之后，才能正

确选择和确定蓄电池可供使用容量与蓄电池标称容量的比率

（二）交流不间断电源（UPS）设备选择

采用交流不间断电源设备时，其容量应按最大负荷功率确定。备用设备的配

置，应根据通信负荷的重要性确定。主要应考虑以下方面：

1、UPS电源的型号选择

UPS电源的型号选择，应根据实际情况确定。要得到一个合适的性价比，必

须对各种性能的UPS进行比较。下面对各种型号的UPS功能再进一步叙述：

（1）在线式正弦波输出UPS电源的主要特点

由于在线式UPS电源无论是在市电供电正常时，还是在市电供电中断由机内

蓄电池向逆变器供电期间，它对负载（微型计算机）的供电均是由UPS电源的逆

变器提供的。正因为如此，这就从根本上完全消除了来自市电电网的任何电压波

动和干扰对负载工作的影响，真正实现了对负载的无干扰稳压供电。

在线式UPS电源输出的正弦波的波形失真系数最小。目前，一般市售产品的

波形失真系数均在〈3%的范围内。

当市电供电中断时，在线式UPS电源能实现对负载的真正的不间断供电。这

是由于只要机内蓄电池能向UPS电源逆变器提供能量，当市电供电中断时，在线

式UPS电源如同市电供电正常时一样，它都是由逆变器向负载供电，在UPS电源

内部并没有产生任何转换动作。

在线式UPS电源同后备式UPS电源相比，具有优良的输出电压瞬变特性。一

般在100%加载或100%负载减载时,瞬态稳压精度W±5%,恢复时间小于50ms。

在线式UPS电源一般都采用20kHz以上的PWM脉冲宽度调制技术工作，所以

一般其噪音都比较小且小于50dBo

在线式UPS电源的控制线路设计中，由于采用了输入变压器、输出变压器及

光电耦合器件等技术手段，将“强电”驱动部分与“弱电”控制线路部分从电的

角度隔离开来，因而线路工作的可靠性得到了极大的提高。这种UPS电源的故障

率一般都很低。

⑵后备式正弦波输出UPS电源的主要特点

由于在后备式正弦波输出UPS电源的线路设计中采用了抗干扰式分级调压

稳压技术，因而，当市电供电正常以及外界市电电压在180〜250V之间变化时,

它都能向微型计算机提供抗电网高频干扰的稳压电源，它的电压稳定度一般在

220V±5%左右。然而，后备式UPS电源仅仅在由蓄电池供电的时间内（一般为

15min）,才有可能向负载提供高质量的无干扰的正弦波交流电。

后备式正弦波输出的UPS电源的正弦波波形失真系数可以达到〈5%左右。一

般说来,后备式不间断电源的负载过轻时，其正弦波的波形失真系数要有所增大。

因此，一般希望将UPS电源的负载用到其额定值的30%以上。

后备式正弦波UPS电源在它的控制线路中采用50Hz市电同步技术，因而它

在一定程度上解决了当UPS电源在市电供电一一逆变器供电之间进行相互转换

时出现的交流电同步转换问题。目前，市售产品的转换时间大约为4ms左右。也

就是说，当这类UPS电源在从市电供电向逆变器供电进行转换时，对负载而言，

它大约有4ms左右的中断供电（主要来源于继电器的转换时间），但其中断时间小

于微型计算机所允许的10ms要求。

后备式正弦波输出的UPS电源处于由市电供电时，由于市电是直接通过抗干

扰滤波器对负载供电的，因此噪音较小。但当UPS电源处于逆变器工作时，由于

其PWM脉宽调制频率一般为8kHz左右，因此噪音偏大。一般噪音平均为55dB

左右。

在后备式正弦波输出UPS电源的产品说明书中，一般没有给出输出电压瞬变

特性指标。

（3）后备式方波输出UPS电源特点

后备式方波输出UPS电源一般也采用了抗干扰式分级调压稳压技术，因而在

外界市电电压在180~250V之间变化时，它仍能向微型计算机提供抗网干扰的稳

压电源，它的电压稳度在220V±5%左右。和后备式正弦波输出UPS电源不同，

在市电中断时，这种UPS电源向负载提供的交流电是方波而不是正弦波。一般其

方波电压输出的有效值的稳定度仍可达220V土5%的要求。

后备式方波输出UPS电源的逆变器的方波脉冲宽度和峰值是负载电流的函

数：UPS电源的负载越重，方波脉冲的宽度越宽，而方波脉冲的峰值越小。当UPS

电源空载时，方波脉冲的宽度最窄，方波的峰值最大（311V左右）。因此这种UPS

电源在从市电供电刚转换到逆变器供电的瞬间，负载会承受到相当严峻的电压冲

击。同时，由于方波输出中包含有大量的高次谐波分量，所以相对于正弦波输出

的UPS电源而言，负载的整流滤波电容将要承受较大的容性电流冲击。

由于后备式方波输出UPS电源造价较低，在线路设计上没有使用50Hz市电

同步技术，因此在进行市电供电一一逆变器供电转换过程中，有可能出现瞬时的

交流电短路问题，有时甚至可能使负载在转换瞬间承受到接近于电源电压2倍的

电压冲击。另外，由于在方波输出时，在它的正、负方波电压脉冲之间有可能出

现近5ms的零电压期间，如果再加上继电器的4ms的转换时间，在最坏情况下，

方波输出的UPS电源在市电供电一一逆变器供电转换过程中，可能出现9ms的供

电中断时间。也就是说，这种类型UPS电源的转换时间的长短带有很大的偶然性,

其变化范围为4-9ms之间。因此，这种电源的供电中断时间的长短是个变量，而

且它不是用户所能控制的。

后备式方波输出UPS电源不管是处于市电供电还是逆变器供电状态，它的

50Hz市电和脉宽调制方波脉冲的工作频率都是50Hz,所以这种UPS电源的噪音

较小。

2、负载容量、负载功率因数和UPS的波峰因数选择

选购UPS时，首先要知道负载的总容量，同时我们还要考虑负载的功率因数,

才能确定UPS的标准功率容量。UPS额定容量一般是在考虑负载功率因数为0.8

的情况下制定的，UPS负载中有计算机负载，而计算机负载内部电源大都是采用

开关式电源，在这种开关电源负载下，实际功率是各瞬时电压值与瞬时电流值乘

积之平均。因此，瞬时功率（峰值功率）很高，但平均实际功率都很小，故一般

UPS在开关电源作负载时，功率因数只能达到0.6~0.65左右，而市场上的各种

UPS负载功率因数指标为0.8,若按此指标选购的UPS电源来带动开关电源负载，

势必造成UPS损坏。因此，在选择UPS的容量时，一定要考虑功率因数（或波峰

因数）。由于负载的功率因数很难计算，故在UPS技术规范上，要求UPS有波峰

因数比这个极其重要的指标，波峰因数越高，UPS电源承受非线性电流的能力越

强。一般波峰因数比应大于3：1。

3、电池后备时间选择

在UPS中，大量使用蓄电池作为储存电能的装置，在中小型UPS中被广泛使

用的是密封式铅酸电池，它的价格比较贵，一般约占UPS总售价的1/41/3左右。

根据有关资料统计，由于蓄电池故障而引起的UPS电源不能正常工作的比例占

40%以上，因此我们在选择UPS时，一定要清楚UPS内部所配蓄电池的情况，如

满载工作时间、半载工作时间、蓄电池电压、容量、生产厂家、使用寿命、质量

保证等。

一般情况下，在选择电池后备时间时，通常选取满载工作时间为lOmin.

15min或30min即可，而长延时UPS则由于大容量蓄电池价格昂贵，一般仅在一

些停电时间较长的场合选用，此时最好选择有外接大容量蓄电池功能的UPS电源,

以确保在市电停电后能长时间供电。

4、集中与分散供电方案选择

如果有多台负载需要UPS电源，那么是用一台大功率UPS集中供电，还是由

多台小功率救供电?若负载比较集中，为便于管理，一般是用一台大功率UPS电

源集中供电；如果要增加可靠性，还可考虑用两台大功率UPS电源双机冗余并联

供电；若负载比较分散，且各负载之间比较独立，对供电质量要求较高，要互不

干扰，此时可考虑用多台小功率UPS电源分散供电。

5.大中型UPS静态开关的选择

UPS的主备用倒换、旁路倒换、运行测试倒换等动作都是通过控制开关来实

现的。这些开关从动作特点上分为动态开关和静态开关。大多数UPS电源的静态

开关是由两个反向并联的晶闸管组成的。

动态开关为有触点开关，由接触器和断路器等电磁器件构成，靠机械动作完

成转换，动态开关转换过程会有几十毫秒的瞬时供电中断，故不能应用于对UPS

要求较高的场合。

静态开关为无触点开关，有时也成为固态继电器，由晶闸管开关器件构成。

由于快速晶闸管的接通时间为微秒级，同小型继电器毫秒级的转换时间相比，它

只是小型继电器的千分之一左右。在线式UPS电源做为主电源为负载设备供电时,

UPS电源中的逆变器要长时间为负荷载设备提供高质量供电。而市电或柴油发电

机组作为备用电源，只有逆变器发生故障时才通过检测控制电路，驱动UPS电源

输出端的静态开关使负载切换到市电供电。当两台或两台以上的UPS电源以并联

输出方式为负载设备供电时，同样是通过各自输出端的静态开关为负载供电。如

并联供电中的某台UPS发生故障时其输出端的静态开关将断开，以避免影响其他

UPS和负载设备的正常工作。所以静态开关的质量、切换性能的优劣以及在UPS

电源整机中的工作环境（主要指散热）是否能满足其要求，将直接影响UPS的

可靠性。所以静态开关是UPS电源中的重要部件。

6、三相UPS中性线的截面选择

由于非线性负载，因而流过中线的电流不为零，即使在三相负载完全平衡时

中线电流也可达三相电流的1.8倍，负载功率因数越小，倍数越大。因此在UPS

电源中，其中线截面不得小于相线截面。

对用户而言，在选择UPS时应考虑这一点，并在安装UPS时决不可施放中线

截面小于相线截面的三相四线电缆（包括UPS进线电缆及负荷电缆），如已经放好,

则应另加一根中线，并接在原中线上，否则将造成中线发热甚至烧掉电缆的危险，

引起严重后果。

1.2UPS的使用与维护

1.2.1UPS使用中应当注意的问题

（-）UPS的功率问题

UPS的输出功率与功率因素关系密切，在容性负载条件下，UPS的输出功率

可以达到标称功率，在感性负载条件下，UPS的输出功率则大大下降。即使在功

率因素为0.8（感性）时，其输出功率也只能达到标称功率的50%oUPS的负载，

一般都是计算机负载，而计算机负载内部电源大都是开关电源，在开关电源负载

条件下，瞬时功率很高，但平均实际功率却很小。故一般UPS在开关电源作负载

时，其功率因素只能达到0.65左右，而UPS的负载功率因素指标，一般为0.8,

按此指标来带动开关电源负载，就有损坏UPS设备的可能。因此选择UPS的功率

时，一定要考虑负载的功率因素。

UPS不宜带感性负载，有的单位在验收机器时，想用大功率风机、空调机来

检验UPS的性能与输出功率，这是不适宜的。有的单位将风扇、马达等加到小功

率的方波输出的UPS上，这是不行的。

后备式方波输出的UPS不能带电感性负载，而且负载量在额定负载的50%左

右最好。因为在这种负载条件下，可以消除50Hz方波输出波形中的3次谐波

（150Hz正弦波）分量，减轻开关电源中，流过直流滤波电容中的电流，防止滤

波电容因长期过流工作而损坏。

后备式UPS在逆变器供电时，一般都设有过载和短路自动保护功能，但在市

电供电时，一般就靠输入交流保险来担当过载保护的任务，所以用户不可轻易地

加大市电输入保险丝的容量。否则，一旦UPS输出发生短路事故时，有可能出现

输入保险烧不断，印制板上的印制线却被烧毁的危险现象。

（二）蓄电池的使用问题

蓄电池在UPS中占有相当重要的地位，有人说，蓄电池是“UPS的心脏”，

我们看并不过分。因为蓄电池在UPS的生产成本中占有相当大的比例，而在实际

使用中，因蓄电池问题造成UPS不能正常工作的比例，却比它在生产成本中占的

比例更大。在实际维修中，人们不重视它，忽视它的现象则更为严重。有的单位，

费了九年二虎之力才申请到几台UPS,却舍不得使用，在仓库一放就是1年，无

人过问。有的单位的备用UPS,长期备用，连蓄电池的充电器输出给停掉了，半

年不给蓄电池充一次电。1年、2年，甚至4年、5年都不检查一次蓄电池的端

电压现象更是存在着。然而，只要真心、用心对待蓄电池，蓄电池是会加倍回报

给人们的。因为它不仅向你提供足够的容量，保证市电断电后能维持足够长时间

的供电，而且还会延长服役年限，更多地为您服务。

蓄电池在使用中一般要注意以下问题：

1、严禁蓄电池过度放电，如小电流放电至自动关机，人为调低蓄电池最低

保护值等，均可能造成电池过度放电。

2、对于频繁停电，使蓄电池频繁放电的地区，要采取措施，保证蓄电池在

每次放电后有足够的充电时间，防止蓄电池长期充电不足。

3、对于很少停电，蓄电池很少放电的UPS,则要每隔2〜3个月人为地断市

电一次，让蓄电池放电一段时间，防止蓄电池“储存老化”。

4、要定期检查蓄电池的端电压和内阻，及时发现“落后”电池，进行个别

处理。

（三）UPS轻载运行问题

大多数UPS在50%〜100%负载时，其效率最高，当负载低于50%时，其效率

急剧下降，因此，当UPS过度轻载运行时，从经济角度讲是不合算的。另外，有

的用户总认为，负载越轻，机器运行可靠性就越高，故障率就越低，其实，这种

概念并不全面，因为负载轻，虽然可以降低末级功率管被损坏的概率，但对蓄电

池却极其有害。因为过度轻载运行时，一旦市电停电以后，如果UPS没有深放电

保护系统，就可能造成蓄电池过度深放电，造成蓄电池永久性地损坏。

蓄电池过度深放电的原因一般有：

1、长时间的小电流放电。大家都知道，蓄电池所使用的容量与放电电流的

大小关系密切，放电电流越小，实际放掉的容量就越多。一般来说，蓄电池的放

电容量，必须控制在80%的额定容量以内。也就是说，当蓄电池放出额定容量的

80%时，就不允许继续放电。如果继续放电，就会造成蓄电池的深放电，如不及

时采取补救措施，就可能造成蓄电池永久性的损坏。

2、长时间的频繁放电。有的单位和地区，由于市电停电比较频繁，就有可

能造成蓄电池频繁放电。如果在蓄电池放完电后，没有足够的时间（一般在10h

以上）来进行充电，第二次又马上放电，这样的次数多了，就可能造成蓄电池的

深放电。

UPS都具有蓄电池最低电压保护值，但蓄电池的端电压与放电电流的大小关

系基密，放电电流小，其端电压就高，达到最低保护值时所放出的实际容量就越

多。所以，轻载运行的UPS,应尽量避免放电到最低保护值才关机的现象出现。

而长延时的UPS则应适当提高放电下限电压保护值。

（四）UPS不宜带载开机和关机

没有延迟启动功能的UPS,带载开机很容易在启动的瞬间，烧毁逆变器的末

级驱动元件。因为刚开启时，控制电路的工作还未进入稳定状态，启动的瞬间又

会产生较大的浪涌电流，末级驱动元件有可能承受不了。对于采用MOS管作为驱

动元件的UPS来说，更是如此。当负载中包含有电感性负载时，带载关机也同样

可能引起末级驱动元件的损坏。因此，不是紧急情况，不要带载开机和关机。

（五）UPS逆变器正常运行时，禁止用示波器观察控制电路波形

UPS的核心部件是逆变器，逆变器运行时，请不要用示波器及其他测试工具

去观察控制电路的波形。因为测试时，尽管特别小心，也很难避免表笔与临近点

相碰，更难防止因表笔接上后引起电路工作状态的变化。一旦电路工作异常，就

有导致末级驱动元件烧毁的危险。我们在维修中已发现过多次人为烧毁逆变器的

现象。有的是属于维修经验不足，有的是为了学习，观察电路波形而引起的。

在实际维修中，确实需要观察电路波形时，可采用如下措施：

1、将机器置于“测试”状态来测试。测试状态与机器的实际工作状态相似，

只要在测试状态下观察的波形正常，一般来说，在机器实际运行时也会正常。目

前，大多数厂家生产的设备都有“测试”这一工作状态。

2、人为断开末级驱动电路后再行测试：有的机器没有“测试”这种工作状

态，对于这类机器就必须人为断开末级驱动电路后，再进行测试。但在末级驱动

电路断开后，有一部分电路不能正常运行，这时就应根据实际机器的电路，人为

制造运行条件，在末级驱动电路断开后，控制电路板中各点波形就均可观察到。

3、将有关板子取下，利用专用测试台来进行测试。发现机器某板子有故障，

或将故障板修复后，需要验证该板是否正常时，可用专用测试台来进行测试，凡

在测试台上测试正常的，一般到机器上运行都不会有什么问题。

1.2.2电缆截面的选择

用户在安装UPS时，往往都会提出机器的输入、输出、蓄电池的输出线用多

粗的线的问题。导线的选用，根据用途，种类，型号及各种结构尺寸，载流量,

不同类型导线，有不同的使用范围和要求。由于UPS均装于室内，而且离负载较

近，其走线多为地沟或走明线，所以，一般采用铜芯橡皮绝缘电缆。其导线截面

积主要考虑三个因素：

1、符合电缆使用安全标准；

2、符合电缆温升许可；

3、满足电压降要求。

UPS要求最大电压降为：交流50Hz或60Hz回路三3%；交流400Hz回路三2%,

直流回路三设，如果压降超过上述范围，必须加粗导线截面积。

其计算方法如下：

1、先求出电流值

交流输入、输出电流的计算:

因为P=3XU相XI相Xcos（单相输出者则为：P=UIcos）

所以I相=P/3XU相Xcos=Ps/3XU相

如380V50Hz250kVAUPS的输出电流为：

I相=250VAX103/3X220V=380A

2、确定导线截面

查表可知：当输出线约100m长时，可选择185nlm2的铜芯电缆，超过100m

长则需加粗些，因为100m的线路压降已达2.7%了。如果输出线在80m以下时，

可选150mm2的铜芯电缆，此时压降为3.1X80/100=2.48%。

同理，可确定蓄电池的输出线的最小截面积。

直流输出电流I=P/U,这里要注意的是U应取最小值。

逆变器输入电压为362V〜480V的3380V250kVAUPS,蓄电池的最大放电

电流为：I=250000VA/362V=690A。

所以电池输出线应选600mm2以上的铜芯线。

100m长回路的电压降比率（铜芯电缆）如表4-1所示，选用时可参考。

表16.1中：截面积的单位为mn?；电流的单位为A；电压降则表示电压降的

比率。

三相线路（铜芯导体）：50/60Hz,3,380V

\截面

积\35

507095120150185240300

7^隼\mm

mm2mm2mm2mm2mm2mm2mm2mm2

2

电

50A1.31.0

63A1.71.20.9

70A1.91.41.00.8

80A2.11.61.20.90.7

100A2.72.01.41.10.90.8

125A3.32.41.81.41.11.00.8

160A4.23.12.31.81.51.21.10.9

200A5.33.92.92.21.81.61.31.20.9

250A4.93.62.82.31.91.71.41.2

320A4.63.52.92.52.11.91.5

400A4.43.63.12.72.31.9

500A4.53.93.42.92.4

600A4.94.23.63.0

800A5.34.43.8

1000A6.54.7

（铜芯导体）

\截

%

2535507095120150185240300

2222222222

mmmmmmmmmmmmmmmmmmmm

电流

100A5.13.62.61.91.31.00.80.70.50.4

125A4.53.22.31.61.31.00.80.60.5

160A4.02.92.21.61.21.10.80.7

200A3.62.72.21.61.31.00.8

250A3.32.72.21.71.31.0

320A3.42.72.11.61.3

400A3.42.82.11.6

500A3.42.62.1

600A4.33.32.7

800A4.23.4

1000A5.34.2

1250A5.3

1.3UPS的运行与管理

1.3.1运行要求

大量的运行实践表明，UPS供电系统所提供的交流电源质量的高低，是影响

系统能否向它的最终用户提供高质量、高可靠性和高安全性的365天“全天候”

信息增值服务的关键因素之一。当今判断一套电信机房用UPS供电系统质量高

低的标准应该是，该套供电系统具有以下技术特性。

1.高可靠性

在UPS供电系统的运行中既不允许出现任何瞬间供电中断的停电事故，也不

允许出现由普通的市电经交流旁路直接向用户的负载供电的局面。要求UPS系统

本身具有100%的可靠性。按照当今的UPS制备技术水平，惟一能完善地解决这

个问题的办法是采用双总线输人+UPS冗余直接并机供电系统+双总线输出十

负载自动切换开关的供电方案才有可能达到此目标。这是一种具有高度容错能力

的冗余供电系统，只要设计妥当，就可以消除可能出现在通信网供电系统中的单

点瓶颈故障隐患。

2.防雷击、抗高能浪涌的功能

雷击、闪电及电网上的高能浪涌严重威胁着UPS系统和电信网的安全。如无

相应的保护措施，将造成UPS系统及电信网硬件和软件的损坏。UPS应具有这方

面的保护电路，其指标应符合国家及国际安全规范标准。

3.过载能力强

由于机房内的计算机、交换机等负载属于整流型负载，在启动时往往有较大

的瞬态冲击电流，如果UPS的过载能力较弱，有可能导致系统不能正常安全运行。

一般传统双变换型UPS和在线互动式UPS可以在125%过载时坚持lOmin,而后

转到旁路供电，而串并联调整式UPS却能在120%过载时长期工作。

1.3.2运行方法

从UPS电源的三种工作状态即逆变工作、电池工作及旁路工作来看，其确实

有较高的供电质量和可靠性。但是UPS电源毕竟是由成百上千个电子元器件、

功率器件和散热风机与其他一些电气装置组成的功率电子设备。当采用单台UPS

电源供电时，由于其存在单点瓶颈性故障隐患，所以还是会发生由于UPS电源本

身的故障而中断供电的现象。采用双机热备份的冗余技术可使供电系统的可靠性

得到很大的提高。注意的是双机并联不一定是冗余的，并不是所有并联UPS系统

都具有冗余的功能。并联的概念是增容，而冗余的概念则是可靠性。比如两台

50kVAUPS并联给80kVA负载供电，只能说这两台UPS实现了并联，但若其中任

一台因故障而关机，则余下的另一台也会因过载而转人旁路供电。然而若负载为

40kVA,那么一台50kVAUPS因故障而关机后，负载并没有被切换到这台UPS的旁

路上去，而是由另一台UPS继续供电，这就实现了冗余。也就是说，当一个UPS

并联系统中的一台或者几台UPS故障时，余下的UPS仍能向负载正常供电，那么

这个系统就是冗余系统。因此，并联是实现冗余的必要手段而并不一定就是冗余。

在谈到这个问题时，可先了解什么是系统的冗余度。系统冗余度的表达式为N+X,

其中N的含义是并联系统中UPS单机的总台数，X的含义是并联系统中允许出现

故障的UPS单机台数。例如，在5台UPS并联系统中，允许其中两台同时

出现故障，那么这个系统的冗余度就是5+2。目前大部分使用的UPS系统都

采用的是双机热备份全冗余并联系统，连接方式主要有两种：

I.主从并联系统：系统中任一台UPS既是主机又是从机，哪一台UPS先开

机，它就是主机。主机提供负荷需要的全功率，从机热备份，有自动倒换功能。

2.同步并联系统：同步并联系统是由两台具有相同输出功率的UPS单机和

双总线输出开关柜所组成的。由于这种双总线输出开关柜的引人，它可以明显地

提高整个并机系统的可维护性。由于在双总线输出开关柜中的两个断路器MOBI

和MOBZ并关的旁边分别配置有表示UPS1和UPS2之间的频率和相位是否满足直

接并机条件要求的指示灯，因此，只要操作人员看见这两个指示灯处于发亮状态,

就可以将MOBI和MOBZ置于闭合状态，实现正常的“1+1”型并机输出运行操作，

无需专业技术人员去判断UPS1和UPS2的实际输出参数是否满足直接并机条件。

当某台UPS因出现故障而自动脱机并需要检修时，用户只需要将这台出故障

的UPS的输人开关、蓄电池开关和位于双总线输出开关柜中的对应的断路器开关

断开，就可确保用户的负载继续由剩下的一台正常的UPS向用户提供高质量的交

流电源的前提下，在完全无电条件下来检修出现故障的UPS,从而确保检修人

员的人身安全。

两台UPS在执行并机操作时，不需要互相获取对方的实时的输出频率、相位、

电压、电流等参数信息，就能达到相互锁相同步并机、均匀分担负载电流的目的，

这种并机技术在强大的微处理器的直接数字合成技术和自适应调控功能的支持

下，只需要两台UPS分别关注自己的输出电压、电流及相位，就可实现输出同步

跟踪、均分负载电流以及在万一某台UPS出故障时将这台出故障的UPS从并机

系统中快速“脱机”等调控功能（执行“选择性脱机跳闸”操作），从而将UPS

的并机概念提高到一个崭新的高度。该技术的好处在于，各UPS单机之间无需通

信电缆连接来传递实时信号，就可实现并机系统的电流均分控制。对于并机系统

中的各台UPS,它们都处于完全平等的调控状态。采用独特的小步长、高频度同

步相位调制法，每台UPS能“智能”地将位于并机系统中的各台UPS的同步跟踪

调到最佳状态（彼此之间的相位差几乎为零）并实时动态地调节所带负载的百分

比，实现高精度的负载均分。这种技术可使并机系统负载电流均分的不均衡度小

于2%。

同步并联系统具有如下特点：

①系统级交流转换柜（SBM）具有一套单独的用于维修、故障清除和在紧急

情况下处理事故的系统级维修转换供电系统。

②转换柜内采用基于微处理器调控的逻辑控制电路，从而减少了硬件总数，

提高了运行可靠性。两套完全冗余的单机监视网络提供UPS供电系统的运行参数

测量和报警信息。为方便安装，每条数字网络通信电缆仅由一条双绞线组成。

③从转换柜的监视器面板上可获得与单机监视器面板上同样详细的UPS运

行状态信息。

④可选择公共蓄电池组或单独蓄电池组两种配置方案，可达到8台UPS单机

的现场并联增容。

热同步并机技术具有如下优点：

①两台UPS之间没有信号通信用的电缆，减少了故障率；

②两台UPS均独立工作，无主从关系；

③UPS单机系统可以很容易地被扩展为“N+1”型直接冗余并机系统；

④当一台UPS的输人电源发生故障时，另一台UPS的输出电源可对这台出

故障的UPS的蓄电池进行充电，从而确保蓄电池组永远处于满充状态。

这里以爱克赛公司PW9315系列UPS为例阐述热同步并机技术。由于PW9315

系列UPS单机本身的输出电压可精确到380V±0.IV,UPS逆变器电源的相位与市

电电源的相位之间的偏差小于1。当UPS直接并机时，两台UPS均会同时同步跟

踪交流旁路电源的频率和相位。由于这两台UPS的交流旁路电源是共用同一市电

电源的，因此这时的两台UPS的输出电源在电压及相位方面已经非常接近了。但

为使各台UPS的相位差尽可能地趋于零，位于并机系统中的UPS还会小幅度地和

快速地调整它的输出电源的相位，以使得可能出现在UPS并机系统中的各台UPS

之间输出电流均流的不均衡度尽可能地减小。在理想情况下均流的不均衡度为零,

也就是说，从每台UPS单机输出的电流都完全相等。为提高调节精度，在这种并

机系统中采用高频度、小步长的调控法，它在1S内对UPS的逆变器电源执行3000

次同步跟踪调节。当在这两台UPS之间出现微小的相位差时，它会导致每台UPS

所输出的负载电流不相等。此时，位于UPS并机系统中的各台UPS将会通过它们

各自的输出电流监测电路来实时监视其实际的输出电流的幅值。当某台UPS发现

它的输出电流增大时，它的CPU就会控制自己的输出电源的相位向相反的方向移

动，以达到减少负载电流不均衡度的目的。经过这样反复多次调节，最终就能找

到一个最小的电流不均衡点。

1.3.3运行注意事项

1.UPS的电源连接

①UPS的配电箱所使用的开关不宜选用老式的刀闸开关，因为这种开关在接

通或切断电源时有拉弧现象，会对电网产生干扰。另外，不可使用熔断式保险丝，

因为其过流响应速度慢，在负载或UPS短路时不能及时切断电源，从而会对设备

造成危害。所以应采用空气开关，这种开关不仅有消弧和负载短路时响应速度快

的功能，而且有漏电保护和过热保护等功能。

②空气开关的容量选用应适中，开关容量过大会造成在过流或负载发生短

路时起不到保护作用，过小会经常造成市电中断。

③市电电压的波动范围应符合UPS输人电压变化范围的要求。目前市售的绝

大数UPS都具有抗干扰、自动稳压功能，一般没必要再外加抗干扰交流稳压器。

如市电电压波动较大，应在UPS前级增加其他保护措施（如稳压器等），可以将

交流稳压器用作UPS的输人级。

④使用UPS时,应务必遵守厂家产品说明书中的有关规定,保证所接的相线、

零线及地线符合要求，用户不得随意改变其相互的顺序。

⑤外接蓄电池至UPS的距离应尽量短，导线的截面面积应尽量大，以增大导

电量和减小线路上的电能损耗。特别是在大电流工作时，电路上的损耗是不可忽

视的。

2.UPS的防雷接地

雷击是所有电器的天敌，一定要注意保证UPS的有效屏蔽和接地保护。为防

止寄生电容耦合干扰以及保护设备及人身安全，UPS必须接地且接地电阻不可大

于1欧姆。

3.UPS的工作环境

UPS主机对环境温度要求不高，工作时环境温度要求为o℃—40℃,湿度为

10%—90%oUPS在摆放时应避免阳光直射，并留有足够的通风空间。UPS的工作

环境应保持清洁，避免有害灰尘对UPS内部器件的腐蚀，否则灰尘加上潮湿会引

起主机工作不正常。蓄电池对温度要求较高，标准使用温度为25℃,平时不能

超出一15℃一~F30C的范围。

1.3.4UPS日常维护

1.清洁和检查

UPS在正常使用时，主机的维护工作很少，主要是防尘和定期除尘。机内的

风机会将灰尘带人机内并沉积下来，造成电气参数的变化，当空气潮湿时会引起

主机控制紊乱，造成主机工作失常并发生不准确告警。

2.蓄电池

UPS电池一般为密闭式电池，但建议每年做一次放电测试，并观察电池容量

变化，以了解目前电池状态。其它电池保养检测方法同前

一般在室温条件下，正常使用时密封铅酸电池的浮充使用寿命为3-5年。

3.提高使用维护水平

从我公司已安装使用的UPS供电系统的使用维护情况来看，使用者不维护,

维护者不使用。UPS已经具备的智能管理和通讯功能没有得到充分的发挥。在

实际的运行维护中，使用者和维护者处在不同专业，由此决定其UPS管理技术

的应用水平相对不高。存在着诸多隐患。如：使用者对系统中所有设备不能均

匀配置，造成三相不平衡。系统中零地电压差过大。使用不当错误接入谐波电

流大和启动冲击电流大的设备。系统中电力传输线过长和布局零乱而易产生干

扰和发生人为事故。对UPS电气性能不清楚。维护者对UPS监测监控信息和显

示功能不熟悉、对UPS运行时的常规维护要求执行不严格，对负荷电气性能不

清楚。这些问题应引起我们的足够重视。

1.4中小型UPS的安装调试

1.4.1使用环境

UPS对温度、湿度、海拔高度等环境条件有一定的要求：

工作温度：0℃~40℃；

存储温度：-40℃~+70℃（不带电池），-20℃~+55℃（带电池）

相对湿度：5婷95%,无凝露；海拔高度：〈1500mm

落尘：周围环境保持清洁，减少有害灰尘对内部线路的腐蚀。

结构：UPS长延时配置时，电池较重，应考虑地板承重能力。

空间：保证UPS维护时，工程人员有一定的操作空间。

1.4.2电网情况

包括电网电压波动范围、停电频率等，确定UPS备用时间配置。如有必要,

可以在UPS前级增设其他保护措施，如在雷电多发区选配外接C级防雷箱。

1.4.3接地情况

为了确保系统稳定可靠地工作，防止寄生电容耦合干扰，保护设备及人身安

全，系统必须良好接地。接地系统以接地电阻表示接地的性能，接地电阻一般必

须小于5Q,对于一些精密电子仪器仪表、医疗仪器接地电阻甚至要求小于1Qo

1.4.4配电要求

安装UPS时，必须充分考虑设备的交流输入、输出和电池等因素，选用适当

的接线材料和线径。UPS一般装在室内，距离负载较近，一般采用铜心绝缘电缆，

导线截面必须符合安全标准，满足电压降和温升等要求。当距离较远时，重点考

虑电压降，然后再校验温升，当距离近时，电压降很小，主要考虑温升指标。

对于中小型UPS系统，距负载较近，表16.2给出推荐的电缆截面参考。

表16.2推荐电缆截面选择表

额定负载下的最大输入推荐最小配线推荐最小配线面积

机型电流(A)(mm)

标机长延时机

IkVA6.3101.11.5

2kVA12201.62.5

3kVA16251.94

6kVA32502.86

lOkVA51603.610

1.4.5空开、插座容量的选择

对于1KVA、2/3KVA的UPS,交流输入线采用标准连接电缆，附带插头容量

分别为10A、16A,安装时需要提供10A或16A输入插座配合。对于3K