UPS電源

UPS常識(shí)：

    實(shí)際使用環(huán)境中，存在以下常見電源故障，它們是：電源中斷、電壓下陷、電壓浪涌、減幅振蕩、電源干擾、電壓突波、電壓波動(dòng)及諧波失真等。 您在工作中一定會(huì)遇到過以上一種或幾種電源故障，這些故障會(huì)直接危害到您的重要數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。不是每一種UPS都解決以上這些電源故障，也不是所有的辦公環(huán)境都需要解決所有電源故障的UPS。共有三個(gè)層次的UPS：
    1.后備式：
   最適用于保護(hù)單臺(tái)PC機(jī)或工作站，能為您解決常見電源故障中的三大故障，包括：電源中斷、電壓下陷及電壓浪涌。而且相對應(yīng)的UPS，價(jià)格最為低廉。
    2.在線互動(dòng)式：
   可有效地解決五種常見電源故障：電源中斷、電壓下陷、電源浪涌、減幅振蕩及電壓干擾。價(jià)格適中，最適用于小型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
    3.雙變換在線式：
   全面解決上述各種電源故障，提供高層次的電源保護(hù)，適用于保護(hù)關(guān)鍵系統(tǒng)、重要數(shù)據(jù)，被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心、大型網(wǎng)絡(luò)、行業(yè)系統(tǒng)（金融、郵電、醫(yī)院、電力、航天航空、軍事等）。

    您可以根據(jù)實(shí)際需要來選用UPS：
    (1)UPS額定輸出容量的選擇
    用戶應(yīng)根據(jù)所用設(shè)備的負(fù)荷量統(tǒng)計(jì)值來選擇所需的UPS輸出功率（KVA值）。為確保UPS系統(tǒng)的效率和盡可能延長UPS的使用壽命，一般推薦參數(shù)是：用戶的負(fù)載量僅占UPS的輸出功率的60%～70%為宜。 

    (2)盡可能先用單臺(tái)大容量UPS大量實(shí)踐證明，采用單臺(tái)容量較大的UPS集中供電方式，不僅有利于集中管理UPS，有效利用電池能量，而且降低了UPS的故障率。以下UPS平均無故障工作時(shí)間（MTBF）數(shù)據(jù)可供參考：
    ● 1～5KVA UPS的MTBF為4～9萬小時(shí)
    ● 5～20KVA UPS的MTBF為13～17萬小時(shí)
    ● 30～400KVA UPS的MTBF為20～25萬小時(shí)

    (3)根據(jù)用戶的不同配送系統(tǒng)，有三種UPS機(jī)型可供用戶選擇
    ● 單進(jìn)（220V輸入）/單出（220V輸出）機(jī)型：選用此機(jī)型時(shí)，雖然用戶無需考慮市電三相輸入平衡 帶載問題，但必須考慮市電配電的三相均衡帶載問題。
    ● 三進(jìn)（380V輸入）/單出（220V輸出）機(jī)型：表面上看起來，似乎用戶無需考慮電三相輸入平衡帶載問題，其實(shí)不然，用戶應(yīng)為它的交流旁路市電輸入的相線和中線配置上可單相承擔(dān)UPS額定輸出電流的導(dǎo)線載面積。
    ● 三進(jìn)（380V輸入）/三出（380V輸出）機(jī)型：一般說來，要求用戶將UPS輸出端的負(fù)載不平衡度控制在不超過30%～40%范圍內(nèi)。

    (4)容錯(cuò)冗余供電
對供電質(zhì)量要求很高的計(jì)算中心、網(wǎng)管中心（例如：銀行、證券、航宇航中心等），為確保對負(fù)載供電的萬無一失，常需要采用如下幾種具有“容錯(cuò)”功能的冗余供電系統(tǒng)。
    ● 主機(jī)～從機(jī)型“熱備份”冗余供電系統(tǒng)：其結(jié)構(gòu)形式是將主機(jī)UPS的交流旁路連接到從機(jī)UPS的逆變器電源輸出端，萬一主機(jī)UPS出故障時(shí)，改由從機(jī)UPS帶載。
    ● “1+1”型直接并機(jī)冗余供電系統(tǒng)：它是通過將兩臺(tái)具有相同功率UPS的輸出置于同幅度、同相位和同頻率的狀態(tài)而直接并聯(lián)起來。正常工作時(shí)，由兩臺(tái)UPS各承擔(dān)1/2負(fù)載電流，萬一其中一臺(tái)UPS出故障時(shí)，由剩下的一臺(tái)UPS來承擔(dān)全部負(fù)載。這種并機(jī)系統(tǒng)的平均故障工作時(shí)間MTBF是單機(jī)UPS的7～8倍，從而大大提高系統(tǒng)的可靠性。
    ● 多機(jī)直接并機(jī)冗余供電系統(tǒng)：某些UPS，可以將多臺(tái)UPS以“N+1”冗余方式直接并機(jī)工作。請注意：隨著多臺(tái)并機(jī)系統(tǒng)中的N數(shù)量增大，并機(jī)系統(tǒng)的MTBF值會(huì)逐漸下降。因此，在條件允許時(shí)，應(yīng)盡可能減少多機(jī)并機(jī)系統(tǒng)中UPS單機(jī)的數(shù)量。

    (5)應(yīng)將UPS用蓄電池組置于20℃～25℃的環(huán)境下運(yùn)行
不管UPS的充電器是否具有充電溫度補(bǔ)償功能，都必須將UPS用的蓄電池置于20℃～25℃范圍內(nèi)。過低的環(huán)境溫度會(huì)造成蓄電池的放電容量下降，超過25℃時(shí)，會(huì)造成蓄電池的使用壽命縮短。

    (6)UPS供電系統(tǒng)中的中線截面積應(yīng)用加粗
鑒于計(jì)算機(jī)和通訊設(shè)備等非線性負(fù)載均屬于“整流濾波型”負(fù)載，從而造成流過供電系統(tǒng)中的中線電流急劇增大，為防止因中線過流或中線電壓過高而造成不必要的煩，應(yīng)將中線的截面積加粗為相線的1.5～2倍。

    (7)宜選用具有雙原邊繞組（交流旁路和逆變器）輸出隔離變壓器的UPS機(jī)型

大量運(yùn)行實(shí)踐證明，如果出現(xiàn)在UPS輸出端的中線對地線的“干擾”電位過高，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通訊的誤碼率增高。

UPS知識(shí)：

．為甚麼要用UPS？

通常大家認(rèn)為我們所使用的市電，除了偶爾發(fā)生的斷電事故，是連續(xù)且恒定的，這個(gè)認(rèn)識(shí)是不正確的。因?yàn)槭须娤到y(tǒng)作為公共電網(wǎng)，上面連接了成千上萬各種各樣的負(fù)載，其中一些有較大的感性、容性、開關(guān)電源等負(fù)載不僅從電網(wǎng)中獲得電能，還會(huì)反過來影響電網(wǎng)本身，惡化電網(wǎng)或局部電網(wǎng)的供電品質(zhì)，造成市電電壓波型畸變或頻率漂移。外加意外的自然和人為因素，如地震、電擊、雜訊干擾、輸變電系統(tǒng)、斷路或短路，都會(huì)危害電力的正常供應(yīng)，從而影響負(fù)載的正常工作。根據(jù)富山電機(jī)有限公司技術(shù)專家多年來對中國大陸用電環(huán)境的測試，發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)中經(jīng)常發(fā)生并且對電腦精密儀器產(chǎn)生干擾或破壞的問題主要有以下幾種：

1. 市電中斷：
   指市電中斷并且持續(xù)至少兩個(gè)周期到數(shù)小時(shí)的情況，原因大概是：線路上的斷路器跳閘、市電供應(yīng)中斷、線路中斷等。

2. 電涌：
     指輸出電壓有效值高於額定值110%，而且持續(xù)時(shí)間達(dá)到一 個(gè)或數(shù)個(gè)周期，電涌主要是由於在電網(wǎng)上連接大型設(shè)備關(guān)機(jī)時(shí)，電網(wǎng)因突然卸載而產(chǎn)生的高壓。

3. 高壓尖脈沖：
   指峰值達(dá)6000v，持續(xù)時(shí)間從萬分之一秒至二分之一周期 (10ms)的電壓，其主要由於雷擊、電弧放電、靜態(tài)放電或大型設(shè)備的開關(guān)操作而產(chǎn)生。

4. 電線噪音：
   指射頻干擾(RFI)和電磁干擾(EFI)以及其他各種高頻干擾，如馬達(dá)的運(yùn)行、斷電器的動(dòng)作、馬達(dá)控制器的工作、廣播發(fā)射、微波幅射以及電氣風(fēng)暴等，都會(huì)引起電線噪聲干。

5. 電壓下陷：
   指市電電壓有效值介於額定值的80%至85%之間的低壓狀態(tài)，并且持續(xù)時(shí)間達(dá)一個(gè)到數(shù)個(gè)周期，原因有：大型設(shè)備開機(jī)、大型電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)或大型電力變壓器接入都可能造成這種問題。

6. 暫態(tài)過電壓：
   指峰值電壓高過20000v，但持續(xù)時(shí)間介於百萬分之一秒至萬分之一秒的脈沖電壓，其主要由於雷擊、電弧放電、靜態(tài)放電或大型設(shè)備的開關(guān)操作等。

7. 頻率偏移：
   指市電頻率的變化超過3HZ以上，原因?yàn)椋簯?yīng)急發(fā)電機(jī)不穩(wěn)定運(yùn)行，或由頻率不穩(wěn)定的電源供電所致。 

8. 持續(xù)低電壓：
   指市電電壓有效值低於額定值，并且持續(xù)較長時(shí)間，其產(chǎn)生原因包括：大型設(shè)備啟動(dòng)和應(yīng)付、主電力線切換、啟動(dòng)大型電動(dòng)機(jī)、線路過載等。 

電腦已成為如今資訊社會(huì)不可缺少的一部分，對於電腦來說，顯示器及主機(jī)工作都需要正常的電力供應(yīng)，尤其是內(nèi)存，對電源的要求更高。它是一種依賴電能的存儲(chǔ)設(shè)備，需不斷的刷新動(dòng)作來保持存儲(chǔ)內(nèi)容。一旦斷電，所保存的內(nèi)容立即消失，如果非正常斷電導(dǎo)致內(nèi)存中資訊來不及保存到硬盤等存儲(chǔ)設(shè)備上，就會(huì)造成資訊因完全丟失或變得不完整而失去價(jià)值，浪費(fèi)大量的時(shí)間與精力，特別是一些較重要數(shù)據(jù)的丟失，會(huì)給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，更值一提的是像UNIX這樣的操作系統(tǒng)，如果不正常關(guān)機(jī)，內(nèi)存中的系統(tǒng)資訊來不及回寫到硬盤還可能造成系統(tǒng)崩潰，無法再次啟動(dòng)，此外電腦中的硬盤，雖然應(yīng)用的磁存儲(chǔ)介質(zhì)，不會(huì)因斷電而損失資訊，但突然的斷電故障會(huì)使正在進(jìn)行讀寫工作的硬盤物理磁頭損壞，或者系統(tǒng)文件在維護(hù)文件系統(tǒng)時(shí)，造成文件分配表錯(cuò)誤，從而造成整個(gè)硬盤報(bào)廢，另外，現(xiàn)原操作系統(tǒng)大都能設(shè)置虛擬內(nèi)存，由於突然的斷電，使系統(tǒng)來不及取消虛擬內(nèi)存，從而造成硬盤中"資訊碎片" ，不僅浪費(fèi)了硬盤存儲(chǔ)空間，還會(huì)導(dǎo)致機(jī)器運(yùn)行緩慢，電腦電源是一種整流電源，過高的電壓可能會(huì)造成整流器進(jìn)入主機(jī)板，影響機(jī)器的正常工作，甚至燒毀主機(jī)線路，總之，電源問題是計(jì)算機(jī)工作的重大威脅，但是隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的日益重要和廣泛，安全可靠的電源已是網(wǎng)路設(shè)計(jì)和管理人員不得不認(rèn)真面對的重要問題。 

．目前中國大陸的用電環(huán)境分析

目前，中國大陸僅有少數(shù)地區(qū)剛剛解決了電力緊張的問題，大部分的地區(qū)和大城市還面臨著電力供應(yīng)緊張的迫切問題，供電品質(zhì)更是不能得到保證。即使在西方一些發(fā)達(dá)國家，電網(wǎng)的質(zhì)量也遠(yuǎn)非可靠。由於電網(wǎng)本身的質(zhì)量有問題與各種偶然因素的作用，如電涌、電磁噪聲、持續(xù)電壓偏高、持續(xù)低壓、雷擊、長時(shí)間的下陷、電源頻率的漂移不穩(wěn)，電源輸入波形畸變以及各種尖峰干擾和噪音等，甚至有時(shí)候會(huì)發(fā)生短時(shí)間停電，這些對高精度的敏感儀器和不能中斷的設(shè)備來說是非常嚴(yán)重的。例如：計(jì)算機(jī)在工作時(shí)停電或者是有一個(gè)比較大的電壓低落，就可能造成內(nèi)存上的資訊被沖掉及硬盤數(shù)據(jù)丟失的後果，在醫(yī)院里，電子醫(yī)療如果因?yàn)橥ｋ姸Ｖ构ぷ?，對病人的影響是致命的，如果，在金融系統(tǒng)瞬間斷電，使大量數(shù)據(jù)丟失，其經(jīng)濟(jì)損失令人無法想像的，事實(shí)上，在造成數(shù)據(jù)丟失的各種因素中，電源故障以45.3%的機(jī)率居首位，其他幾種主要的因素分別是：暴風(fēng)雨9.4%、火災(zāi)9.4%、硬軟件故障8.2%、洪水6.7%、地震5.5%，所以選擇優(yōu)質(zhì)可靠的UPS至關(guān)重要。

．如何正確使用UPS？

1正常開機(jī)順序 
   先接好市電，提供UPS市電，這時(shí)UPS處于旁路工作狀態(tài), 再逐個(gè)打開負(fù)載，先開沖擊電流較大的負(fù)載，再開沖擊電流 小的負(fù)載，然後UPS面板開機(jī)使其處於逆變工作狀態(tài)，開起 負(fù)載時(shí)，避免負(fù)載同時(shí)開啟。 

2關(guān)機(jī)順序 
   先逐個(gè)關(guān)閉負(fù)載，再將UPS面板關(guān)機(jī)，使UPS處于旁路工作 狀態(tài)。

3使用後備式UPS應(yīng)注意的問題 
   用戶往往使用UPS很容易帶載過大，雖然在市電狀態(tài)下，UPS會(huì)繼續(xù)工作，但如果遇到市電不正常的情況，就會(huì)轉(zhuǎn)到 逆變工作狀態(tài)，UPS就會(huì)因過載保護(hù)而關(guān)機(jī)，這樣會(huì)造成UPS損壞。因?yàn)獒醾涫経PS一般在市電狀態(tài)下沒有負(fù)載檢測 功能，只靠輸入保險(xiǎn)絲起保護(hù)作用。

4如果您所處的電力環(huán)境良好，建議定期對UPS進(jìn)行充放電(一月一次)，電力環(huán)境較差的地區(qū)，可二月充放電一次。這樣 過可有效延長您的UPS的壽命。

UPS系統(tǒng)的測試：

測試UPS的目的，主要是鑒定UPS的實(shí)際技術(shù)指標(biāo)能否滿足使用要求。UPS的測試一般包括穩(wěn)態(tài)測試和動(dòng)態(tài)測試兩類。穩(wěn)態(tài)測試是在空載、50%額定負(fù)載以及100%額定負(fù)載條件下，測試輸入、輸出端的各相電壓、線電壓、空載損耗、功率因數(shù)、效率、輸出電壓波形、失真度及輸出電壓的頻率等。動(dòng)態(tài)測試一般是在負(fù)載突變（一般選擇負(fù)載由0-100%和由100%-0）時(shí)，測試UPS輸出電壓波形的變化，以檢驗(yàn)UPS的動(dòng)態(tài)特性和能量反饋通路。

 穩(wěn)態(tài)測試

   所謂穩(wěn)態(tài)測試是指設(shè)備進(jìn)入“系統(tǒng)正常”狀態(tài)時(shí)的測試，一般可測波形、頻率和電壓。

1. 波形
   一般是在空載和滿載狀態(tài)時(shí)，觀測波形是否正常，用失真度測量儀，測量輸出電壓波形的失真度。在正常工作條件下，接電阻負(fù)載，用失真度測量儀測量輸出電壓總諧波相對含量，應(yīng)符合產(chǎn)品規(guī)定的要求，一般小于5%。

2. 頻率
   一般可用示波器觀測輸出電壓的頻率和用“電源擾動(dòng)分析儀”進(jìn)行測量。目前UPS的輸出電壓頻率一般都能滿足要求。但當(dāng)UPS的頻率電路，本機(jī)振蕩器不夠精確時(shí)，也有可能在市電頻率不穩(wěn)定時(shí)，UPS輸出電壓的頻率也跟著變化。UPS輸出頻率的精度一般在與市電同步時(shí)，能達(dá)到正負(fù)0.2%。

3. 輸出電壓
   UPS的輸出電壓可以通過以下方法進(jìn)行測試判斷:
A、當(dāng)輸入電壓為額定電壓的90%，而輸出負(fù)載為100%或輸入電壓為額定電壓的110%，輸出負(fù)載為0時(shí)，其輸出電壓應(yīng)保持在額定值的正負(fù)3%的范圍內(nèi)。
B、當(dāng)輸入電壓為額定電壓90%或110%時(shí)，輸出電壓一相為空載，另外兩相為為100%負(fù)載時(shí)，其輸出電壓應(yīng)保持在額定值正負(fù)3%的范圍內(nèi)，其相位差應(yīng)保持在4度范圍內(nèi)。
C、當(dāng)UPS逆變器的輸入直流電壓變化正負(fù)15%，輸出負(fù)載為0-100%變化時(shí)，其輸出電壓值應(yīng)保持在額定電壓值正負(fù)3%范圍內(nèi)。這一指標(biāo)表面上與前面所述指標(biāo)重復(fù)，但實(shí)際上它比前面的指標(biāo)要求更高。這是因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)的輸入信號(hào)在大范圍內(nèi)變化時(shí)，表現(xiàn)出明顯的非線性特性，要使輸出電壓不超出允許范圍，對電路要求就更高了。

4. 效率
   UPS的效率可以通過測量UPS的輸出功率與輸入功率求得。UPS的效率主要決定于逆變器的設(shè)計(jì)。大多數(shù)UPS只有在50%-100%負(fù)載時(shí)才有比較高的效率，當(dāng)?shù)陀?0%負(fù)載是，其效率就急劇下降廠家提供的效率指標(biāo)也多是在額定直流電壓，額定負(fù)載條件下的效率。用戶選型時(shí)最好選擇效率與輸出功率的關(guān)系曲線和直流電壓變化正負(fù)15%時(shí)的效率。

    動(dòng)態(tài)測試 

 1、突加或突減負(fù)載測試 

先用“電源擾動(dòng)分析儀”測量空載、穩(wěn)態(tài)時(shí)的相電壓與頻率，然后突加負(fù)載由0至100%或突減負(fù)載由100%至0，若UPS輸出瞬變電壓在-8%至10%之間，且在20ms內(nèi)恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)，則此UPS該項(xiàng)指標(biāo)合格；若UPS輸出瞬變電壓超出此范圍時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生較大的浪涌電流，無論對負(fù)載還是對UPS本身都是極為不利的，則該種UPS就不宜選用。

2、轉(zhuǎn)換特性測試 

此項(xiàng)主要測試由逆變器供電轉(zhuǎn)換到市電供電或由市電供電轉(zhuǎn)換到逆變器供電時(shí)的轉(zhuǎn)換特性。測試時(shí)需有存儲(chǔ)示波器和能模擬市電變化的調(diào)壓器。

其他常規(guī)測試

過載測試
    過載測試是用戶極為關(guān)心，也是衡量UPS電源的一項(xiàng)重要指標(biāo)。過載測試主要是檢驗(yàn)UPS整機(jī)的過載能力，保證即使運(yùn)行中出現(xiàn)過負(fù)荷現(xiàn)象時(shí)，UPS也能維持一定時(shí)間而不損壞設(shè)備。過載設(shè)備必須按設(shè)備指標(biāo)測試，并且要在25oC以內(nèi)的室溫下進(jìn)行。
輸入電壓過壓、欠壓保護(hù)測試
    按設(shè)備指標(biāo)輸入電壓允許變化范圍進(jìn)行測試，一般UPS允許輸入電壓變化10%，當(dāng)輸入電壓超過此范圍時(shí)應(yīng)報(bào)警，并轉(zhuǎn)換到蓄電池供電，整流器自動(dòng)關(guān)閉，當(dāng)輸入電壓恢復(fù)到額定允許范圍內(nèi)時(shí)，設(shè)備應(yīng)自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行，即蓄電池自動(dòng)解除，轉(zhuǎn)為由市電運(yùn)行。在蓄電池自動(dòng)投入和解除的過程中，UPS輸出電源波形應(yīng)無變化。
放電測試：
    放電測試主要是檢驗(yàn)蓄電池的性能。放電試驗(yàn)時(shí)，一是要記錄放電時(shí)間；二是要觀測放電時(shí)的輸出電壓波形及放電保護(hù)值；三是要檢查是否有“落后”電池，放電試驗(yàn)前必須對蓄電池作連續(xù)24h的不間斷充電。

UPS應(yīng)用技巧 ：

    目前我國引進(jìn)的UPS品種不少，不同的產(chǎn)品來源于不同的國家和廠家。這些UPS的工作原理、具體線路設(shè)計(jì)都不盡相同。特別是有的廠家為了商業(yè)上的需要，常常將有關(guān)集成電路型號(hào)的標(biāo)志抹掉。所有這些因素都給使用和維護(hù)UPS帶來一定的困難。盡管如此，對于一些常用的UPS使用規(guī)則仍可找到一些共性。下面對正確使用和維護(hù)UPS提出若干線索，供大家參考。

    (1)在后備式UPS設(shè)計(jì)中，為降低生產(chǎn)成本，它在市電供電和蓄電池供電時(shí)都使用同一主電源變壓器。這種類型的UPS處于蓄電池供電時(shí)，它的交流輸出火線和零線的位置是固定不變的，用戶無法改變其相互／頃序。又由于這種UPS的市電輸入端的零線就是UPS控制線路的地線，所以用戶在使用這種UPS時(shí)，務(wù)必遵守廠家產(chǎn)品說明書上的有關(guān)規(guī)定。 

    (2)所有UPS中的蓄電池實(shí)際可供使用的容量與蓄電池的放電電流大小、蓄電池的環(huán)境工作溫度、貯存時(shí)間的長短及負(fù)載性質(zhì)(電阻性、電感性、電容性)密切相關(guān)。如果不能正確地使用UPS，往往會(huì)造成蓄電池實(shí)際可供使用的容量僅為蓄電池標(biāo)稱容量的很小一部分，為此用戶在使用蓄電池時(shí)需注意以下各點(diǎn)：

    ①蓄電池的過度放電和蓄電池長時(shí)間的開路閑置不用，都會(huì)使蓄電池的內(nèi)部產(chǎn)生大量的硫酸鉛，并被吸附到蓄電池的陰極上，形成所謂的陰極“硫酸鹽化”，其結(jié)果是造成電池內(nèi)阻增大，蓄電池的可充放電性能變壞。目前常用的M型密封式鉛酸蓄電池的使用壽命大約為3-5年。 

    ②對于目前的大多數(shù)UPS來說，當(dāng)蓄電池每次放電完后，可利用UPS內(nèi)部的電池充電回路對蓄電池進(jìn)行浮充。為保證蓄電池被重新置于飽和充電狀態(tài)，一般需要充電時(shí)間為10～12小時(shí)。充電時(shí)間不夠會(huì)使蓄電池處于充電不充分狀態(tài)。這時(shí)蓄電池的實(shí)際可供使用的容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于蓄電池的標(biāo)稱容量。對于有的UPS而言，當(dāng)市電電壓低于200V時(shí)，就不可能利用UPS內(nèi)部的充電回路對蓄電池進(jìn)行飽和充電丁。 

    ③有的用戶采用降低UPS實(shí)際負(fù)載功率或增大蓄電池容量的辦法來延長蓄電池的放電時(shí)間。

    ④當(dāng)UPS的蓄電池在使用中遇到下述情況之一時(shí)，要想復(fù)活蓄電池的可充放電特性，應(yīng)采用均衡充電的辦法來解決。所謂均衡充電是把每個(gè)蓄電池單元并聯(lián)起來，用統(tǒng)一的充電電壓進(jìn)行充電的操作辦法。需要對蓄電池進(jìn)行均衡充電的情況有：·過量放電使得蓄電池的端電壓低于蓄電池所允許的放電終了電壓。對于12V的M型鉛酸蓄電池而言，其放電終了電壓為10.5V左右； ·蓄電池組中，各電池單元之間的端電壓差別超過1V左右； ·長期靜置不用的電池(包括新購買的蓄電池)； ·重新更換了電解液的蓄電池。 對于NP6-12型密封式鉛酸電池，它的均衡充電電壓等于14V左右，最大允許的均衡充電電流小于1.5A；對于LCLl2V24P型密封式鉛酸電池，其均衡充電電壓等于14V左右，最大允許的均衡充電電流小于8A。目前市售的功率為2kW以下的UPS中， 蓄電池組的浮充電流大多數(shù)控制在1A之內(nèi)。 ⑤為保證蓄電池具有良好的充放電特性，對于長期閑置不用的UPS(經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)是UPS停機(jī)10天以上)，在重新開機(jī)使用之前，最好先不要加負(fù)載，讓UPS利用機(jī)內(nèi)的充電回路對蓄電池浮充10～12小時(shí)以后再用。對于后備式UPS的用戶來說，若UPS長期工作在后備式工作狀態(tài)時(shí)，建議每隔一個(gè)月，讓UPS處于逆變器工作狀態(tài)至少2-3分鐘，以便激活電池。 

   (3)對于絕大多數(shù)UPS來說，當(dāng)它們處于逆變器供電狀態(tài)時(shí)，一般要求它的負(fù)載特性為純電阻或電容性的。當(dāng)負(fù)載為電容性時(shí)，其功率因數(shù)要求大于0.8左右。因此，對于那些帶電感性負(fù)載的用戶來說，應(yīng)注意調(diào)整其總的負(fù)載電抗，盡可能地滿足功率因數(shù)大于0.9的條件。否則，UPS實(shí)際可承擔(dān)的負(fù)載功率將有所下降。廠家建議：UPS的最大啟動(dòng)負(fù)載最好控制在UPS額定輸出功率的80%以內(nèi)。對于正弦波輸出的UPS而言，當(dāng)其負(fù)載小于UPS額定輸出功率的30%時(shí)，它的輸出電壓波形失真系數(shù)會(huì)稍有增大。實(shí)踐證明：對于絕大多數(shù)UPS而言，將其負(fù)載控制在UPS額定輸出功率的30%～60%范圍以內(nèi)是最佳工作方式。因此，那些對交流輸入波形有所要求的用戶應(yīng)該注意這點(diǎn)。 

   (4)對于后備式UPS來說，當(dāng)它處于由市電供電的后備工作狀態(tài)時(shí)，雖然它具有抗干擾自動(dòng)穩(wěn)壓功能，但它不具備輸出短路自動(dòng)保護(hù)功能(一般用交流輸入保險(xiǎn)絲來實(shí)現(xiàn)限流)。因此，對這種類型UPS用戶來說，不得隨意加大交流輸入回路中保險(xiǎn)絲的容量。只有當(dāng)這種電源處于逆變器供電狀態(tài)時(shí)，它才同時(shí)具有自動(dòng)穩(wěn)壓和輸出短路自動(dòng)保護(hù)功能。 

   (5)對于后備式方波輸出的UPS來說，由于在它的控制線路中沒有精確調(diào)整其方波工作頻率的技術(shù)手段，因此，當(dāng)這種電源處于逆變器供電狀態(tài)時(shí)，有時(shí)它的方波工作頻率很可能會(huì)明顯偏離50Hz。此外，對于方波輸出的UPS而言，當(dāng)它處于逆變器供電時(shí)，不宜長期空載運(yùn)行。 

   (6)對于后備式UPS來說，一般都為用戶設(shè)置如下電位器來調(diào)整工作點(diǎn)： ·調(diào)整UPS市電供電—逆變器供電工作轉(zhuǎn)換電壓的大??； ·調(diào)整UPS逆變器輸出交流電壓的大?。?nbsp;·調(diào)整電池充電回路的充電電壓的大小。 對在線式UPS來說，一般只為用戶提供一個(gè)調(diào)整UPS交流輸出電壓大小的電位器。具體應(yīng)該調(diào)整哪個(gè)電位器，請參考有關(guān)的產(chǎn)品說明書。一般情況下，用戶不要輕易地去調(diào)整機(jī)內(nèi)的其他電位器，弄不好會(huì)造成UPS控制線路失調(diào)，機(jī)器無法正常工作。 

   (7)目前市售的絕大多數(shù)UPS都具有抗干擾自動(dòng)穩(wěn)壓功能。所以，在一般情況下，沒有必要再外加抗干擾型交流穩(wěn)壓器。如果用戶一定要用交流穩(wěn)壓器的話，可以將交流穩(wěn)壓器用作UPS的輸入級(jí)。 

   (8)選購長延時(shí)UPS時(shí)，為保證蓄電池能得到高效的利用，提高其有效可供使用的容量及延長蓄電池的使用壽命，應(yīng)選用具有改進(jìn)型的恒流充電特性的充電器。如果使用一般的截止型恒壓充電器必將導(dǎo)致蓄電池性能的迅速惡化。對長延時(shí)UPS而言，蓄電池組的成本往往超過UPS主機(jī)的成本，所以用戶應(yīng)該注意到這一點(diǎn)。 

   (9)若用戶在市電停電期間，使用小型柴油發(fā)電機(jī)供電時(shí)，由于柴油發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻比市電電網(wǎng)的內(nèi)阻大得多，因此，有可能導(dǎo)致后備式UPS在市電供電與柴油機(jī)供電時(shí)，UPS的交流穩(wěn)壓線路的輸出電壓值有較大的差異。在遇到這種情況時(shí)，用戶應(yīng)重新調(diào)整UPS的交流穩(wěn)壓工作點(diǎn)。 

   (10)對于方波輸出的后備式UPS來說，其市電供電㈡逆變器供電的轉(zhuǎn)換時(shí)間大約在4～9ms。這種不能百分之百地保證對負(fù)載可靠供電的情況，對于這種電源來說，若偶然出現(xiàn)一次故障使計(jì)算機(jī)的工作程序中斷或破壞，即計(jì)算機(jī)產(chǎn)生“自檢”操作并不意味著出故障。因此，方波輸出的UPS不宜用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的供電系統(tǒng)中。 

   (11)在長延時(shí)UPS中若選用方波輸出UPS作主機(jī)會(huì)帶來計(jì)算機(jī)硬件故障率增大的毛病。原則上講，在長延時(shí)UPS系統(tǒng)中應(yīng)選用正弦波輸出的UPS作主機(jī)。 

   (12)對以雙向可控硅作靜態(tài)開關(guān)的后備式UPS(如Datapasse UPS)，其市電供電㈡逆變器供電的轉(zhuǎn)換時(shí)間很短，僅為微秒數(shù)量級(jí)。 

UPS維護(hù)技巧從入門到精通 ：

隨著電腦的日益普及，電腦的保護(hù)神UPS也得到了廣泛的應(yīng)用。UPS是使用簡單但自身又比較嬌氣的設(shè)備，科學(xué)的使用和維護(hù)將會(huì)延長UPS的壽命！下面是我的一些經(jīng)驗(yàn)，供你參考?！　?/SPAN>

   1、盡量不接電感性負(fù)載。因?yàn)殡姼行载?fù)載的啟動(dòng)電流往往會(huì)超過額定電流的3～4倍，這樣就會(huì)引起UPS的瞬時(shí)超載，影響UPS的壽命。電感性負(fù)載包括夏天常用的電風(fēng)扇、冰箱等。 

2、不宜滿載或過度輕載。不要按照UPS的額定功率去使用它，不要認(rèn)為空著的接口不應(yīng)該閑著而連接其他電器，長期滿載狀態(tài)將直接影響UPS壽命。一般情況下，在線式UPS的負(fù)載量應(yīng)該控制在70%～80%，而后備式的UPS的負(fù)載量應(yīng)該控制在60%～70%。注意，過度輕載也不好，雖然不如過載那么嚴(yán)重。

3、保護(hù)好蓄電池。UPS的一個(gè)非常重要的組成部分就是蓄電池。目前，多數(shù)中小型的UPS都采用無需維護(hù)的密封式鉛酸蓄電池。雖然表面上它不需要維護(hù)，但照顧不周，同樣會(huì)出毛病，何況這種電池還挺貴。來自UPS維修部門的數(shù)據(jù)表明：約30%的UPS損壞實(shí)際上只是電池壞了。所以，維護(hù)UPS的關(guān)鍵是維護(hù)蓄電池。相比較而言，蓄電池是比較嬌貴的，要求在0～30℃環(huán)境中工作，25℃時(shí)效率最高。因此，在冬、夏季一定要注意UPS的工作環(huán)境。溫度高了會(huì)縮短電池壽命，溫度低了，將達(dá)不到標(biāo)稱的延時(shí)?！　?/SPAN>

     4、定期維護(hù)。通常，半年應(yīng)該給UPS測量一下電池的端電壓。如果電壓超過1V就應(yīng)該使用均衡的恒壓限流(0.5A)充電，若不奏效，只能換新電池。如果當(dāng)?shù)亻L期不停電，必須定期(三個(gè)月)人為中斷供電，使UPS帶負(fù)載放電。因?yàn)殚L期沒斷過電，所以你一直以為它是在正常工作的，而實(shí)際上一旦斷電，它只能提供很短的延時(shí)甚至根本沒有延時(shí)，原因就是蓄電池長期處于浮充的充電狀態(tài)。

     5、注意防雷擊。雷擊是所有電器的天敵，一定要注意保證UPS的有效屏蔽和接地保護(hù)。另外，還應(yīng)把UPS放在通風(fēng)散熱良好的地方。 

[原創(chuàng)]選購UPS的第五項(xiàng)決策要素 ：

UPS產(chǎn)品的性能、價(jià)格、服務(wù)和公司實(shí)力是用戶選購UPS的四項(xiàng)基本決策要素。每項(xiàng)決策要素的具體內(nèi)容如下表所列。

表1：用戶選購UPS的四項(xiàng)基本決策要素

決策要素

具體內(nèi)容

1．性能

UPS技術(shù)指標(biāo)、測試與檢驗(yàn)報(bào)告、產(chǎn)品認(rèn)證、技術(shù)先進(jìn)性與完善性、產(chǎn)品可靠性和穩(wěn)定性、環(huán)境適應(yīng)能力、監(jiān)控與管理能力、電池配置與管理

2．價(jià)格

UPS主機(jī)與電池價(jià)格、工程價(jià)格、續(xù)保價(jià)格、零備件價(jià)格

3．服務(wù)

UPS服務(wù)人員與裝備、保修期、保內(nèi)與保外服務(wù)內(nèi)容、響應(yīng)時(shí)間與修復(fù)時(shí)間、培訓(xùn)

4．公司實(shí)力

公司規(guī)模、相關(guān)資質(zhì)、分支機(jī)構(gòu)數(shù)量、UPS研發(fā)實(shí)力、UPS年生產(chǎn)能力、UPS年銷售額與市場占有率

尤其令人感興趣是，有經(jīng)驗(yàn)的決策者與技術(shù)專家除了慎重比較UPS產(chǎn)品的以上四個(gè)決策要素之外，也會(huì)特別關(guān)注UPS的關(guān)鍵工藝，通常以實(shí)地考察、產(chǎn)品觀摩、技術(shù)交流等方式全面把握同類UPS在關(guān)鍵工藝方面的優(yōu)劣對比。目前，UPS的關(guān)鍵工藝正在成為用戶選購UPS的第五項(xiàng)決策要素。

衛(wèi)星地球站UPS電源的使用與維護(hù) ：

    廣播電視衛(wèi)星地球站是廣播電視信號(hào)傳輸?shù)闹匾块T，保證任何情況下的正常供電，是安全播出的重要環(huán)節(jié)。為此各衛(wèi)星地球站內(nèi)配備了UPS供電系統(tǒng)。UPS電源是衛(wèi)星地球站保障供電穩(wěn)定和連續(xù)性的重要設(shè)備，因其主要機(jī)智能化程度高，儲(chǔ)能器材采用免維護(hù)蓄電池，使得在運(yùn)行中往往忽略了對該系統(tǒng)的維護(hù)與檢修。其實(shí)維護(hù)的好壞，對電源的壽命和故障率有很大影響，下面根據(jù)我們使用中的具體情況和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)介紹UPS電源的使用注意事項(xiàng)和日常維護(hù)要求。 

雖說各站配置的設(shè)備型號(hào)及系統(tǒng)容量有所不同，但其原理和主要功能基本相同。在UPS電源類型選擇上各站都選擇了在線式，這時(shí)因?yàn)樵诰€式UPS電源系統(tǒng)具有對各類供電的零時(shí)間切換，自身供電時(shí)間的長短可選，并具有穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、凈化的特點(diǎn)。當(dāng)UPS電源系統(tǒng)本身出現(xiàn)故障時(shí)有自動(dòng)旁路功能，當(dāng)需要檢修時(shí)可采用手動(dòng)旁路，使檢修、供電互不影響。在功率選擇上，衛(wèi)星地球站都選用了中功率系統(tǒng)。

UPS電源系統(tǒng)由4部分組成：整流、儲(chǔ)能、變換和開關(guān)控制。其系統(tǒng)的穩(wěn)壓功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高頻開關(guān)整流器，本身具有可根據(jù)外電的變化控制輸出幅度的功能，從而當(dāng)外電發(fā)生變化時(shí)（該變化應(yīng)滿足系統(tǒng)要求），輸出幅度基本不變的整流電壓。凈化功能由儲(chǔ)能電池來完成，由于整流器對瞬時(shí)脈沖干擾不能消除，整流后的電壓仍存在干擾脈沖。儲(chǔ)能電池除可存儲(chǔ)直流直能的功能外，對整流器來說就象接了一只大容器電容器，其等效電容量的大小，與儲(chǔ)能電池容量大小成正比。由于電容兩端的電壓是不能突變的，即利用了電容器對脈沖的平滑特性消除了脈沖干擾，起到了凈化功能，也稱對干擾的屏蔽。頻率的穩(wěn)定則由變換器來完成，頻率穩(wěn)定度取決于變換器的振蕩頻率的穩(wěn)定程度。開關(guān)K1、K5是系統(tǒng)工作開關(guān)，K4是主機(jī)自檢故障后的自動(dòng)旁路開關(guān)，K3則是檢修旁路開關(guān)。

UPS電源系統(tǒng)主要分兩大部分，主機(jī)和儲(chǔ)能電池。額定輸出功率的大小取決于主機(jī)部分，并與負(fù)功屬那種性質(zhì)有關(guān)，因?yàn)閁PS電源對不同性能的負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力不同，通常負(fù)載功率應(yīng)滿足UPS電源70％的額定功率。儲(chǔ)能電池容量的選取當(dāng)負(fù)載功率確定后主要取決其后備時(shí)間的長短，這個(gè)時(shí)間因各站情況不同而不同，主要由備用電源的接入時(shí)間來定，通常在幾分鐘或幾個(gè)小時(shí)不等。我站因發(fā)電機(jī)從開始超動(dòng)到可以接入需要30分鐘。另外儲(chǔ)能電池的容量隨著時(shí)間會(huì)逐漸降低，考慮到壽命終止時(shí)儲(chǔ)能電池容量下降到50％并留有一定的余量，我站的后備時(shí)間當(dāng)儲(chǔ)能電池滿容量時(shí)為2小時(shí)，半容量為1小時(shí)。

使用注意事項(xiàng)

UPS電源系統(tǒng)因其智能化程度高，儲(chǔ)能電池采用了免維護(hù)蓄電池，這雖給使用帶來了許多便利，但在使用過程中還應(yīng)在多方面引起注意，才能保證使用安全。

（1）UPS電源主機(jī)對環(huán)境溫度要求不高，+5℃～40℃都能正常工作，但要求室內(nèi)清潔，少塵，否則灰塵加上潮濕會(huì)引起主機(jī)工作紊亂。儲(chǔ)能蓄電池則對溫度要求較高，標(biāo)準(zhǔn)使用溫度為25℃，平時(shí)不能超過+15℃～+30℃。溫度太低，會(huì)使儲(chǔ)電池容量下降，溫度每下降1℃，其容量下降1％。其放電容量會(huì)隨溫度升高而增加，但壽命降低。如果在高溫下長期使用，溫度每高10℃，電池壽命約降低一半。

（2）主機(jī)中設(shè)置的參數(shù)在使用中不能隨意改變。特別是對電池組的參數(shù)，會(huì)直接影響其使用壽命，但隨著環(huán)境溫度的改變，對浮充電壓要做相應(yīng)調(diào)整。通常以25℃為標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)境溫度每升高或降低1℃時(shí)，浮充電壓應(yīng)增加18mV（相對于12V蓄電池）。

（3）在無外電靠UPS電源系統(tǒng)自行供電時(shí)，應(yīng)避免帶負(fù)載啟動(dòng)UPS電源，應(yīng)先關(guān)斷各負(fù)載，等UPS電源系統(tǒng)起動(dòng)后再開啟負(fù)載。因負(fù)載瞬間供電時(shí)會(huì)有沖擊電池，多負(fù)載的沖擊電流和加上所需的供電電流會(huì)造成UPS電源瞬間過載，嚴(yán)重時(shí)將損壞變換器。

（4）UPS電源系統(tǒng)按使用要求功率余量不大，在使用中要避免隨意增加大功率的額外設(shè)備，也不允許在滿負(fù)載狀態(tài)下長期運(yùn)行。但工作性質(zhì)決定了UPS電源系統(tǒng)幾乎是在不間斷狀態(tài)下運(yùn)行的，增加大功率負(fù)載，即使是在基本滿載狀態(tài)下工作，都會(huì)造成主機(jī)出故障，嚴(yán)重時(shí)將損壞變換器。

（5）自備發(fā)電機(jī)的輸出電壓，波形、頻率、幅度應(yīng)滿UPS電源對輸入電壓的要求，另久發(fā)電機(jī)的功率要遠(yuǎn)大于UPS電源的額定功率，否則任一條件不滿，將會(huì)造成UPS電源工作異?；驌p壞。

（6）由于組合電池組電壓很高，存在電擊危險(xiǎn)，因此裝卸導(dǎo)電聯(lián)接條、輸出線時(shí)應(yīng)用安全保障，工具應(yīng)采用絕緣措施，特別是輸出接點(diǎn)應(yīng)有防觸摸措施。

（7）不論是在浮充工作狀態(tài)還是在充電、放電檢修測試狀態(tài)，都要保證電壓、電流符合規(guī)定要求。過高的電壓或電流可能會(huì)造成電池的熱失控或失水、電壓、電流過小會(huì)造成電池虧電，這都會(huì)影響電池的使用壽命，前者的影響更大。

（8）在任何情況下，都應(yīng)防止電池短路或深度放電，因?yàn)殡姵氐难h(huán)壽命和放電深度有關(guān)。放電深度越深、循環(huán)壽命越短。在容量試驗(yàn)中或是放電檢修中，通常放電達(dá)到容量的30％～50％就可以了。

（9）對電池應(yīng)避免大電流充放電，雖說在充電時(shí)可以接受大電流，但在實(shí)際操作中應(yīng)盡量避免，否則會(huì)造成電池極板膨脹變形，使得極板活性物質(zhì)脫落，電池內(nèi)阻增大，溫升越高，嚴(yán)重時(shí)將造成容量下降，壽命提前終止。

2．日常維護(hù)與檢修

（1） UPS電源在正常使用情況下，主機(jī)的維護(hù)工作很少，主要是防塵和定期除塵。特別是氣候干燥的地區(qū)，空氣中的灰粒較多，機(jī)內(nèi)的風(fēng)機(jī)會(huì)將灰塵帶入機(jī)內(nèi)沉積、當(dāng)遇空氣潮濕時(shí)會(huì)引起主機(jī)控制紊亂造成主機(jī)工作失常，并發(fā)生不準(zhǔn)確告警，大量灰塵也會(huì)造成器件散熱不好。一般每季度應(yīng)徹底清潔一次。其次就是在除塵時(shí)，檢查各連接件和插接件有無松動(dòng)和接觸不牢的情況。

（2）雖說儲(chǔ)能電池組目前都采用了免維護(hù)電池，但這只是免除了以往的測比、配比、定時(shí)添加蒸餾水的工作。但外因工作狀態(tài)對電池的影響并沒有改變，不正常工作狀態(tài)對電池造成的影響沒有變，這部分的維護(hù)檢修工作仍是非常重要的，UPS電源系統(tǒng)的大量維修檢修工作主要在電池部分。

1）儲(chǔ)能電池的工作全部是在浮充狀態(tài)，在這種情況下至少應(yīng)每年進(jìn)行一次放電。放電前應(yīng)先對電池組進(jìn)行均衡充電，以達(dá)全組電池的均衡。要清楚放電前電池組已存在的落后電池。放電過程中如有一只達(dá)到放電終止電壓時(shí)，應(yīng)停止放電，繼續(xù)放電先消除落后電池后再放。

2）核對性放電，不是首先追求放出容量的百分之多少，而是要關(guān)注發(fā)現(xiàn)和處理落后電池，經(jīng)對落后電池處理后再作核對性放電實(shí)驗(yàn)。這樣可防止事故，以免放電中落后電池惡化為反極電池。

3）平時(shí)每組電池至少應(yīng)有8只電池作標(biāo)示電池，作為了解全電池組工作情況的參考，對標(biāo)示電池應(yīng)定期測量并做好記錄。

4）日常維護(hù)中需經(jīng)常檢查的項(xiàng)目有：清潔并檢測電池兩端電壓、溫度；連接處有無松動(dòng)，腐蝕現(xiàn)象、檢測連接條壓降；電池外觀是否完好，有無殼變形和滲漏；極柱、安全閥周圍是否有酸霧逸出；主機(jī)設(shè)備是否正常。

5）免維護(hù)電池要維護(hù)，不是什么無稽之談，應(yīng)從廣義的維護(hù)立場出發(fā)，做到運(yùn)行、日常管理的周到、細(xì)致和規(guī)范性，保證設(shè)備（包括主機(jī)設(shè)備）保持良好的運(yùn)行狀況，從而延長使用年限；保證直流母線經(jīng)常保持合格的電壓和電池的放電容量；保證電池運(yùn)行和人員的安全可靠。這就是電池維護(hù)的目的，也是電池運(yùn)行規(guī)程中包括的內(nèi)容和進(jìn)行規(guī)則。

（3）當(dāng)UPS電池系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)先查明原因，分清是負(fù)載還是UPS電源系統(tǒng)；是主機(jī)還是電池組。雖說UPS主機(jī)有故障自檢功能，但它對面而不對點(diǎn)，對更換配件很方便，但要維修故障點(diǎn)，仍需做大量的分析、檢測工作。另外如自檢部分發(fā)生故障，顯示的故障內(nèi)容則可能有誤。

（4）對主機(jī)出現(xiàn)擊穿，斷保險(xiǎn)或燒毀器件的故障，一定要查明原因并排除故障后才能重新啟動(dòng)，否則會(huì)接連發(fā)生相同的故障。

（5）當(dāng)電池組中發(fā)現(xiàn)電壓反極、壓降大、壓差大和酸霧泄漏現(xiàn)象的電池時(shí)，應(yīng)及時(shí)采用相應(yīng)的方法恢復(fù)和修復(fù)，對不能恢復(fù)和修復(fù)的要更換，但不能把不同容量、不同性能、不同廠家的電池聯(lián)在一起，否則可能會(huì)對整組電池帶來不利影響。對壽命已過期的電池組要及時(shí)更換，以免影響到主機(jī)。

（6）再好的設(shè)備也有壽命，也會(huì)出現(xiàn)各類故障，但維護(hù)工作做的好可以延長壽命，減少故障的發(fā)生，這和人的壽命長短、生老病死是一樣的道理。不要因?yàn)楦咧悄?、免維護(hù)而忽略了本應(yīng)進(jìn)行的維護(hù)工作，預(yù)防在任何時(shí)候都是安全運(yùn)行的重要保障。

在線式UPS的控制和保護(hù)技術(shù) ：

在線式UPS的控制和保護(hù)功能基本上是由CPU的內(nèi)部程序控制完成的,由于程序的不可見性,UPS的許多控制和保護(hù)原理大家很難理解。下面，我根據(jù)多年的UPS研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，跟大家談一下在線式UPS的制和保護(hù)技術(shù)。
----一、基本概念
----1、市電正常：市電正常是指市電電壓和市電頻率都正常。
----2、市電電壓正常：市電電壓在160～280V之間，視為市電電壓輸入正常。
----3、市電頻率正常：市電頻率在47～53HZ之間，且頻率變化率小于1HZ/秒，視為市電頻率正常。
----4、市電逆變狀態(tài)：市電輸入正常，UPS工作在AC→DC→AC時(shí)的狀態(tài)。
----5、電池逆變狀態(tài)：市電輸入異常，UPS工作在BATTERY→AC時(shí)的狀態(tài)。
----6、CPU交流電壓取樣信號(hào)：交流電壓經(jīng)分壓、隔直、全波整流、限幅后，供給CPU進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的信號(hào)。UPS上有市電電壓取樣信號(hào)和逆變電壓取樣信號(hào)兩部分電路。
----7、零點(diǎn)發(fā)生器：交流正弦波經(jīng)過由運(yùn)算放大器組成的交流差動(dòng)放大器，變成方波信號(hào)，再經(jīng)濾除高頻諧波和限幅后，送給CPU。CPU通過對方波下降沿（對應(yīng)正弦波的過零點(diǎn)）的偵測，計(jì)算出正弦波的頻率和相位。UPS有市電零點(diǎn)發(fā)生器和逆變零點(diǎn)發(fā)生器兩部分電路。
----8、BUS電壓：BUS電壓是指供給逆變器的直流電壓，UPS有正、負(fù)兩路BUS電壓，其正常值為400V。
----二、控制技術(shù)
----1、緩開機(jī)
    當(dāng)UPS開機(jī)或系統(tǒng)重置（包括過載解除、自動(dòng)重啟等）時(shí)，CPU控制UPS緩慢提升逆變電壓，每32ms提升逆變電壓3V，直至220V停止。
----2、電壓追逐
    在緩開機(jī)結(jié)束后，逆變電壓尚未切到對外輸出前，為防止市電灌入U(xiǎn)PS，市電正常時(shí)，CPU控制逆變電壓追逐市電輸入電壓，逆變電壓依市電電壓高低每隔128ms加減3V。如果市電電壓高于280V，則只追到280V；如果市電電壓低于160V，則只追到160V。
----3、市電電壓的偵測與控制
    CPU每16ms讀取一次市電電壓值，當(dāng)市電的電壓讀值連續(xù)低于160V或高于280V五次時(shí)，視為市電電壓輸入異常；只有當(dāng)市電的電壓讀值連續(xù)五次回復(fù)到170～270V之間時(shí)，才認(rèn)為市電輸入轉(zhuǎn)為正常。市電輸入正常時(shí)，UPS工作在市電逆變狀態(tài)；當(dāng)市電電壓低于160V或高于280V時(shí)，UPS立即轉(zhuǎn)入電池逆變狀態(tài)；為防止市電來回切換，只有當(dāng)市電回復(fù)到170～270V時(shí)UPS才轉(zhuǎn)入市電逆變狀態(tài)。
----4、市電頻率的偵測與控制
    偵測市電頻率的目的是作為逆變鎖相的依據(jù)，通過調(diào)整逆變的過零點(diǎn)調(diào)整逆變相位，使在市電狀態(tài)下的逆變輸出與市電輸入基本同頻率、同相位。市電開機(jī)時(shí)，UPS偵測輸入市電的頻率作為逆變輸出的頻率；電池狀態(tài)下開機(jī)時(shí)，逆變輸出的頻率以上次輸出的頻率來設(shè)定。當(dāng)市電正常時(shí)，執(zhí)行鎖相，逆變頻率先追市電頻率，頻率相同后再追相位，通過變動(dòng)逆變頻率完成逆變和市電同相位。鎖相后，逆變和市電的相位差小于3度，頻率誤差小于0.01HZ。當(dāng)市電頻率超出47～53HZ范圍時(shí)，UPS不執(zhí)行鎖相，立即轉(zhuǎn)入電池逆變狀態(tài)，只有當(dāng)市電頻率回復(fù)到48～52HZ時(shí)，UPS再執(zhí)行鎖相，并轉(zhuǎn)入市電逆變狀態(tài)。
----5、三角波發(fā)生器
    CPU送出的38.4KHZ方波,經(jīng)由運(yùn)算放大器組成的二分頻電路后,變成19.2KHZ的方波,再經(jīng)積分器積分成三角波。
----6、標(biāo)準(zhǔn)正弦波發(fā)生器
    CPU送出以128點(diǎn)平均分割的模仿正弦波，經(jīng)過二階低通濾波器濾波后，生成標(biāo)準(zhǔn)正弦波。
----7、PWM信號(hào)
    標(biāo)準(zhǔn)正弦波與逆變輸出電壓的正弦波反饋信號(hào)做比較，結(jié)果被三角波切割，生成PWM信號(hào)。
----8、逆變電壓調(diào)整
    CPU每16ms讀取一次逆變電壓值，并與設(shè)定的電壓值做比較，當(dāng)差值高于10V時(shí)，CPU立即調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)正弦波，從而調(diào)整PWM信號(hào)，使輸出電壓相應(yīng)加減5V，以縮小差值；當(dāng)差值低于10V時(shí)，CPU累積差值，當(dāng)累積值達(dá)到30V時(shí)，CPU調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)正弦波，使輸出電壓相應(yīng)加減2V。
----9、CPU的A/D讀取
    CPU每半周期讀一次電池電壓、正負(fù)BUS電壓和機(jī)內(nèi)溫度，每隔八個(gè)標(biāo)準(zhǔn)正弦波點(diǎn)讀一次市電電壓、逆變電壓和逆變電流（在每個(gè)周期開始，CPU變更讀點(diǎn)的初始位置，使每隔八個(gè)標(biāo)準(zhǔn)正弦波點(diǎn)讀一次的共128點(diǎn)的A/D讀取達(dá)到掃描效果，讀取值存入RAM內(nèi)）。
----10、CPU的計(jì)算
    CPU每隔2個(gè)周期計(jì)算一次市電電壓的均方根值（RMS），每隔1個(gè)周期計(jì)算一次逆變電壓的均方根值，每隔32個(gè)周期計(jì)算一次逆變電流的均方根值，每隔32個(gè)周期計(jì)算一次輸出功率的均方根值。
----11、瞬間斷電偵測
    CPU每4ms計(jì)算一次最近一周期所讀取的市電A/D值，如果小于140V，則視為斷電，UPS立即轉(zhuǎn)入電池逆變狀態(tài)。
----三、保護(hù)技術(shù)
----1、逆變輸出短路和過電壓保護(hù)
    當(dāng)逆變輸出電壓的正弦波反饋信號(hào)連續(xù)64ms無過零信號(hào)時(shí)，視為逆變輸出短路，UPS關(guān)閉輸出并報(bào)警；當(dāng)逆變輸出電壓值連續(xù)80ms低于160V或高于280V時(shí)，視為逆變輸出過電壓，UPS立即轉(zhuǎn)到旁路并報(bào)警。
----2、輸出限流保護(hù)
    保護(hù)電路偵測逆變輸出的電流值，當(dāng)其超過額定值的3.6倍時(shí)，限流保護(hù)電路立即關(guān)閉PWM，只有在輸出電流值小于額定值的3.6倍后，PWM才重新工作。
----3、BUS過電壓保護(hù)
    當(dāng)BUS電壓的絕對值連續(xù)64ms超過440V時(shí)，UPS實(shí)施BUS過電壓保護(hù)，轉(zhuǎn)入旁路并報(bào)警。
----4、電池過壓和欠壓保護(hù)
----當(dāng)每個(gè)電池電壓高于15V時(shí)，視為電池過壓，UPS自動(dòng)轉(zhuǎn)入電池逆變狀態(tài)，在電池電壓下降到每個(gè)13.5V后，UPS重新回到原工作狀態(tài)。市電異常，UPS轉(zhuǎn)入電池逆變狀態(tài)，電池開始放電，CPU控制蜂鳴器4秒鳴叫一次；當(dāng)每個(gè)電池電壓下降到11V時(shí)，CPU控制蜂鳴器每秒鳴叫一次；當(dāng)每個(gè)電池電壓下降到10V時(shí)，UPS自動(dòng)關(guān)機(jī)。市電恢復(fù)正常時(shí)，UPS會(huì)自動(dòng)重啟。
----5、負(fù)載保護(hù)
----如果UPS在從旁路轉(zhuǎn)入逆變輸出前，偵測到負(fù)載超過110%，UPS不能轉(zhuǎn)入逆變輸出，CPU控制蜂鳴器每0.5秒鳴叫一次；如果開機(jī)后負(fù)載加至110%~130%，CPU控制蜂鳴器每0.5秒鳴叫一次，UPS在10秒后轉(zhuǎn)入旁路；如果開機(jī)后負(fù)載加至130%以上，UPS會(huì)立即轉(zhuǎn)入旁路。
----雖然UPS種類繁多，但是其控制和保護(hù)技術(shù)的基本原理是大致相同，愿大家能夠研發(fā)出更先進(jìn)的UPS。

不間斷電源的選擇及負(fù)載功率的匹配

   

至于選配什么品牌的UPS電源這要根據(jù)據(jù)客戶的具體情況來確定，但有一點(diǎn)必須明白，就是所有欲選配UPS電源的功率（單位統(tǒng)一）必須略大于負(fù)載的實(shí)際功率，才能使UPS電源可靠地工作。另外，功率是電能的單位。一般用瓦特（W）來表示，而國際上用電流安（A）和電壓伏（V）的乘積來表示（VA為視在功率）視在功率伏安（VA）與有用功率瓦特（W）的換算方法為：視在功率伏安（VA）數(shù)乘以0.7～0.8即為有用功率瓦特（W）

表達(dá)式VA*0.7(或0.8)=W 

例如 一臺(tái)1000伏安（VA）的在線式UPS電源實(shí)際輸出功率為1000VA*0.7=700W通過上面問題的討論分析可知，欲使購選UPS電源能夠安全正常地工作；就必須使負(fù)載功率的總和不大于UPS電源額定功率（統(tǒng)一單位），其次UPS電源對純感性、純?nèi)菪载?fù)載來說呈現(xiàn)的效能很?。?/FONT>30%）即1000W UPS電源只能負(fù)擔(dān)300W的純感性負(fù)載，或純?nèi)菪载?fù)載。故純感性負(fù)載（如電風(fēng)扇等），純?nèi)菪载?fù)載不能做UPS電源的負(fù)載。還有因?yàn)榇蛴C(jī)的啟動(dòng)功率大于額定功率的5倍，故打印機(jī)也不是UPS的理想負(fù)載（一般將其接入市電）。

UPS不間斷電源：

計(jì)算機(jī)機(jī)房負(fù)載分為主設(shè)備負(fù)載和輔助設(shè)備負(fù)載。主設(shè)備負(fù)載指計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)外部設(shè)備及機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)，這部分供配電系統(tǒng)稱為"設(shè)備供配電系統(tǒng)"，其供電質(zhì)量要求非常高，應(yīng)采用UPS不間斷電源供電來保證供電的穩(wěn)定性和可靠性。在要求較高的機(jī)房項(xiàng)目中，UPS不間斷電源可采用直接并機(jī)技術(shù)或輔助設(shè)備負(fù)載指空調(diào)設(shè)備、動(dòng)力設(shè)備、照明設(shè)備、測試設(shè)備等，其供配電系統(tǒng)稱為N+1冗余并機(jī)技術(shù)。"輔助供配電系統(tǒng)"，其供電由市電直接供電。
    機(jī)房內(nèi)的電氣施工應(yīng)選擇優(yōu)質(zhì)電纜、線槽和插座。插座應(yīng)分為市電、UPS及主要設(shè)備專用的防水插座，并注明易區(qū)別的標(biāo)志。照明應(yīng)選擇機(jī)房專用的無眩光高級(jí)燈具。

設(shè)計(jì)說明中用資料：

1、UPS供電系統(tǒng)設(shè)備配置及運(yùn)行方式：為了滿足通信設(shè)備交流負(fù)荷用電的需要，本工程選用雙機(jī)并聯(lián)冗余的交流不停電電源（UPS）系統(tǒng)供電，該系統(tǒng)由兩臺(tái)UPS單機(jī)，兩組蓄電池及UPS輸出屏組成。市電正常時(shí)，兩臺(tái)UPS中的整流器先將交流電整流為直流向UPS中逆變器供電，同時(shí)對蓄電池組浮充充電，兩臺(tái)UPS中的逆變器再將直流轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娤蚪涣鞑煌ｋ娯?fù)荷供電；當(dāng)市電（故障）停電而油機(jī)尚未啟動(dòng)供電時(shí)，此時(shí)蓄電池組向逆變器放電，保證交流輸出不間斷；當(dāng)交流電恢復(fù)供電時(shí)，UPS則恢復(fù)工作，兩臺(tái)UPS并聯(lián)運(yùn)行，均分負(fù)載；當(dāng)一臺(tái)UPS故障時(shí)，另一臺(tái)UPS自動(dòng)承擔(dān)全部負(fù)載；當(dāng)兩臺(tái)UPS均故障時(shí)，交流電自動(dòng)通過靜態(tài)開關(guān)轉(zhuǎn)向旁路，對負(fù)荷不間斷供電；UPS故障修復(fù)后，靜態(tài)開關(guān)又將負(fù)荷自動(dòng)轉(zhuǎn)向UPS不間斷供電。