ups电源范例6篇

ups电源

ups电源范文1

1、先以市电旁路方式给负载供电;

2、在确认无输出线路短路及无过载的情况下,不带载即空载开机;

3、在第二步正常运行的基础上断开市电,检测电池逆变是否正常;

4、重新合上市电后加带负载运行,检测带载情况下的市电或逆变运行是否正常;

ups电源范文2

UPS电源的作用主要有两个:一是应急使用,防止突然断电而影响设备正常工作,给用电设备造成损害;二是消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电力线噪声和频率偏移等“电源污染”,改善电源质量,为用电设备提供高质量的电源。UPS的主要作用就是在电力供电系统停电时为用电设备提供不间断的供电,保证设备的正常使用。UPS主要由整流系统、储能系统、变换系统和开关控制系统四个部份组成,在电力供电系统供电时整流系统就是一个将交流电(AC)转化为直流电(DC)的装置,经滤波稳压后供给逆变器或者.给储能系统提供充电,起到充电器的作用。储能系统就是UPS用来作为储存电能的装置,它由若干个蓄电池串联而成,容量的大小决定了其维持放电(供电)的时间,主要功能是在电力供电系统正常时,将电能转换成化学能储存在电池内部;在电力供电系统故障时,将化学能转换成电能提供给逆变器或负载。变换系统是一种将直流电(DC)转化为交流电(AC)的装置,它由逆变桥、控制逻辑电路和滤波电路组成。开关转换控制系统是一种无触点开关,用可控硅(SCR)反向并联组成的一种交流开关,其闭合和断开由逻辑控制器控制,分为转换型和并机型两种,转换型开关主要用于两路电源供电的系统,其作用是实现从一路电源到另一路电源的自动切换;并机型开关主要用于并联逆变器与电力供电线路或多台逆变器的系统中。

二、UPS的使用管理

当我们在使用UPS电源系统的时候,应该掌握正确的使用方法,这样不仅可以对UPS电源系统起到保护的作用,也更有利于UPS电源系统的使用寿命。正确的管理UPS电源系统,可以从以下几个方面入手:

1、定期的对UPS电源进行检查

在使用UPS电源系统的时候,不仅要定期的对整个UPS电源的各个系统的主要元件进行检查,还要对UPS电池组的各个电池单元端电压与内阻进行检测。若发现其电池组的某个电池单元的端电压差值>0.4V或者内阻>0.08欧姆的时候,就应该对工作异常的电池单元断开其与电池组的接连导线,使用外置的独立充电器对工作异常的电池单元进行单独充电,将其充电电压(对12V蓄电池而言)保持在13.5—13.8V之间,充电时间控制在10—12小时。需要注意的是,UPS电源因为在运行使用的过程中,电池组内的各个电池单元的充电会不一致,可能产生电池单元的端电压以及电池内阻的不平衡,这些是无法依靠UPS电源系统内部充电回路对其充电而得到消除和校正的,若是没有及时的对以上不平衡的电池单元进行脱机均衡充电的话,其因素可能导致上述的问题更加严重,所以对其进行单独充电可以将本电池单元的内阻恢复到0.03欧姆之内,而在充完电的时候及时将电池单元接入到电池组中,用UPS充电系统进行统一充电。

2、首次充电

当使用新的UPS电源时,使用之前应该在无负载状态下直接对电池充电12小时左右。若UPS电源长时间处于浮充态,而没有发生放电操作时,这时整个UPS则为储电状态,若是这种状态保持太久,就可能会因为长期处于储蓄状态使电池功能下降,久而久之电池就会慢慢失效或者报废。建议在三个月左右的时间内采用UPS的电池向设备供电一次,使UPS的电池正常放电,电池放电电压一般控制在允许最低放电电压以上为宜。

3、充电时机的选择

为了防止UPS电源的电池单元因为长期充电不足而使UPS电源过早损坏,使用UPS的用户应该尽可能的将电池充电时间安排在夜间进行,从而保证电池在放电后有足够的时间和稳定的电压对电池进行充电。

4、使用UPS电源应防止过度放电

众所周知,在UPS电源的运行过程中,应该尽量的减少过度放电次数,因为电池的过度放电次数直接影响着电池寿命的长短,那么如何来控制UPS电源的过度放电次数呢?可以这样入手,当电力供电系统停电由UPS蓄电池组向其逆变器输出电流时,UPS电源一般情况下会有间隔4—5秒的时间发出一次警报声,提示用户UPS电源处于电池供电状态;当警报声的时间周期变得很短时,则表明电池已进入或即将过度放电状态,在这个时候,应该在UPS电源过度放电前做好应急处理,及时采用发电机组代替电力供电系统向UPS电源进行供电,从而可以避免UPS电池组的过度放电,如果UPS电池组的过度放电而没有得到及时有效的修复,将会减少UPS电池组的使用寿命。

5、选择合适的充电保护工作点

目前使用的UPS电源一般都是采用免维护式的密封蓄电池。充电系统基本上都是采用恒压载止充电回路,该电路可以对电池设置过压保护工作点,对电池起到了很好的保护作用,但是不可将保护工作点设置的过高或过低,因为保护工作点的高低可能直接导致电池的过充或者充电不足。在很多情况下由于充电保护工作点的选择不当,导致充电时对电池造成过流或过压,使电池寿命大减,严重时还会导致电池膨胀变形,甚至爆炸,直接威胁到人身和财产的安全。

6、保持室内温度

很多电池生产厂家,在生产电池的时候,一般情况下都是根据不同环境温度来测定电池的工作环境,因此电池的工作环境对电池的储电容量有着直接的密切联系,UPS电源对环境温度的要求较高,一般为0~40℃,最佳温度为25℃±5%。温度过高,逆变器将会停止工作并报警,同时也影响电池的寿命;温度过低,将影响蓄电池的输出能力。夏季气温很高,若通风不好,设备本身运行所产生的大量热量不能及时排出,温度将迅速上升,若超过55℃,逆变器将停止工作。温度过高或者过低的工作环境,将直接影响着UPS电源系统的寿命和工作性能。

三、UPS的维护

在UPS电源使用过程中,不仅要正确的使用,还需要经常对UPS电源系统进行正确的维护与保养。从而提高UPS电源的工作寿命与可靠性。

1、定期进行维护

根据上述分析不难发现,UPS电源的工作环境直接影响着UPS电源的寿命与工作质量,所以在使用UPS电源时应当对其周围环境进行定期检查或检测,若是环境变化大,温度和湿度过低或过高可能直接对UPS的正常工作造成影响。同时还应该定期保养电池组,延长UPS电池组的寿命。

2、做好负载连接

UPS电源的负载连接正确与否是十分重要的,因为电池组的电流很大,在连接与维护的时候要使用绝缘效果好的专用工具,而在连接电路时,必须遵守产品说明书或使用手册中的有关规定,保证所接的火线、零线、地线符合要求,用户不得随意改变其相互的顺序,应按照地线、零线、火线的顺序进行正确可靠的连接。

ups电源范文3

关键词:UPS;应急电源;建筑电气

随着时代的不断发展,电子计算机和电子通讯设备得到广泛应用,在房屋、楼宇控制、医院诊所、高校等各种工程建筑中已成为标准配置设备,随着新技术的发展,智能系统设备也提高了对供电质量的要求,电子设备的可靠稳定运行是系统安全稳定运行的主要保障,UPS电源可以提供可靠而且不间断的供电保障。因此,在控制室、数据中心,以及一些为消费者重要设备供电的场所,越来越多地安装了UPS(不间断电源)供电系统。

1UPS电源设置场所

参照相关标准和规范后可以得知:对于不允许电源瞬时中断的负荷,应设置UPS不间断电源装置供电。在工程建筑的配电设计中,UPS电源多用于保证实时数据处理系统的机房电子设备、消防安全控制室的图像显示设备(显示屏)、通信设备等重要设备的供电。

2建筑电气领域中应急电源的应用现状

目前在建筑电气领域中应用比较常见的应急电源,主要有:UPS电源、EPS电源、柴油发电机组、市电双电源几种。市电双电源转换开关(ATS),可以做到自动切换时间为0.3-3秒;柴油发电机组一般配置自启动模块,要求在30秒内自启动成功;EPS电源的转换时间一般<0.25秒。以上几种均存在一定时长的应急切换时间,无法满足“不允许电源瞬时中断的负荷”重要设备的供电安全保障。在工作实践中,尤其需要认真区分UPS和EPS。EPS(EmergencyPowerSystem)是一种允许短时电源中断的应急电源装置,一般情况是作为消防或生产在紧急情况下使用的电源,例如在人多、出口少、自然光源有限的高层建筑、商场、医院、地下防空工程等场合。UPS(UninterruptiblePowerSystem)不间断电源,是一种含有储能装置,以逆变器、整流器为主要组成部分的恒电压、恒频率的不间断电源。其主要作用是通过UPS系统,对计算机网络系统或其他电力电子设备可靠而不间断地进行供电。UPS和EPS的基本原理基本相同,两者都使用蓄电池作为储能备用电源。但由于负载的特性不同,转换时间和应用场合也不同。EPS供电对象是电力保障及消防安全,负载性质为感性、容性等非线性负载或兼而有之,而且有些负载是停市电后才投入工作的,因而要求EPS能提供很大的冲击电流,要求输出动态特性要好,抗过载能力更强,转换时间要求不高。UPS供电对象是电子计算机及网络设备,负载性质为容性负载和阻性负载。要求UPS可以提供恒电压、恒频率的不间断电源,转换时间要求高,甚至不允许有转换时间。UPS电源可以解决和排除电源断电、电源浪涌、电压波动、频率波动、谐波失真等多种电网缺陷和故障,因此在工程建筑电气领域得到更加广泛的应用。

3UPS电源的分类和特点

3.1按照市电正常时逆变器的工作状态分类

一般可分为后备式UPS电源、在线交互式UPS电源和双转换在线式UPS电源。(1)后备式UPS电源:当市电供电正常时,市电电源向负载直通供电。当市电电压波动幅值超过其工作允许范围或断电时,由机内逆变器电源向负载提供方波稳压电源。后备式是针对逆变器而言的,当市电供电正常时,机内的逆变器电源并没有工作,处于关机待命状态,逆变器仅在市电供电不正常时,才启动运行。后备式UPS的优点是结构比较简单、体积小、成本低,输入电流电压工作范围窄,输出电压精度低;输出功率一般在2000VA以下。转换时间一般为5-10毫秒。(2)在线交互式UPS电源:当市电正常时,市电电源向负载直通供电,当市电电压略低或略高时,在UPS电源的逻辑控制电路作用下,将市电电源经内置稳压器稳压后输出;当市电异常或断电时,逆变器启动工作,转为电池逆变供电输出。市电恢复正常后,UPS逆变器反方向运行工作,切换为整流器为蓄电池充电。在线交互式UPS的优点是允许输入电流和电压幅值范围宽,噪音较低,体积较小。输出波形为正弦波形,但精度较差,也有一定转换时长。(3)双转换在线式UPS:市电正常时,机内整流器将市电交流电源整流转换为直流电源,对蓄电池组进行补充电,同时提供给逆变器,经逆变器转换为交流电源,为负载提供交流电源。工作期间,输入的市电交流电源经整流器转换为直流电源,再经逆变器转换为交流电源输出,经过两次“转换”,也就是所谓的“双转换”。当市电出现异常或断电时,逆变电源由蓄电池组提供直流电源,经逆变器转换为交流电源后输出;系统运行工作期间,逆变器一直在线不间断运行,从而保证输出不间断。双转换在线式UPS的优点是逆变器始终在线运行,无转换时间;具有很宽的输入电流和电压允许幅值范围;输出电压精度较高;适用于供电规范和要求较高的场所,但相比另外两种,总体造价较高。随着科技的发展和电子技术的成熟,现阶段输出功率3000VA以上的UPS应用基本为双转换在线式UPS。

3.2按照UPS电源系统后备时间分类

按照UPS系统后备时间,UPS电源一般分为标准机和长延时机。标准机内置蓄电池组,一般配置小容量电池,后备延时时间一般为5-10分钟,可以满足系统存盘和正常退出。长延时机,需要另外配置蓄电池组,用户可以根据自己需要的后备延时时间来选用不同容量的蓄电池组,比如延时0.5小时、1小时、2小时或者更长时间等等。

4UPS电源容量的确定与输入交流电源系统的要求

一般根据用户需求和设计图纸,明确UPS电源所要供应的用电设备,统计机房内设备总数,分别根据设备铭牌标称功率和经验估算,计算出设备总负载,预留一定比例冗余容量,从而确定UPS电源系统容量。鉴于UPS电源适用于容性负载和阻性负载的特性,在对用电负载进行统计分析时,首先需要明确用电设备的分类,重点要区分容性负载(如计算机类设备)和感性负载(日光灯、机房空调等),感性负载最好不要由UPS电源供电,直接由市电供电。UPS可为机房负载设备提供输出精度高、波形偏差小、电压和频率稳定的优质电源,同时也能在市电异常或断电的情况,保证UPS系统不间断供电,从而保证后端负载设备和系统数据安全。为了保证UPS电源的可靠运行,在输入交流配电时,一般采用两路来自不同变电站或变压器的可靠电源,并选用ATS双电源转换设备将UPS设备连接到交流输入侧,从而确保UPS输入电源可靠性。

5UPS电源及蓄电池容量的计算和配置

UPS电源系统要求:在市电电源断电时,UPS电源系统能够为后接负载和重要设备提供稳定可靠的电源,而且可以持续一段时间。要满足以上要求,电池组的合理选择和配置显得尤其关键,电池组的直流工作电压由UPS电源主机型号决定,这个直流电压同样也是UPS电源中逆变器的工作电压。蓄电池组的放电时间则与后接负载电流大小、使用环境温度、电池组容量和放电终止电压等因素有关,选型时应充分考虑。以表1某小区的消控网络机房为例,展示UPS电源系统的选型和配置情况。该消控机房的设备配置如上表所示,累计功率56000W,拟采用UPS集中供电,充分考虑UPS的余量,按30%冗余计算,UPS系统容量应选用8kW,可选用标称容量为10KVA/8KW的UPS主机。按照相关规范要求和用户需求,UPS后备延时时间确定为4小时。蓄电池组的容量可按照以下公式估算:所需蓄电池组安时(AH)=UPS电源标称功率(VA)×后备延时时间(H)÷UPS电源直流工作电压(V)市场中常见品牌10KVAUPS的直流工作电压为16×12V=192V(1组16节12V蓄电池串联连接);本项目机房拟选用UPS电源主机的标称功率为10000VA。因此可以按照公式计算出:所需蓄电池组安时(AH)=10000VA×4H÷192V=208AH,可以使用2组12V100AH电池组并联连(共计32节12V100AH蓄电池),可以满足后备延时要求。

6UPS电源对土建专业的要求

UPS电源系统一般由输入配电柜、UPS电源主机、蓄电池组、蓄电池柜(架)和输出配电柜等设备组成。输入配电柜、UPS电源主机和输出配电柜一般布置在配电室,蓄电池组和蓄电池柜(架)则多布置在专门的蓄电池间。现阶段UPS配套蓄电池除了少数项目配置锂电池外,更加常见的配置多为阀控式铅酸免维护蓄电池,铅酸电池对使用环境温度比较敏感,在环境温度为20~25℃时,使用寿命更长。因此一般要求UPS机房和蓄电池间的温度保持在20~25℃。按照相关规范要求,UPS机房应设置应急照明和外部防火门窗,房间内层高不应小于2.5米。设置UPS机房时,应考虑到线路接入和日常维护的便利,设置一定宽度的通道。蓄电池间应设置必要的通风排风设施装置。在设计校核UPS机房和蓄电池间楼板的承载能力时,应重点计算铅酸蓄电池、蓄电池柜(架)和承重支架的荷载重量。蓄电池间如布置在楼上,最好布置在承重梁上方,如空间允许,最好布置在大楼平面一层。结语为了更好地保障数据安全和重要负载的可靠运行,UPS的使用必不可少。如何合理的选用和配置UPS电源系统,保证和提高UPS电源供电系统的稳定可靠性,也是我们目前需要重点关注和研究的内容。

参考文献

[1]阮仁权.双电源转换开关在UPS系统中的应用[J].建筑电气,2020,v.39;No.267(02):37-41.

[2]白雪婧,薛海龙.智能化系统设计中常见的不间断电源配置问题探讨[J].智能建筑电气技术,2019,013(002):72-75.

[3]张玮芳.大功率UPS电源应用于广播电视系统中的常见问题及维护手段[J].数字化用户,2019,000(018):175.

ups电源范文4

关键词:电源;UPS;供电方案

中图分类号: U223 文献标识码: A

1UPS电源工作原理

UPS电源按输出波形可分为方波输出和正弦波输出两大类。按其操作方式可分为后备式和在线式。其中后备式 UPS电源,在市电正常供电时,由市电直接向负载提供电源。当市电供电中断,蓄电池才对逆变器供电,并由UPS的逆变器对负载提供交流电源。即 UPS电源的逆变器总是处于对负载提供后备供电状态。而对在线式的UPS电源来说, 它平时是由交流电y 整流y 逆变器方式对负载提供交流电源, 一旦市电中断时, UPS改由蓄电池y 逆变器方式对负载提供电源。只有当蓄电池放电至终了电压时,由控制电路发出信号去控制自动切换开关,转换成由另一路交流旁路的市电供电。市电恢复供电后, UPS又重新切换到由逆变器对负载提供电源。因此,在线式UPS电源在正常情况下,总是由UPS电源的逆变器对负载供电,这就避免了所有由市电电网带来的任何电源波动及干扰对负载供电所产生的影响。显然, 它的供电质量明显优于后备式 UPS电源。在线式可以实现对负载的稳压、 稳频供电。然而,后备式UPS电源由于运行效率高,噪音低,价格相对便宜。

2UPS分类及主要技术

2.1后备式UPS

在市电正常时直接由市电向负载供电,当市电超出其工作范围或停电时,通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是:结构简单、体积小、成本低,但输人电压范围窄,输出电压稳定精度差,有切换时间,且输出波形一般为方波。

2.2在线互动式UPS

在市电正常时直接由市电向负载供电,当市电偏低或偏高时,通过UPS内部稳压线路稳压后输出 ,当市电异常或停电时,通过转换开关转为电池逆变供电。其特点是:有较宽的输人电范围、噪音低、体积小等特点,但同样存在切换时间。

2.3在线式UPS

在市电正常时,由市电进行整流提供直流电压给逆变器工作,由逆变器向负载提供交流电,在市电异常时,逆变器由电池提供能量,逆变器始终处于工作状态,保证无间断输出。其特点是:有极宽的输人电压范围、无切换时间且输出电压稳定精度高、特别适合对电源要求较高的场合,但是成本较高。

表1 3种UPS特点和应用范围的比较

3UPS采用的先进技术

3.1采用绝缘栅双极型晶体管 (IGBT)作为逆变功率器件

可以大大降低逆变器换流损耗以及交流滤波器的损耗,因此,逆变器的效率提高,整机效率可达 94 % ~ 96 %; 由于 IGBT的开关频率在 20~50kH z ,明显提高了逆变器的性能,使输出电压谐波含量大为减少; IGBT用于电压控制器, 驱动电路简单,同时它有正方形的开关安全工作区,并有高的峰值电流容量,使逆变器可靠性进一步增加; 由于 IGBT逆变器的高频化,减小输交流滤波器的尺寸,也相应减小了损耗,使整机体积小,噪音低; 高可靠,长寿命。

3.2微处理器数字化控制

控制系统采用先进的计算机数字控制技术及模拟量计算机控制技术,即通过主/协结构完成系统控制; 系统由整流/充电器、 逆变器、 静态开关 3个协处理器单元和一个模拟计算机单元承担其所有的数据采集, 模拟运算功能调整等工作, 然后送到主处理器进行集中控制,综合处理,记录存档和显示最终处理信息。借助这种计算机高速数据处理技术,充分发挥其系统硬件和软件特点, 提高UPS实时控制、保护和监测能力。

3.3控制实施通道

目前 UPS的硬件系统基本上是由整流器、逆变器、静态开关三大部分加上微机系统所组成,其数据采集是通过极为精确的霍尔器件,以及最新高速A /D转换器,将模拟信号转换成数字形式,最终纳入协处理器和主处理器通道。根据UPS功能和用户需要, 这些信号将用来实现 UPS控制,调整,监测和保护之目的。分布在 UPS三大部分的霍尔传感器采集两类信号: 开关信号) ) ) 主要反应各部件开关操作,保险开关操作, 热继电器等的工作状态; 模拟信号) ) ) 反映输入、 输出、 电压、 电流、 频率以及充电电压、电流等参数。

3.4高速数据处理结构

UPS控制系统中, 采用计算机高速数据处理的主 /协结构,增加数据采样点及数字控制诊断软件,高速 A /D、 D/A转换设计。UPS运行异常往往反映在各主要波形异变上, 因此,对于各点取样的模拟信息必须先进行 A /D转换,驱动执行机构完成最终控制。

3.5控制和诊断软件

控制软件实现各类信号的采集, 处理运行状态的自动监测、 调整以及管理功能。诊断软件是故障诊断的专家系统。UPS出现异常后,该系统能迅速对故障进行诊断,推理, 判明故障部件, 通过显示器(或灯光,声音)报告给使用者, 以便维修。同时自动记录信息,生成信息档案。

3.6电池自动测试与维护系统

蓄电池是 UPS的贮能装置。由于电池障引起 UPS系统故障的比例较高, 所以对蓄电池的测试及故障诊断, 显得尤为重要。电池测试维护软件定期自动检测电池性能参数,为使电池处于良好的工作状态,每隔一定周期中断 UPS交流输入, 使电池组带载放电,激活惰性,保持电池组原有容量。在电池放电时,自动检测电池后备容量和电压,显示屏显示检测参数, 当电池组容量下降 10 %时,自动结束测试,以免过放电。若测得电池电压高于或等于最佳值时, 则显示/电池正常0;反之, 则显示/电池故障0, 并有声光报警,后备时间可能减少。

4UPS电源应用

4.1容量的确定

选择UPS最关键的一步是根据所连接设备的耗电量确定容量。计算功率一般有三种途径。

第一种方法是检查设备背后的铭牌。对此不同的国家有不同的规定,但多数要求在主电源接口旁边附有一个铭牌标明设备的瓦特或安培数。如果是安培形式 ,就将其乘以线上的电压算出伏安 值 ,而正是以标称的。如果铭牌上标的是瓦特形式 ,将这个数值除以 以便应付大多数电器设备的开关模式特征 。这种方法的唯一缺点在于铭牌是为安全安装保险丝的要求而设 ,所以有些厂家会将实际的数值翻倍以确保万无一失。在这种情况下,就会造成对功率需求的高估。

第二种方法是使用厂商提供的表格。在上面直接列有各种设备所需的标称,而无需再进行手工转换。这种方法的问题是表上的数据可能是过时了的,或者只是标准设备的数值,而没有将增强型设备或兼容机的数据列在表上。

最后我们还可以用安培表进行测量 ,这最为准确。值得注意的是,设备在启动时一般需要平时正常工作所需的几倍的电流 ,尤其是那些采用了电动的设备或大型显示器上。克服这种问题的办法是用一块有敏感的反应速度的安培表在启动时反复地仔细测量几次。

4.2UPS供电

几乎所有的标准 都能在满负荷状态下提供5到10min之间的电源供应。可以非常粗略地估计它在半负荷下能支持10到20min。有些UPS带有扩充电池的设备,从而增加的供电时间。如果要增加 电池,应选择集成充电器的电池盒。否则很难用一个小充电器为一个大型的电池组充电。维持几乎无 限的不间断电源供应 。建议双变换在线式应是 的关键负载的首选机型 。由此可见 ,为确保用户的关键设备获得尽可能优良的电源运行环境 ,应首选在线式UPS 。当然 ,对于那些使用非关键性负载用户来说 ,为节省投资成本 ,在财力不充分的条件下 ,也不妨选用“非在线式 ”UPS,因为 ,后者至少可以确保用户的负载获得不间断的电源供电 ,而无需考虑市电供电正常与否。

5全方位构建供电系统方案

5.1 热备份并联供电系统

扩充UPS平均无故障时间的方法可选择热备份方案。即当主机或其中1台出现故障时,辅机或另外一台UPS不间断地向负载提供电源,确保重要设备在任何时刻均由UPS供电。热备份由串联热备份及并联热备份之分,串联热备份灵活性高、安装简单 、无须调整 、不外加附加电路 、可作成N+1 热备份等优点。但主机静态旁路开关 现故障时 ,整个系统可能中止供电、主机一直处于满载工作,备机蓄电池长期浮充状态等也是该方案存在的缺点 。

并联热备份的主要优点是瞬间过载能力强,可分期扩容及单台均分担负载功率等。但 因要求负载均分也存在调试 困难 、并机系统出现故障将 中断系统供电等不利因素。基于有功无功偏差控制的并联新技术使并机热备份越来越受重视,系统 的可利用率可达到以上。目前个别进口品牌可达到并机不需调试均分负载及无通信控制电缆连接等功能。

5.2主从并联供电系统

主从并联方式是采用一台主机做工作机 ,从机处于运行方式,但不带负荷,从机的输出接于主机 的静态旁路输入。当主机 回路有故障时,其静态 旁路投入工作,从机带负荷运行。此种并联方式的可靠性依赖于电子转换开关的可靠性和静态旁路转换控制板的质量。这两个部分如有问题,将造成主从机之间无法切换,从而造成负荷停电,故此种运行方式适用于负荷对电源的可靠性要求不太高的场合。主从并联的优点在于接线简单,主、从机可 以不是同一型号的机型,容量可以不一样,并保证了负荷与外电网的隔离。

5.3冗余式双总线供电系统

这种由路多路市电组成冗余式市供电系统,分为双总线输入输出两种。它对输入电源进行调控 具有监视电源实时运行状态阻止受干扰等功能。尽管当今的“N+1”型冗余供电系统的可靠性已达很高的水平,其平均无故障工作时间达几百万小时。但从输出端到最终用户的设备输入端仍存在故障隐患或“单点瓶颈 ”故障隐患。对于要求极高的场所中,双总线输出也会提高电源的质量和可靠性。

5.4N+1型冗余并机系统

目前技术条件下,采用“N+1 ”型冗余并机供电方案是消除供电系统出现“单点瓶颈 ”故障的最佳方案。它是在确保各台单机的输出处于电压幅度相同 ,输出频率和相位相同的条件下 ,将“N+1”台具有相同输出功率的单机的输出端并联起来,共 同向具有 台 单机输 出功率的用户负载供电。正常工作时,由“N+1”台 UPS来平均分担负载电流。某台UPS出故障时,在并机控制信号的调控下,在将有故障的UPS“自动脱机 ”的同时 ,由剩下的N台继续供电。显而易见,对于带双路输人的关键性设备来说,我们只需将从“N+1 ”型冗余并机供电系统所输出的两路电源分别连接

6结束语

实践证明,设备选用适合的供电方案可以避免因为市电电压波动、杂波干扰和外电倒电。同时,由于UPS独特的功能,正受到各行各业各个领域 的重视 ,从而奠定了它在电源领域不可忽视的地位。目前电源技术人员对UPS的拓扑结构,使用的器件和材料,采用的控制方法和手段等方面的研究仍在深入,旨在提高产品的性能,拓宽其应用领域,提高其可靠程度,增强其适应能力。

参考文献:

[1] 李成章. 智能化UPS供电系统原理与维修[M] . 北京:电子工业出版社,1993.

[2] 王其英. 机房与 UPS 选型技术手册[M] . 北京:中国电力出版社 2008.

ups电源范文5

关键词:UPS电源;发展趋势;数字化

引言

UPS(Uninterruptible Power System),就是所谓的不间断电源,它自身具有储存电能的作用,主要部件有逆变器和电源保护设施。广泛应用于电脑设备、计算机网络系统、以及其他要求提供不间断电源的设备。在实际中,有很多场合和设备需要提供高质量的供电服务,尤其是一些设备需要提供不间断的电源维持工作。UPS电源是一种新型电源,其主要应用了综合自动控制、半导体器件、微处理器及电磁技术等,在实现节能减排的前提下,保证了特殊场所对于供电质量的要求。本文介绍UPS电源技术现状及发展趋势,以期对UPS电源技术的应用提供一定的指导。

一、UPS电源的种类

(1)后备式UPS电源

指逆变器并联连接在市电与负载之间仅简单地作为备用电源使用。此种UPS电源,在市电正常时,负载完全而且是直接地市电供电,逆变器不做任何电能变换,蓄电池由独立的充电器供电;当市电不正常时,负载完全由逆变器提供电能。被动后备式UPS具有结构简单、价格最廉等优点,运用于某些非重要的负载使用,如家用计算机等。但市电断电时,继电器将逆变器切换至负载,切换时间较长,一般需几个毫秒的间断,所以稍微重要的计算机设备不应选用被动后备式UPS电源。

(2)在线式UPS电源

指逆变器并联连接在市电与负载之间,起后备电源作用,同时逆变器做为充电器给蓄电池充电。通过逆变器的可逆运行方式,与市电相互作用,因此被称为互动式。此种UPS电源,在市电正常时,负载由经改良后的市电供电,同时逆变器作为充电器给蓄电池充电。在线互动式UPS具有结构较简单、实施方便、且易于并联、便于维护和维修、效率高、运行费用低、整机可靠性高等优点,性能满足某些负载要求,特别适用于网络中某些计算机设备采用分布式供电的系统。此种电源缺点是稳压性能不高,尤其动态响应速度低,其次抗干扰能力不强,电路会产生谐波干扰和调制干扰。

(3)双变换式UPS电源

这种类型的电源是指逆变器串联连接在交流输入与负载之间,电源通过逆变器连续地向负载供电。此种UPS电源其供电方式如下:市电正常时,市电经过整流器、逆变器向负载供电;市电不正常时,由蓄电器经逆变器向负载供电。双变换式UPS是UPS电源的主流产品,具有性能好、电压稳定度与频率稳定度高、功能强、具有热备份连接和并联冗余联结的功能等优点,其不足之处是当容量少于10kVA以下,其整机效率不高,一般在85%左右。

二、UPS电源技术

UPS是一种高质量、高可靠性的独立电源,是一种蓄电池静止型不间断供电装置。它由整流器、逆变器、交流静态开关和蓄电池组组成。平时,市电经整流器变为直流对蓄电池浮充电,同时经逆变器输出高质量的交流净化电源供重要负载,使其不受市电的电压、频率、谐波干扰。当市电因故停电时,系统自动切换到蓄电池组,蓄电池放电,经逆变器对重要负荷供电。UPS电源技术包括电源变换技术、电源冗余技术、蓄电池发展技术等。近几年来,随着对UPS电源性能要求不断提高,UPS电源技术又有新的分支出现,其中UPS电源网络智能化技术和全数字化技术就是UPS电源新技术。

三、UPS电源技术的现状及发展趋势

3.1 UPS电源技术的现状

目前UPS电源市场已趋成熟。使用UPS以提高供电系统可用性的观念,已经深入人心,被广泛接受。用户对于借助UPS供电系统提高供电质量的重要性,已经有了足够的重视。

(2)安全性和可靠性。对于供电系统的故障是不可避免的,但是可以降低。安全性和可靠性仍然还是当前UPS供电系统亟待解决的主要方面。

(3)衡量标准变迁。当前市场上各种型号规格的UPS已经基本上能够满足对负载供电的要求。UPS的各项输出电性能指标,已经不再是影响负载正常运行的因素和购置时衡量性能优劣的主要标准了。

(4)应标本兼治。据数据统计系统故障总数中的半数以上都是由于配电系统中其他环节和设备的人为操作、安装问题和质量问题引起的,或是因为这些原因而诱发UPS发生故障。所以我们要考虑在提高设备质量和技术的同时,应该注重配套技术人员的专业化的培训,缺乏专业的UPS电源维护人员,这也是UPS电源产生故障的一个重要的原因之一。仅仅提高UPS设备的可靠性,是不能从根本上解决整个供电系统的安全性和可靠性的,甚至不能最终构成不停电供电系统。

(5)故障修复迟缓。供电系统发生故障后,由于系统过于复杂、产品供应商反应速度、维修人员的技术水平和工作经验,备件储备和提供情况、故障原因的查找和分析等原因,使得系统故障得不到及时迅速修复,甚至找不到引发故障的真正原因。

3.2 发展趋势

UPS电源技术涵盖了电源变换技术、电源冗余技术和蓄电池发展技术等。最近几年,随着对UPS电源性能要求不断提高,UPS电源技术又有新的分支出现,其中UPS电源高频化技术、网络智能化技术、全数字化技术、绿色化技术就是UPS电源新技术。也是UPS电源技术发展的一些新的方向。

3.1.1 UPS高频化技术

在技术先进的UPS中采用了IGBT和VDMOSFET等性能优良、工艺成熟的器件,工作频率提高到16kHz,功率变换、电路频率的提高使得用于滤波的惯性元件,如:电感、电容大量减小,其效率高达94。5%,体积减小1/3至1/2,电压偏差

3.1.2 UPS全数字化技术

UPS全数字化技术是将UPS的AC/DC变换器及DC/AC逆变器(即输入与输出部分)使它们组成一个非常完善的负反馈系统,再配以专用集成电路以及直接数字控制技术,实现UPS整机变换、控制、反馈、测量、显示、通讯全数字化、智能化。UPS全数字化技术使UPS许多特性从硬件的设计转移到灵活并可升级的软件上来,为用户提供十分快捷的设计与制造功能;更完善更灵活的运行与控制模式;非常简单方便的使用、安装、维护操作功能。全数字化UPS是新一代UPS,它除具有高质量、高可靠、高指标、多功能等特点外,还符合当今节能环保的要求,所以它是未来发展所需要的UPS。

3.1.3 UPS网络智能化技术

高级UPS管理员软件配合电源分配器设计使管理员不仅可以通过PC机或网上终端对UPS运行参数、状态进行监管,还可以进行一些其他很有意义的控制。

四、总结

随着现代电力技术的不断发展,对于供电质量要求也明显提高,UPS电源作为一种新型电源系统,具有不间断供电、负荷稳定、抗干扰能力强、安全性高等特点,在各行业、领域中得到了广泛的应用。UPS电源随着电子器件的发展,使UPS走向小型化、高效率、高可靠性发展,而高频化技术p网络智能化技术p全数字化技术p绿色化技术的出现,不仅提供完全可靠的网络电源管理,也为节能、环保提供了一种最佳的解决方案,所以随着科学的进步,UPS将朝着高频化、数字化、智能化、绿色化等趋势发展。

参考文献

[1] 邹秀荣. 浅谈UPS电源及其维护[J]. 科学大众,2014(3):33-35.

[2] 曹保国. UPS应用技术[M]. 北京:化学工业出版社,2007:49-62.

[3] 赵磊. UPS电源技术及发展[J]. 电气开关,2012(21):69.

[4] 徐辉. 不间断电源(UPS)选购须知(上)[J]. 通信世界,2013(8):73-75.

ups电源范文6

摘 要:本文针对在线式UPS在维护操管方面中易出现的问题,结合多年网络硬件设备维管工作实践,总结出了较实用的UPS使用技巧和维护要点,并对常见故障及排除方法进行了归纳和说明。

主题词:UPS双向逆变浮充反极电池

1引言

为了保证网络硬件设备(应用服务器、路由器、交换机、硬件防火墙等)运行过程中减少因浪涌、低压、干扰、雷击和断电等供电环节对各类装设备造成的的影响或毁坏,提高网络硬件设备工作的可靠性和可维性,许多单位在局域网关键节点(如网管中心)配备了UPS电源。由于UPS二十四小时工作在高电压、大电流、空气潮湿的恶劣环境中,因此有着较高的故障隐患,加上部分操管人员不能全面地掌握使用技巧和正确的维护方法,更会降低UPS使用的可靠性,甚至危及其负载安全。为此笔者总结在网络管理工作中有关UPS电源设备的工作实践和维护保养经验,对UPS的使用技巧、维护方法和故障排除等进行了归纳和总结,希望能对大家有所借鉴和帮助。

2 UPS使用技巧

UPS主要有在线式和后备式(离线式)两种:在线式UPS电源工作时始终通过内部的逆变电路为用户提供稳定的电力供应,无论市电电压是否稳定。当市电停电时,由蓄电池提供能源;后备式UPS电源能够在断电后为用户提供5-10分钟的供电,以便用户完成存盘等紧急的工作,一般体积小巧,蓄电池和逆变电路是做在一起的,适合于家庭用户。

UPS的电源输出方式有方波和正弦波两种:正弦波输出的UPS电源适合阻性和感性负载,适用的范围越宽,其价格要高一些;方波输出的UPS电源一般只适合阻性负载,其携带负载的能力低,当负载过重时,其电压衰减会很大。

单位局域网中一般配置在线式正弦波输出的UPS。理论和大量的应用实践表明,不论采用哪种类型的UPS,其故障约有60%是使用或管理不当造成的,因此,全面地掌握UPS的使用技巧,是延长UPS使用寿命,提高系统可靠性的重要环节。

2.1严格遵守开关机程序和要求

UPS的开关机操作看似简单,却十分重要,不按照规范化的程序实施,开关机时过大的电冲击极易损害UPS及其负载,我们对此应引起足够的重视。

2.1.1开机程序

开机总的原则是先启动UPS,等UPS工作正常和稳定后再依次接入负载。在线式UPS应按以下顺序开机:储能电池开关自动旁路开关输出开关依次置于“ON"; 按启动面板“开”键,UPS系统启动,“逆变”指示灯亮,延时约1分钟后,“旁路”灯熄灭,UPS转为逆变供电,完成开机。经空载运行几分钟后,按照负载功率由小到大的开机顺序启动负载。

2.1.2关机程序

UPS不允许带载关机。应先关闭其负载,让UPS空载运行几分钟,待机内热量排出后,再按与开机相反的顺序关闭UPS。

2.1.3开关频度

不能频繁开和关UPS。从UPS的电路特点和工作过程可知,UPS电源不能作短暂的开、关动作。经验上最好在关闭15秒以后再开启,否则很易损坏UPS或使UPS处于既无市电输出又无逆变输出的不正常状态。

2.1.4冷启动和开关间隔

在有市电的情况下,应禁止“冷”启动,即把市电断开使用UPS电源启动,此时启动电流很大,容易损坏UPS;若关机后需要重新启时,一般需要等1分钟左右才能再次开启。

2.2 UPS所带负载功率

一般UPS厂家建议:UPS电源的最大启动负载最好控制在80%的UPS额定输出功率之内,但对正弦波输出的UPS电源,当其负载少于30%的UPS额定输出功率时,输出波形又要发生变化。实践证明:绝大多数的UPS电源将其负载控制在标称功率的30%~65%之内为最佳。在局域网系统中使用时,一般应将UPS的负载量控制在其额定功率的50%-80%左右,最高不超过85%。不要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,这样只能额外加重运行负担,缩短使用寿命。

2.3 严格控制负载类型

在 UPS 的输出端不要接入感性负载,如风扇、空调、打印机及其它通过大功率降压变压器工作的用电设备。因为这些感性负载的启动电流往往会超过额定电流的3~6倍,从而引起UPS瞬时超载;也不宜带可控硅负载、可控硅桥式整流或半波整流式负载等。

2.4 工作温度

UPS的电池对温度要求较高,标准使用温度为25℃,平时尽量不要超过+15℃~+30℃。温度太低会使储电池容量下降,温度每下降1℃,其容量约下降1%。电池的放电容量会随温度升高而增加,使电池寿命降低,若长期在高温下使用,温度每高10℃,电池寿命约降低一半。 因此UPS要远离热源并配备空调设施或安装在通风散热良好的地方。

2.5 供电条件

为了确保UPS使用安全,与UPS相连的配电柜应使用空气开关。UPS输入端的电源电压、波形、频率、幅度等也必须满足要求,否则容易造成UPS工作异常或损坏。

3 UPS维护要点

由于UPS大都配备免维护密封式蓄电池,因此许多操管人员误以为UPS不需要维护,从而忽视了相应的维护保养工作。应该指出,这种观念和做法是不正确的,免维护并不等于不需维护,按照正确的方法维护UPS,可以减少故障率,延长其使用寿命,提高供电质量和工作可靠性。

3.1 UPS主机维护

应尽量使UPS工作在清洁的环境中。因为空气中漂浮的有害灰尘进入UPS,会对其内部器件造成腐蚀或短路,从而影响UPS的正常工作甚至损坏UPS。对于环境较差的机房,应每半年或一年对UPS内部进行除尘和检查,以防止尘埃聚集或大功率器件散热片松动,使机内温度升高影响UPS正常工作。

3.2负载连接

UPS的连接是一个十分重要的环节,处理不好不仅会危机UPS及负载安全,而且会馈入噪声和干扰。由于组合电池组电压很高,存在电击危险,因此装卸导电联接条和输出线时应有安全保障,防止电池接线柱以及连线之间发生短路,使用的工具应绝缘良好,特别是输出接点应有防触摸措施。UPS接入电路时应严格按照规定的极性,以及零线、火线、地线顺序和标识等进行连接,对于三相UPS还应确保相序准确。

3.3蓄电池保养

应定期对蓄电池进行充放电保养。蓄电池的过渡放电和蓄电池长时间开路不用,都会使蓄电池内阻增大,而使充放电性能变坏。

3.3.1 不同情况下UPS蓄电池使用注意事项

对于长期处于只充电不逆变电的UPS电源,应每隔1~2月要进行人为的中断市电,采用逆变供电 (具体时间为UPS给定电池供电时间的80%),以便激活电池;

对于经常性市电中断用蓄电池供电的UPS电源,应经常对蓄电池给予充分充电;

对于半个月以上没有用的UPS电源,在重新开机前,最好先不加负载,让UPS对蓄电池充电8~20个小时后再用;

如果UPS电源因电池放电电压过低而自动关机,来电再开机时,一般应轻载运行,这样有利于延长蓄电池的使用寿命。

据有关数字的统计表明,因蓄电池故障而导致 UPS不能正常工作的比例约为30%,因此正确使用及维护好蓄电池至关重要。

3.3.2 设定浮充电压

主机中设置的参数在使用中尽量不要随意改变,特别是对电池组的参数,会直接影响其使用寿命,但随着环境温度的改变,对浮充电压要做相应调整。通常以25℃为标准,环境温度每升高或降低1℃时,对于12V蓄电池来说,浮充电压应增加18mV。

3.3.3 控制充放电参数

不论是在浮充工作状态还是在充电、放电检修测试状态,都要保证电压、电流符合规定要求。 要防止电池短路或深度放电,放电深度越深、循环寿命越短,通常放电量不应超出容量的30%~50%。

3.3.4 充电时间

当蓄电池每次放电完毕后,可利用内部充电回路进行浮充。为保证蓄电池重新置于饱和充电状态,一般需要的充电时间为10~12小时。充电时间不够会使蓄电池处于充电不充分状态,使蓄电池实际可供使用的容量远远低于标称容量。

3.3.5 定期放电

通常情况下,每3~6个月需要对UPS进行一次检查,测量其电池的端电压和内阻。如果单个电池的端电压低于其最低临界电压或电池内阻大于80mΩ时,应进行均衡充电或更换电池。如果市电长期不停电,需要定期人为断电一次,让UPS带负载放电。这样就可以使 UPS电源在逆变状态下工作一段时间,以激活蓄电池的充放电能力,延长其使用寿命。

3.4备件替换

禁止用不同安时数、不同品牌的电池替代原电池;更换主机内部配件时应尽量采用原型号,决不允许用技术指标较低的配件做替代品。

4 结束语

UPS在整个局域网系统中发挥着极其重要的作用,但平时如何正确地使用与维护保养却并没有引起足够的重视。在此必须强调:UPS绝不是一个孤立的附属设备,当其出现故障时不仅自身无法正常工作,还可能殃及其负载,等到负载出现大面积故障乃至烧毁事故时则悔之晚矣。因此我们必须始终对之给予足够的重视,在掌握其工作原理的基础上,正确地操管和维护保养好UPS,减少其故障率、延长其使用寿命,使其更好更安全更可靠地为我们的局域网服务。

参考文献

[1] 李大伟.UPS电源使用与维护.电子工业出版社,2001.4