程控交換機、數(shù)據(jù)通訊處理系統(tǒng)、計算機、通信基站、安防監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)備在運行中要求交流供電系統(tǒng)不能停電,為了提高這些設(shè)備工作的可靠性和可維護性,很多企業(yè)都對其配備了UPS電源系統(tǒng)" title="電源系統(tǒng)">電源系統(tǒng)。UPS(即Uninterruptible Power )電源系統(tǒng)由整流器、儲能裝置、逆變" title="逆變">逆變器和靜態(tài)開關(guān)等幾部分組成。目前,國內(nèi)外市場上有很多種類的UPS系統(tǒng),其主要功能與原理基本相同,下面從幾方面對其使用與維護作簡單介紹。
?。薄PS的作用
UPS的用途主要有兩方面:一是應(yīng)急使用,防止突然斷電而影響設(shè)備正常工作,給用電設(shè)備造成損害;二是消除市電上的電涌、瞬間高電壓、瞬間低電壓、電力線噪聲和頻率偏移等“電源污染”,改善電源質(zhì)量,為用電設(shè)備提供高質(zhì)量的電源。
UPS主要由整流系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)" title="儲能系統(tǒng)">儲能系統(tǒng)、變換系統(tǒng)和開關(guān)控制系統(tǒng)四個部份組成,在電力供電系統(tǒng)供電時整流系統(tǒng)就是一個將交流電(AC)轉(zhuǎn)化為直流電(DC)的裝置,經(jīng)濾波穩(wěn)壓后供給逆變器或者給儲能系統(tǒng)充電,起到充電器的作用。儲能系統(tǒng)是UPS用來儲存電能的裝置,它由若干個蓄電池串聯(lián)而成,電池容量的大小決定了其維持放電(供電)的時間。儲能系統(tǒng)的主要功能是在電力供電系統(tǒng)正常時,將電能轉(zhuǎn)換成化學能儲存在電池內(nèi)部;在電力供電系統(tǒng)故障時,將化學能轉(zhuǎn)換成電能提供給逆變器或負載。變換系統(tǒng)是一種將直流電(DC)轉(zhuǎn)化為交流電(AC)的裝置,它由逆變橋、控制邏輯電路和濾波電路組成。開關(guān)轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)是一種無觸點開關(guān),是用可控硅(SCR)反向并聯(lián)組成的一種交流開關(guān),其閉合和斷開由邏輯控制器控制,分為轉(zhuǎn)換型和并機型兩種。轉(zhuǎn)換型開關(guān)主要用于兩路電源供電的系統(tǒng),其作用是實現(xiàn)從一路電源到另一路電源的自動切換;并機型開關(guān)主要用于并聯(lián)逆變器與電力供電線路或多臺逆變器的系統(tǒng)中。
2 UPS的使用管理
正確的使用UPS電源系統(tǒng)不僅可以對其起到保護作用,也有利于延長它的使用壽命,具體可以從以下幾個方面入手:
(1)定期對UPS電源進行檢查
使用UPS電源系統(tǒng)時,不僅要定期對各主要元件進行檢查,還要對UPS電池組的各個電池單元端電壓與內(nèi)阻進行檢測。若發(fā)現(xiàn)其電池組的某個電池單元的端電壓差值>0.4 V或者內(nèi)阻>0.08Ω的時候,就應(yīng)該斷開工作異常的電池單元與電池組的連接導線,使用外置的獨立充電器對工作異常的電池單元進行單獨充電,將其充電電壓(對12V蓄電池而言)保持在13.5~13.8?。种g,充電時間控制在10~12h。需要注意的是,UPS電源在使用過程中,電池組內(nèi)的各個電池單元的充電會不一致,可能產(chǎn)生電池單元端電壓以及電池內(nèi)阻的不平衡。這些是無法依靠UPS電源系統(tǒng)內(nèi)部充電回路對其充電而得到消除和校正的,若不及時對不平衡電池單元進行脫機均衡充電的話,可能導致上述問題更加嚴重。所以對其進行單獨充電可以將本電池單元的內(nèi)阻恢復到0.03Ω內(nèi);而在充完電的時候及時將電池單元接入到電池組中,用UPS充電系統(tǒng)進行統(tǒng)一充電。
?。ǎ玻┦状纬潆?/p>
新的UPS電源使用之前應(yīng)該在無負載狀態(tài)下直接對電池充電12h左右。若UPS電源長時間處于浮充狀態(tài)而沒有放電操作,這時整個UPS則為儲電狀態(tài),若是這種狀態(tài)保持太久,就可能因為長期處于儲蓄狀態(tài)使電池功能下降,久而久之電池會慢慢失效或者報廢。建議在三個月左右采用UPS電池向設(shè)備供電一次,使UPS電池正常放電,電池放電電壓控制在允許最低放電電壓以上為宜。
(3)充電時機的選擇
為了防止UPS電源的電池單元因為長期充電不足而使UPS電源過早損壞,使用UPS的用戶應(yīng)該盡可能的將電池充電時間安排在夜間進行,從而保證電池在放電后有足夠的時間和穩(wěn)定的電壓對電池進行充電。
?。ǎ矗┦褂肬PS電源應(yīng)防止過度放電
眾所周知,在運行過程中應(yīng)盡量減少UPS電源的過度放電" title="過度放電">過度放電次數(shù),因為過度放電次數(shù)直接影響電池壽命。
而當電力供電系統(tǒng)停電由UPS蓄電池組向其逆變器輸出電流時,UPS電源一般情況下會間隔4~5?。蟀l(fā)出一次警報聲,提示用戶UPS電源處于電池供電狀態(tài);當警報聲的時間周期變得很短時,則表明電池已進入或即將過度放電狀態(tài)。在這個時候,應(yīng)該在UPS電源過度放電前做好應(yīng)急處理,及時采用發(fā)電機組代替電力供電系統(tǒng)向UPS電源進行供電,從而可以避免UPS電池組的過度放電。如果UPS電池組的過度放電沒有得到及時有效的修復,將會大大減少UPS電池組的使用壽命。
(5)選擇合適的充電保護工作點
目前使用的UPS電源一般都是采用免維護式的密封蓄電池。充電系統(tǒng)基本上都是采用恒壓載止充電回路,該電路可以對電池設(shè)置過壓保護工作點,對電池起到了很好的保護作用,但是不可將保護工作點設(shè)置的過高或過低,因為保護工作點的高低可能直接導致電池的過充或者充電不足。在很多情況下由于充電保護工作點的選擇不當,導致充電對電池造成過流或過壓,使電池壽命大減,嚴重時還會導致電池膨脹變形,甚至爆炸,直接威脅到人身和財產(chǎn)的安全。
?。ǎ叮┍3质覂?nèi)溫度
電池的工作環(huán)境與電池的儲電容量有著密切聯(lián)系,UPS電源對環(huán)境溫度的要求較高,一般為0~40℃,最佳溫度為25℃±5%。溫度過高,逆變器將會停止工作并報警,同時也影響電池的壽命;溫度過低,將影響蓄電池的輸出能力。夏季氣溫很高,若通風不好,設(shè)備本身運行所產(chǎn)生的大量熱量不能及時排出,溫度將迅速上升,若超過55℃,逆變器將停止工作。溫度過高或者過低的工作環(huán)境,將直接影響UPS電源系統(tǒng)的壽命和工作性能。
?。场PS的維護
正確的維護與保養(yǎng)對UPS電源系統(tǒng)的工作壽命與可靠性都十分有利。
?。ǎ保┒ㄆ谶M行維護
根據(jù)上述分析不難發(fā)現(xiàn),UPS電源的工作環(huán)境直接影響著UPS電源的壽命與工作質(zhì)量,所以在使用UPS電源時應(yīng)當對其周圍環(huán)境進行定期檢查或檢測,若是環(huán)境變化大,溫度和濕度過低或過高可能直接對UPS的正常工作造成影響。同時還應(yīng)該定期保養(yǎng)電池組,延長UPS電池組的壽命。
(2)做好負載連接
UPS電源的負載連接正確與否是十分重要的,因為電池組的電流很大,在連接與維護的時候要使用絕緣效果好的專用工具。而在連接電路時,必須遵守產(chǎn)品說明書或使用手冊中的有關(guān)規(guī)定,保證所接的火線、零線、地線符合要求,用戶不得隨意改變其相互的順序,應(yīng)按照地線、零線、火線的順序進行正確可靠的連接。
?。ǎ常┳⒁馐马?/p>
①嚴格按照正確的開機、關(guān)機順序進行操作,避免因負載突然加載或突然減載使UPS電源的電壓輸出波動大,而使UPS電源無法正常工作。
?、趪澜l繁地關(guān)閉和開啟UPS電源:一般要求在關(guān)閉UPS電源后,至少等待6?。蠛蟛拍茉俅伍_啟UPS電源。否則UPS電源可能進入“啟動失敗”的狀態(tài),即UPS電源進入既無電力供電輸出,又無逆變輸出的狀態(tài)。
?、劢钩撦d使用:一般UPS電源的最大啟動負載最好控制在滿載80%之內(nèi)。如果超載使用,在逆變狀態(tài)下,經(jīng)常會擊穿逆變管。將UPS電源的負載控制在30%~60%額定輸出功率范圍內(nèi)較為合適。
?、茈姵氐姆烹娨螅阂话鉛PS對電池放電有保護措施,但電池放電至保護關(guān)機后,電池又可以恢復到一定的電壓值。但這時不要重新開機,否則會造成電池過放電。UPS的電池必須重新充電后才能投入正常使用。