科技名詞定義
中文名稱:不間斷電源英文名稱:uninterrupted power supply,UPS定義:當正常交流供電中斷時,將蓄電池輸出的直流變換成交流持續(xù)供電的電源設備。所屬學科:
電力(一級學科);電力規(guī)劃、設計與施工(二級學科)
本內容由
全國科學技術名詞審定委員會審定公布
百科名片
UPS(Uninterruptible Power System ),即不間斷電源,是一種含有儲能裝置,以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統(tǒng)或其它電力電子設備提供不間斷的電力供應。當市電輸入正常時,UPS 將市電穩(wěn)壓后供應給負載使用,此時的UPS就是一臺交流市電穩(wěn)壓器,同時它還向機內電池充電;當市電中斷(事故停電)時, UPS 立即將機內電池的電能,通過逆變轉換的方法向負載繼續(xù)供應220V交流電,使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。
目錄
簡介組成工作原理電源工作過程電網異常情況發(fā)展飛輪式蓄電池式特點種類應用功能選用原因選購區(qū)別相關因素注意事項使用技巧日常維護與檢修決定因素其他簡介組成工作原理電源工作過程電網異常情況發(fā)展飛輪式蓄電池式特點種類應用功能選用原因選購區(qū)別相關因素注意事項使用技巧日常維護與檢修決定因素其他展開
編輯本段簡介
UPS是Uninterruptible Power Supply的縮寫,在電源發(fā)生故障時,
山特 A 系列 UPS
UPS能夠給計算機繼續(xù)供電。
連接在計算機和電源之間以保證電流不受干擾的設備。UPS 設備使用電池保持計算機在斷電之后仍能正常運行一段時間。UPS 設備通常對電壓過大和電壓太低都提供保護。(UPS)
不間斷電源(UPS),在停電時,為計算機或其它設備繼續(xù)提供電源。UPS可以是下面的一種:
電池系統(tǒng)。
旋轉UPS,它利用一個大飛輪的慣性來為計算機提供短暫電源。
運行AC發(fā)電機的內燃馬達。
UPS設備有兩種類型:聯(lián)機和旁置。旁置設備只在電源沒電時才啟動。因此,它必須有可在5微秒內啟動它做后援電源的電路。聯(lián)機設備固定地為計算機提供電源。由于這一特點,它不需要在沒電時才打開。如果外面的電源壞了,這個部件內的電池還繼續(xù)向計算機提供電力。雖然聯(lián)機UPS是最好的選擇,但比旁置UPS要昂貴得多。然而由于聯(lián)機部件對計算機提供恒定的電力,所以這種電力總是穩(wěn)定的。
當購買電池后援系統(tǒng)時,需要對下面設備有些了解:
這個
UPS電池可以提供電力的時間。
當UPS是在后緩電力操作時,UPS是否向服務器提供
德國Piller不間斷電源UPS
警告系統(tǒng)。
這個UPS有無消除外來瞬變嗓音的電力調節(jié)功能。
電池的壽命和它隨著時間如何降級。
電池不再提供后援電力時,這個設備能否警告你。
這些電池是否可換。
還需知道準備安裝UPS的設備電力需求情況。對于服務器,可能安裝CPU(和其它附加設備)、監(jiān)視器、外部路由器、集線器和布線中心??梢酝ㄟ^查看這些設備的后板來發(fā)現它們的電力需求。UPS的性能主要用伏安(VA)來衡量,它是指線路的電壓乘以電流(安培)。需要把所有連接到這個UPS的設備的電力需求加在一起,然后購買一個可以處理負載的UPS。首先查得這個設備后板上的安培數,并乘以電壓值(在美國通常是120伏特),然后將每個設備的這個數字加在一起,并選擇一個合適的UPS。
連接到文件服務器的UPS通常需要一條附加電纜,當UPS在后緩電力工作時,通過這條電纜警告文件服務器。然后,服務器就必須在一定時間內進行下載過程。這個監(jiān)督器電纜的一端需要有一個立體聲插頭(為插進旁邊的UPS監(jiān)督器板或一個非PS/2文件服務器的SS鍵卡)或一個4針鼠標插頭(為插入一個PS/2文件服務器的鼠標端口)。這個監(jiān)督器電纜的另一端需要具有選擇的特定UPS所需類型的連接器。
一些廠商已經為他們的電力保護設備開發(fā)了一些高級功能。美國電力轉換公司的Smart-UPS系列,通過一種稱為PowerChute的軟件控制程序,向網絡管理人員提供了診斷信息。這個軟件是安裝在服務器上的,并通過一條電纜與該UPS進行通信。然后,管理人員就可以跟蹤電力質量、UPS操作溫度、線路頻率、UPS輸出電壓、最大和最小線路電力、電池強度、線路電壓和UPS負載。美國電力轉換公司(American Power Conversion)在Kingston,Rhode Island。
編輯本段組成
UPS電源系統(tǒng)由4部分組成:
整流、儲能、變換和開關控制。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
開關整流器,本身具有可根據外電的變化控制輸出幅度的功能,從而當外電發(fā)生變化時(該變化應滿足系統(tǒng)要求),輸出幅度基本不變的整流
電壓。凈化功能由儲能電池來完成,由于整流器對瞬時脈沖干擾不能消除,整流后的電壓仍存在干擾脈沖。儲能
電池除可存儲直流直能的功能外,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。為方便UPS電源系統(tǒng)的日常操作與維護,設計了系統(tǒng)工作開關,主機自檢
不間斷電源
故障后的自動旁路開關,檢修旁路開關等開關控制。
在
電網電壓工作正常時,給負載供電如所示,而且,同時給儲能電池充電;當突發(fā)停電時,UPS電源開始工作,由儲能電池工給負載所需電源,維持正常的生產(如粗黑→所示);當由于生產需要,負載嚴重過載時,由電網電壓經整流直接給負載供電(如虛線所示)。
UPS電源系統(tǒng)主要分兩大部分,主機和儲能電池。額定輸出
功率的大小取決于主機部分,并與負載屬那種性質有關,因為UPS電源對不同性能的負載驅動能力不同,通常負載功率應滿足UPS電源70%的額定功率。儲能電池容量的選取當負載功率確定后主要取決其后備時間的長短,這個時間因各企業(yè)情況不同而不同,主要由備用電源的接入時間來定,通常在幾分鐘或幾個小時不等。萊鋼中小型棒材生產線因生產需要不允許斷電,因此,UPS電源系統(tǒng)在檢測到電網電壓中斷后,可自行啟動供電,且隨著儲能電池慢慢放電,儲能電池的容量隨著時間會逐漸降低,考慮到壽命終止時儲能電池容量下降到50%并留有一定的余量,UPS電源系統(tǒng)的工作時間當儲能電池滿容量時為2小時,半容量為1
小時。
編輯本段工作原理
AC-DC變換:將電網來的交流電經自耦變壓器降壓、全波整流、濾波變?yōu)橹绷麟妷?,供給逆變電路。AC-DC輸入有軟啟動電路,可避免開機時對電網的沖擊。
不間斷電源 APC Smart UPS VT
DC-AC逆變電路:采用大功率IGBT模塊全橋逆變電路,具有很大的功率富余量,在輸出動態(tài)范圍內輸出阻抗特別小,具有快速響應特性。由于采用高頻調制限流技術,及快速短路保護技術,使逆變器無論是供電電壓瞬變還是負載沖擊或短路,均可安全可靠地工作。
控制驅動:控制驅動是完成整機功能控制的核心,它除了提供檢測、保護、同步以及各種開關和顯示驅動信號外,還完成
SPWM正弦脈寬調制的控制,由于采用靜態(tài)和動態(tài)雙重電壓反饋。極大地改善了逆變器的動態(tài)特性和穩(wěn)定性。
編輯本段電源工作過程
當市電正常380Vac時,直流主回路有直流電壓,供給DC-AC交流逆變器,輸
不間斷電源工作原理框圖
出穩(wěn)定的220Vac交流電壓,同時市電對電流充電。當任何時候市電欠壓或突然掉電,則由電池組通過隔離二極管開關向直流回路饋送電能。從電網供電到電池供電沒有切換時間。當電池能量即將耗盡時,不間斷電源發(fā)出聲光報警,并在電池放電下限點停止逆變器工作,長鳴告警。不間斷電源還有過載保護功能,當發(fā)生超載(150%負載)時,跳到旁路狀態(tài),并在負載正常時自動返回。當發(fā)生嚴重超載(超過200%額定負載)時,不間斷電源立即停止逆變器輸出并跳到旁路狀態(tài),此時前面空氣開關也可能跳閘。消除故障后,只要合上開關,重新開機即開始恢復工作。為使不間斷電源充分工作,避免在過載或欠載下運行,電源在開機前,首先計算負載容量。FR-UK型不間斷電源(標稱額定功率)80%的阻性負載設計負載能力,一般帶計算機負載時可承受的按下式估算:
∑i=1 n Pi≤P
不間斷電源
其中P為不間斷電源輸出容量(VA),P為第i個負載伏安數
每套PLC功率: 220V*0.5=110VA
每臺操作站功率: 220V*2A=440VA
IBM PC客戶機及服務器:220V*1.5A=330VA
則總功率:10*110VA+4*440VA+11*330VA=6490VA
6490VA/0.8=8112VA
因此,在這條棒材生產線上,采用10KVA的不間斷電源比較合適。
編輯本段電網異常情況
使用不間斷電源是為了應對電網可能出現的以下情況:
停電(電網停止工作,無電壓輸出)
壓降(亦稱下陷,電網電壓低于標稱電壓15%-20%,時間可能持續(xù)數秒)
電涌(亦稱浪涌、突波,電網電壓瞬間高于標稱電壓1
后備式UPS不間斷電源
0%以上,時間持續(xù)數秒)
持續(xù)欠壓
持續(xù)過壓
線噪(因線路屏蔽差而引入的射頻或電磁干擾)
頻率漂移(發(fā)電機不穩(wěn)定造成的電網頻率偏差)
開關瞬態(tài)(亦稱暫態(tài),由電氣設備開關或放電造成的電壓偏差,有時可高達20000伏,但是持續(xù)時間極短,僅數納秒)
諧波(電網中由非線性特性的電氣設備產生的對交流電正弦波形的干擾)
針對以上各種電力問題,有幾種不同解決方式,見下表
后備式 在線互動式 純在線式
電涌 × ×/△ ○
高壓突波 × ×/△ ○
暫態(tài)過電壓 × ×/△ ○
電壓下陷 × ×/△ ○
噪聲干擾 × ×/△ ○
頻率飄移 × ×/△ ○
諧波 × ×/△ ○
電壓過低 × ×/△ ○
市電中斷 ○ ○ ○
○代表有較佳保護 △代表有限或視狀況保護 ×代表沒有保護
編輯本段發(fā)展
飛輪式
在使用電池的時代之前,不間斷電源曾經使用飛輪和內燃機為負載提供電能供應,這種不間斷電源被稱為飛輪式或旋轉式不間斷電源。飛輪式不間斷電源由整流器、直流電動機、飛輪、柴油機(或汽油機)及發(fā)電機等組成。在電網供電的情況下,由整流器提供的直流電驅動電動機
不間斷電源
帶動飛輪旋轉,并且?guī)Оl(fā)電機為負載供電。由于飛輪的慣性作用,發(fā)電機轉速可以保持均衡,此時不間斷電源起過濾電網干擾的作用。當電網斷電后,飛輪繼續(xù)帶動發(fā)電機的轉子旋轉,同時啟動柴油機帶動發(fā)電機發(fā)電,替代原有電網為負載供電。
由于飛輪式不間斷電源使用內燃機提供電力,會產生較大的噪音同時體積也較大,因此目前一般僅被用于應急情況和一些自然狀況惡劣的場合,通常情況下不間斷電源會使用
蓄電池來提供電力。蓄電池式
自二十世紀六十年代美國通用電氣公司研究生產不間斷電源以來,不間斷電源一直在被改進,但是其基本原理沒有重大變化。
現代的不間斷電源由電池組、
逆變器和控制電路組成,一端連接電網另一端連接電器負載。在電網電壓正常的情況下,不間斷電源利用電網電源為自身充電,在電網出現異常的時候,不間斷電源將存儲于電池中的電能釋放,供負載使用。它按工作方式通常分為
在線式和后備式(亦稱為離線式)兩種;按輸出波形可分為正弦型、近似正弦型(用階梯方波來擬合正弦波)等。
編輯本段特點
UPS是針對中國電網環(huán)境和網絡監(jiān)控和網絡系統(tǒng)、醫(yī)療系統(tǒng)等對電
在線互動式UPS
源的可靠性要求,克服中、大型計算機網絡系統(tǒng)集中供電所造成的供電電網環(huán)境日益惡劣的問題,以全新的數字技術研制出的第三代工頻純在線式智能型UPS。系統(tǒng)采用在線式雙變換拓撲架構設計,完全消除了UPS對電網的諧波污染,DC/AC輸入設有諧波抑制器,完全消除了UPS對電網的諧波污染DC/AC變換器采用SPWM脈寬調制技術、IGBT功率模塊以及輸出隔離變壓器,使UPS的輸出為一穩(wěn)頻穩(wěn)壓、濾除雜訊,不受電網波動干擾、低失真度的純凈正弦波電源。具有帶載能力強、負載兼容性好、市電輸入電壓、頻率范圍寬、輸出無切換時間、優(yōu)異的發(fā)電機兼容匹配性等特點,滿足各種應用環(huán)境的要求;完善的保護裝置,提升了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、可靠性以及先進的電池
浮充電技術,完按電池的特性曲線充電,極大的延長電池的使用壽命;完善的LCD界面設計,使人機溝通零距離;UPS與PC間可通過RS232通訊端口進行通訊,使用戶很輕松的了解UPS的工作狀況、歷史記錄、及對UPS的控制,同時可通過遠程網絡監(jiān)控功能,對UPS進行遠程、隨時隨地的監(jiān)控與管理。
編輯本段種類
UPS按工作原理分成后備式、在線式與在線互動式三大類;
其中,我們最常用的是后備式UPS,如四通HO系列與SD系列,它具備了自動穩(wěn)壓、斷電保護等UPS最基礎也最重要的功能,雖然一般有10ms左右的轉換時間,
美國山特城堡系列機架式UPS
逆變輸出的交流電是方波而非正弦波,但由于結構簡單而具有價格便宜,可靠性高等優(yōu)點,因此廣泛應用于
微機、外設、
POS機等領域;
在線式UPS結構較復雜,但性能完善,能解決所有電源問題,如四通PS系列,其顯著特點是能夠持續(xù)零中斷地輸出純凈正弦波交流電,能夠解決尖峰、浪涌、頻率漂移等全部的電源問題;由于需要較大的投資,通常應用在關鍵設備與網絡中心等對電力要求苛刻的環(huán)境中;
另外四通、APC等廠商還提供在線互動式UPS,同后備式相比較,在線互動式具有濾波功能,抗市電干擾能力很強,轉換時間小于4ms,逆變輸出為模擬正弦波,所以能配備服務器、路由器等網絡設備,或者用在電力環(huán)境較惡劣的地區(qū);尤其四通MD系列的UPS,價格又遠低于在線式,是應該向用戶大力推薦的一種更好的選擇。
編輯本段應用
不間斷電源[1]現已廣泛應用于:工業(yè)、通訊、國防、醫(yī)院、計算機業(yè)務終端、網絡服務器、網絡設備、數據存儲設備等領域。
編輯本段功能
UPS( Uninterruptible Power System ),即不間斷電源,是一種含有儲能裝置
不間斷電源
,以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統(tǒng)或其它電力電子設備提供不間斷的電力供應。當市電輸入正常時,UPS 將市電穩(wěn)壓后供應給負載使用,此時的 UPS就是一臺交流市電
穩(wěn)壓器,同時它還向機內電池充電;當市電中斷( 事故停電 )時, UPS 立即將機內電池的電能,通過逆變轉換的方法向負載繼續(xù)供應220V交流電,使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。 UPS作為保護性的電源設備,它的性能參數具有重要意義,應是我們選購時的考慮重點。市電電壓輸入范圍寬,則表明對市電的利用能力強(減少電池放電)。輸出電壓、頻率范圍小,則表明對市電調整能力強,輸出穩(wěn)定。波形畸變率用以衡量輸出電壓波形的穩(wěn)定性,而電壓穩(wěn)定度則說明當UPS突然由零負載加到滿負載時,輸出電壓的穩(wěn)定性。 還有UPS效率、功率因數、轉換時間等都是表征UPS性能的重要參數,決定了對負載的保護能力和對市電的利用率。性能越好,保護能力也越強,總的來說,離線式UPS對負載的保護最差,在線互動式略優(yōu)之,在線式則幾乎可以解決所有的常見電力問題。
編輯本段選用原因
據IDC統(tǒng)計,全部
電腦故障的45%是由電源問題引起的;在
中國,大城市停電的次數平均為0.5次/月,中等城市為2次/月,小城市或村鎮(zhèn)為4次/月,電網存在至少九種問題:斷電、雷擊尖峰、
浪涌、
頻率震蕩、電壓突變、電壓波動、頻率漂移、電壓跌落、脈沖干擾;因此從改善電源質量的角度來說給電腦配備一臺UPS是十分必要的。
另外,精密的
網絡設備和通信設備是不允許電力有間斷的,以
服務器為核心的網絡中心要配備UPS是不言而喻的,即使是一臺普通電腦,其使用三個月以后的數據文件等軟件價值就已經超過了硬件價值,因此為防止數據丟失而配備UPS也是十分必須的。
編輯本段選購
根據設備的情況、用電環(huán)境以及想達到的電源保護目的,可以選擇適合的UPS;例如對
不間斷電源
內置開關電源的小功率設備一般可選用后備式UPS,在用電環(huán)境較惡劣的地方應選用在線互動式或在線式UPS,而對不允許有間斷時間或時刻要求正弦波交流電的設備,就只能選用在線式UPS。
首先要確定您的設備是多大功率的,一般來講普通
PC機或
工控機的功率在200W左右,
蘋果機在300W左右,服務器在300W與600W之間,其他設備的功率數值可以參考該設備的說明書。
其次應了解UPS的額定功率有兩種表示方法:視在功率(單位VA)與實際輸出功率(單位W),由于無功功率的存在所以造成了這種差別,兩者的換算關系為:視在功率*功率因數=實際輸出功率
后備式、在線互動式的功率因數在0.5與0.7之間,在線式的
功率因數一般是0.8。
給設備配UPS時應以UPS的實際輸出功率為匹配的依據,有些經銷商有意或無意會混淆(VA)與(W)的區(qū)別,這點要提請用戶注意。
編輯本段區(qū)別
UPS的"集中式"與"分散式"配備方式有什么區(qū)別
如果需要配UPS的設備較多,您可以采用"集中式"或"分散式"兩種配備方式;所謂"集中式",就是用一臺較大功率的UPS負載所有設備,如果設備之間距離較遠,還需要單獨鋪設
電線,大型
數據中心、控制中心常采用這種方式,雖然便于管理,但成本較高。
"分散式"配備方式是現在比較流行的一種配備方式,就是根據設備的需要分別配備適合的UPS,譬如對一個局域網的電源保護,可以采取給服務器配備在線式UPS,各個節(jié)點分別配備后備式UPS的方案,這樣配備的成本較低并且可靠性高。
這兩種供電方式的優(yōu)缺點如下:
集中供電方式 便于管理 布線要求高 可靠性低 成本高
分散供電方式 不便管理 布線要求低 可靠性高 成本低
編輯本段相關因素
是由UPS的儲能裝置決定的,現在的UPS一般都用全密封的免維護鉛酸蓄電池作為儲能裝置,電池容量的大小由"安時數(AH)"這個指標反映,其含義是按規(guī)定的電流進行放電的時間。相同電壓的電池,安時數大的容量大;相同安時數的電池,電壓高的容量大,通常以電壓和安時數共同表示電池的容量,如12V/7AH、12V/24AH、12V/65AH、12V/100AH。
后備式UPS一般內置4AH或7AH的電池,其備用
時間是固定的;在線式與在線互動式UPS有內置7AH電池的標準機型,也有外配大容量電池的長效機型,用戶可以根據需要實現的備用時間而確定配備多大容量的電池。
蓄電池是UPS的重要組成部分,占有很大的價值比重,并且其質量的好壞直接關系到UPS的正常使用,所以應慎重選擇有質量保證的正牌蓄電池。
編輯本段注意事項
1)UPS的使用環(huán)境應注意通風良好,利于散熱,并保持環(huán)境的清潔。
2)切勿帶感性負載,如
點鈔機、
日光燈、
空調等,以免造成損
不間斷電源
壞。
3)UPS的輸出負載控制在60%左右為最佳,可靠性最高。
4)UPS帶載過輕(如1000VA的UPS帶100VA負載)有可能造成電池的深度放電,會降低電池的使用壽命,應盡量避免。
5)適當的放電,有助于電池的激活,如長期不停市電,每隔三個月應人為斷掉市電用UPS帶負載放電一次,這樣可以延長電池的使用壽命。
6)對于多數小型UPS,上班再開UPS,開機時要避免帶載啟動,下班時應關閉UPS;對于網絡機房的UPS,由于多數網絡是24小時工作的,所以UPS也必須全天候運行。
7)UPS放電后應及時充電,避免電池因過度自放電而損壞。
編輯本段使用技巧
不間斷電源-如何延長UPS的供電時間?
延長不間斷電源系統(tǒng)的供電時間有兩種方法:
1、外接大容量電池組:可根據所需供電時間外接相應容量的電池組,但須注意此種方法會造成電池組充電時間的相對增加,另外也會增加占地面積與維護成本,故需認真評估。
2、選購容量較大的不間斷電源系統(tǒng):此方法不僅可減少維護成本,若遇到負載設備擴充,較大容量的不斷電系統(tǒng)仍可立即運作。
UPS電源系統(tǒng)開、關機
第一次開機
(1)按以下順序合閘:儲能電池開關→自動旁路開關→輸出開關依次置于“ON"。
(2)按UPS啟動面板“開”鍵,UPS電源系統(tǒng)將徐徐啟動,“逆變”指示燈亮,延時1分鐘后,“旁路”燈熄滅,UPS轉為逆變供電,完成開機。
經空載運行約10分鐘后,按照負載功率由小到大的開機順序啟動負載。
日常開機
只需按UPS面板“開”鍵,約20分鐘后,即可開啟電腦或其它儀器使用。通常等UPS啟動進入穩(wěn)定工作后,方可打開負載設備電源開關(注:手動維護開關在UPS正常運行時,呈“OFF"狀態(tài))。
關機
先將電腦或其它儀器關閉,讓UPS空載運行10分鐘,待機內熱量排出后,再按面板“關”鍵。
UPS蓄電池的正確使用與維護
在使用不間斷電源系統(tǒng)的過程中,人們往往片面地認為蓄電池是免維護的而不加重視。然而有資料顯示,因蓄電池故障而引起UPS主機故障或工作不正常的比例大約為1/3。由此可見,加強對UPS電池的正確使用與維護,對延長蓄電池的使用壽命,降低UPS系統(tǒng)故障率,有著越來越重要的意義。除了選配正規(guī)品牌蓄電池以外,應從以下幾個方面入手正確地使用與維護蓄電池:
一、保持適宜的環(huán)境溫度。影響蓄電池壽命的重要因素是環(huán)境溫度,一般電池生產廠家要求的最佳環(huán)境溫度是在20-25℃之間。雖然
溫度的升高對電池放電能力有所提高,但付出的代價卻是電池的壽命大大縮短。據試驗測定,環(huán)境溫度一旦超過25℃,每升高10℃,電池的壽命就要縮短一半。目前UPS所用的蓄電池一般都是免維護的密封鉛酸蓄電池,設計壽命普遍是5年,這在電池生產廠家要求的環(huán)境下才能達到。達不到規(guī)定的
環(huán)境要求,其壽命的長短就有很大的差異。另外,環(huán)境溫度的提高,會導致電池內部化學活性增強,從而產生大量的熱能,又會反過來促使周圍環(huán)境溫度升高,這種惡性循環(huán),會加速縮短電池的壽命。
二、定期充電放電。UPS電源中的浮充電壓和放電電壓,在出廠時均已調試到額定值,而放電電流的大小是隨著負載的增大而增加的,使用中應合理調節(jié)負載,比如控制微機等電子設備的使用臺數。一般情況下,負載不宜超過UPS額定負載的60%。在這個范圍內,電池的放電電流就不會出現過度放電。
UPS因長期與市電相連,在供電質量高、很少發(fā)生市電停電的使用環(huán)境中,蓄電池會長期處于浮充電狀態(tài),日久就會導致電池化學能與電能相互轉化的活性降低,加速老化而縮短使用壽命。因此,一般每隔2-3個月應完全放電一次,放電時間可根據蓄電池的容量和負載大小確定。一次全負荷放電完畢后,按規(guī)定再充電8小時以上。
三、利用通訊功能。目前,絕大多數大、中型UPS都具備與微機通訊和程序控制等可操作性能。在微機上安裝相應的軟件,通過串/并口連接UPS,運行該程序,就可以利用微機與UPS進行通訊。一般具有
信息查詢、參數設置、定時設定、自動關機和報警等功能。通過信息查詢,可以獲取市電輸入電壓、UPS輸出電壓、負載利用率、電池容量利用率、機內溫度和市電頻率等信息;通過參數設置,可以設定UPS基本特性、電池可維持時間和電池用完告警等。通過這些智能化的操作,大大方便了UPS電源及其蓄電池的使用管理。
四、及時更換廢/壞電池。目前大中型UPS電源配備的蓄電池數量,從3只到80只不等,甚至更多。這些單個的電池通過電路連接構成電池組,以滿足UPS直流供電的需要。在UPS連續(xù)不斷的運行使用中,因性能和質量上的差別,個別電池性能下降、儲電容量達不到要求而損壞是難免的。當電池組中某個/些電池出現損壞時,維護人員應當對每只電池進行檢查測試,排除損壞的電池。更換新的電池時,應該力求購買同廠家同型號的電池,禁止防酸電池和密封電池、不同規(guī)格的電池混合使用。
編輯本段日常維護與檢修
(1)UPS電源在正常使用情況下,主機的維護工作很少,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,機內的風機會將
灰塵帶入機內沉積、當遇
空氣潮濕時會引起主機控制紊亂造成主機工作失常,并發(fā)生不準確告警,大量灰塵也會造成器件散熱不好。一般每季度應徹底清潔一次。其次就是在除塵時,檢查各連接件和插接件有無松動和接觸不牢的情況。
(2)雖說儲能電池組目前都采用了免維護電池,但這只是免除了以往的測比、配比、定時添加
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。
a.儲能電池的工作全部是在浮充狀態(tài),在這種情況下至少應每年進行一次放電。放電前應先對電池組進行均衡充電,以達全組電池的均衡。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到放電終止電壓時,應停止放電,繼續(xù)放電先消除落后電池后再放。
b.核對性放電,不是首先追求放出容量的百分之多少,而是要關注發(fā)現和處理落后電池,經對落后電池處理后再作核對性放電實驗。這樣可防止事故,以免放電中落后電池惡化為反極電池。
c.平時每組電池至少應有8只電池作標示電池,作為了解全電池組工作情況的參考,對標示電池應定期測量并做好記錄。
d.日常維護中需經常檢查的項目有:清潔并檢測電池兩端電壓、溫度;連接處有無松動,腐蝕現象、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;主機設備是否正常。
e.免維護電池要維護,不是什么無稽之談,應從廣義的維護立場出發(fā),做到運行、日常管理的周到、細致和規(guī)范性,保證設備(包括
主機設備)保持良好的運行狀況,從而延長使用年限;保證直流母線經常保持合格的電壓和電池的放電容量;保證電池運行和人員的安全可靠。這就是電池維護的目的,也是電池運行規(guī)程中包括的內容和進行規(guī)則。
(3)當UPS電池系統(tǒng)出現故障時,應先查明原因,分清是負載還是UPS電源系統(tǒng);是主機還是電池組。雖說UPS主機有故障自檢功能,但它對面而不對點,對更換配件很方便,但要維修故障點,仍需做大量的分析、檢測工作。另外如自檢部分發(fā)生故障,顯示的故障內容則可能有誤。
(4)對主機出現擊穿,斷保險或燒毀器件的故障,一定要查明原因并排除故障后才能重新啟動,否則會接連發(fā)生相同的故障。
(5)當電池組中發(fā)現電壓反極、壓降大、壓差大和酸霧泄漏現象的電池時,應及時采用相應的方法恢復和修復,對不能恢復和修復的要更換,但不能把不同容量、不同性能、不同廠家的電池聯(lián)在一起,否則可能會對整組電池帶來不利影響。對壽命已過期的電池組要及時更換,以免影響到主機。
編輯本段決定因素
UPS作為保護性的電源設備,它的性能
參數具有重要意義,應是我們選購時的考慮重點。市電電壓輸入范圍寬,則表明對市電的利用能力強(減少電池放電)。輸出電壓、頻率范圍小,則表明對市電調整能力強,輸出穩(wěn)定。波形畸變率用以衡量輸出電壓波形的穩(wěn)定性,而電壓穩(wěn)定度則說明當UPS突然由零負載加到滿負載時,輸出電壓的穩(wěn)定性。
還有UPS效率、功率因數、轉換時間等都是表征UPS性能的重要參數,決定了對負載的保護能力和對市電的利用率。性能越好,保護能力也越強,總的來說,離線式UPS對負載的保護最差,在線互動式略優(yōu)之,在線式則幾乎可以解決所有的常見電力問題。當然
成本也隨著性能的增強而上升。因此用戶在
選購UPS時,應根據負載對
電力的要求程度及負載的重要性不同,而選取不同類型的UPS。
編輯本段其他
UPS夠買須知的信息
在購買電池后備系統(tǒng)時,需要知道這些設備的以下信息:
UPS電池供電的時間長短
UPS在使用待機電源時是否向服務器提供警告系統(tǒng)
UPS是否包含可以消除輸入的瞬態(tài)噪聲的電源調節(jié)功能
電池的壽命和它的性能如何隨時間而降低
在電池不再能夠提供后備功率時設備是否發(fā)出警告
何時需要替換電池
一般情況下還需要了解要掛接UPS的設備的電源要求。對服務器裝置而言,這可能包括CPU(和其他附加的設備)、監(jiān)視器、外部路由器、集中器單元和布線中心,設備的背面提供了有關這些設備的電源要求,設備上的標牌列出了各單元使用的功率。UPS具有一個VA (伏安)額定值,即線路電壓與電流(安培)的乘積。用戶首先需要將要掛接到UPS上的設備的各個功率要求加起來,再去購買可以處理這么大負荷的UPS。先從要掛接的每種設備背面了解電流額定值,并將它與電壓(通常為120/220V)相乘;然后,將所有設備的值加起來,再去選擇一個處理能力比該負荷高出20%的UPS。
掛接到文件服務器的UPS通常需要一個附加電纜,用于在UPS使用后備電源時警告文件服務器,服務器于是將進行關機程序。請記住查問UPS供應商,確保用戶的操作系統(tǒng)可以使用此功能。
某些供應商已經為他們的電源保護設備開發(fā)出某些高級功能。American Power Conversion的Smart-UPS系列通過一種稱為PowerChute的軟件控制程序為網絡管理員提供診斷信息。該軟件安裝在服務器上并通過電纜與UPS通信,這樣,管理員可以跟蹤電源質量、UPS工作溫度、線路頻率、UPS輸出電壓、最大和最小線路功率、電池功率強度、線路電壓和UPS負荷。
UPS為何要同交流穩(wěn)壓電源搭配使用?
因為我國電網存在的問題是:電網突然停電或來電時電壓不穩(wěn),忽高忽低,高電壓涌流,瞬態(tài)脈沖電壓過高頻率誤差太大,單用UPS只能解決掉電,而影響存盤使資料丟失,而無發(fā)對電波的雜質進行過濾。針對以上,常用解決的方法是:對電壓忽高忽低,電流增加或減弱,相位不正確及電網中的雜質只能用凈化穩(wěn)壓電源來解決。 由于電網突然掉電或瞬態(tài)干擾和頻率誤差較大將影響系統(tǒng)信息的傳導和重要資料被刪除,需要UPS來解決。因而UPS電源要同凈化穩(wěn)壓器一起搭配使用,才能解決電源的質量問題,才能符合計算機的要求。