ups不間斷電源范文第1篇
我臺許多的重要用電設備, 如音頻調度設備、控制桌設備, 臺站通信設備, 網絡設備、配電二次回路設備等對供電質量要求很高, 不僅要求不停電, 還要求電壓和頻率穩定且波形完好, 因此不間斷電源 (UPS) 成為我臺安全播音的重要設備, 所以我們不但要了解UPS, 更重要的是維護好。
一、UPS的主要功能
1、雙路電源之間的無間斷切換
如圖1所示, 兩路電源可通過UPS實現無間斷切換。
2、隔離干擾功能
在UPS中, 交流輸入電壓經整流后, 輸入逆變器, 逆變器對負載供電, 如圖2所示, 這樣可將電網電壓瞬時間斷、電壓波動、頻率波動等電網干擾與負載隔離:這樣既可使負載不受電網干擾和突然斷電的影響, 又可使電網中干擾的不影響負載。
3、電壓切換功能
通過UPS, 可以將輸入電壓變換成需要的電壓, 如輸入380V輸出可變成220V、380V、400V、415V;輸入220V輸出可變成220V、230V、240V。
4、頻率變換功能
通過UPS, 可以將輸入頻率變換成需要的頻率, 如輸入50HZ輸出可變成50HZ、60HZ、400HZ。
5、后備功能
UPS后備功能如圖3所示。UPS中的蓄電池, 貯存一定的能量, 當電網斷電時蓄電池通過逆變器可持續供電。后備時間可以為5、10、15、30、90min甚至更長。
二、UPS分類
根據工作特點, UPS通常分為后備式和在線式兩類。
1、后備式
當外電正常時, 外電經EMC濾波和抗浪涌無源濾波器后送給負載, 同時充電器給蓄電池充電。市電中斷后, 逆變器啟動, 將蓄電池的直流電壓轉換為交流電壓 (即DC/AC變換) 并送給負載。轉換時間由繼電器的機械跳動時間和逆變器的啟動時間決定, 一般要求在10ms以內。這種UPS的特點是線路簡單, 價格便宜, 但由于存在切換時間, 輸出容易受外電波動的影響, 供電質量不高, 用電重要設備不宜采用。
2、在線式UPS
在線式UPS分為三端口UPS和串聯在線式UPS兩種。
(1) 三端口UPS
三端口UPS實際上是一種鐵磁諧振穩壓變壓器。鐵心上有三個繞組:外電繞組, 雙向變換器繞組, 輸出繞組, 核心部分是雙向逆變器 (整流逆變器) 。當外電正常時, 雙向變換器起整流作用, 保持負載的不間斷用電并給蓄電池充電。當外電中斷時, 雙向逆變器其逆變作用, 將電池的直流電壓轉換成50HZ的交流電。這種UPS長時間后備供電不足, 且輸入電壓范圍較窄, 受到一點限制我臺很少采用。
(2) 串聯型在線式UPS
這種UPS在外電正常時, 輸交流電先經EMC輸入濾波器濾掉外電中的干擾, 再經整流濾波后, 給電池組充電, 同時也給逆變器供電。逆變器輸出穩壓穩頻的交流電供給負載。外電不正?；蛑袛鄷r, 逆變器將蓄電池提供的直流電壓變換成交流電壓供給負載, 實現不間斷供電。當逆變器輸出過壓、過流或UPS出現故障時, 能夠自動關閉, 并通過靜態開關不間斷地轉換至外電供電。
這種UPS的特點是線路復雜, 保護功能和擴展功能較強, 允許的外電電壓和頻率的范圍較寬, 看以滿足用戶的較高的要求, 當然價格較高。
三、UPS基本工作原理
1、在線式UPS工作原理
在線式UPS由整流器濾波電路、逆變器、輸出變壓器及濾波器、靜態開關、充電電路、蓄電池組和控制監測、顯示告警及保護電路組成, 如圖4所示。在線式UPS的輸出電壓波形通常為標準的正玄波。
外電正常時, 輸入電壓經整流器濾波電路后, 給逆變器供電, 逆變器輸出經過輸出變壓器和輸出濾波器電路將SPWM波形變換成純正玄波。同時, 整流電壓經充電器給蓄電池補充能量。在這種工作狀態下, 外電經整流濾波器、逆變器及靜態開關給負載供電, 并由逆變器完成穩壓和頻率監測功能。
當外電出現中斷、電壓過低或過高時, UPS工作在后備狀態, 逆變器將蓄電池的電壓轉換成交流電壓, 并通過靜態開關輸出到負載。
外電正常但逆變器出現故障或輸出過載時, UPS工作在旁路狀態。靜態開關切換到外電端, 外電直接給負載供電。如果靜態開關的轉換因逆變器故障引起, UPS將發出報警信號;如果因過載引起靜態開關轉換, 過載消失后, 靜態開關將重新切換到逆變器端。
控制監測、顯示告警及保護電路提供逆變器、充電、靜態開關轉換所需的控制信號, 顯示各自的工作狀態。UPS出現過壓、過流、短路、過熱時, 及時報警并同時提供相應的保護。
在線式UPS中, 無論外電是否正常, 都有逆變器供電, 所以外電故障瞬間, UPS的輸出都不會間斷。另外, 由于在線式UPS加有輸入EMC濾波器和輸出濾波器, 所以來自電網的干擾能得到很大的衰減;同時因逆變器具有很強的穩壓功能, 所以在線式UPS能給負載提供干擾小、穩壓精度高的電壓。因此, 在線式UPS電源輸出的是與外電網完全隔離的純凈的正弦波電源, 大大改善了供電的品質, 保護了負載安全有效的工作。
2、后備式UPS工作原理
后備式UPS原理框圖如圖5所示, 后備式UPS與在線式UPS的差別是:沒有輸入整流濾波器, 逆變器只由蓄電池供電, 外電正常時, 逆變器不工作。輸出沒有濾波器, 輸出電壓波形一般為方波。外電正常時輸出變壓器起交流穩壓的作用。
(1) 外電正常時, UPS工作于外電旁路狀態, 轉換開關切換到外電輸入端, 輸入外電經轉換開關接至輸出變壓器, 然后共給負載。外電變化時, 通過繼電器改變變壓器的接點, 可穩定輸出電壓。
(2) 外電出現中斷、電壓過高或過低時, UPS工作與后備狀態。檢測控制電路監測到外電故障后, 啟動逆變器并將轉換開關切換至逆變器端, 由蓄電池經逆變器給負載供電, 逆變器輸出波形為方波。負載變化時, 逆變器通過改變輸出方波的寬度實現穩壓。
在后備式UPS中, 外電正常時逆變器不工作, 只有外電出現故障時, 逆變器才啟動。由于作為轉換開關的繼電器, 需要一定的動作過程, 因此轉換需一段時間, 一般為3~10ms。另外, 后備式UPS是通過調節變壓器的變化來實現穩壓的, 所以輸出電壓穩定度也比在線式UPS差。
四、UPS電源系統使用注意事項
UPS電源系統因其智能化程度高, 儲能電池采用了免維護蓄電池, 這雖給使用帶來了許多便利, 但在使用過程中還應在多方面引起注意, 才能保證使用安全。
1. UPS電源主機對環境溫度要求不高, +5℃~40℃都能正常工作, 但要求室內清潔, 少塵, 否則灰塵加上潮濕, 會引起主機工作紊亂。儲能蓄電池則對溫度要求較高, 標準使用溫度為25℃, 平時不能超過+15℃~+30℃。溫度太低, 會使儲能電池容量下降, 溫度每下降1℃, 其容量下降1%。其放電容量會隨溫度升高而增加, 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.主機中設置的參數在使用中不能隨意改變。特別是對電池組的參數, 會直接影響其使用壽命, 但隨著環境溫度的改變, 對浮充電壓要做相應調整。通常以25℃為標準, 環境溫度每升高或降低1℃時, 浮充電壓增加18m V左右 (相對于12V蓄電池) 。
3. 在斷電時, 應避免帶負載啟動UPS電源, 應先關掉負載, 等UPS啟動后再啟動負載, 否則, 會有負載的沖擊電流和供電流, 造成UPS電源瞬間過載, 嚴重時會損壞變換器, 不能讓UPS經常處于滿載或過載狀態下運行。
4. UPS電源系統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備, 也不允許在滿負載狀態下長期運行。但工作性質決定了UPS電源系統幾乎是在不間斷狀態下運行的, 增加大功率負載, 即使是在基本滿載狀態下工作, 都會造成主機出故障, 嚴重時將損壞變換器。
5. 為確保UPS系統高效率和盡可能的延長UPS的使用壽命, 一般負載功率應滿足UPS額定功率的60-70%。例如我臺需要不間斷電源供電的設備有音頻設備、通信設備、網絡設備、監控設備、自臺監測設備、服務器設備等重要設備, 統計總功率為21KVA, 因此我們選擇21KVA÷70%=30KVA, 考慮到設備的增加, 我臺選擇了50KVA的UPS。
6. 由于組合電池組電壓很高, 存在電擊危險, 因此裝卸導電聯接條、輸出線時應用安全保障, 工具應采用絕緣措施, 特別是輸出接點應有防觸摸措施。
7. 不論是在浮充工作狀態還是在充電、放電檢修測試狀態, 都要保證電壓、電流符合規定要求。過高的電壓或電流可能會造成電池的熱失控或失水、電壓、電流過小會造成電池虧電, 這都會影響電池的使用壽命, 前者的影響更大。
8. 在任何情況下, 都應防止電池短路或深度放電, 因為電池的循環壽命和放電深度有關。放電深度越深、循環壽命越短。在容量試驗中或是放電檢修中, 通常放電達到容量的30%~50%就可以了。
9. 對電池應避免大電流充放電, 雖說在充電時可以接受大電流, 但在實際操作中應盡量避免, 否則會造成電池極板膨脹變形, 使得極板活性物質脫落, 電池內阻增大, 溫升越高, 嚴重時將造成容量下降, 壽命提前終止。
五、UPS電源的日常維護與檢修
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, 空氣中的灰粒較多, 機內的風機會將灰塵帶入機內沉積、當遇到空氣潮濕時會引起主機控制紊亂造成主機工作失常, 并發生不準確告警, 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. 蓄電池的維護在UPS系統中, 可以說蓄電池是這個系統的支柱, 沒有電池的UPS只能稱作穩壓、穩頻電源。雖說蓄電池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。但外因工作狀態對電池的影響并沒有改變, 不正常工作狀態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電源系統的大量維修檢修工作主要在電池部分。由于蓄電池在制造工藝上存在先天的不足;另一方面是在使用過程中缺乏必要的維護造成的, 值得注意的是, 許多使用單位缺乏必要的測試維護手段。根本不清楚自己系統UPS蓄電池的健康狀況, 為UPS系統正常工作留下隱患。要求定期測量各電池端電壓, 當各電池壓差過大時, 要進行勻充, 要求定期對電池進行試探性容量測試或深度放電, 以便檢查電池組的性能優劣以及保持電池的活性。正常情況下, 電池使用壽命為三到五年, 如果發現狀況不佳, 則必須提早更換。更換電池時, 遵循數量一致, 型號一致的原則。正常時 (UPS很少后備供電的前提下) , 電池每四到六個月充、放電一次。
3. 故障指示現象如表1。
六、結束語
本文詳細的介紹了不間斷電源UPS的原理、注意事項及維護方法, 蓄電池的保養等。提高了我們的維護技能, 給我臺今后很好的維護不間斷電源提供了參考, 保證了我臺重要播音設備的安全供電, 同時也保證了我臺的安全播音任務。
參考文獻
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[2]《進網作業電工培訓教材》.遼寧科學技術出版社
[3]《變配電實用技術》.機械工業出版社
[4]《UPS不間斷電源剖析與應用》.北京科學出版社
[5]《UPS供電系統應用手冊》.北京電子工業出版社
[6]《電源技術》.中國電力出版社
ups不間斷電源范文第2篇
1 UPS系統工作原理
1.1 將交流電轉換為直流電
通過整流器的作用將輸入的交流電轉換為直流電壓, 這樣能夠保證供電的穩定性。
1.2 穩定提升電壓
直流轉換器能夠為功率因數校正進而倍壓式提升電壓, 同時保證輸入的交流電流與輸入的電壓同步;在提升電壓功能中能夠穩定的將電壓提升到400V直流輸出。
1.3 輸出交流電壓
通過逆變器的作用, 將直流電壓轉變為交流電壓并輸出, 同時與輸入的市電同步, 逆變器的工作原理為半橋電路。
1.4 旁路輸出
在靜態旁路電路中能夠選擇旁路輸出或者通過逆變器輸出, 在關閉逆變器的時候則以旁路輸出。
1.5 接受市電輸入
通過接受市電輸入能夠保證對電池充電直流電壓, 從而使電池保持慢電狀態, 最大充電電流為2.6A。
1.6 監控電路工作
控制電路能夠對各部分電路進行監控并控制。
1.7 提供電氣隔離和多重輸出
在UPS開機時, 輸入的交流電在經過濾波器后分為2路輸出, 其中1路被送至交流變直流轉換器, 在轉換為直流電之后通過半橋電路逆變器將電流轉換為交流電, 從而實現交流輸出;另外1路則成為旁通路徑。一般情況下, 開機之后UPS系統會進行自檢, 在一切正常的情況下, 旁通開關會通過逆變器輸出為交流電, 這就是在線式輸出;當輸入電源斷電的情況發生時, 整流器與充電器則停止工作, 這是直流轉換器會正常工作, 將電池電壓通過逆變器轉換為交流電壓后輸出, 此種模式為電池輸出模式[2]。
2 UPS的選型與安裝調試
2.1 對場地和環境的要求
⑴場地要求。場地的地面應該為工業要求下的硬質洋灰型地面, 且地面應為水平, 不能有較大坡度。若場地地面為活動防靜電地板則應考慮到地板的負荷量, 同時應為UPS設備設計制作裝備托架。
⑵運行環境的要求。UPS系統的安裝環境要求通風良好、涼爽且具有較低的濕度。在條件允許的情況下應保持工作環境溫度為35℃之下, 最高不能高于40℃, 最低不能低于0℃, 推薦溫度為25~35℃。相對濕度控制應該在50%左右。
⑶空氣質量要求。UPS系統運行環境應避免具有金屬導電塵埃, 以免設備短路造成安全威脅。
2.2 安裝技術參數
UPS系統的輸出功率為30/40/60/80/120/200/300/400 (KW) ;交流輸入電源為380/400/415 (V) , +10%、-15%;最大輸入電流為60/80/120/150/230/390/570/765 (A) 。
2.3 設備品牌選擇
在品牌選擇上, 首選必然是專業廠家的產品, 不僅設備指標有保證, 同時在售后服務上也較非專業廠家要好。
3 使用要點
3.1 避免帶載開關機
不具有延遲啟動功能的UPS, 帶載開機時在啟動瞬間易造成逆變器燒毀。在開機瞬間, 瞬間的浪涌電流會導致元件燒毀。帶載關機與開機原理相似, 因此應避免帶載開關機。
3.2 觀察要點
在逆變器正常工作時, 嚴禁使用示波器觀察控制電路的波形。UPS系統工作的核心部件為逆變器, 在逆變器運行中一旦出現表筆與臨近點接觸, 同時還會影響電路的工作狀態, 一旦電路異常, 會導致元件燒毀。故應避免在工作中用示波器觀察控制電路波形。
3.3 后備式UPS嚴禁加大市電輸入保險絲的容量
后備式UPS在逆變器供電時, 一般都沒有過載和短路自動保護功能, 但在市電時, 一般靠輸入交流保險擔當過載保護任務, 所以用戶不可輕易地加大市電輸入保險絲的容量;否則, 一旦UPS輸出發生短路事故時, 有可能出現輸入保險燒不斷, 印制板上的印制線卻被燒毀的危險。
綜上所述, 在UPS的使用過程中應注意, 再好的裝備也有壽命, 也會出現各類故障, 不要因為高智能、免維護而忽略了本應舉行的維護事情, 預防不論什么時候都是安全運行的重要保障。目前專業技術人員對UPS的安裝和使用技術問題上正在深入研究, 提高其可靠程度, 增強其適應能力。
摘要：隨著經濟的高速發展, 人們對能源的依賴性越來越強。出于節能及安全用電的考慮, 人們研究并制造出了不間斷電源UPS。隨著微電子技術的進步, UPS技術進一步發展, 同時降低了不間斷電源UPS的成本。本文通過分析不間斷電源UPS技術的原理、要點和特點, 對不間斷電源UPS技術提出展望。
關鍵詞：不間斷電源,UPS系統,安裝與應用
參考文獻
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[2]李林才.不間斷電源關鍵技術及其相應故障診斷研究[D].廣州:華南理工大學, 2012.
ups不間斷電源范文第3篇
1 蓄電池直流操作電源系統主要問題
在航空、電網、醫療、鐵路、工業等領域, UPS不間斷電源作為直流系統后備電源, 在供配電網系統發生突然停電或者電壓瞬時跌落過程中的穩定供電電源, 對確保整個直流供電系統安全穩定、準確可靠的供電方面具有較大的應用價值。目前, 直流操作電源系統中普遍采用反復充電蓄電池作為后備電源, 也就是說蓄電池后備直流操作電源系統是用蓄電池來完成儲能, 當交流電正常且整流器完好時, 蓄電池會通過對應整流裝置和放電電路提供相應電流來補充電網系統中沖擊負荷的影響, 確保直流系統供電安全可靠性;另外, 當交流電源突然停電或整流裝置發生故障后, 蓄電池會通過放電回路向重要負荷、事故負荷、以及沖擊負荷等停電保護等級較高的負荷提供直流電能資源。以蓄電池為儲能元件的直流操作電源在很多工程領域中得到廣泛應用, 同時也發揮較為良好的應用效果。但實際工程應用中發現, 很多蓄電池生產廠商為推銷密封鉛酸蓄電池, 均在設備外殼上加上了“免維護”等標識, 這給實際UPS直流電源系統維護工作人員帶來許多誤區, 加上現場蓄電池維護較為繁雜, 維護不方便, 這就導致工作人員在實際工作中放松了對蓄電池的日常維護管理工作力度, 如密封鉛酸蓄電池沒有按照相關規定要求進行活化試驗、蓄電池運行環境溫度變化較大、以及使用過程中出現充放電電流過大、帶感性負載等。由于UPS不間斷直流系統在使用過程中, 充電蓄電池存在管理不善等問題, 隨著使用時間加長, 極板活性物質出現大量脫落, 容量也大大下降, 其輸出能力大大降低, 有的甚至不能滿足斷路器合閘等保護控制要求, 直接影響到UPS直流電源的使用性能水平。從大量統計數據資料表明, 目前12V系列鉛酸蓄電池其平均使用壽命大約只有3~4年, 因此, 直流UPS不間斷電源的供電安全可靠性問題值得進一步加深研究[2]。
2 超級電容代替蓄電池的可行性分析
目前, 工程中應用的超級電容器主要包括EDLC雙電層電容器和電化學電容器兩大類。其中, EDLC超級電容器是一種高能量密度的無源儲能電子元件, 其多孔化電極主要采用活性炭粉和活性炭纖維, 而且電解液則采用有機電解質, 整個儲能性能相當優越。EDLC超級電容器在工作時, 其可以在可極化電極和電解質溶液間界面上形成了雙電層中聚集大量的電容量, 從而提高電容器的電荷儲存效率。EDLC超級電容器具有極大的電容量, 同時可以儲存很大的靜電負荷, 也就是說EDLC超級電容器其儲能性能是介于常規電容器與化學電池間的新型高效儲能元件。超級電容與常規鉛酸充電蓄電池間的特性比較如表1所示。
由表1可知, EDLC超級電容與常規鉛酸蓄電池相比, 其不僅具有材料無毒、環保性好、使用壽命較長、對使用環境要求較低、以及可提供大電流充放等優點, 同時其還具有真正免維護性能, 在直流操作電源事故負荷較小或特性指標要求不是太高的工程領域, 其工作性能完全可以代替常規鉛酸蓄電池作為直接UPS不間斷電源的儲能設備, 以提高UPS不間斷供電電源系統運行安全可靠性, 減少常規鉛酸電池UPS點煙系統定期維護麻煩和提高使用環境適應性能。
3 基于超級電容器組的不間斷電源設計
由于EDLC超級電容在生產制造等過程中, 會造出其內部參數存在不一致問題, 這就可能導致UPS電源在充放電過程中, 由于內部參數不一致引起超級電容器工作電壓發生不平衡, 嚴重影響到整個UPS電源系統的供電安全性、可靠性、供電電能質量和使用壽命。因此, EDLC超級電容在使用過程中, 需要對其進行均壓處理?；贓DLC超級電容的直流U PS不間斷電源系統, 其主要由電源切換電路、逆變整流器、蓄能控制電路 (充放電電路) 、超級電容器模組、嵌入式處理器測控電路等共同組成, 其邏輯組成方案如圖1所示。
3.1 充電電路
對于EDLC超級電容器組的充電控制, 采用先恒流后恒壓的充電策略, 即當EDLC超級電容器未達到額定電壓值前, 采用恒流充電方式;而當電容器充電達到額定電壓值后, 則改為恒壓浮充方式, 這樣可以有效防止電容器組中的單個EDLC超級電容器由于出現過充而造成整個損壞, 同時可以補償由于電容器EPR等效并聯電阻引起的運行能量損耗。由于EDLC超級電容器自身性能的影響, 其所形成的UPS電源其功率通常較小, 充電電路拓撲結構可以采用正激變換器方式。為了滿足上述性能指標要求, 基于EDLC超級電容器的直流UPS不間斷電源系統, 其充電電路采用電流型PWM控制芯片 (此處采用TL 384 4控制芯片) , 來構成充電電路的電壓、電流雙閉環反饋控制系統。
3.2 放電電路
在圖1中, 當外部供電電網出現突然斷電或電壓低于設定運行范圍值時, 則要求UPS電源向特殊負載恒壓放電提供直流電能資源, 即EDLC超級電容器組通過放電電路對負載進行恒壓放電。雖然EDLC超級電容器其比功率較大, 但由于其能量密度較低, 即:當放電電流較大時, UPS電源中能量損失較快, 導致EDLC超級電容器兩端電壓下降較快。因此, 為了提高UPS電源的放電性能, 要改變EDLC超級電容器的占空比來提高放電性能, 以維持UPS電源輸出電壓的恒定。放電電路的控制芯片采用TL 384 2芯片, 采用峰值電流控制模式方式?；贓DLC超級電容器的直流UPS電源系統的放電電路如圖2所示。
3.3 測試分析
為了驗證基于EDLC超級電容器的直流UPS不間斷電源的工作性能, 結合圖1~3制作了一臺功率為100W的試驗樣機, 其主要性能參數為:UPS電源交流輸入電壓范圍 (市電電壓的±20%) , 即:AC176V~264V;UPS電源直流輸入電壓 (超級電容器組的端電壓) , 按照直流電源輸出電壓波動范圍要求, 即:DC6V~15V。當外部供電電網電壓低于AC176V或出現突然斷電等狀態時, 直流UPS不間斷電源其輸出電壓應恒定為:DC (240±10) V, 其掉電持續穩定供電時間為3min。經相應容量計算, 選用6個EDLC超級電容進行串聯形成超級電容器組, 并按照冗余設計要求采用2組這樣的串聯支路進行并聯組合, 形成UPS電源超級電容器組儲能單元。當外部供電電網電壓低于AC176V或出現突然斷電, 由EDLC超級電容器組組成的直流UPS電源其輸出直流電壓波形。
基于EDLC超級電容器的UPS電源系統, 其輸出穩壓精度較高, 電壓紋波很小, 驗證了EDLC超級電容器代替常規鉛酸蓄電池的可行性。有測試結果可知, EDLC超級電容器不僅可以進行能量儲存和斷電或電壓瞬降提供直流能量外, 還可以平滑U PS電源的輸出電壓, 使得輸出電壓始終穩定在一定范圍內, 確保直流系統運行的可靠性和穩定性。
4 結語
用EDLC超級電容代替常規鉛酸蓄電池作為直流UPS不間斷電源的主要儲能設備, 可以有效提高UPS電源的供電可靠性和使用壽命, 能夠有效解決常規鉛酸蓄電池自身存在的環保、維護等問題, 有效提高了直流電源系統運行的安全性、可靠性、可維性、以及適用性。
參考文獻
[1]張慧妍.超級電容器直流儲能系統分析與控制技術的研究[D].北京:中國科學院電工研究所, 2006.
ups不間斷電源范文第4篇
關鍵詞：UPS,停電演練,機房運維
隨著信息化的高速發展, 信息中心機房的重要性愈發明顯, 而機房環境 (電源質量, 溫濕度) 是信息工程正常運作的保障。UPS在其中發揮著極其關鍵的作用, 是斷電情況發生時對信息業務系統正常運行的最后一道保障。通過安全演練可以檢驗相關組織和人員應對網絡和信息安全突發事件的組織指揮能力和應急處置能力, 保證各項應急指揮調度工作迅速、高效、有序地進行。滿足突發情況下網絡與信息系統運行保障和故障恢復的需要, 確保信息系統安全暢通。
一、UPS原理
不間斷電源系統 (Uninterruptible Power System) 簡稱UPS, 主要由蓄電池組, 鎮流器和逆變器組成。為了保障服務器的不間斷運行 (突然關機可能導致系統崩潰且難以恢復) , UPS的選用十分的關鍵。在線式UPS電源當市電正常時, 供電途徑是市電交流電通過整流器整流為直流電再通過逆變器轉化為交流電提供給負載。市電中斷時的供電途徑是電池的直流電通過逆變器轉化為負載。在線式UPS輸出電壓穩定在正負3% 以內, 輸出頻率穩定在正負0.5HZ. 因此在市電電網異常 (欠壓、過壓、干擾等) 以及市電輸入中斷時能立即工作, 提供穩定可靠的220V 、50Hz電源。
二、信息機房配電系統構成
信息機房配電電源點從曲靖110k V翠峰變開發區#1 回和開發區#3 回環網柜接入大樓2 號箱變和變電樓3 號箱變高壓側, 再分別從2 號箱變和3 號箱變低壓側引入2 路電源對信息機房進行供電。正常情況下由2 號箱變進行供電, 當2 號箱變故障或檢修時供配電系統自動切換到3 號箱變進行供電, 當2 個箱變同時停電時, 通過接入移動發電車電源進行應急供電。
整套配電系統中配置了4 臺主電源ATS切換柜, 4 臺UPS輸入輸出柜, 1 臺動力配電柜, 3 臺配電列頭柜, 2 套UPS系統, 實現對機房IT設備與動力輔助設備各自獨立的雙電源供電方式, 保證了供電的可靠性。動力配電柜為機房精密空調, 照明, 蒸發式制冷系統等設備提電源。其中當市電電源全部中斷時, 動力配電柜自動將照明回路切換至UPS系統進行應急照明供電。
三、停電演練流程
機房運維人員發現通過監控系統發現UPS市電輸入告警、輔助設備停電, 經與調度值班室聯系停電原因為110k V變電站開發區1# 回和開發區3# 回故障停運, 恢復供電時間不確定, 即向信息班班長—專責—中心領導匯報。中心領導將事件情況向局應急指揮中心辦公室匯報, 并提議啟動《管理信息系統網絡與信息安全應急預案》、調用應急發電車保障機房供電, 成立網絡與信息安全應急工作組。設備部通知帶電作業中心應急發電車到計量樓保障信息機房供電。 (1) 應急發電車行駛至預定位置, 發電機輸出電纜接至配電室AE1 進線柜應急電源接線端子。合上配電室出線柜至五樓強電間APKT2 配電箱斷路器, 在ATS-3 配電柜內, 核對相序, 確認相序無誤后, 合上輸入斷路器, 為輔助設備提供應急供電。 (2) 合上配電室AE2 出線柜內至UPS室ATS-1、ATS-2# 斷路器, 核對備用電源相序, 確認相序無誤后, 合上備用電源輸入斷路器, 為UPS-1、UPS-2 提供應急供電。 (3) 機房運維人員檢測UPS-1、 UPS-2、輔助設備在發電車供電狀況下運行是否正常, 并記錄。 (4) 應急供電演練結束, 恢復正常供電階段
四、 總結、討論分析
在整個停電演練的過程中, 機房運維人員對機房的供電設備有了更深一步的認識, 也有了維護工作中遇到應急情況的實際操作經驗。
在機房環境方面, 市電斷電時間為54 分鐘, 機房溫度從22 攝氏度上升到29 攝氏度, UPS供電剩余時間大于10個小時, 機房環境變化相對平緩?；赨PS供電時間較長, 在后期工作中, 建議將新風系統并入UPS中, 設置為手動切換, 機房運維人員可以根據電池剩余容量以及機房環境的溫濕度來自行判斷是否啟用UPS為新風系統供電來保障機房環境的運轉。提高了機房運維人員的可操作性。
在系統檢測方面由于機房環境監測系統采用了市電直接供電, 導致停電過程中部分機房環境數據缺失, 后期建議將監控報警系統改為UPS供電。其次自動報警機制也不夠完善。系統報警時, 報警系統不能準確及時的報告系統故障的位置及原因, 需要運維人員自行判斷分析后到現場查證。運維人員不在現場時難以對事故的突發原因作出判斷, 嚴重的影響了對應急事故處理的效率。
要充分保障機房信息系統的正常運轉, 監測報警系統的到位, 準確及完善和運行維護人員專業素質的提高缺一不可。通過各種情況的演練才能在提高運行維護人員自身專業素質的同時發現系統自身的缺陷和不足, 加以改進。只有這樣, 才能真正做到信息系統的不間斷運行。
參考文獻
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ups不間斷電源范文第5篇
烏魯木齊國際機場分公司網絡信息部的主機房安裝了2臺50KVA大型的在線式UPS,其它機房、配線間有二十幾臺中、小型UPS。筆者在對這些設備的改造、大修、維護等各方面的應用具有一定的經驗。
1不間斷電源UPS主要類型及各自的工作原理
1.1 UPS工作原理
UPS是一種以蓄電池為儲能裝置,采用逆變器作為主要單元,確保電壓處于穩定狀態的電源保護裝置。如果外電處以正常輸入狀態,把外電穩壓后供給負載使用,并對機內蓄電池實施充電,將能量儲存至電池內。如果外電發生中斷或輸入故障,UPS把機內電源能量轉換為交流電繼續使用,促使負載處于正常工作狀態。系統仍能正常向負載供電。離線式UPS系統容量的增大,不要對各負載進行供電。
1.2不間斷電源UPS主要分類
現階段,市場所用的UPS電源設備種類多種多樣,根據其工作模式主要劃分為離線式、在線互動式和在線式。在線式UPS不管外電是否處于正常工作狀態,其輸出電壓一直由UPS逆變器供給,當外電輸入后被UPS轉變為直流電壓,其逆變器把直流電壓轉換為交流電壓輸出,其變壓器不管外電是否正常時刻處于工作狀態。
在線互動式屬于智能化的UPS,是指當輸入市電處于正常工作狀態,UPS的逆變器為整流工作狀態,對電池組進行充電。如果市電發生異常,逆變器即可調整為逆變工作狀態,所以,在線互動式UPS也有相應的轉換時間。必須注意,在線互動式UPS具有較強的保護功能、能夠遠程控制并實現智能化管理。在線互動式UPS集中離線式UPS、在線式UPS的優點,但這種UPS性能不佳,不適合當做常延時的UPS電源。
2不間斷電源UPS安裝步驟
2.1安裝準備工作
UPS進行安裝前,要認真考慮安裝基礎承重量,小容量UPS能夠直接安裝在機房地板上,大容量UPS必須安裝相應的底座。敷設電纜過程中,充分考慮走線槽架位置與下進線電纜溝槽位置。同時,UPS要設計合理的輸入和輸出電柜,并采用專用線路,其輸入電纜與保護設備依據標準選用。輸入、輸出變壓器、備用發電機組等設置,用戶要依據具體需要進行選擇。
2.2設備安裝
將UPS機柜與蓄電池柜依次移動至安裝點就位并進行校正,大容量UPS機柜英語安裝基礎進行緊固處理,防止發生傾斜等情況。將輸入、輸出變壓器案防止預設位置,把外接充電器、發電機組就位并校平,以此減少不必要的振動。
2.3設備接線
UPS接線前,仔細明確蓄電池回路斷路器是否斷開。分別連接交流輸入母線與旁路輸入母線,確保兩者保持一致狀態。在蓄電池內部進行接線時,必須佩帶絕緣手袋,穿絕緣膠靴,以保證操作者的安全。必須注意,不可接錯正負極。整個設計所用的交流輸入、輸出電流、直流輸入電纜等尺寸嚴格根據UPS容量設定,通常不小于表1設定的電纜規格。
2.4保護接線
部分用電設備對UPS有獨特的接地要求,從單相輸入、輸出UPS,輸入與輸出之間設有隔離,且輸出電壓為懸空電壓,采用電壓表依次策略兩個輸出端對地的電壓為幾十伏或幾百伏,此時要把任一個輸出端接地,確保電力設備安全運行。必須注意,三相大容量UPS自身攜帶負載多,應將抵押設備規范實施接地,切不可將中性線作為地線,確保線路的安全。同時,UPS交流和旁路輸入端必須考慮設計防雷保護回路和電涌保護器,防止雷電損壞UPS系統。
3不間斷電源UPS應用要點
3.1不宜帶載開機、關機
缺少延遲啟動功能的UPS,帶載開機在啟動時,容易燒毀逆變器末級驅動元件。由于剛啟動瞬間,控制電路并未達到穩定工作狀態,啟動瞬間會產生一定的浪涌電流,UPS末級驅動元件也是如此。如果負載中存在電感性負載,帶載關機也會導致驅動元件損壞。所以,不可帶載開機或關機。
3.2后備式UPS不宜增加市電輸入保險絲容量
后備式UPS處于供電狀態時,通常并未設置過載或短路自動保護功能。在市電時,通常依靠輸入交流保險承擔過載保護任務,因此,用戶不要輕易增加市電輸入保險絲容量。如果UPS輸出出現短路事故,極易發生輸入保險燒不斷,印制板印制線被燒毀的情況。
3.3示波器觀察控制要點
當UPS逆變器處于正常工作狀態。嚴禁采用示波器觀察控制電路波形。逆變器為UPS核心部件,逆變器具體運行過程中,切忌采用示波器或其他測試工具控制電路波形。由于具體測試過程中,雖然特別小心,也不可避免表筆與臨近點相互碰撞,無法預防表筆接上后導致電路工作狀態改變。如果電路工作發生異常,燒毀末級驅動元件的危險加大。
4結論
總之,不間斷電源UPS在輸入電源中斷過程中,能夠即可供應電力,當電源輸入正常時,能夠為品質不佳的電源實施穩頻、防雷擊、濾除噪聲等操作,確保使用穩定純凈的電源。文中從UPS工作原理和主要分型入手,重點闡述UPS安裝調試、具體應用中的注意要點,對任意場合使用UPS提供重要的指導和借鑒作用。
摘要：隨著國民經濟和科學技術的日益發展,不間斷電源UPS技術得到廣泛的應用。本文從不間斷電源UPS工作原理及分類入手,介紹不間斷電源UPS安裝具體步驟,提出應用UPS過程中應注意的要點,以期為深入研究不間斷電源UPS技術提供重要參考。
關鍵詞：電源,UPS系統,安裝,應用
參考文獻
[1]耿亞彬.UPS在民用建筑中的布線[J].建材發展導向(下),2014,13(5):13-14.
ups不間斷電源范文第6篇
1 UPS不間斷電源“1+1”并機冗余技術的特點及工作原理
1.1 UPS不間斷電源“1+1”并機冗余技術的特點
在UPS不間斷電源的并機系統正常工作的狀態下,兩臺UPS電源共同承擔系統的總負載,各承擔百分之五十,并且兩臺機器平分負載的電流,在這種工作模式下,形成一種雙機冗余系統,當這兩臺機器的主輸入電源同時發生故障時,由兩臺機器的電池組來共同承擔逆變器的供電, 直到兩臺UPS中的電量都耗盡之后,會同時停機或者跳到旁路中。
1.2 UPS不間斷電源“1+1”并機冗余技術的工作原理
UPS并機系統的工作原理圖如圖1所示,通過對圖1中的系統原理圖進行分析,發現,如果并機系統中的任意一臺UPS發生故障,該UPS會自動的推出系統工作,整個系統的負載由另一臺正常工作的UPS來承擔,當故障的UPS維修好之后,可以繼續加入到并機系統的工作中。 當其中任意一臺的UPS的主輸入電源發生故障時,該UPS會繼續留在并機系統中進行正常的工作,直到其電池中的儲存電量耗盡才會推出并機系統的工作。這種應用UPS不間斷電源“1+1”并機冗余技術的并機系統,能夠實現一臺UPS隨時的停機維護,而使整個系統的負載供電不受影響,具有很高的可靠性,并且便于UPS不間斷電源的維修維護。
2 UPS不間斷電源“1+1”并機冗余技術的應用探索
2.1 UPS不間斷電源“1+1”并機冗余技術的技術選擇
目前市面上的UPS種類及型號各種各樣,在并機系統中采用的并機技術也有很大差別,將其各種UPS不間斷電源 “1+1”并機冗余技術從整體上來進行分類,大致可以分為兩種,即被動式并機技術與主動式并機技術,在被動式的并機系統中,兩臺UPS電源是具有主電源與從電源的差別的,在工作的過程中,從電源的工作是受到主電源的影響的,而在被動式的并機系統中,兩臺UPS電源并沒有主從之分,在工作的過程中是平等的關系,在UPS并機系統中,很多產品的連接方式都是“并機板+ 通訊線”,這種連接方式下, 兩臺UPS能夠進行實時數據的傳輸,保證兩臺UPS電源的同相位、同頻率、同電壓幅度,從而使兩臺UPS在工作的過程中能夠均分整個系統的負載。
但是以上的并機系統連接方式中,很容易受到外界因素的干擾,從而造成系統工作故障,“熱同步”是目前較為先進的一種并機技術,該種方式下的并機系統具有更高的可靠性,在該種技術的支持下,兩臺UPS電源不需要進行實時數據的傳輸就能實現相互的鎖相同步,在該并機系統中,具有非常強大的微處理器,對系統中的UPS電源的工作進行很好的控制,如果出現任意一臺UPS電源故障,只需要將該UPS電源進行脫機處理,就能在保證系統正常工作的前提下,對故障的UPS進行維修,能夠有效的避免通訊電纜連接方式下的并機系統的各種常見故障。
2.2并機系統的跟蹤調控原理分析
熱同步處理技術中的并機系統,其兩臺UPS電源都會對交流旁路電源的相位及頻率進行同步跟蹤,由于其跟蹤的是同一電源,會使得其相位值非常的接近, 為了使其更加的接近,并機系統還會進行小幅度的快速調節,這就使得在理想狀態下,從每臺單機UPS的輸出電流是完全相等的。但是一旦并機系統中的UPS之間出現相位差,就會導致其輸出負載電流的差別,會容易形成環流,出現這種情況時,系統中的USP會對其自身的實際電流輸出值進行實時的檢測,一旦發現有電流增大的情況出現,其CPU就會對其電源的相位進行控制、調節,使其向相反的方向移動, 以使并機系統中的負載電流的不均衡現象得到有效的控制。
在熱同步并機系統中,對于并機系統的精度進行提高的主要方法是采用高頻度、小步長的調節方法,對系統中的UPS的逆變器執行多次的同步跟蹤調節,就能找到電流不均衡程度最小的一個點,使UPS并機系統中的同相位處于最佳狀態, 熱同步并機冗余技術的并機系統的電流不均衡程度是非常的低的。
2.3 UPS新舊系統的切換方法
UPS并機系統中的UPS電源出現故障之后,需要對其進行更換,但是在一些特殊行業的供電系統中,如果進行斷電操作,將會帶來非常嚴重的影響,因此,本次研究中介紹的UPS新舊系統的切換方法是單一UPS電源供電,設備更換完成之后再進行正常的供電的方式,其主要的操作步驟是:(1)準備一個臨時的配電箱,將市電電源接入到臨時的配電箱中;(2)將一臺UPS的負荷關閉,將其負荷引入到臨時配電箱之后,使其負荷恢復;(3)將下一路負荷電纜執行同樣的操作,將原有的配電箱拆下;(4)將新的配電箱進行安裝, 并接入市電電源,對臨時配電箱的回路進行一一的切割,接入到新的配電箱中,恢復供電;(5)將舊的UUPS電源及臨時配電箱進行拆除,對新的UPS電源進行調試,這種切換模式,能夠有效的保證相關系統的正常運行,例如,高速收費通道中的UPS并機系統。
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