淺談海洋站UPS的維護和保養

摘要：UPS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。如何有效地使用UPS以及如何使它能持續穩定的為海洋站工作已成為時下的熱點，文章就UPS的維護與保養進行了簡要論述。

關鍵詞：海洋站；UPS維護；UPS保養；標稱容量

中圖分類號：TM912 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）16-0054-02

隨著海洋經濟的飛速發展，國家開始對海洋環境觀測也慢慢重視起來，國家海洋局投入大量資金，給各海洋臺站配備大量的自動化觀測儀器設備，以替換原有的老的、儀器工作穩定性低下的設備。為保證自動化儀器連續的、不定時的正常穩定工作，UPS的作用顯得至關重要。

當市電正常時，UPS將市電穩壓或穩壓、穩頻后供負載使用，同時向機內電池充電；當市電中斷時（異常時），UPS立即在4～10毫秒內或“零”中斷時間內將蓄電池的電源通過逆變轉換的方式向負載繼續供應電力，使負載維持正常的工作，以便保存資料并保護負載的軟硬件不受損壞。從原理上來說，UPS是一種集數字和模擬電路，自動控制逆變器與免維護貯能裝置于一體的電力電子設備。

良好的維護和保養，不但可以保障供電安全，而且極大地延長UPS的使用壽命。UPS的維護保養可以分為三部分：蓄電池的維護保養、UPS主機的維護保養、配電電路的維護保養。

1 蓄電池的維護保養

蓄電池是UPS系統中的一個重要組成部分，它的優劣直接關系到整個UPS系統的可靠程度。對關鍵IT系統的UPS，最好配置質量好的2V電池，保持電池組的一致性，浮充時各電池的電壓應小于100mv。對蓄電池所做的維護工作最重要的就是讓蓄電池工作在合適的環境中，因為蓄電池對工作環境的溫度有較高要求，溫度適宜可以讓蓄電池發揮出最佳潛能，相反蓄電池的功效就不能得到很好的利用，而且還會縮短蓄電池的使用壽命。為此，盡可能地讓蓄電池的工作溫度保證在25℃左右，如果溫度過高會縮短蓄電池使用壽命，溫度太低了，將達不到標稱的放電容量。每月做到普量蓄電池組浮沖狀態單體端電壓與連接端螺絲是否緊固。每三個月人為中斷市電或降低直流母線電壓，讓蓄電池帶負載進行放電，進行均沖。蓄電池每年做一次容量測試，容量小于標稱容量的70%應對其進行獨立補充充電，不能恢復時應及時予以更換。因為長期沒斷過電，我們通常總認為電池組是正常工作的，而實際上一旦斷電，它僅能提供很短的延時，甚至根本沒有延時，原因就是蓄電池長期處于浮充狀態下，極板容易氧化。通過在線充放電可以做到對蓄電池激活，均充能夠使蓄電池的容量得到飽和，壽命得到延長。注意UPS電池充放電電流，電流一般以C來表示，C的實際值與電池容量有關。充電電流過大或過小都會影響電池的使用壽命。放電電流一般要求在0.05～3C，UPS在正常使用中都能滿足此要求，但也要防止意外情況的發生，如電池短路。放電深度對電池使用壽命的影響也非常大，電池放電深度越深，其循環使用次數就越少，因此在使用時應避免小電流深放電。

2 UPS主機的維護保養

正確對UPS電源進行操作，大功率UPS電源不能隨便對其進行開關機操作，要進行開關機操作時因嚴格按照廠家提供的操作規程操作，每一步錯誤的操作都有可能對機器造成損害。經常檢查UPS監控面板里的告警菜單，對不良報警進行及時分析處理，通過風機運轉噪聲來判斷是否運行正常，發現不良風機因及時更換，更換不及時有可能造成UPS內部局部溫度過高，引起UPS保護動作，影響負載供電安全。

UPS原則上禁止連接電感性負載，因為電感性負載的啟動電流往往會超過額定電流的5～6倍，這樣就會引起UPS的瞬時超載，影響UPS的壽命。不要按照UPS的額定功率去使用它，長期滿載狀態將直接影響UPS的壽命，在線式UPS負載量應該控制在70%～80%。另外還應把UPS放在通風、散熱良好的地方，機房溫度保持在25℃左右，注意防塵，及時更換防塵網。減少UPS的故障，延長使用壽命。

3 配電電路的維護保養

UPS的配電電路中各斷路器因與負載相匹配，并經常測量UPS配電電路中各斷路器及接點溫度，發現異常及時處理。注意防雷，雷擊是所有電器的天敵，配電電路中應按照防雷等級做好相應的防雷保護，并定期對防雷保護裝置及保護接地系統進行檢測。

不應忽視對UPS輸入功率因數和諧波電流大小的要求。輸入功率因數低和輸入電流諧波成份大意味著干擾破壞電網，對電網形成電力公害，影響同一電網中其他用電設備的正常運行，加大電網以及供電系統中其他設備和部件的功率容量。特別是大功率UPS，一般都是雙變換在線式結構，由于輸入端有可控硅整流電路（IGBT整流電路除外），往往其輸入功率因數只有0.8，而諧波電流高達25%～30%，也就是說，如果UPS由電網引入的有功功率為80kW，同時也就有60kW的無功功率在電網與UPS之間流動，這對電網的影響是相當嚴重的。

總之，UPS供電系統需要定期維護和保養，周期為30天為佳。其中蓄電池常規使用壽命為3年，超過期限需要及時更換。UPS的正常運行直接影響到斷電情況下負載的供電需求，從而保證海洋站點觀測資料的完整性和連續性，為海洋行業的發展提供基礎性保障。

作者簡介：周旭聰（1981-），男，浙江舟山人，舟山海洋工作站助理工程師，研究方向：海洋環境觀測。

（責任編輯：王書柏）