UPS系統的故障與分析

摘 要：文章首先對UPS系統的含義和分類進行了介紹，然后分析了UPS系統的常見故障及其處理方法，以供有關人士參考。

關鍵詞：UPS系統；故障；分析

1 前言

UPS的發展經歷了初期的旋轉型、60年代可控硅靜止型、80年代巨型功率晶體管（UR）靜止型，到了90年代絕緣柵雙極晶體管（IGBT）制成的UPS，其技術性能在不斷提高，在通信電源系統中的地位和重要性也在逐步提高，現在已經成為通信電源日常維護的一個重點。UPS由于其效率高、損耗低、供電質量可靠、故障率低、維護容易等特點而被廣泛應用，本文就其含義、分類和常見故障及處理方法進行逐一介紹。

2 UPS概述

2.1 定義

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 將市電穩壓后供應給負載使用，此時的 UPS就是一臺交流市電穩壓器，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。

2.2 分類

UPS由整流模塊、逆變器、蓄電池、靜態開關等部件組成，除此還有間接向負載提供市電（備用電源）的旁路裝置。按照電路主結構分類，UPS分為四類：后備式、在線式、在線互動式、雙逆變電壓補償在線式；按照后備時間，UPS分為標準機（配備有內置的電池組）和長效機（需外接電池組）兩類；按輸入輸出方式，分為三類：單相輸入/單相輸出、三相輸入/單相輸出、三相輸入/三相輸出；按照輸出波形，分為正弦波和方波兩類；按輸出容量分為微型（小于或等于1KV A）、小型（大于1KV A，小于或等于5KV A）、中型（大于5KV A，小于或等于30KV A）、大型（大于30KV A，小于或等于100KV A）四類。

3 UPS系統常見故障及其處理

3.1 在市電正常的情況下，開機以后UPS可輸出220V交流電，但處于電池逆變狀態。故障原因：可能是由于連接UPS的饋電線路，包括各個接點、接插座等接觸不良導致交流輸入不暢通。處理方法：測量UPS交流輸入端是否有電。若無電，則檢查交流配電盤至UPS之間的線路、接點、空開、保險、插座是否處于正常狀態，凡連接不正常者進行處理。

3.2 UPS安裝完畢，合上電閘或打開UPS“開”鍵，會燒保險或跳閘。故障原因：可能是UPS交流輸入的三相接錯如零線或火線接到UPS地線（機殼）上或者輸出的三線接錯。處理方法：檢查火線、零線和保護地線連接情況。

3.3 開機后UPS顯示和輸出正常，但接入負載立即停止輸出，并且“逆變”燈滅，“旁路”燈亮。故障原因：①UPS嚴重超載或輸出回路短路；②沒有按照負載從大功率設備到小功率設備的開機順序啟動負載所致。處理方法：①減輕負載至合適量或查明短路原因，常見的是輸出轉接插座發生短路或者設備損壞后發生輸入短路故障；②關斷所有負載，重新啟動UPS，待UPS穩定后，先啟動大功率設備，后啟動小功率設備。

3.4 開機后UPS工作正常，但經若干時間后UPS自動關機。故障原因：可能是電池組放電后沒有及時充電，并且工作在電池逆變供電狀態使UPS發生欠壓保護。處理方法：及時關上所有開關，并在市電恢復正常時重新開機對電池充足電，確保電池不欠壓。

3.5 UPS開機后工作一段時間，輸入顯示正常，但蜂鳴器間歇性鳴叫，同時顯示電池欠壓。故障原因：這種現象可能是由于市電電網電壓太低所占致，市電電壓以低于165V，使得UPS處于電池供電終因電池欠壓而保護。處理方法：可采用適當提升輸入交流電壓，或加一級交流穩壓器，將交流電壓提升到UPS的輸入范圍即可。

3.6 面板指示燈全部不亮。故障原因：顯示控制板連接不良或故障。處理方法：檢查顯示控制板連接情況，或更換顯示控制板。

3.7 UPS開機工作正常一段時間后，市電停電時，UPS無輸出。故障原因：①可能是電池故障；②可能是電池充電電路故障，平時無法對電池充電；③電池連接線未接好或接線端子接觸不良。處理方法：應檢查電池組的端電壓、電池組至主機的連接線、檢查電池充電器是否良好。如果系電池故障，則更換電池或對電池進行必要的容量恢復出理；如果系充電器故障，處理或更換充電器。

3.8 UPS蜂鳴器長鳴，故障燈亮，UPS轉為旁路供電。故障原因：這是典型的逆變器故障，可能的原因是：輸出負載過載或短路UPS自動關機保護；過載造成高速保險絲熔斷；驅動板或功率管故障；主控板故障。處理方法：檢查負載、檢查高速保險絲、檢查驅動板或功率管。

3.9 UPS與電腦負載操作之下，一切均正常，但停電后，UPS正常運行而電腦死機。故障原因：接地不良，零線與地線浮動電壓太高引起電工作不正常。處理方法：檢查UPS保護接地是否良好，對接地線進行必要的處理。

3.10 UPS在運行中頻繁地轉換到旁路供電方式。故障原因：這可能是由于輸入電壓及頻率變動過大所致，或者是由于UPS所帶負載過大，而且后面有沖擊性負載頻繁啟動所致。處理方法：檢查輸入電壓及頻率情況，按照正確的方式使用UPS：一是UPS啟動后，所帶設備按照功率從大到小的順序依次啟動，二是UPS總負載不要超過額定輸出的80%。

3.11 UPS空載時正常，但負載一開機，UPS隨即發生故障，轉旁路供電。故障原因：可能是IGBT驅動信號少一路。處理方法：檢查IGBT驅動輸出信號電壓。

3.12 蓄電池電壓偏低，但開機充電十多小時，蓄電池電壓仍充不上去。故障原因：從現象判斷為蓄電池或充電電路故障。處理方法：檢查充電電路輸入輸出電壓是否正常；若充電電路輸入正常，輸出不正常，斷開蓄電池再測，若仍不正常則為充電電路故障；若斷開蓄電池后充電電路輸入、輸出均正常，則說明蓄電池已因長期未充電、過放或已到壽命期等原因而損壞。

3.13 在接入市電的情況下，每次打開UPS，便聽到繼電器反復的動作聲，UPS面板電池電壓過低指示燈長亮且蜂鳴器長鳴。故障原因：根據上述故障現象可以判斷出該故障是由蓄電池電壓過低，從而導致UPS啟動不成功而造成的。處理方法：拆下蓄電池，先進行均衡充電（所有蓄電池并聯進行充電），若仍不成功，則只有更換蓄電池。

4 結束語

UPS已經成為了通信電源日常維護的一個重點，針對UPS的常見故障，要仔細分析其原因，并使用恰當的方法處理故障，從而降低和避免故障的發生，有效地利用好UPS的各種功能。

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