淺談UPS的使用與維護

【摘要】隨著電氣設備的廣泛應用以及大型公共設施的普遍推廣，對電源的穩(wěn)定性、可靠性以及智能性的要求也越來越高。順應這種市場需求，UPS即不間斷電源應運而生并廣泛應用于各行各業(yè)。該電源的使用，有效地為客戶降低了運營風險，減少了經(jīng)濟損失。本文試就UPS即不間斷電源的使用、故障分析與維護作一淺要分析。

【關(guān)鍵詞】UPS ；電路；故障分析；使用維護

一、UPS供電模式

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。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(nèi)電池充電；當市電中斷（ 事故停電 ）時， UPS 立即將機內(nèi)電池的電能，通過逆變轉(zhuǎn)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；另一方面通過電源變壓器，經(jīng)整流后變成直流電，再經(jīng)充電回路向蓄電池組充電。當市電供電中斷時，蓄電池儲存的電能通過逆變器變成交流電，經(jīng)濾波器繼續(xù)向負載供電。

1、電網(wǎng)電壓正常狀態(tài)

市電通過整流器、輸入轉(zhuǎn)換器對蓄電池進行充電，另一部分市電再通過逆變器、濾波器穩(wěn)壓、吸收部分電網(wǎng)干擾直接給負載供電。此時，蓄電池處在充電狀態(tài)，直到蓄電池充滿而轉(zhuǎn)入浮充狀態(tài)。UPS相當于一臺穩(wěn)壓器，僅對市電電壓幅度波動有所改善。

2、電網(wǎng)電壓異常狀態(tài)

在UPS正常工作過程中，當主板檢測到電網(wǎng)電壓出現(xiàn)異常時（斷電或電壓非常不穩(wěn)），主板將直接控制內(nèi)部電路，使輸出轉(zhuǎn)換器直接從蓄電池中取得電能，繼續(xù)向設備提供AC交流電，保證供電的持續(xù)性，在UPS輸出端不會出現(xiàn)供電中斷或異常變動的現(xiàn)象。但當電池中的電能耗盡，則UPS輸出轉(zhuǎn)換器將停止工作，此時UPS將不能繼續(xù)向負載供電。只有當電網(wǎng)電壓恢復且滿足UPS要求時，輸入轉(zhuǎn)換器將繼續(xù)向輸出轉(zhuǎn)換器供電，為負載提供電源，同時向電池充電。

二、故障分析處理

1、故障原因分析

1.1、UPS電源切換啟動頻繁的主要是由于市電電網(wǎng)存在干擾或者電壓波動大；市電供電與逆變器供電的轉(zhuǎn)換工作點調(diào)整不當?shù)纫稹?/p>

1.2、UPS不間斷電源處于逆變器供電時，后備工作時間達不到額定滿負荷供電時間，說明蓄電池工作效率降低，如果已經(jīng)使用時間長應考慮更換電池，但也可能是操作失誤照成電池效率下降，比如

（1）蓄電池深度放電時過度，使端電壓接近于規(guī)定的終了電壓；

（2）蓄電池在放電以后，充電時間不夠或者市電電網(wǎng)電壓不滿足UPS的輸入要求致使充電回路未能對蓄電池進行有效充電；

（3）由于缺少維護電池經(jīng)常處于“浮充狀態(tài)”使得內(nèi)阻增大導致容量降低。

1.3、UPS電源工作在逆變器供電狀態(tài)后不能切換到市電供電狀態(tài)，這說明逆變器的工作回路是正常的，故障出在市電供電回路與控制切換線路主要是由：

（1）市電輸入保險絲熔斷或電路有無斷路等；

（2）控制控制線路切換的電位器調(diào)整不當，導致轉(zhuǎn)換電壓偏高不能切換；

（3）主變壓器次級反饋繞組開路，造成無交流反饋電壓信號輸入；

1.4、UPS電源在市電異常后不能切換到逆變器對負載供電。這與上面故障類似，故障出在與逆變器供電有關(guān)的線路，其原因有以下幾種：

（1）若逆變器工作指示燈處于長亮狀態(tài)，并且UPS電源沒有輸出，則可能是蓄電池老化，電壓接近終了電壓；

（2）若逆變器的指示燈滅，而且沒有向負載供電，可能是蓄電池的保險絲熔斷，或是蓄電池組短路。短路后的蓄電池電壓都很低，有時甚至為零。

1.5、逆變器的指示燈正常，但電源沒有輸出有可能是控制開關(guān)或電路板損壞及主電源變壓器短路或?qū)娱g擊穿等照成。

1.6、UPS電源在市電下帶載后轉(zhuǎn)旁路，并且不能返回市電模式的可能原因：

（1）機器過載轉(zhuǎn)旁路，且負載量超過額定量的150%

（2）機器已經(jīng)市電旁路來回轉(zhuǎn)換過3次。禁止返回市電。

2、 UPS故障處理

2.1、 拆機進行直觀檢查。可以拆機蓋板利用五官法進行檢查，用目測法檢查蓄電池的外觀有無漏液、變形、裂紋、污跡、極柱和連接條有無腐蝕及螺母是否松動等現(xiàn)象；聞機箱是否有特殊氣味（如燒焦味等）；摸或用手背感覺各元件是否存在高溫現(xiàn)象；在運行時聽是否存在異音等。若無以上現(xiàn)象才進行開機檢查，根據(jù)以上故障現(xiàn)象的故障分析結(jié)合電路圖判斷故障是逆變器部分故障還是市電供電部分故障。

2.2、若是市電供電電路故障，可以從輸入級向后逐級檢查，也可從后向前檢查。檢查路線按輸入交流市電電壓→整流電路→升壓電路→逆變電路→輸出電路。

2.3、若是逆變供電電路故障，檢查路線按蓄電池端電壓→蓄電池組30A保險絲自動保護電路→升壓電路→逆變電路→輸出電路。

三、UPS的使用與維護

1、應嚴格按照使用說明或操作規(guī)程守則進行安裝接線和使用。

2、從許多UPS的使用情況來看，因灰塵造成UPS故障的現(xiàn)象較多，所以應保持環(huán)境的清潔。同事UPS的使用環(huán)境應注意通風良好，利于散熱，環(huán)境溫度在0～40℃之間，溫度過高過低會使電路參數(shù)發(fā)生變化，對電池的影響也很大。

3、切勿帶感性負載，如點鈔機、日光燈、空調(diào)等，以免造成損壞；UPS的輸出負載控制在60%左右為最佳，可靠性最高；盡量避免UPS帶載過輕（如1000VA的UPS帶100VA負載），這樣有可能造成電池的深度放電，會降低電池的使用壽命。

4、長期處于浮充狀態(tài)下的電池應定期作一次完全充放電，一般每隔2～3個月進行一次，以避免電池由于長期處在浮充狀態(tài)而內(nèi)阻增大；如果長期不停市電，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。UPS放電后應及時充電，避免電池因過度自放電而損壞。

5、UPS對輸入電壓和頻率有一定的適應范圍，電壓一般在±15%以內(nèi)，頻率在±2%以內(nèi)，超過這一范圍UPS可能出現(xiàn)報警或整流器停機的情況。

四、結(jié)語

目前UPS即不間斷電源作為一種新型的供電系統(tǒng)，以其較高的穩(wěn)定性和安全性能而獲得廣大客戶的青睞，得到廣泛的市場應用，為客戶提供更加便捷的服務，帶來工作和經(jīng)濟上的雙重保障。然而隨著市場的發(fā)展，用戶對其要求也不斷提高，UPS在技術(shù)領域仍需進一步改善，這必將進一步推動其發(fā)展。