淺談Ups供電穩定性的相關對策

蔡旭軍/中國民用航空中南地區空中交通管理局

淺談Ups供電穩定性的相關對策

蔡旭軍/中國民用航空中南地區空中交通管理局

隨著Ups的出現，人類的生產生活發生了極大變化，生活簡單方便，企業生產效率提高。但是任何事物都是雙刃劍，Ups供電的穩定性問題一直有待提高，本人將簡單介紹它的發展現狀及優缺點，再講一講我關于提高其供電穩定性的對策。

Ups；發展現狀；優缺點；穩定性對策

一、 Ups的發展現狀

全稱為UninterruptiblePowerSystem或者UninterruptiblePowerSupply。即不間斷，是將與主機相連接，通過主機逆變器等模塊電路將直流電轉換成市電的系統設備。主要用于給單臺、計算機網絡系統或其它如電磁閥、壓力變送器等提供穩定、不間斷的電力供應。不間斷電源以逆變器、整流器為主要組成部分，以電池為儲能裝置，不僅可以為用戶提供備用電源以防止重要設備因電能中斷而遭受損壞，還可以提高電能質量，使設備免受高低電壓、突波、雜訊、頻率不穩及電磁的干擾，滿足用戶對于電能質量的需求。

根據市場調查顯示，國內UPS生產企業眾多，規模較大。截至2012年有近3000家，按企業的銷售規模統計，銷售規模在500萬-2500萬元的UPS企業數量最多，有1380多家，而銷售規模超過1億的企業最少，僅十幾家。2013年UPS企業實現產值73.12億元，而截止到2015年，產值已突破100億元。

資料來源：前瞻產業研究院整理

從UPS的國內市場規模來看，近年來國內UPS市場銷售額逐年增長。2009年為57億元，2010年達到64億元，2013年為73多億元，而且根據最新資料顯示2014年已超過80億元，2015年更是突破100億大關，前景一片大好。

二、 Ups供電原理

Ups由整流器、逆變器、交流靜態開關和蓄電池組組成。平時，市電經整流器變為直流，對蓄電池浮充電，同時經逆變器輸出高質量的交流純凈的電源供重要負載，使其不受市電的電壓、頻率、諧波干擾。當市電因故停電時，系統自動切換到蓄電池組，蓄電池放電，經逆變器對重要設備供電。

Ups的不間斷特性，體現在其轉換時間工作程序上，當市電與逆變器進行切換時，其控制系統會適時地檢測市電的同步范圍，在市電不超限時，逆變器實現“先通后斷”的供電，從而保證了供電系統的“不間斷切換”。

三、 Ups優缺點

（一）優點

1.防雷電：由于UPS不間斷電源是安裝在設備與市電之間的，可以濾除電網中的電磁干擾，其原理是在UPS的輸入端增加一個避雷模塊。UPS電源可以阻擋包括雷電在內的所有的電磁脈沖的侵入，增加了UPS電源避雷功能。

2.抗干擾：不間斷電源解決了很多電源干擾問題，如瞬間停電時立即由UPS將電池直流電源轉換成交流電繼續供電；.高低電壓保護；波形失真處理等等

3.持續性供電：UPS是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要元件、穩壓穩頻輸出，能夠提供持續、穩定、不間斷的電源。UPS可以在市電出現異常時，有效地凈化市電；還可以在市電突然中斷時持續一定時間給電腦等設備供電。

（二）缺點

1.一般來說大部分的UPS電源系統都為單機系統，也就是說當UPS系統出現問題時，負載只能通過旁路供電。而對于某些要求嚴格的用電設備，顯然這種方案是不能完全解決這個問題的。

2.供電的不穩定性：Ups供電不穩定有很多原因。

（1）蓄電池電壓較低，為其充電十多個小時后，電壓指數沒有變高。首先檢查充電電路輸入輸出電壓是否正常，如果輸入正常，就檢測輸出是否正常，斷開蓄電池再測，若輸出方面也沒有問題則為充電電路故障。若斷開蓄電池后充電電路輸入、輸出均正常，則說明蓄電池是因為很久沒有充電、超額放電或者是壽命期已到等原因所致。

（2）在接入市電時每次打開UPS，就會聽到繼電器反復的動作聲，UPS面板電池電壓顯示過低并且蜂鳴器不停發出聲音。這是因為蓄電池電壓過低，導致UPS啟動不成功造成的。此時要拆下蓄電池，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。

（3）在市電供電正常時啟動UPS，如果逆變器工作指示燈發亮，蜂鳴器發出不連續聲音，UPS只能在逆變狀態下運轉，不能在市電狀態下工作。這說明逆變供電向市電供電轉換部分發生了故障，要檢查市電輸入保險絲是否完好，如果市電輸入保險絲沒有問題，則檢查市電整流濾波電路輸出是否正常，若市電整流濾波電路輸出正常，就檢查市電檢測電路是否正常，若市電檢測電路正常，再檢查逆變供電向市電供電轉換控制輸出是否正常。

四、 解決供電穩定性對策

（一）注意開關機的順序：開機時先開UPS，稍后(最好是滯后1-2分鐘，讓UPS充分進入工作狀態)再開通負載的電源開關，而且負載的電源開關要一個一個依次去開通：關機時順序正好相反，先一個一個地關掉負載的電源開關，再關掉UPS。UPS要長期處于開機狀態，而計算機等負載則每次要使用時才開機，用完后只要關掉計算機等負載的電源開關即可。這樣有利于延長它的使用壽命，當然間接的對它的供電穩定性產生積極影響。

（二）匹配關系要對：UPS高頻機僅適合貿易場合使用，產業領域的UPS配用需選用工頻機。EPS配用于燈具照明時，必需參考各種詳細燈具的功率因數：熒光燈為0.6-0.8，白熾燈及鹵鎢燈為1（如1KW照明型EPS最大僅能配帶800W的電子式熒光燈或600W電感式熒光燈或1000W白熾燈）。UPS/EPS機器長期運行的最佳帶載率為70％以下，這對機器及負載均有好處，也有利于供電穩定性。

（三）Ups電池維護：正常時，電池每四到六個月充、放電一次，放電至關機后充電，且標準機充電時間不得少于12小時。在高溫地區，電池每隔兩個月充、放電一次，標準機充電每次不得少于12小時。留意：同一組蓄電池中新舊是不能混用的而且容量和型號不同的也不能混用。舊蓄電池容量低于標定容量60％的不能在本機器上使用，應及時更換，否則會加大損壞本機的風險。

（四）控制好溫度：UPS是精密的電氣設備，內部溫控非常重要，所以安裝UPS時要選在通風條件好而且散熱也好的地方，不間斷電源工作環境應該與計算機的工作環境相同，溫度應控制在5℃以上，22℃以下；相對濕度控制在50％以下，上下幅度不超過10％。保證不間斷電源在適宜的環境中工作，不僅能使機器穩定的工作，還能更好的延長機器壽命。

（五）遵守廠家的產品說明書有關規定：使用ups時應嚴格按照使用說明來操作，保證所接的火線、零線、地線符合要求，用戶不得隨意改變其相互的順序。比如，美國某品牌UPS電源的交流輸入接線與我國的交流電輸入插座的連接方式正好相反。還有例如三相UPS需要注意相序問題，否則會出現相序錯誤報警，其他品牌也是如此。按照說明書操作是最安全的也是對ups傷害程度最低的，有利于提高其供電穩定性。

（六）經常性維護：UPS電源的維護與使用是分不開的，有科學的使用方式還應該有正確的維護方法，這樣才能達到UPS的高利用率。

1.維護時候，必須在關機的情況下進行，以免內部高壓產生電離使帶電粒子觸發igbt造成設備故障。

2.若具有維修旁路的ups電源可轉至維修旁路后再維護，但此時內部仍帶電。

3.維護工具使用真空式吹風機即可，千萬不能用濕布。

4.不能將金屬工具或類似的金屬零件放在電池上。

5.在拆電池連接端子前，必須先斷開連接在電池上的負載。

五、結語

根據在生產生活工作中的經驗，介紹了UPS的工作原理，分析了其供電不穩定的原因及對策，希望對于今后蓄電池維護工作具有一定借鑒意義。

[1]李啟中.UPS電源技術的發展現狀研究[J].科技創新導報,2015,19:37.

[2]孫博.UPS電源設備的原理與使用維護[J].通信電源技術,2010,03:68-70.