電力系統用不間斷電源方案的探討與應用

周巍岳

摘 要：電網生產正趨向于安全化、穩定化、可靠化和經濟化，與之相匹配的電網調度、配電網和電力信息也在向著自動化和專業化方向發展。本文著重闡釋了不間斷電源的一系列設計方案、注意事項、優弊端和研討。

關鍵詞：電力系統；電網；調配；不間斷系統

1 引言

電源作為傳輸系統的重要物質基礎，一旦電源系統出現故障就會導致各個環節出現停滯，甚至引起大面積癱瘓，造成公共系統秩序混亂，給企業造成較大的經濟損失。因此，相關人員對于電源系統的選擇引起高度重視，并在不斷選擇適合的電源系統。當前UPS電源系統能夠很好地解決這個問題，保障用電通暢的前提下，提高了用電的安全性和穩定性，但為了更好地使用UPS不間斷電源系統，一定要了解其運行機制和相關的維護，這樣才能杜絕部分不必要的麻煩出現，也能延長UPS不間斷電源系統的使用壽命，減少企業經濟損失。

2 對不間斷供電電源系統的分類

所謂不間斷供電電源系統，當交流電源停止供電后，供電就要依靠蓄電池的儲能，通過一系列復雜的逆變過程，不間斷電源系統內部的逆變器通過啟用指向負載的不間斷電源系統，使整個不間斷電源高效運轉起來。不間斷供電系統就是將蓄電池（多為鉛酸免維護蓄電池）和主機相互連通，使用主機內部的逆變器等模塊電路將直流電轉換成市電的系統設備。多應用于單臺計算機、計算機網絡系統或其它電力電子設備，向它們提供穩定、不間斷的電力供應。如果按照設備進行分類就可分為直流不間斷電源和交流不間斷供電這兩種系統。整流單元、蓄電池單元、逆變單元和開關切換單元組成了不間斷供電電源系統，這種不間斷供電電源系統通常就是我們所說的UPS供電系統。其實，UPS供電是一體化系統，它由各個單元集合而成。通常我們按照供電的運行方式，將不間斷電源劃分為在線式和后備式兩種模式。其中，在線式多用于大型的供電系統，而后備式則主要應用于一般的小型容量。設備對電源供電的系統技術指標較低的場所往往采用后備供電模式。這種供電系統結構簡單，投資的所用成本相對較低，運行起來也簡便。當然，這種供電系統也有不足的地方，系統的運行穩定性不夠好，常常出現意外事故導致系統的崩潰。電力系統能夠應用于各種部門，其優勢在于電力系統經常采用的交流系統斷電后，可以不用進行開關的切換就可以實現系統的持續向負載供電。這種切換運行方式安全穩定，操作人員不需要特別專業的技術就可以實現操作，缺點就是投資額度比較大，安裝的工程量也較大，蓄電池使用壽命比較短，安全性能不夠穩定。

3 不間斷電源的應用

3.1 計算電源的工作效率

不間斷的供電電源工作效率的高低直接影響著蓄電池的持續放電時間和蓄電池的節能效益，并且對供電電源的性能評價有很大現實作用，因此它的技術指標對我們來說相當重要。一般的UPS電能的轉換效率為80%左右，與之相對應的浮充供電模式要在不管外部交流電源停不停電的情況下直接不停的向用電設備供電，保證效率穩定在一個高度上。當然，如果電力系統的交流電源并沒有斷開，逆變器在輸出過程中時需要采用旁路的交流供電方式，以減少轉換效率的損失和保證逆變器功率按照通用設備功率的穩定進行。

3.2 強化帶電端子松緊度檢查工作

強化帶電端子松緊度檢查工作，電源系統中有大量帶電端子存在，在運行電力作用下會產生一個力，將帶電端子結構分離，造成帶電端子松緊不一。在每日都必須要停運電源系統，進行必要的帶電端子松緊檢查，這樣能夠保障在電源系統使用過程中能夠順暢，而不發出較大的噪音，如果不及時檢查和調整，細小部件可能會掉落在整個電源系統中，一旦運行起來會產生較大的摩擦力，給器械帶來極大的損傷，因此相關人員要引起高度重視。

3.3 對主機與蓄電池的維護方法

UPS不間斷電源的主機在工作的過程中，對環境的要求并非十分苛刻，只要保證在正常的環境下，便可穩定的進行工作。雖然主機對工作環境沒有太大的要求，但是在運行的階段需要對其進行一定的清潔。當主機的零件上出現太多灰塵時，需要及時進行清理，否則會導致主機工作受到一定影響。當空氣中的濕度較大時，同樣會導致主機出現一些故障。而蓄電池在進行工作的過程中，則對環境有一定的要求，因為蓄電池本身的一些特性，工作環境的溫度最好維持在25攝氏度左右，蓄電池上的灰塵也需要進行清掃。蓄電池進行工作時，如果工作環境的溫度發生了變化，則需要通過浮充電壓來實現對它的調整。蓄電池在UPS不間斷電源中占據核心的位置，如果蓄電池在工作的過程中出現一定的故障，就會導致UPS不間斷電源的一些主要功能丟失。盡管目前使用的蓄電池都具有一定的穩定性，各種外在因素對蓄電池幾乎無法產生的影響，但是對蓄電池進行一定的維護，才能使其壽命有效的提高。

3.4 對UPS系統中存在的潛在故障進行一一排查

對UPS系統中存在的潛在故障進行一一排查，比如UPS電源系統運行中會產生大量的熱，要及時評估電源系統的溫度，避免溫度過高熔斷電路，或者引發火災，這將嚴重威脅到大家的生命安全。因此，對潛在故障的排查要引起高度重視，并聘請專業人員對外界因素進行分析，解除不利因素，以此來滿足UPS電源系統高質量運行。

3.5 蓄電池的維護

一般情況下，蓄電池被作為UPS系統的重要組成，若是在沒有電池的情況下，UPS系統只能被稱為一個可以穩頻、穩壓的設備，由此看出UPS能夠進行不間斷供電的運作的原因與蓄電池的穩定使用息息相關。一旦市電發生異常，蓄電池就會直接把蓄電池相關的化學能轉換為電能，并且將其輸出給后端負載設備，保證設備長時間穩定的運行。另一方面，依據相關的實際維護情況表明，大多數的電源故障和蓄電池有直接或者間接的關系。影響UPS蓄電池的有效性主要是容量不夠、端電壓不足以及瞬間放電的電流難以實現帶負載啟動的需求等。通常穩定的UPS主機的壽命往往集中于10年以上，然而如今我國還存在相當大比例的UPS電池在使用不滿一年的情況下，就逐漸發生類似鼓包、漏液等各種各樣的問題，甚至某些品牌電池在初始投入運行期間就出現失效等不良問題。這些負面問題出現的很大原因是因為蓄電池的制造工藝上還存在一定的缺陷，還有一部分原因是因為在后天使用的過程中未能進行有效的維護保養，如改善蓄電池存儲環境、定期充放電及檢測內阻等。

4 結束語

由于電力企業“SG186”一體化應用平臺的深化應用，其信息化步伐進一步加快。電力企業對計算機系統及網絡系統的依賴越來越強，UPS作為各機房的基石，其重要程度不言而喻。我們有理由相信隨著時代的進步和行業的發展，UPS系統將會更加先進、穩定和高效，同時也將為保障電力行業的生產做出更大的貢獻。

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