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UPS的运行及操作
　　摘 要：UPS作为发电厂和变电站的操作电源，它应在任何事故情况下，都能可靠和不间断地向厂用设备供电。是所自用电中最重要的组成部分。 中国论文网 /8/view-5499212.htm　　关键词：UPS；运行；操作；电源 　　1 UPS电源 　　1.1 UPS电源构成 　　一套单主机UPS成套装置，包括：整流器1台；逆变器1台；静态旁路开关1只；逆变器输出静态开关1只；手动检修旁路开关1只；逆止二级管1只；旁路隔离变压器1台；旁路调压稳压器1台；馈线屏1面；屏间所有连接电缆；监测仪表、变送器、控制开关等。 　　1.2 UPS电源装置运行条件 　　UPS装置应在如下电气输入参数条件下正常运行。交流主回路电源：380/220V（三相四线）±20%、50Hz±5%；交流旁路电源：380（两线）±10%、50Hz±5%；直流电源：220V，变化范围：+12.5%～-15%。 　　1.3 技术性能及参数 　　UPS为单主机单旁路。装置是微机型模块化设计。采样、控制、监视通过一块主控线路由内部微机完成，参数通过微机单元设置。具有自诊断功能和事件记录功能。UPS面板上具有控制和监测盘，通过液晶显示屏能显示运行状态、运行参数，当出现异常事件时，能给出文字说明及记录相关事件。人机对话通过薄膜键盘进行，可进行编程、整定和修改功能。输出容量：40kVA；输出电压：AC220V；输出电压精度：静态偏差值不大于±1%；动态过程中，负荷以0～100%变化，其偏差值不大于±8%，恢复时间20mS、1.5Ie >60S、1.25Ie>10mim；输出频率：50H；输出频率精度：静态不大于±1%；动态不大于±2%；输出波形：正弦波，失真度小于4%；同步范围：±0.5%（±0.5%～±5%可调）；负载功率因数：0.9（超前）～0.7（滞后）；UPS装置总效率：±85%；无故障时间（MTBF）：>25万小时。 　　1.4 逆变器技术性能 　　逆变器输入DC220V，输出AC220V，效率>90%。逆变器可在额定负载下可靠起动，极限工作电压范围在DC165V～DC275V，自动关机电压为DC163V、DC286V。逆变器和旁路系统保持同步，可以保证将负荷无扰切换。 　　1.5 整流器技术性能 　　整流器输入电压AC380V；输出电压DC220V，±20%可调；稳压精度：负荷电流5%～100%变化时，不大于±1%；效率>95%。 　　1.6 静态切换开关技术性能 　　静态切换开关具有自动、手动两种工作方式，实现无间断切换。当逆变器故障或失压时，通过静态切换开关切向旁路系统供电，切换时间不超过4ms。 　　1.7 旁路系统技术性能 　　自耦调压变的调节范围不小于逆变器输出电压范围，变压器容量大于逆变器的输出容量。自耦变压器输出自动跟踪逆变器的输出电压。 　　手动旁路开关为先合后开。 　　1.8 UPS电源运行 　　UPS电源正常时由380V电源供电，电源或充电器故障时，由220V直流电源逆变后为负荷供电。220V直流电源由220V直流系统提供，UPS电源本身不带蓄电池。UPS电源需检修时，可切换至手动旁路供电。并通过QIRP、QIB、QIRE、QIUE隔绝UPS电源系统。QIRP：整流器输入端电流断路器；QIBY：手动旁路开关；QIB：电池电流断路器；QIRE：旁路输入开关；QIUE：输出开关。 　　2 UPS操作 　　当UPS未带负载投运时执行该操作：合上厂用低压柜UPS电源；检查UPS柜内所有断路器开关应在分闸位置；合上UPS柜内电源输入开关，UPS进入带电检测状态，直到自检完毕，UPS面板上电源及整流LED指示灯绿色点亮；合上电池输入开关，面板相应电池LED灯绿色点亮；按压稳压隔离变柜面板上的“稳压”按钮，确认稳压输出指示为220V；合上UPS柜内紧急电源输入开关，面板上旁路两LED指示灯绿色点亮；合上UPS输出开关，面板上相应LED灯绿色点亮；检查UPS运行正常无任何报警，检查馈线柜面板上输出电压、频率正常。合上馈线柜内主开关，然后依次合上各支路电源开关。 　　3 UPS由紧急检修恢复正常运行 　　合上UPS柜内电源输入开关，UPS进入带电检测状态，直到自检完毕，UPS面板上电源及整流LED指示灯绿色点亮。合上电池输入开关，面板相应电池LED灯绿色点亮。合上UPS柜内紧急电源输入开关，面板上旁路两LED指示灯绿色点亮。此时检查旁路静态开关黄色指示灯应点亮，如不亮，启动UPS旁路运行。合上UPS输出开关，面板上相应LED灯绿色点亮。断开UPS手动维修旁路开关。转入旁路带负载运行。UPS自动转入正常逆变运行方式，静态开关绿灯点亮，黄灯熄灭。 　　4 UPS日常检查及操作 　　UPS有无报警，如有可通过查看面板液晶显示按压相应键停止报警音响。再通过查看面板LED指示灯及逻辑控制板上指示灯了解故障原因。（只要有黄色或红色指示灯亮，说明UPS工作在非正常状态。）也可通过液晶显示面板查看报警内容。检查馈线柜面板上电压、频率及电流是否正常。稳压隔离旁路带有自保持交流接触器，当UPS电源出现过失压状况时，必须按压稳压隔离变柜面板上的“稳压”按钮才能恢复旁路的正常供电。当遇到紧急情况需立即停用UPS输出时，可同时按下UPS面板上的两个EPO按钮，此功能使UPS能与负载和电池脱离。 　　[参考文献] 　　[1]甘齐顺，陈金星.电力系统自动装置[M].郑州：黄河水利出版社，2008.
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UPS供电系统的改造以及维护
22:53:26来源: 维库电子 关键字：&&&&
&&&& 1　前端机房 的现状
　　由于广播电视台是事业单位的性质,而电视中心是24 h供电不间断,因此,本台特向供电局申请了双路供电(不同变电站供电) ,即动力中心配电房采用两路10 kV高压进线,并配备两台变压器,这样,两台变压器(额定输出电压380 V)分双路进前端机房配电箱,分别向两台40 kW UPS供电,两台UPS都是三进三出,一台UPS负责向平台的所有设备供电,另一台负责向机房其他设备供电(照明、空调除外) ,UPS负载都不超过60%。
　　2　UPS 的工作原理以及潜在的风险
　　2. 1　UPS的工作原理
　　如图1所示,当市电正常时,整流器和逆变器都工作,同时给负载和电池浮充供电。当市电中断时,整流器停止工作,由蓄电池经逆变器向负载供电,实现不间断供电,如蓄电池故障或电池储能耗尽,UPS转为旁路电源供电。
图1　UPS的工作。
　　2. 2　潜在的风险
　　第一,珠海前端机房两台三进三出UPS分别属于单机工作,无论哪台出现故障,将直接影响输出供电,低。
　　第二,由于早期未能充分理解UPS的工作原理与市电输入方式的关系,没有对UPS主路输入和旁路输入作隔离,因而两个输入都是由同一个交流配电屏空开引入,机器内部均作连接处理,如图1的供电方式,此接法存在严重隐患,旁路与主路为同一路输入电源,当主路输入电源异常且蓄电池故障或电池储能耗尽时,输出供电就会中断。
　　第三,两台UPS的现状导致无法安全可靠地对UPS实施检修和更换。当UPS需要维修或更换时,一般是转至UPS内部维修旁路,实际上进出电源均从UPS经过,维修人员还是带电检修,稍有不慎就有可能造成人员和设备的事故。
　　3　UPS 的改造方案
　　为了规范UPS的配电系统,消除上述安全隐患,提高供电系统的安全性,应对机房UPS实施输入配电改造。考虑珠海广电前端机房空间、承重受到限制,无法采用双机并机的方法提高UPS供电系统的可靠性,故提出以下简单的改造方案:
　　3. 1　去掉内部短接线
　　改造后的接线原理如图2所示,需多加一路三相输入电缆,作为主路输入,多加开关,作为主路输入开关,原三相输入电缆作为旁路输入。可以看出,改造后的接线方式切断了主、旁路输入的短接,从而大大提高系统的可靠性。
图2　去掉内部短接线。
　　3. 2　增加UPS旁路电源柜
　　为了消除维修和更换UPS时工作人员带电工作的安全隐患,简单可靠的办法就是给UPS增加旁路电源柜,如图3所示。
图3　增加UPS旁路电源柜。
　　旁路电源柜的正常是, K3断开, K1、K2、K4合闸,负载由UPS供电。当UPS因故检修或更换时,先使UPS转入旁路,合上Q3,断开Q4、Q1和电池组开关,并断开Q1上一级主路电源开关K1,再将K3合闸,负载由旁路柜供电,UPS已经彻底断电,即可安全地进行检修或更换等工作。工作完毕后,按上述的相反方向操作,即可恢复UPS的正常工作方式。
　　珠海前端机房的UPS供电系统按照上述方案改造实施后,变得更加规范、合理,不仅解决了主路电源掉电时因蓄电池故障而引发的输出中断,同时提高了工作人员检修和更换UPS时的安全性。
　　4　UPS 的使用与维护
　　目前,绝大多数UPS采用无需维护的密封式铅酸蓄电池,表面上看这种电池不需要维护,但事实并非如此,据统计,因电池故障而导致UPS不能正常工作的比例约为30% ,因此,正确使用及维护好蓄电池至关重要。
　　4. 1　UPS不宜满载或过度轻载
　　每台UPS标有额定功率, 一般情况下, 不宜超过额定功率80%的负载量,因此,最好不要按照UPS标称的额定功率使用它,长期处于满载状态,会造成UPS逆变器及整流器的过热,影响UPS的使用寿命。同样,UPS在过度轻载状态下运行也不可取,因为UPS带载过轻有可能造成停电时电池的深度放电,也会明显降低电池的使用寿命。
　　4. 2　UPS蓄电池要远离热源
　　环境温度对UPS的影响很重要。有研究发现,UPS内的蓄电池在10℃～25℃环境下工作为宜。当环境温度升高时,电池本身固有的“存储寿命”会逐渐缩短,例如蓄电池的预期寿命在环境温度为20℃～25℃时为5年,当温度升至35℃时其寿命就只有2. 5年,而温度升高为45℃时其寿命只有1～1. 5年。所以UPS应避免靠近暖气等热源,同时也要避免阳光直射。环境温度也不能过低,如果温度过低(比如低于5℃时) ,会导致电池释放的电量大幅度减少。
　　此外,保持UPS的清洁也很重要。当UPS在浑浊的环境下工作时,空气中漂浮的有害灰尘一旦进入UPS,会对其内部器件造成腐蚀或短路,从而影响UPS的正常工作,严重时可能会损坏UPS。
　　4. 3　UPS需定期保养
　　通常情况下,每4～6个月需要对UPS进行一次检查,测量其电池的端电压和内阻。如果单个电池的端电压低于其最低临界电压或电池内阻大于80 mΩ时,应进行均衡充电或更换电池。如果市电长期不停电,需要定期人为断电一次,让UPS带负载放电,最好的放电幅度在30% ～50%之间,这样就可以使UPS电源在逆变状态下工作一段时间,以激活蓄电池的充放电能力,延长其使用寿命。
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编辑：探路者 引用地址：
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探讨高压输入开关电源的设计技巧
来源：互联网
作者：秩名日 10:34
[导读] 使用三相交流电进行工作的工业设备常常需要一个可以为模拟和数字电路提供稳定低压直流电的辅助电源级。此类应用的范例包括工业传动器、UPS系统和能量计。设计如此宽范围的开关电源可以说是一大挑战，主要在于高压MOSFET的成本较高以及传统的PWM控制环路的动态范围的限制。StackFET技术允许组合使用不太昂贵的、额定电压为600V的低压MOSFET和Power Integrations提供的集成电源控制器，这样便可设计出简单便宜并能够在宽输入电压范围内工作的开关电源。
　　使用三相交流电进行工作的工业设备常常需要一个可以为模拟和数字电路提供稳定低压直流电的辅助电源级。此类应用的范例包括工业传动器、UPS系统和能量计。
　　此类电源的规格比现成的标准开关所需的规格要严格得多。不仅这些应用中的输入电压更高，而且为工业环境中的三相应用所设计的设备还必须容许非常宽的波动&包括跌落时间延长、电涌以及一个或多个相的偶然丢失。而且，此类辅助电源的指定输入电压范围可以达到57 VAC至580 VAC之宽。
　　设计如此宽范围的开关电源可以说是一大挑战，主要在于高压MOSFET的成本较高以及传统的PWM控制环路的动态范围的限制。StackFET技术允许组合使用不太昂贵的、额定电压为600V的低压MOSFET和Power Integrations提供的集成电源控制器，这样便可设计出简单便宜并能够在宽输入电压范围内工作的开关电源。
　　图1：采用StackFET技术的三相输入3W开关电源
　　该电路的工作方式如下：电路的输入端电流可以来自三相三线或四线系统，甚至来自单相系统。三相整流器由二极管D1-D8构成。电阻R1-R4可以提供浪涌电流限制。如果使用可熔电阻，这些电阻便可在故障期间安全断开，无需单独配备保险丝。pi滤波器由C5、C6、C7、C8和L1构成，可以过滤整流直流电压。
　　电阻R13和R15用于平衡输入滤波电容之间的电压。
　　当集成开关（U1）内的MOSFET导通时，Q1的源端将被拉低，R6、R7和R8将提供栅极电流，并且VR1到VR3的结电容将导通Q1。齐纳二极管VR4用于限制施加给Q1的栅极源电压。当U1内的MOSFET 关断时，U1的最大化漏极电压将被一个由VR1、VR2和VR3构成的450 V箝位网络箝位。这会将U1的漏极电压限制到接近450 V。
　　与Q1相连的绕组结束时的任何额外电压都会被施加给Q1。这种设计可以有效地分配Q1和U1之间的整流输入直流电压和反激式电压总量。电阻R9用于限制开关切换期间的高频振荡，由于反激间隔期间存在漏感，箝位网络VR5、D9和R10则用于限制初级上的峰值电压。
　　输出整流由D1提供。C2为输出滤波器。L2和C3构成次级滤波器，以减小输出端的开关纹波。
　　当输出电压超过光耦二极管和VR6的总压降时，VR6将导通。输出电压的变化会导致流经U2内的光耦二极管的电流发生变化，进而改变流经U2B内的晶体管的电流。当此电流超出U1的FB引脚阈值电流时，将抑制下一个周期。输出稳压可以通过控制使能及抑制周期的数量来实现。一旦开关周期被开启，该周期便会在电流上升到U1的内部电流限制时结束。R11用于限制瞬态负载时流经光耦器的电流，以及调整反馈环路的增益。电阻R12用于偏置齐纳二极管VR6。
　　IC U1 （LNK 304）具有内置功能，因此可根据反馈信号消失、输出端短路以及过载对该电路提供保护。由于U1直接由其漏极引脚供电，因此不需要在变压器上添加额外的偏置绕组。C4用于提供内部电源去耦。
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电气培训UPS装置
电气专业培训讲义UPS装置（2013年7月） 发电运行部UPS装置1.UPS概述 1.1定义：UPS的中文意思为“不间断电源”，是英语“UninterruptiblePower Supply”的缩写，它主要起到两个作用：一是应急使用，防止突 然断电而影响正常工作，给继电保护、热控等负荷造成损害；二是消除 普通交流市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏 移等电源污染，改善电源质量，为用电负荷系统提供高质量的电源。 1.2组成：主要由整流器、直流电源、逆变器和静态开关等几部分组成。1.2原理：从基本应用原理上讲，UPS是一种含有储能装置，以逆变器为主要元件，稳压稳频输出的电源保护设备。当任何时候交流市电欠压或 突然失电，则由电池组通过隔离二极管开关向直流回路馈送电能。从电UPS装置网供电到电池供电没有切换时间。当电池能量即将耗尽时，不间断电源发出声光报警，并在电池放电下限点停止逆变器工作，长鸣告警不间断 电源还有过载保护功能，当发生超载时，跳到旁路状态，并在负载正常 时自动返回。 1)整流器：整流器是一个整流装置，简单的说就是将交流（AC）转化 为直流（DC）的装置。它有两个主要功能：第一，将交流电（AC）变成 直流电(DC)，经滤波后供给负载，或者供给逆变器；第二，给蓄电池提供充电电压。因此，它同时又起到一个充电器的作用；2)直流：其主要功能是：当交流市电故障时，提供电能给逆变器或负 载；UPS装置3)逆变器：通俗的讲，逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流（AC）的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成； 4)静态开关：静态开关又称静止开关，它是一种无触点开关，是用两个 可控硅（SCR）反向并联组成的一种交流开关，其闭合和断开由逻辑控 制器控制。分为转换型和并机型两种。转换型开关主要用于两路电源供 电的系统，其作用是实现从一路到另一路的自动切换。UPS装置2.UPS分类 2.1按工作原理和电路结构形式不同，UPS分为： 1)离线式UPS 2)互动式UPS 3)在线式UPS 2.2按输出功率不同，UPS分为： 1)小功率（&10kVA） 2)中等功率（10至30kVA） 3)大功率（&30kVA） 3.UPS功能：防止电源中断、电压波动、瞬态尖峰、电源浪涌、高压脉冲 谐波污染造成电源中断，提高可靠性不间断供电,具体有手动/自动功能、 延时稳压自动复电功能、延时调节功能、回中（回到输出电压值）功能、UPS装置输入超限光报警及声光报警功能、声音解出功能、稳压-市电切换功能。 4.在线式UPS特性 不管电网电压是否正常，负载所用的交流电压都要经过逆变电路，即逆 变电路始终处于工作状态。 特点：克服了市电质量差对其性能的影响，市电中断时，负载不会发生 电源瞬时中断。Q3BP 旁路输入 Q1 主路输入 Q2 静态开关TR2~RECKM~ INVQ5 静态开关UPS输出蓄电池UPS装置5.太电UPS系统 5.1系统配置及接线方式：每台机组配置二套80kVA的UPS装置，两套UPS 分别独立运行。每套UPS由整流器、逆变器和静态开关这三部分组成。它 供给负荷以规则的、无瞬变的、不间断的交流电源。UPS共有三路电源 （主电源、直流电源、旁路电源），正常运行时，负荷由主电源经整流 器、逆变器供电（直流电源和旁路电源处于备用状态），逆变器控制单 元保证电压输出波形和频率精确、稳定。整流器由主电源（A套工作电源 来自380V汽机A段，B套工作电源来自380V锅炉B段），逆变器由整流器或 220V直流系统提供直流电源。当整流器主电源因故障失去时，逆变器将 自动、无延时切至由直流220V系统供电。UPS还有另一路旁路电源（UPSA来自380V保安B、UPS-B来自380V保安A段）经隔离变、调压变输入，当 UPS过负荷或逆变器故障时，UPS的静态开关将自动切至旁路电源供电。UPS装置5.2UPS系统运行监视、检查与操作 5.2.1主要运行监视参数 1） 正常运行时，UPS系统输出电压应维持在220V±1%范围内，满载时电 压变化不超过±8%，频率变化不超过±2%，且在40毫秒恢复时间内 达到静态稳定。运行环境温度：温度： 0～40℃（推荐值25℃） 2） 由逆变器供电时 ? UPS母线电压： 230V±1% ? UPS母线频率： 50HZ±1% ? 整流器输出电压： DC241±0.5% ? 旁路输入电压： AC380V±10% ? 旁路输入频率： 50HZ±5% ? 湿度： ＜95%（＋25℃时UPS装置5.2.2 UPS投运前的检查1）检查UPS主回路电源开关、旁路电源开关及直流电源开关均已断开。 2）检查UPS工作进线开关QIRP，静态旁路输入开关QIRE，输出开关QIUG 及直流进线开关QIB均已断开。3）检查UPS装置及回路符合运行条件，UPS室内清洁无杂物。4）检查UPS机柜内接线牢固无松动脱落现象，各印刷板沿导轨推到最终 位置，接触良好。 5）检查各开关、闸刀位置正确，熔丝应完好。 6）检查UPS机柜内应干燥无结露现象。 7）检查旁路调压器在降压最终位置。UPS装置5.2.3 UPS装置运行中的检查： 1）整流器、逆变器柜风扇运行正常，通风良好。 2）室内空调运行正常，门窗关闭，环境温度满足要求。 3 检查控制面板上指示信号正常，无异常报警，运行参数在正常范围内 4）检查各开关无过热，熔断器无熔断现象。 5）检查各表计指示正常，接线端子无松动。 6）检查UPS各设备无异音，无特殊气味，无油污结垢，外壳接地良好 7）各开关、闸刀位置正确。5.2.4 UPS装置操作（具体操作步骤详见规程） 1) UPS由冷备用转为正常运行。 2) UPS由逆变器供电切至检修旁路供电（UPS装置退出运行）：负载从UPS装置UPS逆变器切换到维修旁路，这在UPS需要维护时有用。3) UPS由检修路供电切至逆变器供电（UPS装置恢复运行）:包括如何启 动UPS，并把负载从维护旁路切换到逆变器。 4) UPS停运关机。 5.2.5 UPS复位操作 1)当因某种故障使用了EPO（紧急关机），待故障清除后，要使UPS恢复 正常工作状态，需要复位操作，或在系统调试时，选择手动方式从旁路 切换到逆变器，UPS由于逆变器过温、过载、直流母线过压而关闭，当故 障清除后，需要采用复位操作，才能把UPS从旁路切换到逆变器带载。 2)操作复位按钮使得整流器、逆变器、静态开关重新正常运行。若是EPO 后的复位，则还需用手动合电池开关。UPS装置5.3日常运行检查监视注意事项 1）告警监视与处理：检查在UPS设备安装现场观察UPS的控制面板上是否 存在告警信息，防止监控告警没有及时上传到动力监控系统而造成事故 隐患，如一旦发现异常告警，立即通知检修现场检查并做出相应处理。 2）运行参数记录与分析：按照巡检记录表中关于UPS的相关内容要求， 按实检查记录UPS的电压、输出电流、负载频率等内容。并将本次抄写的 数据与历史数据进行对比分析，如果出现负载突变现象，需要仔细追查 负载突变的原因。 4）运行状况检查：UPS设备运行状态查询可以在操作显示面板上完成， 可以查询的状态参数包括主路输入电压/电流，输出电压/电流，频率， 电池状态，电池电压/电流，告警历史记录等。5）检查UPS的出风口温 度、检查UPS室的空调是否正常、室内温度是否满足要求。检查整流模 块、逆变模块、风扇等设备有无异常声音。谢 谢！
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就如同大厦有电梯，但楼梯不能少一样，是紧急通道。如果主路和旁路用一个开关，主路开关跳闸了旁路也没电了，容量负载掉电因为旁路有更强的过载能力
采纳率：82%
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