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1、2023/4/14一.UPS系统简介二.为什么要用UPS系统三.UPS系统分类四.站内UPS系统简介及操作五.UPS系统检查、维护六.常见问题及处理第1页/共48页一.UPS系统简介 UPS UPS是交流不停电电源的简称。它的主要功能是在正常、异常和供电中断的情况下，均能向重要负荷提供安全、可靠、稳定、不间断、不受倒闸操作和系统运行方式影响的交流电源。这些重要负荷包括如计算机控制系统、热工保护、监控仪表和自动装置等，这类负荷对供电的连续性、可靠性和电能质量具有很高的妻求，一旦供电中断将造成计算机停运、控制系统失灵及重大设备损坏等严重后果，因此，在发电厂中还必须设置对这些负荷实现不间断供电的交流
2、不停电电源（简称UPSUPS），并设立不停电电源母线段，它要求机组启停和正常运行的全部过程供电不间断。第2页/共48页为什么需要为什么需要UPS UPS？一，电源中断给用户造成各种经济损失!1，数据丢失，通信中断，商机延误.2，设备停运，仪表失灵，手术中断.间接经济损失无法估量第3页/共48页2023/4/14一，电源中断给用户造成各种经济损失一，电源中断给用户造成各种经济损失!1 1，数据丢失，通信中断，商机延误，数据丢失，通信中断，商机延误.直接损失以每分钟直接损失以每分钟5000-1000005000-100000元计元计大约15%的用户因计算机故障损失超过千万元；大约 20%的用户损失
3、超过百万元；而33%的用户损失超过十万元。在每次计算机故障之后，大约要花费4个小时的时间去恢复系统运行。最近的一次调查表明，世界前500名企业中，平均每年会遭遇9次计算机故障。为什么需要UPS？第4页/共48页2023/4/142 2，设备停运，仪表失灵，手术中断，设备停运，仪表失灵，手术中断.间接经济损失无法估量每小时的电源故障，带来的经济损失都是巨大的：移动电话 41万元机票订票系统 90万元信用卡交易 2,580万元在线经纪人的业务 6,480万元为什么需要UPS？第5页/共48页2023/4/14二，二，电源污染严重影响网络安全和运行效率电源污染严重影响网络安全和运行效率!为什么需要U
4、PS？高频噪音干扰“切换瞬变”尖峰 纯净稳定的正弦波“振铃式”瞬态干扰电压下陷电压上涌“换相失真”干扰市电停电频率不稳第6页/共48页2023/4/14电源中断、电压波动、瞬态尖峰、电源浪涌、高压脉冲电源中断、电压波动、瞬态尖峰、电源浪涌、高压脉冲 造成服务器、路由器、磁盘阵列等设备损坏造成服务器、路由器、磁盘阵列等设备损坏谐波污染、线间噪声、频率漂移谐波污染、线间噪声、频率漂移 造成网络传输误码率大增，数据传输速度低下造成网络传输误码率大增，数据传输速度低下为什么需要UPS？第7页/共48页2023/4/14信息网络时代对信息网络时代对UPSUPS产品提出的新要求产品提出的新要求高可靠！低污
5、染！易维护！网络监控！为什么需要UPS？第8页/共48页2023/4/141 1、不停电功能 解决电网停电问题2 2、交流稳压功能 解决网压剧烈波动问题3 3、净化功能 解决电网与电源污染问题4 4、管理功能 解决交流动力维护问题UPS的四大功能为什么需要UPS？第9页/共48页2023/4/14 使用UPSUPS的目的两路电源之间的无间断相互切换 隔离作用 电压变换作用 频率变换作用 提供一定的后备时间 第10页/共48页2023/4/14UPSUPS的分类按其工作原理分 UPS UPS电源可分为后备式、在线式以及在线互动式三种。(1)(1)后备式UPSUPS 平时处于蓄电池充电状态，在停电
6、时逆变器紧急切换到工作状态，将电池提供的直流电转变为稳定的交流电输出，因此后备式UPSUPS也被称为离线式UPSUPS。后备式UPSUPS电源的优点是：运行效率高、噪音低、价格相对便宜，主要适用于市电波动不大，对供电质量要求不高的场合，比较适合家庭使用。然而这种UPSUPS存在一个切换时间问题，因此不适合用在关键性的供电不能中断的场所。不过实际上这个切换时间很短，一般介于2 2至1010毫秒，而计算机本身的交换式电源供应器在断电时应可维持1010毫秒左右，所以个人计算机系统一般不会因为这个切换时间而出现问题。后备式UPSUPS一般只能持续供电几分钟到几十分钟，主要是让您有时间备份数据，并尽快结
7、束手头工作，其价格也较低。对不是太关键的电脑应用，比如个人家庭用户，就可配小功率的后备式UPSUPS。第11页/共48页2023/4/14第12页/共48页2023/4/14(2)在线式UPS 这种UPS一直使其逆变器处于工作状态，它首先通过电路将外部交流电转变为直流电，再通过高质量的逆变器将直流电转换为高质量的正弦波交流电输出给计算机。在线式UPS在供电状况下的主要功能是稳压及防止电波干扰；在停电时则使用备用直流电源（蓄电池组）给逆变器供电。由于逆变器一直在工作，因此不存在切换时间问题，适用于对电源有严格要求的场合。在线式UPS不同于后备式的一大优点是供电持续长，一般为几个小时，也有大到十几
8、个小时的，它的主要功能是可以让您在停电的情况可像平常一样工作，显然，由于其功能的特殊，价格也明显要贵一大截。这种在线式UPS比较适用于计算机、交通、银行、证券、通信、医疗、工业控制等行业，因为这些领域的电脑一般不允许出现停电现象。第13页/共48页2023/4/14第14页/共48页2023/4/14(3)在线互动式UPS 这是一种智能化的UPS，所谓在线互动式UPS，是指在输入市电正常时，UPS的逆变器处于反向工作（即整流工作状态），给电池组充电；在市电异常时逆变器立刻转为逆变工作状态，将电池组电能转换为交流电输出，因此在线互动式UPS也有转换时间。同后备式UPS相比，在线互动式UPS的保护
9、功能较强，逆变器输出电压波形较好，一般为正弦波，而其最大的优点是具有较强的软件功能，可以方便地上网，进行UPS的远程控制和智能化管理。可自动侦测外部输入电压是否处于正常范围之内，如有偏差可由稳压电路升压或降压，提供比较稳定的正弦波输出电压。而且它与计算机之间可以通过数据接口（如RS-232串口）进行数据通讯，通过监控软件，用户可直接从电脑屏幕上监控电源及UPS状况，简化、方便管理工作，并可提高计算机系统的可靠性。这种UPS集中了后备式UPS效率高和在线式UPS供电质量高的优点，但其稳频特性能不是十分理想，不适合做常延时的UPS电源。第15页/共48页2023/4/14第16页/共48页2023
10、/4/14常见UPS产品种类：不同不同UPS的比较的比较第17页/共48页2023/4/14按其结构分 UPS一般分为直流UPS(DC-UPS)和交流UPS(AC-UPS)两大类。(1)直流UPS 直流不间断电源由两个基本单元组成。分别是整流器、蓄电池。其工作过程是：当市电正常时，电流通过整流器向负载供电，同时整流器给蓄电池充电。电流路径是1路市电整流器负载，2路路市电整流器蓄电池。当市电故障或整流器故障时，通过控制电路自动切换使蓄电池为负载供电，电流流向为蓄电池负载。第18页/共48页2023/4/14(2)交流UPS 交流UPS电源由三个基本单元组成。分别是整流器、蓄电池和逆变器。其工作过
11、程是：当市电正常时，电流通过整流器、逆变器向负载供电，同时整流器给蓄电池充电。电流路径是1路：市电整流器逆变器负载，2路：市电整流器蓄电池。当市电故障或整流器故障时，通过控制电路自动切换使电池为负载供电，电流流向为蓄电池逆变器负载。第19页/共48页2023/4/14从备用时间分 UPS分为标准型和长效型两种。一般来说，标准型机内带有电池组，在停电后可以维持较短时间的供电（一般不超过25分钟）；长效型机内不带电池，但增加了充电器，用户可以根据自身需要配接多组电池以延长供电时间，厂商在设计时会加大充电器容量或加装并联的充电器。第20页/共48页2023/4/14 其他分类 此外,UPS的分类还有
12、其他一些简单的分类，比如：从组成原理分为旋转型UPS和静止型UPS；从应用领域分为商业用UPS和工业用UPS；从输出电压的相数分为单相UPS和三相UPS；从容量分为大容量UPS（大于100KVA）、中容量UPS（10-100 KVA）和小容量UPS（小于10 KVA）。第21页/共48页2023/4/14站内UPS系统简介及操作 1、设备简介 索科曼MASTERYS IP 40KVA 3/3型，它是一种双冗余在线式UPS。在线式UPS（Uninterrupt Power System）一般采用双变换模式。索科曼MASTERYS IP 40KVA 3/3型，它是一种双冗余在线式UPS。在线式UP
13、S（Uninterrupt Power System）一般采用双变换模式。第22页/共48页2023/4/14第23页/共48页2023/4/14 当市电正常时，在线式UPS输入交流电，通过充电电路对蓄电池进行充电。同时，AC/DC电路将交流电转换为直流电，然后通过脉冲宽度调解技术，由逆变器再将直流电逆变成正弦波交流电供给负载，起到无极稳压的作用。而当市电中断时，蓄电池开始工作，此时蓄电池储存的电能通过逆变器变换成交流电并供给负载。因此无论是在市电供电正常时还是在市电中断由蓄电池逆变供电期间，逆变器始终处于工作状态，这就从根本上消除了来自电网的电压波动和干扰对负载的影响，真正实现了对负载的无干
14、扰、稳压、稳频以及零转换时间。第24页/共48页2023/4/14 UPS原理图第25页/共48页2023/4/142、设备结构及特点索克曼MASTERYS IP 40KVA 3/3型UPS主要由整流模块、逆变模块、输入输出配电、监控系统、并机控制、防雷系统、风扇制冷系统、输入输出隔离滤波系统等组成。2.1 整流模块市电经整流器变成直流，然后再由逆变器将直流转换成纯净的正弦电压供给负载。2.2 逆变模块该逆变器为DC-AC单向逆变，当市电存在时，它由整流器取得功率后再送到输出端，并保证向负载提供高质量的电源；当市电故障时，由电池通过逆变器向负载供电。2.3 静态开关平时处在断开状态，当逆变电路
15、发生故障，或者当负载有冲击性或过载时，逆变器停止输出，静态开关接通，由电网直接向负载供电。静态开关多为智能型的功率容量很大的无触点开关。如果静态开关的转换是由于逆变器故障引起，UPS会发出报警信号；如果是由于过载引起，当过载消失后，静态开关重新切换回到逆变器输出端。2.4 输入滤波器实质上就是EMI滤波器，一方面滤除、隔离市电对UPS系统的干扰，另一方面也避免UPS内部的高频开关信号“污染”市电。第26页/共48页2023/4/142.5 控制开关和操作面板B =内部电池 B1=外部电池S =模拟面板 S1=选项槽1 S2=选项槽2 Q1=电池开关(内置电池用)Q2=输入断路器Q6=输出断开连
16、接开关 C1=串行接口 C2=串行接口RS232给调制解调器的(3/3)C3=LAN连接器RJ45给以太网(3/3)第27页/共48页2023/4/14高级模拟面板D2:表意文字显示区D3:文本和图形显示区域BL:亮光状态条P1:EXIT 退出P2:UP 上翻P3:DOWN 下翻P4:ENTER回车/OK 确定BLMASTERYS 3/3 30KVALOAD PROTECTEDBATTERY OKP1P2P3P4D3D2第28页/共48页2023/4/14 1 运行模式说明 UPS的运行模式可分为市电逆变供电模式、旁路供电模式、电池供电模式及故障模式等四种。1.1 市电逆变供电模式 UPS安装
17、完毕后，接入市电，合上输入空开，市电电压在规定范围内时，UPS会先工作在旁路状态，大约30秒后，UPS即自动进入逆变供电模式。负载由市电通过整流器、逆变器提供稳压稳频电源，同时充电器对电池进行充电。控制面板上的市电指示灯和逆变指示灯亮（绿色）。五.UPS系统操作第29页/共48页2023/4/14 1.2 旁路供电模式输入市电电压在120V253V范围内，如果逆变状态出现过载超时、逆变器故障、过温故障、整流器故障等时，UPS将切至旁路工作状态，负载所需的电源由市电输入直接经旁路提供；充电器对电池充电。控制面板上的旁路指示灯亮（绿色）。第30页/共48页2023/4/14 1.3 电池供电模式当
18、UPS工作在市电逆变供电模式时，如出现市电掉电、市电电压或频率超限，UPS将切换至电池供电模式，即整流器和充电器停止运行，电池组放电，通过逆变器向负载提供电源。电池供电模式时，逆变指示灯亮（绿色），当电池电压低于告警点时，电池指示灯亮（红色）。第31页/共48页2023/4/14 1.4 故障模式在市电供电模式下，若出现逆变器故障、机内温度过高等情况，UPS将转为旁路供电；在电池供电模式下，若出现逆变器故障、机内温度过高等，UPS将关机，输出中断。一旦UPS发生故障，面板故障指示灯变亮（红色），（电池、充电器故障除外）。第32页/共48页2023/4/14 2.上电前检查安装完毕后，为确保UP
19、S的可靠运行，防止因安装不当造成UPS损坏或故障，UPS上电前应进行以下检查：2.1 UPS接线盒内交流输入空开和电池柜内电池空开均应置于关（OFF）位置。2.2 对照接线图检查UPS输入、输出、电池和充电器的电缆接线是否正确。2.3 检查电池连接极性是否正确。2.4 检查电池电压，UH110010LC的正常电压应在31-41V之间，UH110020LC的正常电压应在62-82V之间；如电压太低，应检查每节电池的连接是否正确。2.5 UPS输入接地必须可靠，否则将产生安全隐患并影响防雷效果。可通过测试输入接地点和大地之间的阻抗来检查接地是否良好。2.6 确认输入零线与火线连接极性正确，零地电压
20、应低于10V。2.7 检查负载接地是否正确，确认输出无短路现象，且负载总容量未超过UPS额定负载能力。第33页/共48页2023/4/143 上电检测 3.1 合上电池和市电空开，给UPS输入市电。如果市电电压在正常范围内，此时UPS自动进入自检。待自检完成后，UPS进入旁路供电模式，面板市电指示灯亮。3.2 大约30秒后，UPS自动切换到逆变供电模式。此时市电指示灯和逆变指示灯亮。3.3 给UPS加负载。一般建议负载量不超过额定负载的70%，这样可以保证突来的短时额外负载不会影响UPS的运行，同时还可大大延长UPS的使用寿命。3.4 断开市电输入空开，模拟市电掉电，UPS应能切换到电池供电模
21、式并正常运行。3.5 测试关机功能：按开/关键超过4秒钟，UPS应关闭，停止输出，所有LED均熄灭。再按开/关键超过4秒钟，UPS将进行电池启动过程，逆变LED闪烁，约30秒后，UPS进入电池供电模式，有正常输出，此时，逆变指示灯亮。3.6 闭合市电输入空开，恢复市电供电，UPS应切换到市电逆变供电模式。3.7 机器正常后，锁UPS门以及电池柜的门。第34页/共48页2023/4/144.启动 4.1 闭合输入配电柜内的输入开关、旁路开关。4.2 设置开关Q6到1。4.3 闭合开关Q2。4.4 等待机器出现报警，报警为A00、A59后，闭合电池开关。4.5 在其中任意一台机器的面板上操作，从系
22、统按ENTER1 报警按下翻键3 控制命令按ENTER进入3.1 立即控制命令按ENTER进入开机程序按ENTER进入按下翻键把否改为是按ENTER。第35页/共48页2023/4/14 5 关机 5.1 在其中任意一台机器的面板上操作，从系统按ENTER1 报警按下翻键3 控制命令按ENTER进入3.1 立即控制命令按ENTER进入按下翻关机程序按ENTER进入按下翻键把否改为是按ENTER（关机需要120秒延时）。5.2 设置开关Q6到0。5.3 断开开关Q2。5.4 断开输入配电柜内的输入开关、旁路开关。第36页/共48页2023/4/14 6 手动开到旁路运行该操作在设备的普通维护情形
23、下进行，不从负载处取消电源，或在设备发生严重的故障的情形下等候修理的时候。转换到手动旁路，在UPS 输入和输出之间创建直接连接，完全地除去了设备控制部分。6.1 从模拟面板在COMMANDS IMMEDIATE COMMANDS 命令 直接命令菜单设置“ECONOMY MODE”“经济模式”命令。6.2 等候命令被执行(在高级的模拟面板上:旁路线在M1显示on，当在基本的模拟面板上:LED L4和L5 ON)。如果不发生如上情形，暂停操作(辅助市电不适合负载)。6.3 设置开关Q6到位置2。6.4 断开Q1和/或外部电池开关(电池电路打开)。6.5 断开开关Q2。注意：如果有一个外部手动旁，在
24、激活这个开关之前执上述做法。第37页/共48页2023/4/147 回到普通模式7.1 闭合开关 Q2(输入由市电提供)。7.2 闭合开关 Q1和/或外部电池开关(电池电路闭合)。7.3 在模拟面板从命令菜单激活起动程序。7.4 检查警报 A06不存在(如果警报存在，在继续之前解决问题)。7.5 设置开关Q6 到位置1(输出由逆变器提供)。在模拟面板从命令 直接命令菜单设置“NORMAL OPERATION”“一般操作”命令。第38页/共48页2023/4/148 紧急关机(ESD)如果必需迅速中断由UPS 提供的连续电源(紧急停机)，这可通过断开开关Q6 到位置0（零）。注意：UPS输出只能
25、通过用Q6 电子断开。如果UPS 从手动旁运及市电存在，通过紧急按钮停机会中断电源对负载供电。在紧急情况下，所有UPS 电源上游必须是断开的。第39页/共48页2023/4/14 9 UPS电源的放电操作9.1 UPS每三个月(如果没有断市电）做一次放电。9.2 为防止触电，连接和断开智能负载的电流线和电压采集线到蓄电池上时必须佩戴绝缘手套进行操作。9.3 严格按照低压电气设备维护作业管理规定、电气装置使用、作业及安全管理规定进行作业。9.4 放电时蓄电池与UPS主机断开。9.5 打开智能负载机前，要先接好电源线。9.6 接通电源开机后，在智能负载的主菜单中设置好待测蓄电池的各项参数。9.7
26、设置好各项参数后，接电压采集线。9.8 接好电压采集线后，放电测试前，一定要正确插入U盘。9.9 在智能负载的主菜单中选择“开始放电”，即可按设定的电流值大小进行恒流放电了。放电过程中，仪器如果满足“总电压下限到；单电压下限到；放电时间到”中的任一条件，H-2030P智能负载就会自动停止放电，从而保护蓄电池不致于被过放电。放电测试中间，也可手动在仪器的主菜单“停止放电”上确认，进而在任一时间内手动中止放电。9.10 测试完后，先关智能负载，然后拆除蓄电池组一端所有的测试线，再拆除仪器一端的线。9.11 每台UPS放电操作后，将U盘上的数据拷到软件的数据库，并进行分析比较。9.12 每台UPS进
27、行放电操作后，在电气设备管理台帐上进行登记。第40页/共48页2023/4/14UPS系统检查、维护1.UPS巡检项目 UPS装置应按规定进行巡视检查，发现异常情况及时汇报处理。巡视检查内容如下：柜内各元件无异声、异臭，无过热现象。柜内冷却风扇运转正常，环境温度在允许范围内。检查旁路输出电压、逆变器输出电压、负载电压、整流电压均正常；输出频率正常且指示灯发光正确。检查主线电流、逆变器输出电流、UPS输出电流、UPS输出电流峰值、负载电流、电池电流、总直流电流、电池温度正常。UPS装置输出电流正常，负载电流不超过额定值。UPS盘上各开关均在合上位置；如未合上，应查明原因。无异常报警信号，盘面光字
28、牌按实际运行方式指示正确。第41页/共48页2023/4/14 2 UPS功能检查2.1 检查UPS的工作状况：如市电正常，UPS应工作在市电逆变供电模式；如市电异常，UPS应工作在电池供电模式。且两种工作状态下均无故障显示。2.2 检查UPS的运行模式切换：在蓄电池正常，且连接正确的情况下，断开输入空开以模拟市电掉电，UPS应切换到电池供电模式并正常运行；然后再闭合输入空开，UPS应切换回市电逆变供电模式并正常运行。2.3 以上两项检查过程中，注意UPS的LED显示是否与其实际运行模式一致。第42页/共48页2023/4/143 电池维护3.1 电池柜右侧应保留20mm空隙，以保证右侧透气孔
29、通风良好；3.2 根据现场的安装环境，尽量将电池柜安装在太阳照射比较少的地方。降低电池的使用环境温度可有效地提高电池寿命；3.3 每次巡检时，应该检查电池的外观并测量其电压。在电池充饱的情况下，UH110010LC的电池组电压应在39.5-41.0V的范围内，UH110020LC的电池组电压应在79-82V的范围内，环境温度越高，该电压值就越低。3.4 对于不经常停电的地方，每次巡检时，还应通过切断输入空开，使UPS工作在电池放电状态。放电直至电池组电压低于（12*电池节数）V，这样可以激活久充不放电的电池，提高电池的使用寿命。3.5 当UPS长期不用，电池连续三个月未充电时，需充电一次，每次
30、不得少于12小时。在高温环境下，连续两个月未充放电时就需充电一次，每次不得少于12小时。第43页/共48页2023/4/14 6、注意事项6.1 在投用UPS前，请确保UPS有着良好的接地。6.2 为防止触电，连接和断开智能负载的电流线和电压采集线到蓄电池上时必须佩戴绝缘手套进行操作。6.3 电池的寿命随环境温度的升高而缩短。UPS室保持适宜的温度和湿度可以有效地延长电池的使用寿命。一般情况下，环境温度不超过25。6.4 当电池损耗严重时，应更换UPS电池，此操作必须由授权技术人员执行。6.5 为确保电池的使用寿命，应对电池进行正确的检查和维护，每月对UPS电源进行维护工作，保持蓄电池清洁；电
31、池箱应水平无倾斜，箱体无破损，表面应清洁。6.6 UPS不间断电源的寿命，不仅与正确的接线、负载功率的匹配有关，还与正确的开关机顺序有很大的关系。欲使UPS电源经久耐用，在功率单位一致的前提下，负载的额定功率应为UPS电源额定功率的80%以内，大了会减少UPS电源的寿命，较小了又会使UPS电源的效率降低。另外在每次开启UPS电源时，先要确认其线连接正确无误后，首先给UPS供电，使其处于旁路工作状态，然后再逐个打开负载，这样就避免了负载电流对UPS的冲击，使UPS的使用寿命得以延长。关机顺序可以看做是开机顺序的逆过程，首先逐个关闭负载，再将UPS关闭。第44页/共48页2023/4/14常见故障
32、及处理 1 市电输入开关置于“ON”，面板无显示，系统不自检1.1 输入电源未接入，检查UPS是否有输入。1.2 输入电源电压、频率超限，用万用表检查输入电源的电压及频率。2 市电正常，但市电输入指示灯不亮，UPS工作在电池供电模式2.1 输入电源线连接不良，确保输入电源线连接妥当。2.2 输入保险丝熔断，查看多功能板上输入保险是否熔断。2.3 输入空开故障，请测量接线端子排上外置充电器配线位的电压是否正常，如果不正常，则需要检查UPS的输入配线回路，如果正常，则属UPS故障，请与维护中心联系。第45页/共48页2023/4/143 UPS未报故障，但输出无电压3.1 输出电缆连接不良，确保输
33、出电缆连接妥当。4 开机键按下后，UPS不能启动4.1 按开机键时间太短，持续按开机键4秒钟以上。4.2 负载过载，去掉所有负载，重新开机。5 市电指示灯闪烁 5.1 市电电压超过UPS输入范围，如果UPS正工作于电池模式，请注意电池后备时间。第46页/共48页2023/4/146 UPS工作一段时间后自动转旁路，且无故障指示6.1 负载过载，卸除部分负载。7 故障指示灯亮，电池指示灯闪烁7.1 电池故障或电池电压低，检查电池接线和电池电压。7.2 充电器故障。8 电池放电时间明显低于标准时间8.1 电池没有充满，市电正常时给电池充电8小时以上，重新测试放电时间。8.2 电池容量损耗严重，需更换电池。第47页/共48页2023/4/14谢谢您的观看！第48页/共48页