UPS電源的運行與維護方法

一、UPS電源的組成

1、作用和功能

UPS是交流不停電電源的簡稱。主要功能是在正常、異常和供電中斷情況下，向重要用電設(shè)備及系統(tǒng)提供安全可靠、穩(wěn)定不間斷，不受倒閘操作影響的交流電源。

2、組成及原理

UPS由整流器、逆變器、隔離變壓器、靜態(tài)開關(guān)、手動旁路開關(guān)等設(shè)備組成。

UPS的工作原理是：正常工作狀態(tài)下由廠用電源輸入交流，經(jīng)整流器整流濾波為直流再送入逆變器，變?yōu)榉€(wěn)頻穩(wěn)壓的工頻電流，經(jīng)靜態(tài)開關(guān)向負荷供電。當UPS交流輸入電源，因故中斷或整流器發(fā)生故障時，逆變器由蓄電池組供電，仍可做到毫無間斷地繼續(xù)向負荷提供優(yōu)質(zhì)可靠的交流電。如果逆變器發(fā)生故障，還可自動切換至旁路備用電源供電。當負載啟動電流太大，UPS也可自動切換至旁路電源供電，啟動過程結(jié)束后再自動恢復由UPS供電。

如下圖，供電電源為三路，其中兩路交流電源來自廠用保安段，這兩路電源可經(jīng)靜態(tài)開關(guān)自動切換，或經(jīng)手動旁路開關(guān)手動切換。第三路來自直流屏，用蓄電池組供電，經(jīng)隔離二極管到逆變器。三路電源配合使用。

3、組成元件簡介

1）整流裝置

整流器又稱充電器，接線方式有三相全控橋式整流和三相半控橋式整流。

（1）輸入變壓器

用來改變交流電源輸入電壓的大小，給整流器一個合適的電壓值。

（2）整流器

有三個二極管和三個可控硅組成三相全波半控橋式整流電路，調(diào)整導通角和通電時間可得到理想的直流輸出電壓。

（3）輸出過濾器

由一個電感線圈和一組電容組成的L型過濾器，用來減小整流器輸出的波紋系數(shù)。

（4）控制板

通過比較給定值，調(diào)整可控硅的導通角，使整流器輸出電壓正常。

2）逆變器

（1）輸入回路

提供穩(wěn)定的直流電源。

（2）功率開關(guān)

其交替反極性導通將直流電源轉(zhuǎn)換成功率很大的方波。

（3）振蕩器

是逆變器的核心，發(fā)出一定頻率的導通脈沖去控制功率開關(guān)電路。

（4）輸出回路

由恒壓變壓器及濾波電容組成，其作用是濾去功率開關(guān)輸出方波中的高次諧波，使輸出波形近似于正弦波并保持輸出電壓的恒定。

二、UPS系統(tǒng)運行操作

1、運行方式

UPS系統(tǒng)為單相兩線制系統(tǒng)，輸入電源為三相交流或直流，輸出電源為單相交流。

1）正常運行方式

電網(wǎng)三相交流電源通過整流器整流后送給逆變器，逆變器轉(zhuǎn)換輸出50Hz、220V的單相交流電壓，再經(jīng)靜態(tài)開關(guān)向UPS配電屏供電，直流電源和旁路電源處于備用狀態(tài)。

2）非正常運行方式

電網(wǎng)三相交流電源消失或整流器故障時，由直流電源供電；當UPS裝置需要檢修而退出運行時，由旁路電源供電。

2、運行巡視與維護

1）檢查UPS裝置運行參數(shù)應正常；

2）檢查UPS裝置開關(guān)位置正確，運行良好；

3）檢查UPS裝置各部分無過熱、無松動現(xiàn)象，各燈光指示正確。

4）保持UPS裝置室內(nèi)溫度正常，空氣清潔，通風良好。

3、系統(tǒng)操作

1）UPS系統(tǒng)投入運行前的檢查

（1）檢查盤內(nèi)清潔無雜物，絕緣符合要求；

（2）檢查系統(tǒng)接線相序、極性正確，接頭無松動；

（3）檢查整流器電源輸入電壓正常；

（4）檢查旁路調(diào)壓器升降調(diào)節(jié)靈活；

（5）檢查各元件完好，開關(guān)均在斷開位置。

2）UPS系統(tǒng)投入運行的操作

（1）合上系統(tǒng)控制、保護及信號電源小開關(guān)（或熔斷器）。

（2）合上正常輸入工作電源開關(guān)，裝上電源熔斷器。

（3）按下整流器充電按鈕，充電器投入指示燈亮。

（4）合上蓄電池組開關(guān)，裝上直流電源熔斷器，對應指示燈亮。

（5）按下逆變器運行按鈕，燈亮、大約十秒后向負荷供電。

（6）合上系統(tǒng)備用電源開關(guān)，裝上備用電源熔斷器，調(diào)整輸出電壓為規(guī)定值。

（7）檢查滿足靜態(tài)開關(guān)切換條件（旁路電源同逆變器輸出的頻率和相位相同）的同步指示燈亮。

（8）檢查UPS運行符合所需運行方式，各信號燈指示正確。

3）UPS系統(tǒng)退出運行的操作

（1）斷開備用電源刀開關(guān)，取下備用電源熔斷器。

（2）按下逆變器停止與復歸按鈕，全部報警器復位。

（3）斷開直流電源刀開關(guān)，取下直流電源熔斷器。

（4）按下充電器停止按鈕，使充電器關(guān)機。

（5）斷開正常交流工作電源進線刀開關(guān)，取下電源熔斷器。

（6）將手動旁路開關(guān)切換至旁路位置。

（7）全面檢查，燈光熄滅，電源均斷開。

4）UPS系統(tǒng)切換至旁路的操作

（1）檢查旁路工作正常，處于備用狀態(tài)。

（2）合上手動旁路開關(guān)，轉(zhuǎn)入備用電源供電。

（3）約八秒后系統(tǒng)切至旁路運行。

（4）檢查燈光指示正確，輸出電壓正常。

（5）斷開正常交流工作電源進線開關(guān)，各信號燈指示正確。

三、UPS電源故障處理

UPS的電源故障，絕大多數(shù)是電池故障，應加強對UPS蓄電池的維護，定期對蓄電池組進行監(jiān)測，定期進行電池活化。

UPS本身的故障多為內(nèi)部故障，包括控制回路和主回路故障，需要專業(yè)人員處理。故障發(fā)生后，可參照UPS操作指南，及時將故障UPS退出運行，所帶負荷由維修旁路電源供電。通常UPS的輸出都是跟蹤旁路電源，故障時保證無間斷地由逆變器輸出到旁路電源供電的切換，因此，平時應經(jīng)常檢查旁路電源的質(zhì)量，保證旁路電源的電壓頻率在切換允許范圍之內(nèi)。