物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中不間斷供電電源_UPS電源管理模塊詳解

01

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中為什么要使用UPS電源管理模塊

在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，使用UPS（Uninterruptible Power Supply，不間斷電源）電源管理模塊的原因主要基于以下幾個方面：

1、保障系統(tǒng)穩(wěn)定性與可靠性

不間斷供電：UPS電源管理模塊能夠在市電中斷或異常時，立即將電池的直流電能通過逆變器轉(zhuǎn)換為交流電，繼續(xù)為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)供電，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。這對于需要持續(xù)運行的關(guān)鍵設(shè)備和應(yīng)用場景尤為重要。

保護負(fù)載設(shè)備：在市電異常時，UPS能夠保護負(fù)載設(shè)備免受電壓波動、浪涌等電力問題的影響，延長設(shè)備的使用壽命，降低故障率。

2、提高數(shù)據(jù)安全性與完整性

防止數(shù)據(jù)丟失：在電力中斷的情況下，UPS能夠為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的存儲設(shè)備提供足夠的電力支持，確保數(shù)據(jù)的及時保存和備份，防止數(shù)據(jù)丟失。

保障數(shù)據(jù)傳輸：對于需要實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锫?lián)網(wǎng)系統(tǒng)，UPS能夠確保在電力中斷期間數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性，避免因電力問題導(dǎo)致的數(shù)據(jù)傳輸中斷。

3、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)運維的便利性

實時監(jiān)控與預(yù)警：現(xiàn)代UPS電源管理模塊通常具備遠(yuǎn)程監(jiān)控和預(yù)警功能，能夠?qū)崟r監(jiān)測電池健康、電源質(zhì)量等參數(shù)，并在出現(xiàn)異常時及時發(fā)出預(yù)警信息，方便運維人員進行故障排查和處理。

智能化管理：通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，UPS電源管理模塊可以實現(xiàn)與物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的集成，實現(xiàn)智能化的電源管理。例如，可以根據(jù)系統(tǒng)的實際負(fù)載情況自動調(diào)整電源輸出，優(yōu)化能源利用效率。

4、適應(yīng)復(fù)雜多變的電力環(huán)境

應(yīng)對電力波動：電網(wǎng)中經(jīng)常存在電壓波動、頻率異常等問題，這些問題可能對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行造成影響。UPS電源管理模塊能夠穩(wěn)定輸出電壓和頻率，為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供高質(zhì)量的電力支持。

適應(yīng)不同地域需求：不同地區(qū)的電力環(huán)境存在差異，有些地區(qū)電力供應(yīng)不穩(wěn)定或存在斷電風(fēng)險。使用UPS電源管理模塊可以適應(yīng)這些復(fù)雜多變的電力環(huán)境，確保物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

5、具體應(yīng)用場景

UPS電源模塊的應(yīng)用場景非常廣泛，涵蓋了從家庭到大型工業(yè)應(yīng)用的多個領(lǐng)域。以下是一些主要的應(yīng)用場景：

家庭環(huán)境：UPS電源模塊可以用于家庭環(huán)境，保護電視、電腦、冰箱、照明等電器設(shè)備。在電力中斷時，它可以提供短時備份電力，以便安全地保存數(shù)據(jù)、完成任務(wù)等。雖然家用UPS通常容量較小，只能支持少量設(shè)備運行短時間，但足以滿足日常生活中對電力穩(wěn)定性的基本需求。

商業(yè)環(huán)境：在辦公室、商業(yè)建筑、零售店鋪等地方，商用UPS電源模塊被廣泛使用，主要用于保護計算機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、電話系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)備。它們能夠提供中等到長時間的備份電力，以維持商業(yè)運營，避免數(shù)據(jù)丟失和業(yè)務(wù)中斷。

工業(yè)環(huán)境：UPS電源模塊在工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療設(shè)備、交通信號系統(tǒng)等關(guān)鍵領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，能夠保護生產(chǎn)線、大型機械設(shè)備等關(guān)鍵設(shè)備的穩(wěn)定運行，避免生產(chǎn)中斷和設(shè)備損壞。這些UPS電源通常具有高容量的備份電力，確保在電力故障時能夠持續(xù)供電。

計算機及信息設(shè)備：UPS電源模塊也是信息產(chǎn)業(yè)、IT行業(yè)、交通、金融行業(yè)、航空航天工業(yè)等計算機信息系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中心等的重要外設(shè)，用于保護計算機數(shù)據(jù)、保證電網(wǎng)電壓和頻率的穩(wěn)定，改進電網(wǎng)質(zhì)量，防止瞬時停電和事故停電對用戶造成的危害。

總的來說，UPS電源模塊的應(yīng)用場景多樣，無論是在家庭、商業(yè)還是工業(yè)環(huán)境中，它們都能提供穩(wěn)定、不間斷的電力供應(yīng)，確保設(shè)備的正常運行和數(shù)據(jù)的安全。未來，隨著技術(shù)的發(fā)展，UPS電源模塊將向著高頻化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，以滿足更多復(fù)雜和精細(xì)化的應(yīng)用需求。

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中使用UPS電源管理模塊是為了保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性、提高數(shù)據(jù)安全性與完整性、便于系統(tǒng)運維以及適應(yīng)復(fù)雜多變的電力環(huán)境。這些優(yōu)勢使得UPS電源管理模塊成為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分。

本文會再為大家詳解電源模塊家族中的一員——UPS電源模塊

02

UPS電源的定義

UPS是英文 Uninterruptable PowerSupply 的縮寫，中文譯為“不間斷電源”；它是能夠?qū)崿F(xiàn)兩路電源之間不間斷地相互切換的電氣裝置。

UPS：利用電池化學(xué)能等作為后備能量，在市電斷電等電網(wǎng)故障時，不間斷地為用戶設(shè)備提供（交流）電能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置。

從嚴(yán)格意義上講，UPS不是一種電源，它不是依靠能量形式的轉(zhuǎn)換來提供電能，它只是提供一種兩路電源之間無間斷相互切換的機會，這才是UPS的主要設(shè)計思想；UPS的價格之所以昂貴，就是貴在這種不間斷切換的特點上。

UPS系統(tǒng)組成：一個完備的UPS系統(tǒng)，是由UPS主機、電池、市電（發(fā)電機)、后臺監(jiān)控或網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟/硬件等單元共同組成的。

03

UPS電源的主要作用

①兩路電源之間的無間斷相互切換；

②隔離作用：將瞬間間斷、諧波、電壓波動、頻率波動以及電壓噪聲等電網(wǎng)騷擾阻擋在負(fù)載之前，即使電網(wǎng)中的騷擾不影響負(fù)載，又使負(fù)載對電網(wǎng)不會產(chǎn)生騷擾：

③電壓變換作用：輸入電壓等于或不等于輸出電壓，如380V/380V，380V/220V，包括穩(wěn)壓作用：

④頻率變換作用：輸入頻率等于或不等于輸出頻率，如50Hz/50Hz，50Hz/60Hz，包括穩(wěn)頻作用：

⑤提供一定的后備時間：UPS的電池貯存一定的能量，在電網(wǎng)停電或間斷時繼續(xù)供電一段時間來保護負(fù)載；后備時間為10分鐘、30分鐘、60分鐘或更長。

①和⑤是保證對負(fù)載供電的連續(xù)性；②、③和④是保證對負(fù)載供電的質(zhì)量。

04

UPS電源的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：

GB/T7260.3描述了UPS的三種分類方法和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：

VFD級-被動后備式(Passive Standby-“Off-line” )：負(fù)載的電壓V和頻率F取決于電網(wǎng)電源(Depends)；電壓和頻率都沒有經(jīng)過調(diào)整。

VI級-線交互式(Line Interactive)：負(fù)載的電壓V與電網(wǎng)電源無關(guān)(Independent)；頻率沒有經(jīng)過調(diào)整。

VFI級-雙轉(zhuǎn)換式(Double Conversion-“On-Line” )：負(fù)載的電壓V和頻率F都與電網(wǎng)電源無關(guān)(Independent)；負(fù)載的電壓和頻率都是經(jīng)過“再生”調(diào)整的(re-generated)。

IEC 62040-3/GB 7260.3定義：

（1）被動后備式-VFD(Passive Standby，也稱離線式OFF-Line)

組成：充電器，逆變器，電池，濾波器/調(diào)壓器；

應(yīng)用：小于2KVA的UPS；

優(yōu)點：電路簡單，價格便宜；

缺點：頻率不能調(diào)節(jié)，切換時有間斷。

（2）線交互式-VI (Line Interactive)

組成：靜態(tài)開關(guān)，雙向逆變器，電池，旁路開關(guān)。

應(yīng)用：此種配置不太適合中-大功率和為敏感性負(fù)載的供電，因為無法進行頻率的調(diào)節(jié)。

優(yōu)點：電路簡單，效率高；

缺點：頻率不能調(diào)節(jié)，動態(tài)特性差。

對間斷敏感的負(fù)載，有另外一種結(jié)構(gòu)的UPS，特別提到靜態(tài)開關(guān)作用（防止逆變器的電流進入電網(wǎng)）。

（3）雙轉(zhuǎn)換式-VFI (Double－ Conversion，又稱為在線式On-Line)

基本組成：整流器/充電器，逆變器，靜態(tài)旁路開關(guān)，手動維修旁路開關(guān)，電池。

逆變器串聯(lián)在交流輸入與負(fù)載之間。

通過運行方式，引進旁路的概念。如果市電正常，整理逆變壞，也送不到負(fù)載，需要靜態(tài)旁路，如果故障，引入手動旁路。

應(yīng)用：在這種配置中，由于使用了靜態(tài)開關(guān)，將負(fù)載切換到逆變器所需的時間可以忽略不計；而且，輸出的電壓和頻率完全獨立于輸入電壓和頻率。這意味著這種類型的UPS可以被設(shè)計作為頻率轉(zhuǎn)換器使用。

實際上，這種類型是中大功率的主要配置（10KVA以上）。

注意：這種類型的UPS常常被稱作“在線式”，這表示負(fù)載由逆變器連續(xù)供電而不管交流輸入電源的狀態(tài)如何。

優(yōu)點：穩(wěn)壓穩(wěn)頻、切換無間斷；缺點：價格昂貴。

05

UPS的組成：

一臺在線式（雙轉(zhuǎn)換）UPS單線圖。

常用術(shù)語：

1、VA & W：UPS 的容量單位，VA 為視在功率，W為有功功率。

2、功率因數(shù)（PF）：對一臺設(shè)備有輸入功率因數(shù)和輸出功率因數(shù)兩個不同的參數(shù)，功率因數(shù)絕對值介于0于1之間，它是W（有功功率）與VA（視在功率）之間的比數(shù)。輸入功率因數(shù)越高表明UPS對電網(wǎng)利用效能越高。

從輸出端考慮，輸出功率因數(shù)越高則UPS帶載能力越強。

例如：一臺UPS的參數(shù)為：3000VA/2400W，可以知道輸出功率因數(shù)為2400W/3000VA=0.8。

3、峰值因數(shù)（CF）：指周期波形的峰值與有效值之比。

由于計算機性負(fù)載接受正弦波電壓 會產(chǎn)生CF（介于2.4-2.6倍的電流），因此，UPS設(shè)計時常需能提供CF值3的規(guī)格，以滿足電腦性負(fù)載的應(yīng)用。

4、輸入電壓范圍：UPS允許市電變化的范圍，范圍越大說明UPS適應(yīng)性越好。

5、失真：失真分為波形失真，電壓失真等，不論是體積失真，皆以百分比來計算，其失真的大小與諧波、電壓、電流以及功率因數(shù)有關(guān)系。

6、效率（EFFICIENCY）：是輸出瓦特數(shù)與輸入瓦特數(shù)之比，若此數(shù)越接近1，則顯示其效率越好，以在線式UPS而言，一般的效率約為85%~90%之間，即輸入1000W，輸出約為850W~900W之間，UPS本身即消耗100W~150W的功率；

7、可靠性（MTBF）：用來描述設(shè)備平均能正常工作的時間長短的參數(shù)，MTBF越大表示該設(shè)備的壽命越長。

8、高頻機：利用高頻開關(guān)技術(shù)，以高頻開關(guān)元件替代整流器和逆變器中笨重的工頻變壓器的UPS俗稱高頻機，高頻機體積小、效率高。

9、工頻機：采用工頻變壓器做為整流器和逆變器部件的UPS俗稱工頻機，主要特點是主功率部件穩(wěn)定、可靠、過負(fù)荷能力和抗沖擊能力強。

10、無功功率：單位是 VA，它不為負(fù)載所吸收，因此稱為無功功率，它組成了視在功率的另一部分。降低無功功率有利于提高電網(wǎng)的利用率。

11、有功功率：單位是W，是負(fù)載真正吸收轉(zhuǎn)換的能量部分，它組成了視在功率的一部分。

06

UPS的不同運行方式：

單機系統(tǒng)：

優(yōu)點：系統(tǒng)配置簡單，硬件購置成本低；UPS系統(tǒng)得到充分的利用，因為UPS的容量和系統(tǒng)負(fù)載的容量接近。

缺點：UPS出現(xiàn)問題時系統(tǒng)的可用性降低。對UPS進行維護時系統(tǒng)將直接切換到市電供電；如果UPS故障，系統(tǒng)沒有冗余；多單點故障系統(tǒng)。

串聯(lián)運行：

提高UPS可靠性的方法－串聯(lián)熱備份：

可由兩臺不同容量的UPS組成，主機帶重要負(fù)載，備機帶次要負(fù)載或不帶載；主機到備機的切換無間斷。

優(yōu)點：可靠性高；連接簡單。

缺點：不能增容；過載能力不能增大；UPS不能充分利用。

并聯(lián)運行：

提高UPS可靠性的方法-直接并聯(lián)。

由2到4臺單機型UPS組成，每臺UPS具有各自的靜態(tài)旁路，可實現(xiàn)：

并聯(lián)冗余；并聯(lián)增容。

優(yōu)點：并聯(lián)簡單；不增大占地；價格適當(dāng)；負(fù)載均分。是目前使用最多的運行方式。

公共旁路并聯(lián)運行：

提高UPS可靠性的方法-公共旁路并聯(lián)。

由2到6臺同等容量的并聯(lián)型UPS組成，采用大容量的公共靜態(tài)旁路開關(guān)柜，以便實現(xiàn)：并聯(lián)冗余；或并聯(lián)增容。

優(yōu)點：公共旁路過載能力大；可靠性高。

缺點：占地面積稍大；價格較貴。

07

UPS電源的配置方法：

個案中涉及到UPS配置的基本問題：

1.負(fù)載容量-決定配多大的UPS，多少臺UPS；

2.負(fù)載的重要程度-決定UPS運行和配電方式；

3.所需要的后備時間-決定配置多大的電池；

4.對某些指標(biāo)的特殊要求-決定UPS型號的選擇或選項；

5.對某些性能或功能的特殊要求-決定配置哪些選項；

6.與UPS項目有關(guān)的工程(機房建設(shè)、配電建設(shè)、系統(tǒng)監(jiān)控……)。

決定自己獨立完成或合作完成此項目:

1 UPS容量的確定：

1 ）用戶直接提出容量需求

可配置單機滿足容量需求，可配置并機滿足更大容量的需求。

2）用戶只告訴你負(fù)載容量

認(rèn)真了解實際負(fù)載量，并按高出負(fù)載的容量配置UPS。

高出的比例視負(fù)載性質(zhì)決定1：1.2(1.3、1.5、2、2.5）

例：計算機類負(fù)載按1：1.3或1：1.4配置UPS；電動機類負(fù)載按1：2或1：3配置UPS。

2 負(fù)載的重要程度

1）單機：對重要程度一般的用戶，可配置一臺單機；例如對可以有計劃停電或可以臨時決定停電的用戶。

2）并機：對單機無法滿足容量需求的用戶，用并機提高供電容量

3）冗余并機：對不允許停電或停電會造成經(jīng)濟、政治、社會各方面嚴(yán)重影響；和損失的用戶需要配置冗余并機系統(tǒng)，提高供電可靠性

4）單機或并機雙總線供電、分布冗余方式供電：用于對供電可靠性極高，對供電無理論單一故障點的需求單位。

案例介紹：

造價最低的無單一故障點，UPS系統(tǒng)：

造價較高的并機雙總線，供電系統(tǒng)：

08

UPS中的電池：

酸性電池每個單元電池(CELL)電壓為2V；

由6個單元電池組成的一塊電池(BATTERY)，其端電壓為12V；

由3個單元電池組成的一塊電池，其端電壓為6V；

堿性電池每個單元電池電壓為1.2V；

堿性電池一般不做成電池組。

UPS的配置方案：

1 根據(jù)額定容量和后備時間配電池：

電池放電時提供的功率 P=S×PF/η

式中：P-有功功率；S-UPS視在功率；

PF-UPS輸出功率因數(shù)；η-電池放電時UPS效率（0.9-0.96之間）。

步驟：1）求出放電時每個單元電池應(yīng)提供的功率；

2）查閱相應(yīng)電池資料確定電池型號（容量）。

例: 1臺Galxy5000 120KVA UPS 配30分鐘電池；

要求：電池選用MGE M2AL電池，應(yīng)如何配置

已知Galaxy 5000 可以配（30－35）只12V電池；UPS直流電壓下限為300V，暫且選擇30只電池的配置。

1）電池放電時需要提供的功率為120KVA×0.8/0.96=100KW=100000W

每個單元電池需要提供的功率為100000/30/6=556W

查電池資料：要用恒功率放電的表格，要用1.7V終止電壓的表格－講請原因；

可知選用M2AL 12-100電池3串，共計90只電池可滿足要求。

－說明查表步驟，以及數(shù)據(jù)有偏差時的處理。

2 根據(jù)實際負(fù)載和后備時間配電池

根據(jù)實際負(fù)載配置電池可節(jié)省投資，避免不必要的浪費；計算每只單元電池功率時，P為實際功率值，其他步驟相同。

電池計算一般性的方法如下

一 需要確定和知道的條件：

1 UPS容量S

2 UPS輸出功率因數(shù)PF

3 UPS直流關(guān)機電壓Udcmin

4 電池供電時UPS效率η

5 環(huán)境溫度15-25℃

6 UPS額定直流電壓U

7 每串電池單體電池個數(shù)N ( U=2*N)

8 所需要的后備時間

9 準(zhǔn)備選用的電池型號

10該型號電池資料(需要單體電池恒功率放電時間表)

二 計算：

1 求單體電池放電終止電壓＝Udcmin / N

2 求電池需要提供的總功率P＝S ×PF /η

3 求每個單體電池（2V）需要提供的功率P1＝P/N

以下2步視需要計算

4 求每個電池組（12V）需要提供的功率，如P2＝6*P/N

5 求每個電池組（6V）需要提供的功率，如P3＝3*P/N

注：4 5 是在所提供的電池放電功率表是以每12V或每6V的情況下時才需要。

三 對照電池資料確定電池型號和數(shù)量：

根據(jù)以上計算結(jié)果，對照電池資料選擇合適的電池。

電池資料中有多個表格，各表格對應(yīng)不同的終止電壓，我們所需要的表格應(yīng)由上面計算出的Udcmin /N數(shù)值，即單體電池放電終止電壓來確定。根據(jù)放電時間和所需功率確定對應(yīng)的電池型號。

如果電池資料中也提供了6V和2V的表格,也可以根據(jù)自己的意愿選擇單體2V或6V的電池。

09

UPS的日常維護：

以下項目在UPS調(diào)試時，已由 工程師檢查過，但在日常巡檢中應(yīng)隨時注意檢查：

環(huán)境：

檢查是否有可能阻塞UPS維護通道以及通風(fēng)通道的雜物（盒子、包裝箱或設(shè)備等）；

檢查室內(nèi)通風(fēng)是否正常，UPS的進風(fēng)口和出風(fēng)口是否被雜物或灰塵堵塞；

檢查UPS機殼以及其他輔助柜是否已經(jīng)可靠接地。

房間的類型：

應(yīng)注意檢查是否存在以下隱患：

UPS嚴(yán)重積塵；

有腐蝕性氣體或房間內(nèi)相對濕度很高；

UPS上方有水管，噴淋裝置等；

UPS室的排水（特別是安裝于地下室內(nèi)）；

房間內(nèi)可能產(chǎn)生導(dǎo)電的粉塵，如碳粉，金屬粉末等；

室內(nèi)溫度受室外溫度的影響很大（變化劇烈）。

溫度的升高同時也會影響UPS機內(nèi)電解電容的壽命。如果UPS室受外界環(huán)境影響，請?zhí)貏e注意溫度差的影響；

測量溫度：

如果安裝環(huán)境的檢查結(jié)果正常，則測量房間的溫度（環(huán)境溫度將決定UPS及其電池是否運行在最優(yōu)的條件下）。

使用要點：

常見UPS可在35攝氏度的環(huán)境溫度下連續(xù)運行，或在40攝氏度的環(huán)境溫度下最長連續(xù)運行8個小時；

超過25攝氏度時，電池、交流直流電容以及風(fēng)扇等部件的使用壽命將顯著減少。

房間的通風(fēng)：

首先注意房間通風(fēng)的類型，包括：自然通風(fēng)，空調(diào)或強制通風(fēng)；

檢查：

空調(diào)或風(fēng)扇的溫度閥值的設(shè)定；

檢查UPS底部進風(fēng)口通風(fēng)是否通暢；

如果UPS室還需安裝其他設(shè)備，應(yīng)注意要考慮其熱損耗和房間的通風(fēng)。

通風(fēng)結(jié)構(gòu)和布局：

UPS具有后背排風(fēng)和頂部排風(fēng)兩種排風(fēng)方式。

頂部排風(fēng)可靠墻安裝，但是為了方便維護，建議留有一定的安裝距離。

房間的潔凈度：

如果房間里灰塵很大，應(yīng)立即進行清掃（注意：UPS機內(nèi)的清潔度直接取決于UPS室的清潔度）。

提高UPS清潔度的措施：安裝過濾網(wǎng)，安裝空調(diào)系統(tǒng)，室內(nèi)加壓，地板刷漆

UPS的維護使用技術(shù)及典型故障的處理：

目檢：

檢查UPS外殼、內(nèi)部防護擋板均完好，且沒有遺失。

清除堆放在UPS上的雜物或設(shè)備。

檢查設(shè)備使用手冊是否丟失。

檢查UPS的潔凈程度。

電氣環(huán)境：

檢查電纜的線徑是否符合安裝手冊中的要求，或滿足長期連續(xù)以額定電流運行的要求。

電纜線徑的選擇取決于：電流的大小；允許的電壓降落。

50或60赫茲交流電路：3%；

直流電路：1%。

電纜允許的溫升，取決于：電纜材質(zhì)：銅或鋁；電纜的擺放。

確定UPS上線和下線斷路器的位置，各斷路器應(yīng)有標(biāo)記或貼標(biāo)簽；

注意觀察在操作斷路器前是否還有其他的限制條件；

檢查斷路器的容量是否與安裝手冊中的相符并進行了正確的整定；（人身沒有保護，斷路器沒有選擇性，電纜過熱，斷路器頻繁跳閘）

使用要點：

優(yōu)先選用主輸入與旁路輸入分離的供電方式；

優(yōu)先選用高質(zhì)量的市電為UPS供電。

典型故障：

UPS整流器故障導(dǎo)致負(fù)載供電中斷：

電池放不出電（蓄電池壽命過早到期）。

旁路超限：

UPS由發(fā)電機供電，引起頻率或電壓超限；市電電壓超限，

問題一：主輸入與旁路為同一路電，旁路電壓報超限而整流器運行正常；

問題二：旁路電壓在容限范圍以內(nèi)，而旁路依然報電壓超限

旁路電壓超限時的影響：UPS的切換將引起負(fù)載供電中斷；此時，應(yīng)注意控制負(fù)載。

電氣測量：

測量工具：數(shù)字萬用表和示波器。

一般巡檢可參考顯示屏給出的測量值。

故障：整流器故障的檢測。

接地：

了解UPS上線、下線的接地制式

檢測零地電壓：UPS對零地電壓不作調(diào)整。

典型故障：

UPS輸出零地電壓高；（與UPS無關(guān)）；

由于操作不當(dāng)導(dǎo)致負(fù)載服務(wù)器電源板燒毀。（在UPS維護測試過程中應(yīng)特別注意零線的狀態(tài)）

零地電壓升高的原因：

三相負(fù)載不平衡或負(fù)載富含諧波成分；“保護接零”和“保護接地“混接；零線電阻大或零線開路。

“保護接零”和“保護接地”混接：

UPS內(nèi)部組件的檢測：

將負(fù)載不間斷切換至由維修旁路供電，UPS完全下電后進行檢查：

是否有過熱現(xiàn)象；金屬部分是否氧化；

檢查不同的模塊之間，電路板之間的連接，采樣線、扁平電纜等的連接；

檢查變壓器、電抗器和電解電容的外觀

檢查功率連線的連接是否牢靠，避免接觸不良引起的電纜局部過熱損壞甚至UPS宕機。在不能停電檢查的情況下，應(yīng)使用紅外線探測儀測量連接頭的溫度。

UPS的潔凈度：

檢查UPS內(nèi)部及各個部件是否有積塵，必要時應(yīng)進行UPS內(nèi)部除塵。

UPS應(yīng)定期進行除塵；除塵后應(yīng)注意檢查各部分的連接以及插接部件是否有松動。

UPS內(nèi)部灰塵積累過多的危害在于：

機械器件或分?jǐn)嗥骷墓收希?/p>

影響散熱，危及系統(tǒng)的可靠性；

減小絕緣間距。

溫度：

檢測電池室的溫度；電池室的最優(yōu)溫度為15-25攝氏度。

使用要點：

電池建議安裝在有空調(diào)的房間，房間的溫度保持在15-25攝氏度；超過25攝氏度時，溫度每升高10度，電池的壽命縮短一半。

電池的外觀檢查：

檢查電池是否鼓脹，有裂紋或滲液；

檢查電池的連接頭是否松動或有腐蝕現(xiàn)象；

檢查電池極柱是否嚴(yán)重被氧化或損壞；

對損壞現(xiàn)象進行評估，采取必要的措施。

檢查電池組的絕緣：

斷開電池斷路器，分別測量電池正負(fù)極與電池柜（架）的金屬支架之間的電壓。

電池的參數(shù)：

例如：

品牌：

后備時間：10 mn；

類型：M2AL 12-100；

容量：100Ah；

電池只數(shù)：2×32；

調(diào)試時間 (1)：15/07/00；

（1）指整組電池的最初安裝時間

注意電池的壽命以及顯示屏上的電池后備時間。

電池電壓的測量：

檢測電池單體數(shù)量是否與充電電壓（直流母線電壓）相匹配：

合適的浮充電壓；

向后面的負(fù)載（逆變器）供電的要求。

在進行電池電壓測量時應(yīng)確保：

對于后備時間為10分鐘的電池至少應(yīng)充電5個小時以上；

對于后備時間為30分鐘的電池至少應(yīng)充電8個小時以上。

查找有問題的電池：

用專用測量儀器測量電池的內(nèi)阻

24Ah，小于12毫歐；

65Ah， 小于8毫歐。

使用放電器測量每塊電池放電時的端電壓

小于9V，電池?fù)p壞。

測量電池端電壓：

前提：充電器正常運行，并假定充電器的電壓是正確的。

計算電池組充電電壓：U = Nc×Uc

Nc：電池單體的數(shù)量

Uc：每個電池單體的電壓

計算每塊電池的電壓：Uth = Utotal/N

N 電池的只數(shù)

測量每塊電池的電壓Un：

計算電壓差 (Uth-Un)；

如果電壓差 ＞+ 或-6%，則該塊電池可能損壞。

放電測試：

電池放電曲線：通常為恒功率放電……

電池放電測試應(yīng)當(dāng)在確保負(fù)載安全的前提下進行：

已經(jīng)用內(nèi)阻儀或放電器對電池進行了檢測；

或使用UPS自帶的電池自動檢測功能。

使用要點：

斷開UPS主路輸入斷路器Q1進行日常電池放電維護；

進行電池放電測試同時也測試了以下內(nèi)容：

帶載充電測試。

獲得較為準(zhǔn)確的實際后備時間。

充電檢測：

充電電流限流為0.1C10

避免電池大電流充電；

避免在高溫下進行浮充電；

錯誤的觀點：

充電電壓越高越好；

免維護電池不用維護；

溫度補償可以避免熱失控。

電池的使用：

維護是影響電池使用壽命的一個非常重要的參數(shù)。

電池的維護：

定期充放電；

定期檢查電池以及電池室的狀態(tài)（溫度，通風(fēng)等）；

當(dāng)電池壽命快到期時，應(yīng)提早作好更換所有電池的準(zhǔn)備；壽命已過期的電池應(yīng)當(dāng)及時更換；

不同的電池（容量，品牌、參數(shù)）不能混合使用，并且各組電池所處環(huán)境應(yīng)盡可能一致；

電池的并聯(lián)組數(shù)應(yīng)限制在4組，最多不超過6組。

每日：堅持每日巡視，記錄UPS狀態(tài)和主要電氣參數(shù)；

每季度：電池定期充放電，活化電池；

每年：1-2次維護保養(yǎng)。

每5年：更換交直流電容、風(fēng)扇等備件；根據(jù)實際情況更換電池。

故障處理：

準(zhǔn)確定位故障現(xiàn)象：

故障發(fā)生時應(yīng)首先判斷是UPS系統(tǒng)本身有問題還是外圍配電系統(tǒng)或環(huán)境出現(xiàn)了問題；是UPS主機出了問題還是電池組有問題；是UPS正常報警還是UPS出現(xiàn)了故障。

報修時應(yīng)如實、準(zhǔn)確、詳盡地反映故障現(xiàn)象；

與工程師的有效溝通有利于對故障的準(zhǔn)確判斷，縮短維修時間；

故障發(fā)生后切忌盲目加電重新啟動；

盲目地加電重啟將擴大故障范圍，引起不必要的損失；

對UPS的操作必須嚴(yán)格按照操作手冊進行，UPS的維修必須由廠商認(rèn)可的技術(shù)人員完成。

嚴(yán)禁憑經(jīng)驗操作UPS；嚴(yán)禁根據(jù)其他品牌UPS操作規(guī)程或經(jīng)驗操作UPS。

UPS系統(tǒng)的應(yīng)急方案：

1，熟悉UPS的操作，特別是維修旁路的操作。

2，能夠清楚的描述出UPS的狀態(tài)（電壓、電流、電池電壓、后備時間、報警信息、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖的狀態(tài)）。

3，熟悉UPS電源廠家的服務(wù)電話。

4，提前巡檢，消除隱患（特別是潛在的隱患，電池、電容、風(fēng)扇等）。

5，機房環(huán)境的維護。

10

UPS電源的廠商

1. 山特（SANTAK）

公司背景：山特電子（深圳）有限公司，專業(yè)從事不間斷電源（UPS）開發(fā)、生產(chǎn)及經(jīng)營的國際性廠商。

產(chǎn)品特點：產(chǎn)品范圍廣泛，從后備500VA到在線640kVA大功率并機系列，能滿足不同行業(yè)用戶的需求。

市場表現(xiàn)：在國內(nèi)UPS市場中占據(jù)重要地位，產(chǎn)品質(zhì)量和性能穩(wěn)定可靠。

2. APC（美國電力轉(zhuǎn)換集團）

公司背景：創(chuàng)立于1981年，全球行業(yè)領(lǐng)先品牌，全球最大的UPS供應(yīng)商之一。

產(chǎn)品特點：提供網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵物理基礎(chǔ)設(shè)施（NCPI）全線產(chǎn)品，包括UPS、機柜等。

市場表現(xiàn)：在全球范圍內(nèi)享有高度聲譽，服務(wù)于數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)、建筑及工業(yè)市場。

3. 艾默生Emerson

公司背景：始于1890年美國，艾默生電氣（中國）投資有限公司。

產(chǎn)品特點：在過程管理、工業(yè)自動化、網(wǎng)絡(luò)能源等領(lǐng)域提供創(chuàng)新性解決方案。

市場表現(xiàn)：在UPS及相關(guān)領(lǐng)域擁有強大的技術(shù)實力和市場份額。

4. EATON伊頓

公司背景：創(chuàng)立于1911年美國，全球領(lǐng)先的多元化工業(yè)產(chǎn)品制造商。

產(chǎn)品特點：提供電氣控制、電力分配、不間斷電源等產(chǎn)品和服務(wù)的全球知名動力管理公司。

市場表現(xiàn)：在UPS市場中占據(jù)一定份額，產(chǎn)品和服務(wù)廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。

5. 科華KELONG

公司背景：屬于廈門科華恒盛股份有限公司，中國本土較大的高端UPS制造商和提供商之一。

產(chǎn)品特點：以研究電力電子技術(shù)為核心，提供高標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)中心解決方案和成熟的智慧電能綜合性解決方案。

市場表現(xiàn)：在高端電源（UPS）市場中表現(xiàn)突出，市場份額位居全國前列。

6. 科士達(dá)KSTAR

公司背景：深圳科士達(dá)科技股份有限公司，中國大陸本土規(guī)模較大的UPS研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)之一。

產(chǎn)品特點：機房一體化系統(tǒng)集成制造商，中國領(lǐng)先的新能源電力轉(zhuǎn)換技術(shù)創(chuàng)新廠商。

市場表現(xiàn)：在市場上享有較高知名度，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。

7. EAST易事特

公司背景：易事特集團股份有限公司，智慧城市和智慧能源系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商。

產(chǎn)品特點：專注于智慧城市、大數(shù)據(jù)、智慧能源及軌道交通等新興產(chǎn)業(yè)投資、建設(shè)與發(fā)展。

市場表現(xiàn)：在UPS市場中具有一定影響力，為客戶提供全面的解決方案。

8. 臺達(dá)DELTA

公司背景：臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司，全球著名交換式電源供應(yīng)器產(chǎn)品廠商。

產(chǎn)品特點：全球電力電子產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，提供高品質(zhì)的UPS產(chǎn)品。

市場表現(xiàn)：在市場上享有良好口碑，產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠。

9. 華為HUAWEI

公司背景：華為技術(shù)有限公司，全球領(lǐng)先的信息與通信技術(shù)解決方案供應(yīng)商。

產(chǎn)品特點：UPS解決方案聚焦可靠、高效、易用、智能的設(shè)計理念，為客戶提供最佳供電解決方案。

市場表現(xiàn)：在UPS市場中表現(xiàn)強勁，特別是在數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢。

10. 其他廠商

此外，還有如英威騰（INVT）、維諦技術(shù)（Vertiv）、志成冠軍（CHESHING）等廠商也在UPS市場中占據(jù)一定份額，各自具有獨特的技術(shù)優(yōu)勢和市場份額。

綜上所述，UPS電源的廠商眾多，各自在技術(shù)實力、市場份額、產(chǎn)品特點等方面存在差異。用戶在選擇UPS電源時，應(yīng)根據(jù)自身需求和實際情況進行綜合考慮和選擇。

供應(yīng)商A:山特電子(深圳)有限公司 - 山特官方網(wǎng)站

1、產(chǎn)品能力

（1）選型手冊

（2）主推型號1:ARRAY 3A3 PT 系列（25kVA～200kVA)

對應(yīng)的產(chǎn)品詳情介紹

ARRAY 3A3 PT 系列（25kVA～200kVA) 是山特新型的三進三出模塊化 UPS，采用全數(shù)字化控制技術(shù)，為數(shù)據(jù)中心機房提供安全、可靠、穩(wěn)定、環(huán)保的不間斷電源，與山特的PPM 精密配電柜和 ARRAY 系列服務(wù)器機柜的組合，為客戶提供一體化、一站式的基礎(chǔ)電源解決方案。

2、支撐

（1）技術(shù)產(chǎn)品

技術(shù)資料

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審核編輯 黃宇