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1、UPS系统,2019/10/14,一.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,一. UPS系统简介,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
2、间断供电的交流不停电电源（简称UPS），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。,为什么需要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,2019/10/14,一，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 直接损失以每分钟5000-100000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5
3、00名企业中，平均每年会遭遇9次计算机故障。,为什么需要UPS ？,2019/10/14,2，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 ？,2019/10/14,二，电源污染严重影响网络安全和运行效率!,为什么需要UPS ？,2019/10/14,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 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,为什么需要
4、UPS ？,2019/10/14,信息网络时代对UPS产品提出的新要求,高可靠！,低污染！,易维护！,网络监控！,为什么需要UPS ？,2019/10/14,1、 不停电功能 解决电网停电问题 2、 交流稳压功能 解决网压剧烈波动问题 3、 净化功能 解决电网与电源污染问题 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 ？,2019/10/14,使用UPS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,The UPS solution,2019/10/14,UPS的分类,按其工作原理分 UPS电源可分为后备式、在线式以
5、及在线互动式三种。 (1) 后备式UPS 平时处于蓄电池充电状态，在停电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UPS也被称为离线式UPS。 后备式UPS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UPS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至10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10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UPS一般只能持续供电几分钟到几十分钟，主
6、要是让您有时间备份数据，并尽快结束手头工作，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UPS。,2019/10/14,2019/10/14,(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
7、十几个小时的，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。,2019/10/14,2019/10/14,(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的保护功能较强，逆变器输
8、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。,2019/10/14,2019/10/14,常见UPS产品种类：不同UPS的比
9、较,2019/10/14,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。,2019/10/14,(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
10、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。,2019/10/14,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。,2019/10/14,其他分类 此外,UPS的分类还有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
11、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）。,2019/10/14,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UPS（Uninterrupt Power System）一般采用双变换模式。,2019/10/1
12、4,2019/10/14,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扰、稳压、稳频以及零转换时间。,2019/10/14,UPS原理图,2019/10/14,2、设备结构及特点,索克曼MAS
13、TERYS 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
14、。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。,2019/10/14,2.5 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/
15、3),2019/10/14,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,2019/10/14,1 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
16、和逆变指示灯亮（绿色）。,五. UPS系统操作,2019/10/14,1.2 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）。,2019/10/14,1.3 电池供电模式 当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）。,2019/10/14,1.4 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，
