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1、 .天津电子信息职业技术学院暨国家示范性软件职业技术学院网络供配电施工与管理课程论文论文题目： UPS的使用与维护 姓 名： 顾英男（10） 系 别： 网络技术系 专 业： 网络技术 班 级： 网络S13-1 指导教师： 曹 伟 设计时间：2014年12月22日 至2014年12月26日目 录一、摘要、关键字3二、UPS概述4(一)、基本组成4(二)、基本分类4(三)、UPS电源品种4三、UPS电源系统设计7(一)、UPS电源系统的基本组成和配套的相关设备7(三)、电源和UPS输入7(三)、UPS方案设计7四、UPS的安全使用和检修12(三)、UPS电源基本操作12(三)、UPS电源系统使用注
2、意事项12(三)、日常维护与检修14五、参考文献15一、摘要：随着科学的发展社会的进步，一些重要用户的关键设备如互联网数据中心、银行清算中心、证券交易系统、通信网管中心等，要求提供高质量的无时间中断的交流电源。根据我国国家标准GB2387-89 规定，对于需要配置不间断电源的计算机房提供的交流电源至少应满足：380V/220V、50HZ、三相五线制、电压波动小于+-5%、频率波动小于+-0.5%、波形失真小于+-5%。此外可能产生的任何瞬态供电中断应控制在5 ms 以内。一般的微机和服务器所允许的瞬态供电中断时间在8 至10ms 的范围。若超过此范围，就会造成微机进入误动作或自检程序，从而造成
3、正在运行的数据或程序被破坏和丢失的不利局面。另外过频的瞬态中断引起的峰值高达400V 左右的瞬态干扰是造成服务器产生偶发性自动关机的重要原因之一。而且，电网故障停电，电网电压下陷与浪涌，电网持续欠压与过压，电网高频噪音，电网频率波动，电网谐波污染以及电网遭雷击等各种因素对电网上的用户造成了很大的损害。因此寻找一种“干净”的不中断的电源系统将非常必要。UPS（UninterruptiblePowerSystem），即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS将市
4、电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时，UPS立即将机内电池的电能，通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS设备通常对电压过大和电压太低都提供保护关键词：（ups，不间断电源，安全使用）二、UPS概述(一)、基本组成：UPS由整流模块、逆变器、蓄电池、静态开关等部件组成，除此还有间接向负载提供市电（备用电源）的旁路装置。(二)、基本分类(1)按输入输出相数分：单进单出、三进单出和三进三出UPS。(2)按功率等级分：微型（3KVA）、小型（3KVA10KVA）、中型（
5、10KVA100KVA）和大型（100KVA）。(3)按输出波形的不同分：可分为方波和正弦波二种。(4)按电路结构形式分：有后备式、在线互动式、三端口式（单变换式）、在线式等。(三)、UPS电源品种 ：(1)后备式UPS特点：结构简单、价格便宜、噪声低，但绝大部分时间，负载得到的是稍加稳压处理过的“低质量”正弦波电源。(2)在线互动式UPS 特点：市电供电正常时，负载得到的是一路稳压精度很差的市电电源；市电不正常时，逆变器/充电器模块将从原来的充电工作方式转入逆变工作方式。这时由蓄电池提供直流能量， 经逆变、正弦波脉宽调制向负载送出稳定的正弦波交变电源(3)三端式UPS特点：为双磁分路结构，每
6、个初级绕组和次级绕组都有一个磁分路，并接电容可与每一个磁路组成LC谐振回路，当达到谐振点时，构成饱和电感，使次级工作于饱和区，若初级输入电压变化时，次级输出电压恒定不变，实现了稳压的目的。(4)双变换在线式UPS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(5)Delta变换型UPS 特点：成功地将串联交流稳压控制技术与脉宽调制技术相结合 ，共有四条供电通道向用户的负载供电 。Dalta变换式，市电正常时，85能量有市电直接提供，15能量有一个逆变器提供，当市电异常时，100能量有电池提供。无法解决市电上的谐波污染，比如：频率异常、浪涌、噪声等，将直接输入到重要负
7、载。三、UPS电源系统的设计 UPS电源系统是整个计算机机房中最核心设备的供电保障系统。因此 UPS电源系统的结构设计、设备选型直至调试安装的质量，关系到整个负载系统的安全运行。(一)、 UPS电源系统的基本组成和配套的相关设备UPS电源系统包括 UPS和与 UPS相配套的输入输出设备，参见图 2-3，该图以最普遍应用的双转换式 UPS为例，介绍目前10kVA以上最常用功率的 UPS。(二)、 电源和 UPS的输入事实上，一台 UPS至少具有一路或两路输入：主交流输入，由主电源提供；旁路交流输入，由备用电源提供。但在一般情况下，旁路输入也可通过单独的电缆与主电源输入取自同一个主低压开关柜。建议
8、将 UPS的主交流输入和旁路交流输入同时连接到主电源或备用电源上，由主低压开关柜中的两个独立的断路器分别供电，因为这样会增加整个系统的可靠性。然而，如果主低压开关柜中不能提供两路分离的电源时，将两路交流输入（主输入和旁路输入）合并连接到主电源上也是可行的 (三)、UPS方案设计1、UPS主机的选择考虑到UPS主要为服务器等数据通讯设备提供后备电源，根据用户需求，对服务器等重要设备提供为1个小时的供电时间。机房的负载约40KVA，按照用户现场最大负载计算，考虑到UPS运行的效率在80%左右，需要选择48KVA的UPS机头。本设计为新装48KVA UPS相结合，对机房设备进行供电。根据以上需求，我
9、们为用户选用了ISX48KVA UPS电源，标准配置输出隔离变压器，降低共模干扰，最大程度提高系统的可靠性；电池采用铅酸免维护电池。2、后备电池的选择机房新建UPS所供负载大约40KVA，需要采用48KVA的UPS机头。48KVA的UPS机头充电电压为384V，需要选用12V单体电池为384/12=32只。根据方案需求我们为机房电源解决方案配备的UPS系统采用ISX48KVA 三进三出在线式UPS ，配备天利电池12V100AH长寿命铅酸免维护电池，满足要求的服务器及网络设备延时1小时的需要。UPS后备时间计算方式如下：放电电流=S*COS/每组电池数*电池平均放电电压*逆变效率注释： UPS
10、输出功率48KVA ，S为实际负载约为40KVA，计算机负载功率因数COS为0.8，每组电池数为64，电池单体数为1，UPS逆变效率为0.95，当UPS单机负载40KVA时，在负载为计算机负载情况下，满足1小时电池后备工作时间共需12V100AH 64只的单体电池。3、UPS设备间布置及承重设计说明设备的重量需要放置的设备包括APC UPS一套（含主机和电池等），具体电池数量、重量见下表。1) 新增 UPS主机柜的重量及体积：名称配置说明数量重量（kg）UPS主机柜48KW1440电池12V100AH6440kg/块每个电池柜放置16块电池，重量共计790kg（含柜子）。有4个电池柜。每个电池
11、柜的底面积（深宽mm）：0.90.80.72m2 设备间的散力架的铺设说明散力架采用50mmX50mm 5mm厚U型槽钢，焊接成7000X850mm的承重网，4个电池架排成一排与承重网焊接成一体。有效面积为5.95平方米。UPS设备的摆放说明 APC UPS按4个电池柜，每个电池柜放置16块电池，重量共计1000kg。占地面积（深宽mm）：0.450.4750.2375m2。APC配置有4个电池柜，每个电池柜放置16块电池，重量共计1000kg。占地面积（深宽mm）：0.90.80.72m2。设备重量总计：=440150x464043600公斤 承重总面积为： =7X0.85=5.95平方米单
12、位面积承重：=3600 / 5.95=605公斤/平方米。通过测算，UPS设备间敷设散力架后单位面积承重为605公斤/平方米，小于1500公斤/平方米。 专业资料机房配电系统在设计中，对计算机主机设备供电选用A级标准。机房计算机设备包括计算机主机、服务器、网络设备、通讯设备等，由于这些设备进行数据的实时处理与实时传递，关系重大，所以对电源的质量与可靠性的要求最高。设计中考虑采用UPS不间断电源，最大限度满足机房计算机设备对供电电源质量的要求。本次工程从大楼低压配电系统不同母线引来两路电源（市电1、市电2）至UPS室，在UPS室自动切换后给UPS供电。机房开关及配电柜选型建议采取塑壳开关，标准配
13、置有热磁及电子脱扣器，具有可调节LT（长延时）过负荷保护、ST（短延时）短路电流保护、INST（瞬时）电流保护。以上产品均符合IEC898，GB10963标准和CCC安全认证要求。选用低压空气断路器，分别负责对UPS电力系统和机房各用电设备的分配机房用电容量估算目前机房所有设备，包括服务器、交换机、路由器、PC机等负载约5kv，不超过6kv。机房计算机负荷：Ps=80kVA（暂估）机房空调负荷：Ps=30kW（暂估）机房照明负荷：Ps=10kW（暂估）本次施工需要的机具和检测设备见下表。工具清单序号设备名称单位数量备注1绝缘表个12万用表个13线滚子个14电工常用工具套15冲击电钻台1材料清单序号名 称规格型号单位数量备注1英威腾UPS120KVA台12九能电池12V150AH只80施工方案图 专业资料四、UPS的安全使用与检修1.Ups电源基本操作：-UPS开机加载步骤此步骤用于UPS开机加载，假设UPS安装调试完毕，市电已输入UPS。 （1）合静态旁路开关Q2 （2）合整流器输入开关Q1 （3）合UPS输出电源开关Q4 （4）手动合电池开关-UPS从正常运行到维护旁路的步骤负载从UPS逆变器切换到维修旁路，这在UPS需要维护时有用。负载由逆变器切换到静态旁路的操作过程如下： （1）关断UPS逆变器，负载切换到静态旁路。通常在主菜单上可以
