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1、不间断供电 电源UPS王翠娟UPS简述vUPS是不间断电源(Uninterruptible Power System)的英 文简称,是能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要 外部设备。UPS的作用v一、应急使用,防止突然断电而影响正常工作;v二、消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪 声和频率偏移等“电源污染”,改善电源质量,为系统提供高 质量的电源。UPS的分类v后备式v 后备式UPS具备了自动稳压、断电保护等UPS最基础也 最重要的功能,一般有10ms左右的转换时间,逆变输出的 交流电是方波。v 市电正常时:市电市电正常时:市电-负载负载vv 市电异常时:蓄电池市电异常时:蓄
2、电池-逆变器逆变器-负载负载v由于后备式UPS输出的交流电为方波,所以只能供电给电容 型负载(电脑、监视器等)UPS的分类v在线式v 在线式UPS结构较复杂,但性能完善,能解决所有电源 问题,其显著特点是能够持续零中断地输出净纯正弦波交流 电,能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题。v 市电正常时:市电市电正常时:市电-整流整流-逆变逆变-负载负载vv 市电异常时:蓄电池市电异常时:蓄电池-逆变逆变-负载负载v 由于在线式UPS输出的交流电为正弦波,所以可供电给任 何使用市电的设备。包括电容性负载(电脑、监视器等)、 电感性负载(打印机、复印件等)等UPS的组成vUPS是一种含有储能装置
3、,以逆变器为主要元件,稳压稳频输出的电源保护设备。主要由整流器、逆变器、蓄电池和静态开关等几部分组成。UPS的组成v整流器v整流器是一个整流装置,简单的说就是将交流(AC)转化 为直流(DC)的装置。v它有两个主要功能:第一,将交流电(AC)变成直流电( DC),经滤波后供给负载,或者供给逆变器;第二,给蓄 电池提供充电电压。因此,它同时又起到一个充电器的作用 ;UPS的组成v逆变器v通俗的讲,逆变器是一种将直流电(DC)转化为交流电( AC)的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成;UPS的组成v蓄电池v蓄电池是UPS用来作为储存电能的装置,它由若干个电池串 联而成,其容量大小决定了其维持
4、放电(供电)的时间。其 主要功能是:v 1.当市电正常时,将电能转换成化学能储存在电池内部 。v 2.当市电断开时,将化学能转换成电能提供给逆变器或 负载;UPS的组成以3C10KS型号为例,本系列采用20节额定 电压为12VDC相同规格容量的电池串联而成 。v电池线一端为插头用以连接UPS,另一端为 开放式三根线用以连接电池组。v电池正极接线:用褐线和蓝线并联v电池负极接线:用黑线和白线并联v接地线:使用黄绿接地线v连接电池时,在电池组和UPS之间安装一个直流空气开关。v将电池组开关置“OFF”,将二十个电池串联起来v电池线先接电池端(切不可先接UPS端。否则有电击危险)v将电池线插头接到U
5、PS电池插座即完成连接。vUPS先不接任何负载,先将输入电源线接好,然后将输入开 关置“ON”,将电池组开关置“ON”,UPS开始对电池组充电 。UPS的组成v静态开关v静态开关是一种无触点开关,由两个可控硅(SCR)反向并 联组成的一种交流开关,其闭合和断开由逻辑控制器控制。 当逆变器故障时,UPS自动切换为旁路运行,正因为是电子 开关,所以其动作速度极快,一般为微秒数量级的,对于负 荷来说,可以说是“不间断”的了 。v静态开关是UPS电源在执行主电源供电与逆变器供电切换操 作时的转换开关。UPS前面板示图UPS后面板示图UPS的操作方法接市电UPS开机v 1)确定电源正确后,先将输入开关置
6、“on”,此时风扇 会转,UPS经由旁路对负载供电,此时UPS工作于旁路模式 下;v 2)持续按开机键1秒以上,UPS开机,即开启逆变器;v 3)开机时UPS会先进行自检,此时面板上负载/电池指 示灯会全亮,从下到上逐一熄灭,几秒钟后逆变指示灯亮, UPS已处于市电模式下运行。若市电异常,UPS将工作在电 池模式下。UPS的操作方法v未接市电UPS直流开机v 1)确认电池开关置于on位置;v 2)无市电输入时持续按开机键1秒以上,UPS开机;v 3)开机时UPS会先进行自检,此时面板上负载/电池指 示灯会全亮,从下到上逐一熄灭,几秒钟后电池指示灯亮, UPS已处于电池模式下运行。UPS的操作方
7、法v有市电时UPS关机v 1)持续按关机键1秒以上,进行关机;v 2)关机时UPS进行自检,此时负载/电池指示灯会全亮 ,并从下到上逐一熄灭,逆变指示灯熄灭,此时UPS工作于 旁路模式下;v 3)以上执行完关机后,UPS仍有旁路输出,若要使 UPS无输出,只要将输入开关断开即可。此时UPS会先进行 自检,负载/电池指示灯会全亮并逐一熄灭,最后面板无显示 ,UPS无输出电压。UPS的操作方法v无市电时UPS直流关机v 1)持续按关机键1秒以上,UPS关机;v 2)关机时,UPS会先进行自检,此时负载/电池指示灯 全亮并逐一熄灭,最后面板无显示,UPS无输出电压;v 建议:开启UPS前,请将所有负
8、载关掉,待UPS转逆变 工作后,再开启负载电源,关掉UPS前,也请关掉所有负载 电源,再关UPS。运行模式v市电模式v市电模式下市电指示灯与逆 变指示灯会亮,负载指示灯 会根据所接的负载容量大小 而增减显示的数量。运行模式若电池指示灯亮,市电灯闪烁,则表示市电的电 压或频率已超出正常范围,UPS工作在电池模式 下; 若负载指示灯超过105%,它提醒您接了过多的 负载蜂鸣器会半秒叫一次,您应该将非必要负载 逐一去除,直到UPS负载量小于90%,过载警告 会自动消除;v注意:启动发电机,待其运行稳定后再将发 电机的输出电源接到UPS,输入端建议UPS 先空载投入,再逐一连入负载。运行模式v电池模式
9、v电池模式下运行时电池指示 灯与逆变指示灯亮。若接入 异常之市电,市电灯会同时 闪烁。电池容量指示灯会根 据电池容量的大小而增减显 示的数量。运行模式v在电池模式下运行时,蜂鸣器每隔4s鸣叫一次,若此时持续 按开机键1s以上,UPS执行消音功能,蜂鸣器不再鸣叫报警 ,再持续按开机键1s以上,报警恢复;v当电池容量减少时,亮着的电池容量指示灯数目会从下向上 逐步减少,当电池电压下降至预警电位时,蜂鸣器每秒鸣叫 一次,提示用户电池容量已不足,将会自动关闭UPS,应抓 紧进行负载操作并逐一去除负载。运行模式v旁路模式v在旁路模式下,市电指示灯 与旁路指示灯亮,负载指示 灯会根据所接负载容量大小 而增
10、减显示的数量。UPS 二分钟鸣一次。vUPS工作在旁路模式下时 ,不具后备功能。此时负载 所使用的电源是直接通过电 力系统供应的。运行模式v异常模式v在UPS运行过程中故障指 示灯亮则表示UPS处于异 常模式。 使用UPS的注意事项v 1)UPS的使用环境应注意通风良好,利于散热,并保 持环境的清洁。 v 2)UPS的输出负载控制在60%左右为最佳,可靠性最 高。 v 3)UPS带载过轻有可能造成电池的深度放电,会降低 电池的使用寿命,应尽量避免。 v 4)适当的放电,有助于电池的激活,如长期不停市电 ,每隔半年应人为断掉市电用UPS带负载放电一次,这样可 以延长电池的使用寿命。 v 5)UP
11、S放电后应及时充电,避免电池因过度自放电而 损坏。 蓄电池的维护与保养v (1)本系列UPS只需很少维护。标准机的电池为铅酸全 密封免维护型,只需经常保持充电以获得期望寿命。UPS在 同市电连接时,不管开机与否,始终向电池充电,并提供过 充、过放电保护功能;v (2)UPS电池每4-6个月充放电一次,每次充电时间不得 小于12小时,请注意须带50%以上的负载进行放电。v (3)正常情况下,电池使用寿命3-5年,如果发现状况不 佳、则必须提早更换;v (4)更换电池时,遵循数量一致,型号一致的原则;v (5)电池不应个别更换;UPS的保护技术v1.逆变器输出短路保护v当逆变输出电压的正弦波反馈信
12、号连续64ms无过零信号时 ,视为逆变输出短路,UPS关闭输出并报警;125 UPS的保护技术v2.逆变器输出电压保护kaoshiyongtiv当逆变器输出反馈电压连续80ms低于140V或高于276V时,视 为输出欠压或过压保护,UPS转至旁路模式,UPS长鸣并于面板 显示告警. 15UPS的保护技术v3.BUS过电压保护v当BUS电压的绝对值连续64ms超过440V时,UPS实施BUS 过电压保护,转入旁路并报警。 14UPS的保护技术v4.过温度保护 v当系统温度过高时,温度开关跳脱,使UPS转至旁路模式,UPS长鸣并于面板显示告警.16UPS的保护技术v 5、电池过压和欠压保护 当每个
13、电池电压高于15V时,视为电池过压,UPS自 动转入电池逆变状态,在电池电压下降到每个13.5V后, UPS重新回到原工作状态。市电异常,UPS转入电池逆变状 态,电池开始放电,蜂鸣器4秒鸣叫一次;当每个电池电压 下降到11V时,蜂鸣器每秒鸣叫一次;当每个电池电压下降 到10V时,UPS自动关机。UPS的保护技术v 6、负载保护 如果UPS在从旁路转入逆变输出前,当负载超过110%, UPS不能转入逆变输出,蜂鸣器每0.5秒鸣叫一次;如果开 机后负载加至110%130%,蜂鸣器每0.5秒鸣叫一次,UPS 在10秒后转入旁路;如果开机后负载加至130%以上,UPS会立即转入旁路。 UPS报警及提
14、示v山特UPS如发生异常情况会自动发出报警提示信号,通过蜂 鸣器鸣叫和灯号显示或监控软件提醒用户注意。v山特在线式蜂鸣器常见的鸣叫方式有5种,一般代表以下几 种含义:v四秒一叫:表示UPS工作在电池模式下。v一秒一叫:表示电池放电即将放尽。v半秒一叫:表示UPS过载。v连续叫(长鸣):表示UPS故障。v两分钟一叫:UPS运行在旁路模式,UPS没有开机。UPS指示灯报警故障含义v顺序:自上而下,红灯为1号灯,黄灯为2号灯,依 次类推至6号灯v 故障含义: 1-2号灯亮,并伴有长鸣 超载 1-3号灯亮,并伴有长鸣 充电器故障 1-4号灯亮,并伴有长鸣 BUS电压异常 1-5号灯亮,并伴有长鸣 逆变
15、异常 1-6号灯亮,并伴有长鸣 温度过高 1-2-5灯亮,并伴有长鸣 输出短路 1-2-6灯亮,并伴有长鸣 风扇故障或辅助电源故障 常见故障及解决方法技术问答故障原因解决方法 市电灯闪烁市电电压 或频率超出 UPS输入范围检查 市电,UPS工作在电池模式电池灯闪烁电池电压 太低检查电 池开关是否打开 电池放电时间 短电池充电不足给电 池重新充电UPS过载检查负载 水平,移去非关键性设 备 电池老化,容量下降更换电 池开机键按下后 UPS不能启动按开机键时间 太短按开机键一秒以上启动UPSUPS没有接电池或电 池电压 低连接好UPS电池,若电池电压 低 ,先行充电后再开机UPS内部故障厂家维修The EndThe End谢谢大家!谢谢大家!