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1、UPS系统讲座,四期生产准备办 电气专业学习小组,UPS系统结构图UPS主机柜实物图UPS系统组件功能说明UPS系统典型操作,手动旁路开关,旁路电源,主回路电源,UPS输出,UPS输出开关,逆变器,整流器,逆止二极管,直流电源,自动旁路开关,整流器隔离 变压器,逆变器隔离 变压器,静态开关,直流开关,主回路开关,同步接触器,旁路接触器,逆变接触器,主电源开关,直流开关,自动旁路开关,手动旁路开关,输出开关,可控硅,静态开关,逆变器,整流器,1、整流器整流器的功用是为逆变器提供波纹很小的直流电压。整流器由隔离变压器、可控硅整流元件、输出滤波器和相应的控制板组成。该整流器为六脉冲三相桥式全控整流器
2、，其原理为：通过触发信号控制可控硅的触发控制角来调节平均直流电压。输出直流电压经整流器电压控制板所检测，并将测量电压和给定值进行比较产生触发脉冲，该触发脉冲用于控制可控硅导通角维持整流器输出电压在负载变动的整个范围内保持在容许偏差之内，整流器输出直流电压设定在246V。 输出滤波器用来减少整流器输出的波纹系数，该滤波器是由一个电感线圈组成的。控制板用来提供触发可控硅的脉冲，脉冲的相位角是可控硅输出电压的一个函数。控制板把整流器输出的电压量与内部的给定量相比较产生一个误差信号，该误差信号用于调整可控硅整流器的导通角。若整流器的输出电压降低，控制板产生的信号去增加可控硅的导通角，从而增加整流器的输
3、出电压至正常值，反之亦然。,2、逆变器逆变器由逆变转换电路、滤波和稳压电路、同步板、振荡板等部分组成。 功能：把直流电变换成稳压的符合标准的正弦波交流电，并具有过载、欠压保护。 逆变转换电路由四个可控硅和换向电容、电感等组成，通过控制四个可控硅交替动作，将直流电转换为方波，然后通过谐波滤波和稳压输出稳定的交流电。同步板的作用是将逆变器的输出和旁路输入的正弦波相位和频率进行比较，并通过振荡板控制逆变器的输出，使逆变器的频率、相位和旁路输入电压的频率和相位相同，从而保持逆变器和旁路电源同步。通过频率检波器检验逆变器输出和旁路电源输入的频率是否足够接近以致于同步，相位检验电路检查同频和同相条件是否存
4、在，来判断是否允许和旁路电源进行切换。 在正常情况下，逆变器和旁路电源必须保持同步，并按照旁路电源的频率输出。当逆变器的输出和旁路电源输入频率之差大于0.7Hz时，逆变器将失去同步并按自己设定的频率输出，如旁路电源和逆变器输出的频率差回到小于0.3Hz时，逆变器自动地以每秒1Hz或更小的频差与旁路电源自动同步。 逆变器内部的振荡器通过提供可控硅的选通信号，产生合适频率的方波选通脉冲以控制电源开关电路，产生一个频率为50Hz的矩形波（方波），经过滤波和稳压电路进行滤波整形后，形成正弦波（频率为50Hz）。 当逆变器输出发生过电流，过电流倍数为额定电流的120%时，自动切换至旁路电源供电。当直流输
5、入电压176V时逆变器自动停止工作，并自动切换至旁路电源供电，防止逆变器在低压情况下运行而发生损坏。,3、静态开关静态开关由一组并联反接可控硅和相应的控制板组成。由一控制板控制可控硅的切换，当逆变器故障或过载时，会自动切至旁路电源运行并发出报警信号，总的切换时间不大于4ms。逆变器恢复正常后，经适当延时切回逆变器运行，切换逻辑保证手、自动切换过程中连续供电。,当C1失电、C2得电时，上方通道 开放，下方通道闭锁，UPS由旁 路供电，逆变经静态开关可控硅 跟踪。,当C1得电、C2失电时，上方通道 闭锁，下方通道开放，UPS由逆 变供电，旁路经静态开关可控硅 跟踪。,C1：逆变接触器 C2：旁路接
6、触器,4、逆止二极管逆止二极管的额定电流能长期承受逆变器的最大输入电流。逆止二极管的反向峰值电压不小于1500V。,5、手动旁路开关手动旁路开关用于当逆变器检修时将逆变器输出切换至旁路电源。手动旁路开关必须具有先合后断的性能。当复归时应先经过同步再将电源由旁路电源切至工作电源。手动旁路开关有2个位置：ON、OFF。 ON：负载由手动旁路供电。静态开关和负载母线隔离，静态开关和旁路电源隔离，逆变器同步信号切断。可对UPS进行检测，或停电维护。 OFF：负载由逆变器供电，静态开关随时可以自动切换。为正常工作状态。 确认以下条件都满足才能合此开关： 1）确认失电UPS输出开关Q002和手动旁路开关Q
7、03均在断开位置。 2）确认失电UPS母线上负荷开关全部断开。 3）确认失电UPS母线无故障。,6、旁路隔离稳压柜包括旁路隔离变压器、旁路稳压调压器、伺服电机控制回路。调压有自动和手动两种方式。 隔离变压器的作用是防止外部高次谐波进入UPS系统。调压变压器的作用是把保安段来的交流电压自动调整在规定范围内。调压变压器由单相调压变压器、单相补偿变压器、传动机构、电刷接触系统、控制系统和箱体等组成。 补偿变压器TB：当一次线圈上所加电压的大小和极性发生变化时，能使串联在负载回路上的二次线圈产生幅值和极性可变的补偿电压的变压器。 调压变压器PTV：调压变压器是一台能自动调节二次电压的单相自耦式变压器。
8、它具有两对能自动对称滑动的电刷，伺服电机经链条带动电刷沿自耦式变压器圆筒式绕组的裸露部分（滑道上）滑动，平稳的调节二次电压，以达到改变补偿电压，维持输出电压稳定。 调压变压器稳压原理：若不计变压器的阻抗压降，当输入电压增加时，补偿电压也相应改变，使输出电压保持不变。 稳压过程：根据输出电压的变化，由电压检测单元采样，检测并输出信号控制伺服电机转动，带动调压变压器PTV上的电刷组滑动，调节调压变压器二次电压，以改变补偿变压器的极性和大小，实现输出电压自动稳定在稳压精度允许的范围内，从而达到自动稳压的目的。,1、UPS装置的投入：1）检查UPS装置各部件良好，UPS装置输出开关在“分”位置， 手动
9、旁路开关在“分”位置。 2）合上UPS装置旁路输入开关。 3）检查UPS装置旁路自检正常。可以通过参数和指示灯来判断 4）合上UPS装置交流输入开关。 5）检查UPS装置工作电源回路自检正常。可以通过参数和指示灯来判断 6）合上UPS装置直流输入开关。 7）检查UPS装置直流回路自检正常。可以通过参数和指示灯来判断 8）确认在自检完毕后LCD 面板上显示UPS OFF。 9）在控制面板上按下开机/关机按钮一次。 10）检查LCD窗口显示输出电压正常。 11）确认逆变器指示灯亮起。 12）合上UPS装置输出开关，UPS 可以带负载运行。,2、UPS装置的停运1）拉开UPS装置所接的所有负荷。 2
10、）在控制面板上连按开机/关机按钮二次 。（第一次显示为是否关机，第二次为确定） 3）检查UPS装置已停运。 4）拉开UPS装置输出开关。 5）拉开UPS装置交流输入开关。 6）拉开UPS装置直流输入开关。 7）拉开UPS装置交流旁路输入开关。,3、由UPS装置供电切换至手动检修旁路供电的步骤1）确认前面板上的SYNC（同步灯） 和BYPASS（旁路正常） 指示灯是绿色的。（如果不是，那么UPS就不能进入旁路供电模式）； 2）连按2 次旁路/逆变器切换按钮将UPS 转到旁路供电模式； 3）确认B/P（旁路供电）灯点亮（红色）； 4）合上MAINT. BYPASS（手动检修旁路）开关； 5）拉开U
11、PS装置OUTPUT（输出）开关； 6）在控制面板上连按开机/关机按钮二次。（第一次显示为是否关机，第二次为确定） 7）检查UPS装置已停运。 8）拉开UPS装置交流输入开关。 9）拉开UPS装置直流输入开关。 10）拉开UPS装置交流旁路输入开关。,4、由手动检修旁路供电切换至UPS装置供电的步骤1）确认UPS装置OUTPUT输出开关在“分”位置； 2）合上UPS装置旁路输入开关。 3）检查UPS装置旁路自检正常。可以通过参数和指示灯来判断 4）合上UPS装置交流输入开关。 5）检查UPS装置工作电源回路自检正常。可以通过参数和指示灯来判断 6）合上UPS装置直流输入开关。 7）检查UPS装
12、置直流回路自检正常。可以通过参数和指示灯来判断 8）确认在自检完毕后LCD 面板上显示UPS OFF。 9）在控制面板上按下开机/关机按钮一次。 10）检查LCD窗口显示输出电压正常。 11）连按2 次旁路/逆变器切换按钮将UPS 转到旁路供电模式；（第一次显示为是否切为旁路运行，第二次为确定） 12）确认B/P（旁路供电）指示灯点亮（红色）； 7） 合上UPS装置OUTPUT（输出）开关； 8）拉开MAINT. BYPASS（手动检修旁路）开关； 9）按1 次旁路/逆变器切换按钮将UPS 转到逆变器供电模式（直接切换） 10）确认前面板上的INV（逆变器）指示灯点亮（绿色）。 警告：严禁在UPS 非旁路供电的模式下操作MAINT. BYPASS 开关 （B/P（同步）指示灯红灯点亮的情况下才可操作）。,
