UPS的原理及常見故障處理

1、梅蘭日蘭梅蘭日蘭UPSUPS的原理及常見故障處理的原理及常見故障處理2009年年11月月12日日w1.UPS的基礎知識的基礎知識UPS的定義的定義UPS的主要作用的主要作用UPS的基本組成的基本組成w2.UPS的基本運行原理的基本運行原理正常運行方式正常運行方式電池后備運行方式電池后備運行方式旁路運行方式旁路運行方式維修運行方式維修運行方式目錄w3.梅蘭日蘭梅蘭日蘭UPS梅蘭日蘭梅蘭日蘭 UPS的基本操作運行參數(shù)的基本操作運行參數(shù)梅蘭日蘭梅蘭日蘭UPS故障處理故障處理w4.UPS維護工作安全分析1. UPS的基礎知識的基礎知識wUPS的定義的定義UPS是英文是英文Uninterruptable

2、 Power Supply的縮寫，中文譯的縮寫，中文譯為為“不間斷電源不間斷電源”； 它是能夠實現(xiàn)兩路電源之間不間斷地相互切換的電氣裝置；它是能夠實現(xiàn)兩路電源之間不間斷地相互切換的電氣裝置；從嚴格意義上講，UPS不是一種電源，它不是依靠能量形式的轉換來提供電能，它只是提供一種兩路電源之間無間斷切換的機會，這才是UPS的主要設計思想；page 3wUPS的主要作用的主要作用為什么要使用為什么要使用 UPS？ 隨著電子技術的飛速發(fā)展，各種各樣的用電器越來越多，而這其中的絕隨著電子技術的飛速發(fā)展，各種各樣的用電器越來越多，而這其中的絕大部分都是非線性負載大部分都是非線性負載(Non-Linear L

3、oad)：從電網(wǎng)提取電流的波形與電壓波形不一致的負載；從電網(wǎng)提取電流的波形與電壓波形不一致的負載；阻抗隨加在其兩端的電壓而變化的負載；阻抗隨加在其兩端的電壓而變化的負載；產(chǎn)生諧波電流的負載又稱為畸變負載產(chǎn)生諧波電流的負載又稱為畸變負載(Deforming Loads)或污染負載或污染負載(Polluting Load); 一方面，這些非線性負載給電網(wǎng)帶來了大量的諧波諧波以及其它的干擾干擾，使供電的質量越來越壞; 另一方面，一些重要的用電部門，如機場、醫(yī)院、銀行等和一些重要的用電設備：如計算機、通訊設備等，對供電質量供電質量的要求越來越高:不僅要求不停電，還要求電壓、頻率穩(wěn)定，還要求波形準確完好

4、。簡而言之，需要有一個干凈或凈化的電源； 這就使得負荷這就使得負荷(用電器用電器)與電網(wǎng)供電質量之間的矛盾日趨加深，必須解決與電網(wǎng)供電質量之間的矛盾日趨加深，必須解決。 在諸多的解決電源的方案中，在諸多的解決電源的方案中，UPS是最好的解決方案是最好的解決方案。page 41. UPS的基礎知識的基礎知識整流器直流逆變器輸入輸出UPS輸出第二路供電三類供電一類供電第一路供電2.隔離作用：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)干擾阻擋在負載之前，即使負載對電網(wǎng)不產(chǎn)生干擾，又使電網(wǎng)中的干擾不影響負載；page 5wUPS的主要作用的主要作用 1.兩路電源之間的無間斷相互切

5、換；兩路電源之間的無間斷相互切換；UPS220Vac220Vac230Vac240Vac(穩(wěn)壓作用)UPS50Hz50Hz60Hz(穩(wěn)頻作用)(頻率變換)4.頻率變換作用：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；page 63.電壓變換作用：電壓變換作用：輸入電壓等于或不等于輸出電壓，如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；，包括穩(wěn)壓作用；整流器直流逆變器輸入輸出電池1)和和5)是保證對負載供電的是保證對負載供電的連續(xù)性連續(xù)性；2)、3)和和4)是保證對負載供電的是保證對負載供電的質量質

6、量。page 75.提供一定的后備時間：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載；后備時間為斷時繼續(xù)供電一段時間來保護負載；后備時間為10分鐘、分鐘、30分鐘、分鐘、60分鐘或更長。分鐘或更長。如果只 有 一 路電源通 信板負 載正 常交流 輸 入旁 路交 流 輸 入靜態(tài)開關(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(9)(8)(10)(13)(14)(11)(15)(16)(12)去 樓 宇監(jiān) 控 系統(tǒng)去 電話網(wǎng)絡輸 出配 電和 保護開關FAHmodem板監(jiān)控P C 機維修旁路市電電網(wǎng)濾波器選件輸入配電和

7、保護開關逆變器整流器充電器電池wUPS的基本組成的基本組成page 81. UPS的基礎知識的基礎知識wUPS的基本組成的基本組成(1)整流器整流器/充電器充電器將主交流輸入電源的交流電壓轉換成直流電壓的變換器。將主交流輸入電源的交流電壓轉換成直流電壓的變換器。用用于：于：為逆變器提供電源；為逆變器提供電源；對電池進行充電和浮充電。對電池進行充電和浮充電。page 9(2)逆變器逆變器 將直流電壓轉換成滿足嚴格要求的交流電壓的轉換器。將直流電壓轉換成滿足嚴格要求的交流電壓的轉換器。直流電壓直流電壓: -正常情況下來自整流器；正常情況下來自整流器； -后備期間來自電池。后備期間來自電池。 (3)

8、電池電池在市電電網(wǎng)發(fā)生下列情況時使在市電電網(wǎng)發(fā)生下列情況時使UPS繼續(xù)運行：繼續(xù)運行：市電電網(wǎng)斷電；市電電網(wǎng)斷電；電網(wǎng)電力的指標超出了電網(wǎng)電力的指標超出了UPS允許的容限范圍。允許的容限范圍。標準的電池后備時間是從10分鐘到30分鐘，并且根據(jù)需要延長。根據(jù)后備時間的不同，電池可裝在UPS機柜內或分開的柜體內。page 10(4)靜態(tài)開關靜態(tài)開關用于將負載從逆變器切換到旁路，用于將負載從逆變器切換到旁路，并且在切換時對負載的供電沒有并且在切換時對負載的供電沒有任何中斷（因為切換動作是由電子元件而不是機械元件完成的）。任何中斷（因為切換動作是由電子元件而不是機械元件完成的）。 以下的任意一種原因都

9、可能導致切換：以下的任意一種原因都可能導致切換： UPS自行關機；自行關機；超越逆變器容量上限的過載；超越逆變器容量上限的過載；內部故障。內部故障。(5)手動維修旁路開關手動維修旁路開關 用于在維護時將負載切換到旁路。用于在維護時將負載切換到旁路。 轉換到旁路方式運行不會導致對負載供電的中斷，因為轉換是通過靜轉換到旁路方式運行不會導致對負載供電的中斷，因為轉換是通過靜態(tài)開關進行的。態(tài)開關進行的。page 11(6)市電輸入開關、市電輸入開關、 (7)靜態(tài)旁路輸入開關、靜態(tài)旁路輸入開關、 (8)逆變器輸出開關逆變器輸出開關 (9) 電池斷路器電池斷路器 這些置于這些置于UPS內的裝置在維護期間隔

10、離各種組件；內的裝置在維護期間隔離各種組件； 電池短路器提供電池過放電保護、保護整流器電池短路器提供電池過放電保護、保護整流器/充電器和逆變器免受充電器和逆變器免受電池短路的影響。電池短路的影響。w正常運行方式正常運行方式正常運行方式：提供給負載的所有電力都經(jīng)過整流/充電器和逆變器的雙重轉換（AC-DC-AC），雙轉換模式因此而得名。整流器/充電器對電池進行浮充電以保持電池處于滿充狀態(tài)。手動旁路整流器充電器/電池負載IuI輸入I1 浮充或再充電主交流輸入旁路交流輸入逆變器靜態(tài)開關page 122. UPS的基本運行原理的基本運行原理w電池后備運行方式電池后備運行方式市電停電或超限、電池放電工作

11、方式：當交流輸入電壓超出UPS允許的容限范圍或市電中斷時，逆變器和電池無間斷地投入，繼續(xù)為負載供電。UPS將持續(xù)運行直到電池放電時間終止，或在市電恢復正常時回到正常運行方式。手動旁路整流器充電器/電池負載Iu主交流輸入旁路交流輸入逆變器靜態(tài)開關page 13w恢復充電運行方式恢復充電運行方式市電恢復正常(充電)工作方式：提供給負載的電力都經(jīng)過整流/充電器和逆變器的雙重轉換，同時整流器/充電器開始給電池進行恢復性充電。手動旁路整流器充電器/電池負載IuI輸入I1 浮充或再充電主交流輸入旁路交流輸入逆變器靜態(tài)開關page 14w旁路運行方式旁路運行方式 當停止逆變器時，負載當停止逆變器時，負載可以

12、無間斷地切換到旁可以無間斷地切換到旁路交流輸入路交流輸入(根據(jù)安裝方根據(jù)安裝方式的不同由市電或后備式的不同由市電或后備電源供電）電源供電）,引起旁路運引起旁路運行的原因可能是：行的原因可能是： UPS內部故障；負載電流瞬變電流尖峰(沖擊電流或故障電流)；人為停止逆變器。手動旁路整流器充電器/電池負載I故障I Isc2故障主交流輸入旁路交流輸入逆變器靜態(tài)開關page 15w維修運行方式維修運行方式 UPS維修時，通過手動的方式將負載無間斷地切換到維修旁路，這樣可以將UPS的內部進行隔離，在不中斷負載的運行的情況下對UPS進行維護和維修。整流器/充電器，逆變器和靜態(tài)開關被關閉并從主電源隔離出來。電

13、池被其保護性斷路器隔離。手動旁路整流器充電器/電池負載IuIu主交流輸入旁路交流輸入逆變器靜態(tài)開關page 163.MGE UPSwMGE UPSMGE UPS的基本操作的基本操作(25)圖形顯示屏(26)主菜單鍵（27）功能鍵（28）幫助鍵（33）停止鍵（ON綠色）（32）啟動鍵（OFF灰色）（31）故障LED指示燈（紅色)（30）異常LED指示燈（黃色）（29）負載受保護LED指示燈（綠色）LEDLED（2929綠）LEDLED（3030黃）LED LED （3131紅）蜂鳴器蜂鳴器含義含義- -間歇間歇主電源故障主電源故障- - -間歇間歇電池后備時間結束，電池后備時間結束，UPSUPS

14、停機停機- - -間歇間歇UPSUPS故障，需要故障，需要UPSUPS技術技術服務服務MGEMGEUPSUPS報警參數(shù)表報警參數(shù)表 參數(shù)參數(shù)名稱名稱上限上限下限下限備注備注市電市電418V342V逆變后電壓逆變后電壓226.6V213.4V電池允許溫度電池允許溫度350電池電壓電池電壓435V242V電壓頻率電壓頻率52HZ48HZ1、閉合主電源輸入開關（14）至ON位置2、等待10秒鐘，控制電路自動啟動3、閉合電池開關 （15）4、按啟動按鈕32MGE UPSMGE UPS開機步驟開機步驟1、按下OFF鍵(33)2斷開電池開關（15）至OFF位置 3斷開主電源輸入電源開關器（14） 至OFF

15、位置 MGE UPSMGE UPS關機步驟關機步驟wMGE UPS簡單故障的處理簡單故障的處理1.1.當當UPSUPS顯示屏顯示屏“UPSUPS過載，每相的額定電流過載，每相的額定電流* * * * 安培安培”時時 這是由于出現(xiàn)了過載(負載電流大于額定電流)。系統(tǒng)顯示每相的額定電流。此時維護人員必須檢查UPS輸出每一相的負載量，查看UPS顯示屏W.HZ功能鍵顯示,必須立即減少過載相負載,否則超過過載運行時間會造成UPS過載停機負載掉電,UPS顯示屏出現(xiàn)“UPS因過載而停機”告警。2.2.當當UPSUPS顯示屏顯示顯示屏顯示“電池低電壓停機預報警電池低電壓停機預報警”時時 這是由于市電停電后蓄電

16、池放電,說明蓄電池即將放盡,此時值班人員通知系統(tǒng)管理員及時保存數(shù)據(jù)并將負載系統(tǒng)正常退出。 3.3.當當UPSUPS顯示屏顯示顯示屏顯示“UPSUPS內部故障，充電器故障，通知維修內部故障，充電器故障，通知維修”時時 當UPS顯示屏顯示該告警信息時，一般來說是由于輸入電源相序錯誤造成，如果有此告警，說明一定是相序錯誤造成，否則可能是整流器充電器故障，相序錯誤一般會造成UPS兩相輸入保險的熔斷，更換保險調整相序即可排除故障，若是整流器充電器故障則很有可能需要更換整流模塊和直流電容才能排除故障。總之遇到此類故障通知供應商維修人員，由廠家派維修人員來解決。4.4.當當UPSUPS出現(xiàn)出現(xiàn)“冷卻系統(tǒng)故障

17、冷卻系統(tǒng)故障”時時 先檢查UPS溫度是否正常，如果溫度正常，則將UPS打至手動旁路并關閉UPS檢查冷卻液是否正常，如液位低，加入冷卻液后啟動UPS。如正常，再檢查液位開關。檢查完畢后，啟動UPS。w GLAXY 3000 添加冷卻液注意事項添加冷卻液注意事項w 首先必須保證市電運行正常。（添加冷卻液最好讓UPS在維修狀態(tài)下運行）w 必須確認UPS無任和報警或除缺液之外無其它報警故障。w 把UPS 運行狀態(tài)由正常運行（逆變器運行）切換到旁路帶載運行w 確認UPS在旁路運行無誤后，把切換開關由NORMAL位置切換到BYPASS位置w 斷開電池開關QF1在斷開UPS主輸入開關Q1，此時UPS完全下電

18、，負載由維修旁路帶載運行。液位開關連接線插頭液位開關w 拆開UPS頂部面板 ，UPS冷卻液加入口在UPS后部左上角位置，如下圖，先 斷開液位開關的連線后，在慢慢擰開液位開關，取出液位開關后，可以慢慢加入適量液體，注意在擰緊液位開關時不要讓液體溢出，在連接好液位開關連線w 把手動開關由BYPASS位置切換到TEST 位置后請等待十幾秒鐘UPS自檢完成后，在把手動開關切換到NORMAL位置，然后閉合Q1開關，讓冷切泵循環(huán)運行2分鐘后，液面無明顯降低，此時可以把頂部面板蓋好，準備開機。w 閉合電池開關QF1后，啟動UPS逆變器后，此時UPS在正常狀態(tài)運行，應無任合報警。液位開關液 位 開關 連 接線

19、插頭4. UPSUPS維護工作安全分析維護工作安全分析序號檢查內容具體方案可能存在風險預防措施備注1面板顯示Service Check告警修改系統(tǒng)維護時間.日期設置不影響UPS正常使用需要用戶提供UPS說明書.系統(tǒng)設置密碼2風扇運轉檢查目測.聽.用紙條靠近風扇看是否有風流動不影響UPS正常使用3噪音檢查聽UPS有無異響.聲音大小不影響UPS正常使用4當前及歷史報警檢查;參數(shù)讀取通過面板按鈕查看UPS檢測參數(shù).報警信息.有無異常不影響UPS正常使用5電池外觀檢查電池殼體有無滲漏、變形、極柱、安全閥周圍有無酸霧酸液不影響UPS正常使用6清潔設備及電池用毛巾、刷子除塵、除垢不影響UPS正常使用7接地檢測;零地檢測測試對地電壓大小不影響UPS正常使用8UPS開關檢查測試斷開