李鑫

摘要：本文介紹了UPS電源工作原理，針對UPS電源在使用中的維護(hù)和具有普遍性的故障處理進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：UPS電源，檢修

隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，UPS電源的使用也越來越廣泛，安全可靠的電源已是管理人員不得不認(rèn)真面對的重要問題。市電系統(tǒng)作為公共電網(wǎng)連接著成千上萬個各種各樣的負(fù)載，一些較大的感性、容性、開關(guān)電源等負(fù)載不僅從電網(wǎng)獲取電能，而且還會反過來對電網(wǎng)造成影響，造成市電電壓波形畸變或頻率漂移，從而影響負(fù)載的正常工作。

一、UPS電源工作原理

UPS即不間斷電源，是一種常用蓄電池儲能的設(shè)備，當(dāng)市電輸入正常時，UPS將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用，此時的UPS就是一臺交流市電穩(wěn)壓器，同時它還向機(jī)內(nèi)電池充電;當(dāng)市電停電時，UPS立即將機(jī)內(nèi)電池的電能，通過逆變轉(zhuǎn)換向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電，使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受損壞。

UPS作為保護(hù)性的電源設(shè)備， UPS的效率、功率因數(shù)、轉(zhuǎn)換時間等都是表征UPS性能的重要參數(shù)，性能越好，保護(hù)能力越強(qiáng)，其次，影響蓄電池壽命的重要因素是環(huán)境溫度，UPS中的蓄電池有效工作溫度為20℃～25℃：并且溫度每升高或者降低10℃，其性能都會下降一半甚至更多，當(dāng)環(huán)境溫度超過25℃之后，溫度每升高1℃，蓄電池壽命將縮短一年。保證電池服務(wù)壽命的最佳方案是盡量將環(huán)境溫度控制在20℃～25℃之間，以確保在市電停電后能長時間供電。

二、UPS的維護(hù)

UPS是較精密的設(shè)備，一般來說，單相輸入的UPS，必須考慮市電配電的三相均衡帶載問題，并且單相輸入的UPS不宜超過1OkVA，容量再大時應(yīng)做成三相輸入、三相輸出形式，由于機(jī)房UPS的負(fù)載相對比較重要，因此，為了提高UPS供電系統(tǒng)的可靠性，常常會考慮采用并機(jī)方式運(yùn)行，在正確使用的基礎(chǔ)上，還需定期地進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，才能更好地延長其使用壽命。

（1）UPS主機(jī)的維護(hù)。

UPS主機(jī)的維護(hù)工作主要是定期除塵，在除塵的同時時要檢查各連接件和插接件有無松動和接觸不牢的情況，在線檢測單體蓄電池參數(shù)、確認(rèn)電池組總電壓，單只電池電壓。

UPS在運(yùn)行過程中，當(dāng)UPS系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，應(yīng)先查明原因，分清是負(fù)載還是UPS系統(tǒng);是主機(jī)還是電池組。雖說UPS主機(jī)有故障自檢功能，但要維修故障點，仍需做大量的分析、檢測工作;對主機(jī)出現(xiàn)擊穿、斷保險或燒毀器件的故障，一定要查明原因并排除故障后才能重新啟動，否則會接連發(fā)生相同的故障; 不能把不同容量、不同性能、不同廠家的電池聯(lián)在一起，否則可能會對整組電池帶來不利影響。對壽命已過期的電池組要及時更換。

（2）UPS放電維護(hù)

首先確認(rèn)UPS設(shè)備運(yùn)行正常并且沒有報警狀態(tài)，排除意外停電可能引起的誤操作，然后斷掉UPS市電輸入空開，時刻觀察UPS放電時電池的容量。當(dāng)放電到70%---80%，就可以停止放電，恢復(fù)市電供電，UPS電池放電需要一年4次放電，以保護(hù)電池的穩(wěn)定性。

（3）蓄電池維護(hù)

蓄電池是UPS設(shè)備的支柱之一，因此對蓄電池的正確維護(hù)顯得尤為重要。當(dāng)UPS和電池相連時，請保證UPS能夠及時地給電池充電，以避免電池深度放電并造成永久損壞，對于10-15KVA系統(tǒng)，此時間不應(yīng)超過72小時或3天;對于20-40KVA系統(tǒng)此時間不應(yīng)超過96小時或4天。

要定期（6個月左右）檢查UPS電源內(nèi)電池組的端電壓，若電池端電壓較低時就需要進(jìn)行維護(hù)。蓄電池組應(yīng)在0℃～30℃的環(huán)境中使用，溫度過高時，蓄電池壽命將大大縮短;溫度過低時，蓄電池可釋放的容量將大大減少。蓄電池存放一段時間后要進(jìn)行充電，對于UPS長期處于市電供電而很少用電池供電的情況，要定期讓蓄電池進(jìn)行充放電。造成電池容量下降、內(nèi)阻增大等老化現(xiàn)象的主要原因不外乎是在電池循環(huán)充放電過程中.由于極板的極化、水分的揮發(fā)及長時間不進(jìn)行充放電所造成。實際上，過高的環(huán)境工作溫度是導(dǎo)致密封電池服務(wù)壽命縮短的首要原因。

蓄電池深度放電時對電池有很大的影響，一般情況下要避免電池深度放電。此外，UPS最好不要一直處于滿載和輕載狀態(tài)下運(yùn)行，一般選取額定容量的50%～80%為宜。平時每組電池中應(yīng)有幾只電池作標(biāo)示電池，作為了解全電池組工作情況的參考，對標(biāo)示電池應(yīng)定期測量并做好記錄。

三、UPS的常見故障及其排除

（1）有市電時UPS輸出正常，而無市電時蜂鳴器長鳴，無輸出。

故障分析：從現(xiàn)象判斷為蓄電池和逆變器部分故障，可按以下程序檢查：

檢查蓄電池電壓，看蓄電池是否充電不足，若蓄電池充電不足，則要檢查是蓄電池本身的故障還是充電電路故障。

若蓄電池工作電壓正常，檢查逆變器驅(qū)動電路工作是否正常，若驅(qū)動電路輸出正常，說明逆變器損壞。

若保護(hù)電路沒有工作且工作電壓正常，而波形產(chǎn)生電路無PWM波形輸出則說明波形產(chǎn)生電路損壞，上述排故順序也可倒過來進(jìn)行，有時能更快發(fā)現(xiàn)故障。

（2）蓄電池電壓偏低，但開機(jī)充電十多小時，蓄電池電壓仍充不上去。

故障分析：從現(xiàn)象判斷為蓄電池或充電電路故障，可按以下步驟檢查：

檢查充電電路輸入輸出電壓是否正常;

若充電電路輸入正常，輸出不正常，斷開蓄電池

再測，若仍不正常則為充電電路故障;

若斷開蓄電池后充電電路輸入、輸出均正常，則說明蓄電池已因長期未充電、過放或已到壽命期等原因而損壞。

（3）、UPS開機(jī)后，面板上無任何顯示，UPS不工作。

故障分析：從故障現(xiàn)象判斷，其故障在市電輸入、蓄電池及市電檢測部分及蓄電池電壓檢測回路：

檢查市電輸入保險絲是否燒毀;

若市電輸入保險絲完好，檢查蓄電池保險是否燒毀，當(dāng)自檢不到蓄電池電壓時，會將UPS的所有輸出及顯示關(guān)閉;

若蓄電池保險完好，檢查市電檢測電路工作是否正常，若市電檢測電路工作不正常且UPS不具備無市電啟動功能時，UPS同樣會關(guān)閉所有輸出及顯示。

若市檢測電路工作正常，再檢查蓄電池電壓檢測電路是否正常。

（4）在接入市電的情況下，每次打開UPS，便聽到繼電器反復(fù)的動作聲，UPS面板電池電壓過低指示燈長亮且蜂鳴器長鳴。

根據(jù)上述故障現(xiàn)象可以判斷：該故障是由蓄電池電壓過低，從而導(dǎo)致UPS啟動不成功而造成的。拆下蓄電池，所有蓄電池并聯(lián)進(jìn)行充電），若仍不成功，則只有更換蓄電池。

（5）在市電供電正常時開啟UPS，逆變器工作指示燈閃爍，蜂鳴器發(fā)出間斷叫聲，UPS只能工作在逆變狀態(tài)，不能轉(zhuǎn)換到市電工作狀態(tài)。

故障分析：不能進(jìn)行逆變供電向市電供電轉(zhuǎn)換，說明逆變供電向市電供電轉(zhuǎn)換部分出現(xiàn)了故障，要重點檢測：

市電輸入保險絲是否損壞;

若市電輸入保險絲完好，檢查整流濾波電路輸出是否正常;

若市電整流濾波電路輸出正常，檢查檢測電路是否正常;

若市電檢測電路正常，再檢查逆變供電向市電供電轉(zhuǎn)換控制輸出是否正常。

（6）、UPS只能由市電供電而不能轉(zhuǎn)為逆變供電。

故障分析：不能進(jìn)行市電向逆變供電轉(zhuǎn)換，說明市電向逆變供電轉(zhuǎn)換部分出現(xiàn)故障，要重點檢測：

蓄電池電壓是否過低，蓄電池保險絲是否完好;

若蓄電池部分正常，檢查蓄電池電壓檢測電路是否正常;

若蓄電池電壓檢測電路正常，再檢查市電向逆變供電轉(zhuǎn)換控制輸出是否正常。

四、結(jié)束語

綜上所述，隨著UPS不間斷電源技術(shù)的不斷更新及智能監(jiān)控系統(tǒng)日益提升，UPS電源對機(jī)房設(shè)備進(jìn)行有效的保護(hù)，但巡查和維護(hù)仍舊是不可或缺的，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的隱患，減少運(yùn)行中的故障。

參考文獻(xiàn)

[1]李成章 .智能化UPS供電系統(tǒng)原理與維修.電子工業(yè)出版社。2018（1）.

[2]張乃國.UPS供電系統(tǒng)應(yīng)用手冊.