上海電力股份有限公司羅涇燃機(jī)發(fā)電廠 何璟恒

1 引言

不間斷電源作為一種能夠在市電異常情況下提供穩(wěn)定、高質(zhì)量電力的關(guān)鍵設(shè)備，已經(jīng)在數(shù)據(jù)中心、醫(yī)療設(shè)施、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。由于各種原因，UPS 電源系統(tǒng)可能由于出現(xiàn)故障，導(dǎo)致設(shè)備和數(shù)據(jù)受損，甚至影響整個(gè)生產(chǎn)或服務(wù)過程[1]。因此，對(duì)UPS 電源故障原因的分析及維護(hù)措施的探討較為重要。

2 UPS 電源系統(tǒng)概述

2.1 UPS 電源的工作原理

UPS 電源在不同工作階段具有不同的工作原理，如圖1所示。UPS 電源在正常情況下，將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，用于給負(fù)載設(shè)備供電和給電池組充電。同時(shí)，通過內(nèi)置穩(wěn)壓器進(jìn)行穩(wěn)壓處理，消除電壓波動(dòng)和諧波干擾。當(dāng)市電中斷時(shí)，UPS 電源會(huì)迅速切換到電池供電模式，逆變器將電池組存儲(chǔ)的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，繼續(xù)為負(fù)載設(shè)備提供穩(wěn)定的電力。市電恢復(fù)后，UPS 電源會(huì)重新切換到市電供電模式，并繼續(xù)給負(fù)載設(shè)備供電和給電池組充電。UPS 電源還有電池充放電管理功能，可以實(shí)時(shí)調(diào)整充電電流和電壓，延長(zhǎng)電池壽命。這種快速切換過程可以確保關(guān)鍵設(shè)備在市電中斷期間不受影響，維持正常運(yùn)行[2]。

圖1 UPS 工作原理

2.2 常用的UPS 電源

發(fā)電廠中最常用的是線交互式UPS 電源以及在線式UPS 電源，根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和設(shè)備需求，用戶可以選擇適合的UPS 電源類型保障設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和數(shù)據(jù)安全[3]，具體見表1。

表1 常見UPS 電源分類

2.3 UPS 電源系統(tǒng)的組成

以下部件共同組成了UPS 電源系統(tǒng)見表2，通過協(xié)同工作，為關(guān)鍵設(shè)備提供穩(wěn)定、可靠的電源保障。

表2 UPS 電源系統(tǒng)的組成

3 UPS 電源故障原因分析

3.1 UPS 電源故障的常見原因

UPS 電源故障的常見原因見表3[4]。

表3 UPS 電源故障的常見原因

3.2 UPS 電源故障的診斷

對(duì)于UPS 電源故障的診斷和解決，可以采用以下方法。

一是市電輸入。用萬用表或電壓表檢查市電輸入是否正常，如電壓是否在規(guī)定范圍內(nèi)、相電壓是否平衡等。二是電池組。檢查電池組的外觀，是否有漏液、鼓脹等現(xiàn)象，用萬用表檢查電池組的總電壓和單體電池電壓，判斷電池是否老化或損壞。三是整流器和逆變器。用萬用表檢查整流器的輸出直流電壓和逆變器的輸出交流電壓，判斷其是否正常工作。四是控制和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。查看UPS 電源的控制面板或遠(yuǎn)程監(jiān)控界面，了解控制和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的狀態(tài)。例如自動(dòng)切換、故障診斷和報(bào)警功能是否正常。五是通信接口。檢查通信線路和接口的連接是否緊固。六是負(fù)載情況。檢查負(fù)載設(shè)備的類型和功率是否與UPS 電源匹配。七是環(huán)境因素。觀察UPS 電源周圍的環(huán)境條件。例如溫度、濕度、灰塵、電磁干擾等，確保UPS 電源在適宜的環(huán)境中工作。

通過以上方法，可以幫助用戶快速診斷和定位UPS 電源故障，從而有效地解決UPS 電源的故障，提高設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性，保障調(diào)壓站的正常運(yùn)行。

4 UPS 電源系統(tǒng)的維護(hù)措施

為了確保UPS 電源系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和提高其使用壽命，必須對(duì)其進(jìn)行有效的維護(hù)。本章將詳細(xì)探討UPS 電源系統(tǒng)的維護(hù)措施，包括維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)、日常維護(hù)、定期維護(hù)和應(yīng)急維護(hù)等方面。

4.1 UPS 電源系統(tǒng)的維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)

維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)UPS 電源系統(tǒng)維護(hù)工作的基本要求。制定合理的維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)可以幫助相關(guān)人員明確維護(hù)目標(biāo)和任務(wù)，提高維護(hù)效果。維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包括如下，一是設(shè)備清潔。確保UPS 電源設(shè)備表面和內(nèi)部無灰塵、污垢和雜物，防止散熱受阻和絕緣性能下降。二是環(huán)境條件。確保UPS 電源系統(tǒng)所處環(huán)境的溫度、濕度、空氣質(zhì)量等條件符合設(shè)備的要求，避免設(shè)備過熱、潮濕和腐蝕等問題。三是設(shè)備檢查。定期檢查UPS 電源系統(tǒng)的電氣連接、元件狀態(tài)、軟件版本等，確保其正常運(yùn)行。

4.2 UPS 電源系統(tǒng)的日常維護(hù)

UPS 電源系統(tǒng)是企業(yè)關(guān)鍵設(shè)備的重要保障，為了確保其穩(wěn)定運(yùn)行，需要進(jìn)行日常維護(hù)。首先，要定期觀察UPS 電源設(shè)備的指示燈、報(bào)警信息等，通過觀察設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的問題，降低故障發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。其次，要定期檢查UPS 電源系統(tǒng)的連接、散熱器、線纜等部件，確保其完好無損并且安裝牢固。再次，要定期監(jiān)測(cè)UPS 電源系統(tǒng)所處環(huán)境的溫度、濕度、灰塵等因素，確保設(shè)備工作在適宜的環(huán)境條件下。然后，要定期記錄UPS 電源系統(tǒng)的輸入輸出電壓、電池電壓、負(fù)載情況等參數(shù)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。最后，要定期檢查與UPS 電源系統(tǒng)連接的負(fù)載設(shè)備，確保其連接正確、工作正常。

通過以上五個(gè)方面的日常維護(hù)工作，可以有效保障UPS 電源系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，降低故障發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)還有助于延長(zhǎng)設(shè)備壽命和提高運(yùn)行效率。因此，定期進(jìn)行UPS 電源系統(tǒng)的日常維護(hù)具有重要意義。

4.3 UPS 電源系統(tǒng)的定期維護(hù)

為了確保UPS 電源系統(tǒng)可靠運(yùn)行，需要定期進(jìn)行維護(hù)。首先，需要定期檢查和更換電池組，確保其性能穩(wěn)定。其次，對(duì)整流器、逆變器、濾波器等關(guān)鍵部件進(jìn)行定期檢查和保養(yǎng)，確保其工作狀態(tài)良好。再次，需要檢查控制與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件和軟件，保證其穩(wěn)定運(yùn)行。還需要定期檢查UPS 電源系統(tǒng)的通信線路和接口以及清潔設(shè)備表面和內(nèi)部，保證散熱條件良好。然后，需要分析UPS 電源系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，制定相應(yīng)的優(yōu)化措施，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

最后，為確保定期維護(hù)的效果，需要制定詳細(xì)的維護(hù)計(jì)劃，明確維護(hù)周期、內(nèi)容、方法等要求，并按照計(jì)劃進(jìn)行執(zhí)行。同時(shí)，對(duì)在維護(hù)過程中發(fā)現(xiàn)的問題應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

定期維護(hù)可以有效延長(zhǎng)UPS 電源系統(tǒng)的使用壽命，降低故障率，提高設(shè)備運(yùn)行效率。因此，定期維護(hù)UPS 電源系統(tǒng)是企業(yè)的重要舉措，應(yīng)該引起足夠的重視。

4.4 UPS 電源系統(tǒng)的應(yīng)急維護(hù)

為應(yīng)對(duì)UPS 電源系統(tǒng)故障，建立完善的故障處理流程較為重要，能夠使維護(hù)人員迅速響應(yīng)、準(zhǔn)確診斷故障原因并采取有效措施。流程涵蓋故障報(bào)告、初步判斷、緊急處理和故障排除等環(huán)節(jié)，旨在減少故障處理時(shí)間，降低系統(tǒng)停機(jī)損失。為提高維護(hù)人員故障診斷和處理能力，需要對(duì)維護(hù)人員進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)，包括UPS 電源系統(tǒng)原理、結(jié)構(gòu)、工作狀態(tài)判斷、常見故障類型和處理方法等內(nèi)容。在應(yīng)急維護(hù)過程中，備用電源啟動(dòng)較為重要，需要定期檢查、維護(hù)和測(cè)試，同時(shí)制定備用電源啟動(dòng)操作流程，確保故障發(fā)生時(shí)能夠迅速切換至備用電源。應(yīng)急維護(hù)完成后，應(yīng)該深入分析故障原因，并找出根本原因，總結(jié)故障處理經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，制定針對(duì)性預(yù)防措施，降低類似故障發(fā)生概率。根據(jù)故障原因分析和總結(jié)，制定相應(yīng)預(yù)防措施和改進(jìn)方案，包括優(yōu)化設(shè)備參數(shù)、完善維護(hù)流程、提高備件儲(chǔ)備等，提高UPS 電源系統(tǒng)運(yùn)行效率和穩(wěn)定性?？梢远ㄆ诮M織應(yīng)急演練，模擬突發(fā)故障情況，檢驗(yàn)維護(hù)人員應(yīng)急處理能力和故障處理流程有效性[5]。通過演練發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化，提高應(yīng)急維護(hù)能力。

通過以上應(yīng)急維護(hù)工作，可以有效應(yīng)對(duì)UPS 電源系統(tǒng)突發(fā)的故障，確保關(guān)鍵業(yè)務(wù)持續(xù)運(yùn)行，提升整體系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。

5 結(jié)語

本文通過對(duì)UPS 電源系統(tǒng)的概述、故障原因分析以及維護(hù)措施的探討，為相關(guān)從業(yè)者提供了一個(gè)解決方案，有助于降低故障率，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。在現(xiàn)代社會(huì)中，電力供應(yīng)的重要性日益凸顯，而UPS 電源系統(tǒng)作為保障電力穩(wěn)定性的重要手段，其穩(wěn)定性和可靠性較為重要。以期本文的研究能夠?qū)ο嚓P(guān)行業(yè)產(chǎn)生一定的指導(dǎo)意義，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)、高效的電力供應(yīng)提供參考。