2022年怎样正确使用和维护UPS .pdf
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1、怎样正确使用和维护UPS现在不少ISP 为了保证自己服务器上的信息随时被外界访问,都使用 UPS电源来持续向服务器供电。UPS电源由控制柜和蓄电池两部分组成,这两部分价格不但昂贵,而且对使用环境特别讲究。如果我们不正确使用和维护UPS ,不但不能使UPS有效发挥作用,严重的话可能会缩短 UPS的使用寿命。为此,笔者就针对如何正确使用和维护UPS来谈谈自己的一些看法,希望这些看法能对大家有所俾益!1、对存放重要信息的电脑进行重点保护。由于每台电脑都有可能因电源电压不稳定或者其他原因引起电脑在使用过程中突然掉电,对于普通电脑来说,这种突然掉电可能是再平常不过的事情了,但如果对那些存放有重要信息的电
2、脑来说,突然掉电可能会给用户带来不可估量的损失。因此从保护的实用价值角度出发,用户应该只对那些少数的重要电脑进行电源保护,以便让UPS电源物有所值。2、根据保护对象选择合适的UPS 。如果选购UPS电源是为了保护存放有重要信息的普通电脑,那么必须确保UPS能提供小于300V 的保护电压,这样在市电出现停电的时刻,UPS能瞬间完成切换到后备用电源的过程,使电脑在短时断电时仍能顺畅运行,不会出现数据丧失和系统关闭现象。在超长市电电源中断的情况下,UPS设备可以启动电源管理软件实现安全的电脑系统关闭过程,也保证数据的完整性;这样UPS不仅保护 PC的硬件, 也保护了硬件内的数据。如果选购的UPS是为
3、了保护网络服务器,那么选购的UPS除了要具有防浪涌电压、有可充电电池等功能外,还具有防止数据线浪涌的功能,以确保UPS在市电电网停电的情况下可在全负载条件下运行至少5 分钟,从而防止网络交换设备不受市电的干扰,另外服务器的UPS最好还要有智能电池管理功能。3、不能长期按照额定功率来运行UPS 。在许多人看来,要充分发挥UPS的成效的话,就应该让UPS一直处于额定功率状态下运行,这样的话虽然正确,但是如果UPS长期满载运行可能会大大缩短UPS的使用寿命。 UPS使用的原则应该是让UPS尽量用到最需要的地方,而不是把一些根本就没有必要进行电源保护的设备都连接到UPS上,这样只能额外加重 UPS的运
4、行负担,让UPS电源在不知不觉中“老死”。正确的做法是适度控制好UPS电源的连接负载,保证UPS的负载量不超过其额定功率的 85% ,也就是说用户可以将UPS电源控制柜后面的几个接口适当地保持空闲状态。 当然大家也没有必要让UPS电源过分低载运行,这样 UPS电源就会失去购买价值了。4、后备式 UPS不适宜用在对电源敏感的设备上。后备式 UPS平时处于蓄电池充电状态,在停电时逆变器紧迫切换到工作状态,将电池提供的直流电转变为稳定的交流电输出,不过这种UPS存在一个切换时间问题,因此不适合用在对电源敏感的设备保护上。因为尽管这种UPS切换时间很短, 但对电源敏感的设备,例如一些控制精度非常高的设
5、备来说,不但要求电源电压要持续,而且还必须稳定,一旦电源有微小的波动,其工作状态就能发生很大的变化。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 13 页5、应确保与UPS相连的配电柜使用的是空气开关。为了确保UPS电源的使用安全,我们还必须注意与UPS相连的配电柜的使用开关,因为如果接 UPS的配电柜采用普通的老式闸刀开关,这种开关在接通或者断开电源的一刹那有拉弧现象,这种现象会产生突发尖端电流从而对市电电网产生额外的干扰;而如果配电柜采用新式的空气开关的话,就可以利用该开关的消弧功能来防止拉弧现象,从而确保市电电网的稳定性。另外旧
6、式开关由于采用的是熔断式保险丝,在电流响应方面比较迟钝,这样一旦遇到短路或者其他特殊情况时,就不容易及时切断电源。6、保护服务器的UPS电源最好具有智能管理功能。由于服务器是一个网络中的核心,网络中所有重要的信息全部存放在服务器中,一旦服务器发生什么意外的话,整个网络可能就处于瘫痪状态,由此可见保护服务器是多么的重要。为了能及时对服务器的任何异常作出响应,这就要求与服务器相连接的UPS具有一些智能管理功能,例如对服务器的供电能进行自动管理和调整,或者说当电源遇到突发故障时,UPS能自动关闭服务器的操作系统并关闭其电源,另外UPS的智能功能还包括将服务器的有关信息通过网络传递给操作系统或网络管理
7、员,以便服务器管理人员能即时进行远程控制和管理。7、让蓄电池工作在合适的环境中。在普通人眼中,UPS电源就是那个密封式的铅酸蓄电池柜;其实铅酸蓄电池只不过是UPS电源的供电部分,它的另一部分是电源控制柜。对于电源控制部分,我们倒是没什么需要维护的,但对于那些密封在柜内的铅酸蓄电池我们能做些什么维护工作呢?其实,对蓄电池所做的维护工作最重要的就是让蓄电池工作在合适的环境中,因为蓄电池对工作环境的温度有较高要求,温度适宜可以让蓄电池发挥出最正确潜能,相反蓄电池的成效就不能得到很好的利用,而且还会延长蓄电池的使用寿命。为此,我们尽可能地让蓄电池的工作温度保证在25左右,如果温度过高会缩短蓄电池使用寿
8、命,温度太低了, UPS将达不到标称的延时。另外在组装蓄电池时,要千万注意不能将安装时数不同、出厂品牌不同的电池混合使用,这样会让UPS电源的实际使用效果大打折扣。; 8、所选的 UPS功率应该与保护对象的功率相匹配。不同功率大小的UPS在价格上是相差很大的,如果选择的UPS功率低于需要保护的设备功率,那么UPS就不能正常对这些设备提供电源保护;相反如果选择的UPS功率高于需要保护的设备功率,最终结果, UPS使用功率必然只能到达需要保护的设备的功率,那么,功率高的那一部分所花费的资金就浪费了;因此用户在选择UPS时最好先把需要保护的设备的功率计算一下,然后选择一个功率至少和需要保护的设备要求
9、一样大功率的UPS电源。当然,如果您需要保护的设备在将来可能会增加的话,可以在现有基础之上适当考虑一些余量。; 9、不要把电感性负载连接到UPS电源上。由于电感性负载在接通电源或者断开电源的一瞬间,会产生振荡电流,这种电流的峰值将远远大于 UPS电源所能承受的电流值,这种振荡电流很容易引起UPS的瞬时超载,如果超载的次数很多的话,将会大打缩短UPS电源的使用寿命,因此笔者建议不要把一些不重要的电感性负载,例如电冰箱或者空调之类的家用电器,连接到UPS电源上。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 13 页10、在选购时要学会检测
10、UPS 。为了检验选购好的UPS是否符合实际需要,我们在选购好UPS电源之后,还必须通过现场测试来确认一下所选的 UPS是否与实际需要的相符;测试时主要检查下面的一些内容,例如对 UPS电源的启动检查、报警和自动关机检查、电池供电 / 充电时间检查、电池热插拔、市电/ 电池切换点检查等。最简单的检测UPS能否对电脑提供掉电保护的方法就是突然拔掉UPS的电源插头,如果电脑能继续正常运行,则认为UPS能胜任保护工作。另外用户还应重视对UPS输出能力和可靠性的考察,因为UPS输出能力的各项性能指标,都是可以量化的可靠性指标。在同等运行条件下,效率高、输出电流峰值系数和浪涌系数大、过载能力强的UPS
11、,其可靠性必然高。11、正确对 UPS电源进行维修。如果在UPS电源运行过程中出现故障时,用户可以根据故障现象,用万用表分别测量各组件的工作电压,并与正常值进行比较,这样可逐步缩小故障范围,当将故障定位于某组件后,依次检查与该组件有关的外围电路,如果外围电路无故障,一般来说,是组件损坏所致,更换后即可排除故障。不过,笔者在这里要提醒大家的是,如果大家对UPS电源不熟悉的话,千万不要自行对UPS电源维修,因为维修过程中可能存在安全威胁。12、正确对 UPS电源进行操作。UPS电源对操作也是有一定讲究的,例如我们不能随便对其进行开关,在打开UPS时,应先开UPS电源输入开关,然后再打开逆变器的开关
12、;在关机时,应该先关闭逆变器的开关,然后在断开输入开关。在UPS不工作时,最好要将其关闭,因为如果工作完后不关电源的话,一旦遇到突然停电,那么UPS电源就有可能一直处于工作状态,即使不带负载,但UPS也会损耗少量的电源能量。这样长时间损耗能量又不及时充电,最后电池就会枯竭,引起UPS故障。另外为了防止雷击引起UPS短路或者产生火灾故障,我们一定要把UPS电源放在通风散热良好的地方,并确保UPS电源能有效接地。13、要定期检查电池的端电压。为了能及时了解UPS电源的工作状态,我们应该每半年就给UPS测量一下电池的端电压。如果电压超过1V就应该使用均衡的恒压限流() 充电,假设不奏效,只能换新电池
13、。如果当地长期不停电,必须定期人为中断供电,使UPS带负载放电。因为长期没断过电,所以你一直以为它是在正常工作的,而实际上一旦断电,它只能提供很短的延时甚至根本没有延时,原因就是蓄电池长期处于浮充的充电状态。14、在供电质量要求较高的场合下要使用在线式UPS 。在线式UPS在供电状况下的主要功能是稳压及防止电波干扰;在停电时则使用备用直流电源蓄电池组给逆变器供电。由于逆变器一直在工作,因此不存在切换时间问题,适用于对电源有严格要求的场合。15、不要频繁开关UPS电源。由于频繁开关会产生尖端电流,这些电流可能会让UPS电源内部的晶体管的交流保险丝熔断,从而损坏UPS电源,因此大家一定要记住在开关
14、之间至少要有6 秒钟以上的时间间隔。不要让蓄电池长期闲置不用或长期处于浮充状态而不放电,因为长期处于浮充状态是电池损坏的最主要原因,所以UPS在使用一段时间后,要人为地使UPS处于逆变状态一会,这样可延长电池寿命;另外还要提醒大家的是,不要在逆变状态下打开保护设备精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 13 页UPS 电源工作原理及应用上网时间: 2004 年 08 月 19 日打 印 版推 荐 给 同 仁发 送 查 询摘要 :本文介绍了UPS 电源 系统的基本组成, 原理及特点, 并对如何对其全面、 完善维护做了详细的阐述。关
15、键字 :UPS 储能电池Abstract : Basic composing,theory and characteristic of UPS power are introduced in this article.It particular explains how to excessive maintenance. Key words : UPS Saving battery一、引言保证任何情况下的正常供电,是冶金行业的重要基础。为此,除工业电网正常供电外,还需配备UPS 供电系统。 UPS 电源 是保障供电稳定和连续性的重要设备,因其主要机智能化程度高,储能器材采用免维护蓄电池,使得在
16、运行中往往忽略了对该系统的维护与检修。其实维护的好坏,对电源的寿命和故障率有很大影响,下面根据我们使用中的具体情况和维护经验介绍UPS 电源的使用注意事项和日常维护要求。虽说各企业配置的UPS 供电系统设备型号及系统容量有所不同,但其原理和主要功能基本相同。在UPS电源类型选择上各站都选择了在线式,这时因为在线式UPS 电源系统具有对各类供电的零时间切换,自身供电时间的长短可选,并具有稳压、稳频、净化的特点。当 UPS 电源系统本身出现故障时有自动旁路功能,当需要检修时可采用手动旁路,使检修、供电互不影响。在功率选择上,莱钢中小型棒材生产线选用了中功率系统。二、 UPS 电源系统UPS 电源系
17、统由4 部分组成:整流、储能、变换和开关控制。其系统的稳压功能通常是由整流器完成的,整流器件采用可控硅或高频开关整流器,本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能,从而当外电发生变化时该变化应满足系统要求,输出幅度基本不变的整流电压。净化功能由储能电池来完成,由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除,整流后的电压仍存在干扰脉冲。储能电池除可存储直流直能的功能外,对整流器来说就象接了一只大容器电容器,其等效电容量的大小,与储能电池容量大小成正比。由于电容两端的电压是不能突变的,即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰,起到了净化功能,也称对干扰的屏蔽。频率的稳定则由变换器来完成,频率稳定度取决于变换
18、器的振荡频率的稳定程度。为方便UPS 电源系统的日常操作与维护,设计了系统工作开关,主机自检故障后的自动旁路开关,检修旁路开关等开关控制。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 13 页如图 1 所示,在电网电压工作正常时,给负载供电如所示,而且,同时给储能电池充电;当突发停电时,UPS 电源开始工作, 由储能电池工给负载所需电源,维持正常的生产 如粗黑 所示;当由于生产需要,负载严重过载时,由电网电压经整流直接给负载供电如虚线所示。UPS 电源系统主要分两大部分,主机和储能电池。额定输出功率的大小取决于主机部分,并与负载属那种
19、性质有关,因为UPS 电源对不同性能的负载驱动能力不同,通常负载功率应满足UPS 电源 70的额定功率。储能电池容量的选取当负载功率确定后主要取决其后备时间的长短,这个时间因各企业情况不同而不同,主要由备用电源的接入时间来定,通常在几分钟或几个小时不等。莱钢中小型棒材生产线因生产需要不允许断电, 因此,UPS 电源系统在检测到电网电压中断后,可自行启动供电, 且随着储能电池慢慢放电,储能电池的容量随着时间会逐渐降低,考虑到寿命终止时储能电池容量下降到50并留有一定的余量,我厂 UPS 电源系统的工作时间当储能电池满容量时为2 小时,半容量为1 小时。2.1.1 AC-DC 变换:将电网来的交流
20、电经自耦变压器降压、全波整流、滤波变为直流电压,供给逆变电路。AC-DC 输入有软启动电路,可防止开机时对电网的冲击。2.2 .2 DC-AC 逆变电路:采用大功率IGBT 模块全桥逆变电路,具有很大的功率充裕量,在输出动态范围内输出阻抗特别小,具有快速响应特性。由于采用高频调制限流技术,及快速短路保护技术,使逆变器无论是供电电压瞬变还是负载冲击或短路,均可安全可靠地工作。控制驱动:控制驱动是完成整机功能控制的核心,它除了提供检测、保护、同步以及各种开关和显示驱动信号外,还完成SPWM 正弦脉宽调制的控制,由于采用静态和动态双重电压反馈。极大地改善了逆变器的动态特性和稳定性。不间断电源工作原理
21、框图如图2 所示。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 13 页当市电正常380Vac 时,直流主回路有直流电压,供给 DC-AC 交流逆变器, 输出稳定的220Vac 交流电压,同时市电对电流充电。当任何时候市电欠压或突然掉电,则由电池组通过隔离二极管开关向直流回路馈送电能。从电网供电到电池供电没有切换时间。当电池能量即将耗尽时,不间断电源发出声光报警,并在电池放电下限点停止逆变器工作,长鸣告警。不间断电源还有过载保护功能,当发生超载150%负载时,跳到旁路状态,并在负载正常时自动返回。当发生严重超载超过200%额定负载时,
22、不间断电源立即停止逆变器输出并跳到旁路状态,此时前面空气开关也可能跳闸。消除故障后,只要合上开关,重新开机即开始恢复工作。为使不间断电源充分工作,防止在过载或欠载下运行,电源在开机前,首先计算负载容量。 FR-UK 型不间断电源标称额定功率80%的阻性负载设计负载能力,一般带电脑负载时可承受的按下式估算:i=1 n PiP其中 P为不间断电源输出容量VA , P为第 i 个负载伏安数每套 PLC 功率:220V*0.5=110VA 每台操作站功率:220V*2A=440VA IBM PC 客户机及服务器:220V*=330VA 则总功率: 10*110VA+4*440VA+11*330VA=6
23、490VA 6490VA/0.8=8112VA 因此,在这条棒材生产线上,采用10KVA 的不间断电源比较合适。三、 UPS 电源系统的使用与维护精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 13 页1 、UPS 电源系统开、关机1.1 第一次开机(1)按以下顺序合闸:储能电池开关自动旁路开关 输出开关依次置于“ON 。(2)按 UPS 启动面板 “ 开” 键, UPS 电源系统将徐徐启动,“ 逆变 ” 指示灯亮,延时1 分钟后, “ 旁路 ” 灯熄灭,UPS 转为逆变供电,完成开机。经空载运行约10 分钟后,按照负载功率由小到大的开
24、机顺序启动负载。1.2 日常开机只需按 UPS 面板 “ 开” 键,约 20 分钟后, 即可开启电脑或其它仪器使用。通常等 UPS 启动进入稳定工作后,方可打开负载设备电源开关注:手动维护开关在UPS 正常运行时,呈 “OFF 状态。1.3 关机先将电脑或其它仪器关闭,让UPS 空载运行 10 分钟,待机内热量排出后,再按面板“ 关” 键。2、UPS 电源系统使用注意事项UPS 电源系统因其智能化程度高,储能电池采用了免维护蓄电池,这虽给使用带来了许多便利,但在使用过程中还应在多方面引起注意,才能保证使用安全。(1)UPS 电源主机对环境温度要求不高,+5 40都能正常工作,但要求室内清洁,少
25、尘,否则灰尘加上潮湿会引起主机工作紊乱。储能蓄电池则对温度要求较高,标准使用温度为25,平时不能超过+15+30。温度太低,会使储电池容量下降,温度每下降1,其容量下降1。其放电容量会随温度升高而增加,但寿命降低。如果在高温下长期使用,温度每高10,电池寿命约降低一半。(2)主机中设置的参数在使用中不能随意改变。特别是对电池组的参数,会直接影响其使用寿命,但随着环境温度的改变,对浮充电压要做相应调整。通常以25为标准,环境温度每升高或降低1时,浮充电压应增加 18mV相对于 12V 蓄电池。(3)在无外电靠UPS 电源系统自行供电时,应防止带负载启动UPS 电源,应先关断各负载,等UPS 电源
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