UPS培训教材.pdf

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1、UPS 培训教材 一、概述 公司采用的西班牙塞里克鲁公司设计的 UPS（不间断电源系统）3 台，3MI系列 UPS-A-40KVA（98年投运，三进三出）、M1-2 系列 UPS-B-10KVA（98 年投运，三进单出）、3MI 系列 UPS-C-40KVA（02 年投运，三进三出）。UPS 是公用电源和重要负荷之间的静态接口，可以消除来自电源的所有不正常的情况，具有工作效率高，供电稳定等特点，使负荷不受电源故障的影响，而且由于 UPS 采用脉宽调制技术，系统结构紧凑，运行温度低，无噪音且效率高。UPS-A、B为老系统提供中控 DCS用电源、仪表盘电源、老系统电力监控系统、中控室照明，目前 U

2、PS-A 作为 UPS-B 的后备电源；UPS-C 为新系统现场仪表、中控新增DCS、仪表盘、电气电力监控系统提供电源。二、原理简介 3MI 系列 UPS 采用双频变换技术：AC/DC、DC/AC。大中型 UPS 的标准结构提供了最高的可靠性和对输出的保护。输入的交流主电源经六相可控桥整流后变成直流，经整流器调节和滤波后，输出连接到直流母线上，这个直流母线是由逆变器和电池共享的（见 UPS 接线原理图）。电池与直流母线是永久连接的，在正常工作条件下，它从主电源上获取电能进行充电，当电源故障时电池经逆变器向负荷供电。逆变器把直流电压转换成正弦交流输出，能很好的稳定电压和频率，然后接到 UPS的输

3、出上。另外，双转换的基本结构是由两个新功能块、静态旁路开关和手动旁路作为补充的。静态旁路开关将负荷直接接到事故旁路线上。当出现诸如过负荷或超温等特殊情况，它会重新接回到逆变器上。手动旁路开关可以把公共电源和接到输出上的负荷隔离开来，勿需中断对负荷供电，即可维护 UPS。三、UPS 各部件介绍（一）、3MI系列 UPS由 EMI滤波器、静态旁路开关、手动旁路开关、交流/直流整流充电器、交流/直流三相逆变器、控制板、电池等部件组成。1、EMI滤波器 三相低通滤波器可以减少和消除所有射频干扰，滤波器由双重作用：消除线路干扰，保护 UPS 控制电路。抑制由 UPS产生的反馈给主电源的 EMI 干扰，以

4、免影响由该电源供电的其它用电设备。整流器 逆变器 静态开关 电 池 交流主电源输入 手动旁路 维修旁路事故旁路线 输入断路器 电池断路器 逆变器输出开关 UPS 输出 3MI 系列 UPS 接线原理图 2、整流充电器 整流充电器的电源由主电源供给的，而后经整流后滤波后的直流供给逆变器和电池。整流器在为满载负荷供电的同时也为电池充电。整流器的主要部件：防护部件、输入、输出滤波器、电源调制、控制电路等组成。防护部件 整个整流器是由一个输入开关保护的，而功率半导体器件是由快速熔丝保护的。输入滤波器 使用滤波器可以消除输入干扰，其一是减少反馈给主电源的谐波分量；其二是限制半导体器件的峰值电流。输出滤波

5、器 整流器输出端的滤波器可以减少电压和电池电流中的交流成分。整流桥 电源调制包括 6 脉冲可控整流桥，稳定、可靠、效率高。整流桥采用绝缘门双极晶闸管。控制电路 控制电路接受电压传感器和输入输出电流等信号，加以处理并改变半导体器件的导通时间，以调整电池的充电状态和整流器的输出电压。3、电池 电池是通过充电器从主电源上获取存储能量的，在主电源故障或其他条件下需要电能时，电池即可发挥作用。电池充电时要达到一个给定电压，称为浮充电压，以提高电池的寿命。UPS 配备了 28 节 65AH的免维护蓄电池。4、逆变器 逆变器是从整流器或从电池得到直流电源，然后把它转变成正常的交流电源供给需要不间断供电的负荷

6、。3MI 系列 UPS 的三相逆变器是由三个单相逆变桥组成，三者之间各由 120的相位差。每个逆变桥都具有输出电压调节功能，使相角保持恒定。这样就保证了逆变器可以在 100%不平衡负荷时正常工作，而不产生相位移或影响输出电压。5、静态开关 静态开关由两部分组成，每部分由六个可控硅（反并联）组成，并联接在 UPS的输出线上，它的功能是从旁路线切换到逆变器，或者从逆变器切换到旁路线。这种切换，对负荷不会产生任何影响。当出现过负荷、自持结束、过热、逆变器故障等现象(3MI 系列)或短路、输出过负荷、逆变器故障（MI-2 系列，逆变器故障消除时不会从旁路切换至逆变器）时负荷自动切换到旁路线，正常运行状

7、况恢复后，负荷将自动地切换到逆变器。两条供电线路的联络是高技术的传感器来控制的，这种控制速度快，效率高。静态开关可以承受尖峰电流，而不会使逆变器过负荷。6、控制板（UPS 柜门前）3MI 系列 UPS 由一个带微处理器的控制板作为 UPS 和用户之间的接口。控制板提供了有关设备的测量参数，状态和报警的所有信息，控制板主要由下列组成：键盘和阿拉伯数字 LCD 显示、模拟图、逆变器开关“ON/OFF”、紧急断电（EPO）按钮和通讯接口。键盘操作键有以下几部分：功能键 F1、F2、F3、F4、F5，屏幕向上滚动键“”、“”、“”、“”，退出键 ESC，删除键 DEL，执行键ENTER。功能键使用如下

8、：F1：电气参数的监测，按 F1 键主屏幕可以显示电气参数，通过“”、“”键盘移动，可以监控 UPS 的任何参数，包括输入线电压、输出线电压、输出相电压、每相电流、以 KVA、KW 及功率因数的形式显示的输出参数、输入和输出频率、电池电压和电池充电或放电电流、环境、输出变压器和散热片的温度等。按 ESC可以退回主屏幕。F2：报警显示菜单，可以通过两种不同的方法，进入“报警”菜单显示，a 当在主屏幕时，按 F2键能显示所有已经被确认过的信息，按 ESC 可以回到主屏幕；b 或者在另一屏幕时，当“警报条件发生”，这时程序将自动切换到报警菜单，对于已经跳闸的报警，它显示的是一个闪动信息，按 ENTE

9、R 来确认报警信息。如果无进一步的报警，可按 ESC 键返回主屏幕。如果已发生过多次跳闸报警，则必须按ENTER+ESC 两个键，逐一确认每一次跳闸报警的信息，然后才能回到最初的屏幕状态。报警信息有：电源故障/电池放电 POWER FAILURE DISCHARGING BATTERY、电源故障/电池电压过低 POWER FAILURE BATTERY LOW LEVEL、输出过负荷/减载 OVERLOAD REDUCE OUTPUT LOAD、旁路供电,重新启动 UPS ON BYPASS RESTART THE UPS、逆变器在工作状态时过热/减载或停机 HIGH TEMPERATURE

10、REDUCE LOAD OR STOP、按下 EPO（紧急断电键启动）/无输出电压 EPO PRESSED!NO OUTPUT VOLTAGE、电池断路器断开/合上BAT.C.BREAKER OFF TURN ON BATTERYC.B、旁路故障 BYPASS FAULT!BYPASS NOT AVAILABLE、逆变器闭锁/复位电源开关 INVER TER BLOCKING RESET POWER SWITCH、输入电压过高/关断 IRP 开关 HIGH INPUT VOLTAGE TURN OFF INP BREAKER、无报警/按 ESC 退出 NO MORE ALARM！（ESC）TO

11、 EXIT。F3：数据记录器，可以查看两种不同的记录，a 运行时间，可以显示从初始启动后，三相逆变器累积的运行时间（以小时计），不能设定回到 0；数据记录，存储最新的使 UPS 跳闸的报警数据，有报警类型、报警时间、报警日期、确认报警时间、解除报警时间等。按 ESC 可以退回主屏幕。F4：参数编程，可以对 RS-232-C 接口的波特率、数据位数、停止位数、奇偶校验、监控显示语言、测量参数校准清零、数据记录内容清零、所有测量参数的校准、UPS 额定值设定（包括额定电压、额定输出电流、电池数量等）。按 ESC 可以退回主屏幕，按 DEL 可清除数据。F5：日期和时间的设定，使用这个功能键可以设定

12、时间，一年改变两次，或者在更换电池以及需要重新设定时间时进行。7、手动旁路开关 手动旁路开关装在与 UPS 成一体的断路器上。它的作用是把 UPS 从主电源上以及相连接的负荷上隔开，而不影响由 UPS供电的其它负荷。这样在进行设备内维修工作时，不会影响对其它系统的供电。（二）、MI-2 系列 UPS 1、键盘上各键的定义 左侧 4 只指示灯自上而下分别为：电源指示、UPS供电输出指示、ALARM综合报警指示、警报显示 灯光；键盘操作：ENT为进入键，ESC 为退出键，、分别为向左键、向右键、向上键、向 下键和电源开关。2、功能键使用如下：F0 菜单：逆变器“ON/OFF”，在初始屏幕下，当 U

13、PS 打开时，显示于屏幕中，同样，当按下 ESC 键 退出控制板所有功能时，它会显示：UPS MI2 MONITOR INVERTER*，逆变器有三种状态：ON 为逆变器提供输出电压；OFF 为逆变器关闭，输出电压由旁路提供；ECO 为如果市电和频率都在正常范围之内设备工作于旁路（经济型）。F1 菜单“测量”：按下键，当前报警显示在初始屏上，显示：F1 METER PUSH ENTER，按 ENT 键，显示旁路电压测量的屏幕，按下键可看到其他的测量数据：输入（IN）、输出电压（OUT）VOLTAGE IN=*V OUT=*V，输出电流 CURRENT OUTPUT=*A，输出额定功率 POWE

14、R OUTPUT=*KVA，输入、输出频率 IN=*HZ OUT=*HZ，充放电电流和电池电压 BATTERIES CHA=*A*V（CHA：充电电流，DIS：放电电流），温度TEMPERATURE AMB=HIT=（AMB：设备内部环境温度，HTS：设备内部散热器上的温度）。按 ESC 键可退出F0 菜单。F2 功能键“警报”：警报的人工显示，连续按两次键，警报信息从原始屏幕出现，屏幕显示 F2 ALARM PUSH ENTER，按下 ENTER 键，屏幕显示第一个存在的警报，按下和键，将显示其他的警报信息。如没有警报信息，按下 ENT 键时将显示：NO ALARMS ESAPE TO EX

15、IT；警报的自动显示：当出现报警时,按ENT 和 ESC 键查看报警,如果还有其他报警,则连续按 ENT 和 ESC 键查看报警。具体报警内容包括：当前无报警 FIRST ALARM ESCAPE TO EXIT；当前最后一个报警 LAST ALARM ESCAPE TO EXIT；市电故障报警 POWER FAILURE DISCHAR GING UPS；过载报警，设备将向旁路切换 UPS OVER LOAD RISK OF BY-PASS；设备内部温度高于 40报警 HIGH TEMPERATURE ENVIROMENT；散热片温度高于 75报警 HIGH TEMPERATURE HEAT

16、SINK；电池电压低于 11V/节时，显示 POWER FAILURE LOW BATTERY；UPS 工作于旁路 UPS ON BY-PASS MODE；设备的输入电压高于额定输入电压 20%PNPUT VOLTAGE TOO HIGH。F3 功能键“参数修改”：可查看并修改 UPS 参数，连按三次键，屏幕显示 F3 PARAMETERS PUSH ENTER，按下 ENT 键将显示 RS-232 频道的通讯速度 SPEED*1200 2400 4800，在星号指示位置将出现一数字，此数字由选择而定（11200，22400，34800），按、来增加或减少数字，在按 ENT 确认，按、可看到其

17、他的参数，如选择的语言和 RS232 或 RS485 串行接口的通讯协议，选择“2”可以进行手动电池检测。其他的参数及校准此处不作介绍。四、UPS 的运行状态 1、正常运行 当有公共电源供应时，整流器将交流电转变未直流电能，供给逆变器、电池。逆变器将非常稳定的正弦交流电供给负荷。2、主电源中断时的运行 当主电源中断或电压降到一定值，电池组供给逆变器所需的电力，逆变器回正常的连续工作，而不比担心主电源的中断这主要是由于电池组是并联在电路上，并且由一定的自持能力，自持时间取决于电池组的容量。3、逆变器不工作时的以内性逆变器在一些报警条件下回停止工作，这些报警有：过负荷、过热、自持结束等或因为“ON

18、”开关未合到运行的位置上。整流器连续供给电池电能，以保持电池处于最佳充电水平，UPS 输出是通过旁路静态开关由事故旁路线供给的。4、手动旁路的运行 当对设备 UPS 进行检修时，可以断开与主电源的联系，而不中断系统供电，也不会影响负荷。手动旁路允许完全停止设备 UPS 的运行并实现电气隔离。在进行设备内部的 检修时，不致对技术人员或维修人员造成任何危险 五、UPS 操作步骤（一）UPS-A（40KVA 三进三出 98 年投运）操作步骤 1、开机步骤 合上三相交流输入开关（LINE）合上电池开关（本机用熔断器代替）合上面板上的逆变器开关（ON/OFF）合上交流输出开关（OUTPUT）2、关机步骤

19、 分断交流输出开关（OUTPUT）分断面板上的逆变开关（ON/OFF）分断电池开关（本机用熔断器代替）分断三相交流输入开关（LINE）注：该台 UPS 用户在日常运行维护时，开机步骤和开机步骤考虑至安全问题可以省去，但更换电池时一定要将熔断器拔下，另外打开柜门后，下面面板开关的操作，最左边的一个为零线开关，内装熔断器，平时在合上位置，操作尽量不要动它。（二）UPS-B（10KVA三进单出 98 年投运）操作步骤 1、开机步骤：合上旁路输入开关（SATATIC BYPASS）合上三相交流输入开关（LINE）合上电池开关（BATTERY）合上操作面板上的逆变开关（ON/OFF）合上 UPS输出分配

20、屏的输入开关（装于分配屏）2、关机步骤：分断 UPS输出分配屏的输入总开关（装于分配屏）分断面板上的逆变开关（ON/OFF）分断电池开关（BATTERY）分断三相交流输入开关（LINE）分断旁路输入开关（SATATIC BYPASS）（三）UPS-C（40KVA三进三出 2002 年投运）操作步骤 1、开机步骤 合上三相交流输入开关（LINE OR INPUT）合上电池开关（BATTERY）在初始界面下，按下操作面板上的 ENTER 按出现 Turn on the ups?的对话框，按下操作（1）ON、（2）OFF，再次出现 Are you sure?(1)YES(2)No按 1键 UPS逆变

21、启动成功。合上三相输出开关（OUTPUT）2、关机步骤 分断三相输出开关（OUTPUT）在初始界面下，按下面板上的“ENTER”按钮，出现 Turn on the ups?（1）ON、（2）OFF 对话框，按下操作面板上的 2键，出现 Are you sure?(1)YES(2)No按下 1键 UPS逆变器关闭 分断电池开关（Battery）分断三相交流输入开关（LINE OR INPUT）。六、安全注意事项：1、面板上的 EPO 紧急分断开关运行时禁止按下。该开关为运行时处理紧急事件的急停按钮，该按钮按下UPS 停机；3、两台 40KVA 三进三出 UPS 都安装了手动维修旁路“MANUAL”，该开关平常运行时禁止合闸，它 是维修人员维修 UPS时用的。4、尽量不要带负载启动逆变开关，UPS的多数故障就是由于该项操作不当造成的。5、电池每年要放电 12。确保电池活性。6、开关机的每一步操作，要有一个过程，不要按照顺序把开关依次很快的合上，每一步都要观察有无异 常。