对提高UPS供电可靠性技术思考

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1、-对提高UPS供电可靠性技术的思考唐从福 何涛 罗志勇赤天化股份赤水 564707摘要 UPS的使用已取得共识，就其重要性得以表达，但如何更进一步提高它的平安可靠性值得引起更进一步的思考，在文中提出几套提高UPS可靠性的思路供大家同行选型时参考。关键词 UPS 在线式 后备式 互动式 旁路主从备份输出主从备份 冗余并联供电. z-UPS是我公司乃至于全国各重要部门供电必不可少的设备之一。全国由于供电的紧缺失，导致大面积的拉闸限电，严重限制了数字化建立的步伐和质量。例如，很多工厂由于限电无法全速运转，户外的无线通信业务由于停电无常运行，金融信息网络系统由于电网质量导致数据传输变慢、异常或局部停业

2、，部门信息化建立工作由于停电不得不延期等等，这一切说明电力系统的供电质量和可靠性对于数字化建立起到至关重要的作用。 因此，系统工程师在做数字化系统设计时必须充分考虑电源系统的可靠性。目前比拟可靠的方法就是采用高质量的不连续电源UPS。UPS在电网正常时能够给各类信息化设备提供高质量的交流电源，在电网异常时能够将后备电池组的直流能量转化为稳定的交流电源供给负载设备使用，并且在电网掉电过程中可以保证输出没有连续，确保信息设备的平安运行。大量的现场运行数据和理论分析也说明，引进UPS电源除了可以解决上述的交流供电中断的影响外，还可以消除正常交流电网供电中的各种高频杂波、电压浪涌、陷落、瞬连续电等电力

3、干扰对信息设备的危害，保证信息网络时刻平安运行。我公司UPS承载着对合成、尿素DCS装置及现场局部重要仪表的供电重任，它的任何闪失，均会对生产造成极大的损失，其重要性不可替代。可见，为了保证数字化建立的顺利进展，采用高可靠的UPS供电方案是最为有效的、高可靠的电源解决方案。本文将先介绍一下UPS的相关根本知识，然后就几种提高UPS供电可靠性的系统技术方案，谨供系统工程师做电源方案设计时参考。一、不连续电源UPS的相关知识1UPS具有以下功能：电网电压正常时，除了输出纯洁、稳定且连续不连续的交流电源外，还可以对电池进展充电，储存后备能量。在电网异常时(欠压、过压、掉电、干扰等)利用电池组的能量对

4、用电设备提供不连续的交流输出，不连续一般指输出电压波形为零的时间不大于10ms。因而，UPS可以保证计算机等信息设备即使是在恶劣的电网条件下也能平安正常运行。. z-陷落图1、交流电网电压陷落过压 正常值图2、交流电网过压断电图3、交流电网断电图4、交流电网杂讯. z-2UPS的分类及主要特点 从UPS技术特点来看，UPS的分类一般以输出逆变器工作方式来区分，通常可分为后备式、在线式两大类型。近年来也有将后备式电源中的一个特例独立出来，称之为在线互动式，但严格来说，仍然是后备式一类。(1)在线式UPS：A、输出电压稳定性好 3%B、波形失真度小 THD95%B、电网正常时无噪音C、切换时间10

5、5%10s,130%3s, 150%200ms转旁路105%130%10min, 150%200ms转旁路系 统 指 标 切换时间在线模式与电池模式为0 ms，逆变与旁路1 ms满载效率0.85电脑通讯接口RS232、置SNMP卡选件运行温度040相对湿度095% 不结露运行高度1500m冷却方式温控式风冷噪音(dB)55dB输出方式国标或美标插座接线端子台尺寸(WDH)mm140405220195455330260570717340570980主机重量(Kg)11.522233775UPS电源作用UPS是不连续电源(uninterruptible powersystem)的英文简称,是能够提

6、供持续、稳定、不连续的电源供给的重要外部设备。 UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类。UPS顾名思义，它就是一台这样的机器，它在电能停顿供给的时候，能保持一段供电时间，使人们有时间存盘，再沉着地关闭机器。UPS电源，分为在线式和后备式等几种，它在机器有电工作时，就将市电交流电逆变，并储存在自己的电源中，一旦停顿供电，它就能提供电源，使电脑维持一段时间的工作，保持时间可能是10分钟、半小时等。UPS电源简介有的时候，正在写一段文章，或者编一个程序，或者在用画笔画一幅画，突然屏幕一下子变黑了停电了。唉，里面的东西都不见了，白干了半天。连存盘的时机都没有。要是搞科研的科学家也遇到这种

7、情况，损失就更大了。能不能想个方法，使电脑继续工作，或者在市电停顿的时候，机器能在短时间保持一段时间的电，使用人们有时机把已经干完的工作存盘，以便下一次再接着工作呢.方法一，较为困难，要买一台发电机，这对于一般用户来说，根本上是做不到的。第二种情况，则较为容易一些，那就是买一台UPS。UPS是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成局部的恒压、恒频的不连续电源。当市电正常时，UPS将市电稳压或稳压、稳频后供负载使用，同时向机电池充电；当市电中断时异常时，UPS立即在4-10毫秒或零中断时间将蓄电池的电源通过逆变转换的方式向负载继续供给电力，使负载维持正常的工作，以便保存资料并保护负载的软硬件不受损

8、坏。从原理上来说，UPS是一种集数字和模拟电路,自动控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备；从功能上来说，UPS可以在市电出现异常时,有效地净化市电；还可以在市电突然中断时持续一定时间给电脑等设备供电,使你能有充裕的时间应付；从用途上来说，随着信息化社会的降临，UPS广泛地应用于从信息采集、传送、处理、储存到应用的各个环节，其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的。UPS电源工作原理人们最常用的是后备式UPS，如四通HO系列与SD系列。它具备了自动稳压、断电保护等UPS最根底也最重要的功能。虽然一般有10ms左右的转换时间，逆变输出的交流电是方波而非正弦波，但由于构造简单而具有价

9、格廉价，可靠性高等优点，因此广泛应用于微机、外设、POS机等领域。在线式UPS构造较复杂，但性能完善，能解决所有电源问题。如四通PS系列，其显著特点是能够持续零中断地输出纯洁正弦波交流电，能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题；由于需要较大的投资，通常应用在关键设备与网络中心等对电力要求苛刻的环境中。另外四通、APC等厂商还提供在线互动式UPS，同后备式相比拟，在线互动式具有滤波功能，抗市电干扰能力很强，转换时间小于4ms，逆变输出为模拟正弦波，所以能配备效劳器、路由器等网络设备，或者用在电力环境较恶劣的地区；尤其四通MD系列的UPS，价格又远低于在线式，是应该向用户大力推荐的一种更好的

10、选择。据IDC统计：全部电脑故障的45%是由电源问题引起的。在中国，大城市停电的次数平均为0.5次/月，中等城市为2次/月，小城市或村镇为4次/月，电网存在至少九种问题：断电、雷击尖峰、浪涌、频率震荡、电压突变、电压波动、频率漂移、电压跌落、脉冲干扰；因此从改善电源质量的角度来说给电脑配备一台UPS是十分必要的。另外，精细的网络设备和通信设备是不允许电力有连续的，以效劳器为核心的网络中心要配备UPS是不言而喻的，即使是一台普通电脑，其使用三个月以后的数据文件等软件价值就已经超过了硬件价值，因此为防止数据丧失而配备UPS也是十分必须的。UPS电源使用规程UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互

11、动式三大类。其中,我们最常用的是后备式UPS，如四通HO系列与SD系列。它具备了自动稳压、断电保护等UPS最根底也最重要的功能。虽然一般有10ms左右的转换时间UPS电源逆变输出的交流电是方波而非正弦波,但由于构造简单而具有价格廉价,可靠性高等优点,因此广泛应用于微机、外设、POS机等领域。在线式UPS构造较复杂,但性能完善，能解决所有电源问题。如四通PS系列，其显著特点是能够持续零中断地输出纯洁正弦波交流电,能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题；由于需要较大的投资,通常应用在关键设备与网络中心等对电力要求苛刻的环境中另外四通、APC等厂商还提供在线互动式UPS，同后备式相比拟，在线互

12、动式具有滤波功能，抗市电干扰能力很强，转换时间小于4ms，逆变输出为模拟正弦波，所以能配备效劳器、路由器等网络设备，或者用在电力环境较恶劣的地区；尤其四通MD系列的UPS，价格又远低于在线式，是应该向用户大力推荐的一种更好的选择。UPS电源使用中的几点说明：UPS电源的使用须有一套严格科学的作规程：(1)UPS电源的场所摆放应防止直射，并留有足够的通风空间，同时，制止在UPS输出端口接带有感性的负载。(2)使用UPS电源时，应务必遵守厂家的产品说明书有关规定，保证所接的火线、零线、地线符合要求，用户不得随意改变其相互的顺序。比方，美国PULSE牌UPS电源的交流输入接线与我国的交流电输入插座的

13、连接方式正好相反。还有例如EAST的三相UPS需要注意相序问题，否则会出现相序错误报警，其他品牌也是如此。3)严格按照正确的开机、关机顺序进展作，防止因负载突然加上或突然减载时，UPS电源的电压输出波动大，而使UPS电源无常工作。(4)制止频繁地关闭和开启UPS电源，一般要求在关闭UPS电源后，至少等待6秒钟后才能开启UPS电源，否则，UPS电源可能进入启动失败的状态，即UPS电源进入既无市电输出，又无逆变输出的状态。(5)制止超负载使用，厂家建议：UPS电源的最大启动负载最好控制在80%之，如果超载使用，在逆变状态下，时常会击穿逆变三极管。实践证明：对于绝大多数UPS电源而言，将其负载控制在30%60%额定输出功率围是最正确工作方式。(6)定期对UPS电源进展维护工作：去除机的积尘，测量蓄电池组的电压，更换不合格的电池，检查风扇运转情况及检测调节UPS的系统参数等。UPS电源的维护考前须知1.维护时候，必须在关机的情况下进展，以免部高压产生电离使带电粒子触发igbt造成设备故障。2.假设具有维修旁路的ups电源可转至维修旁路后，维护但此时部仍带电。3.ups电源维护前必须对其进展自放电，方可进展。4.维护工具使用真空式吹风机即可，千万不能用湿布。. z