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UPS电源基本知识


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本 章 内 容
? UPS发展概述 ? UPS分类、各种UPS方框图以及主要性能和技术指标 ? UPS逆变工作原理及主要电路技术 ? UPS操作 ? UPS电源供电系统的配置形式 ? UPS日常维护

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本章重点、难点
? 本章重点 UPS分类、各

种UPS方框图以及主要性能和技术指标 UPS电源供电系统的配置形式 ? 本章难点 UPS逆变工作原理及主要电路技术

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本章的目的和要求
? 掌握UPS分类、各种UPS方框图,理解UPS主要性能和技 术指标。 ? 掌握UPS电源供电系统的配置形式。 ? 理解UPS操作和UPS日常维护。 ? 了解UPS的发展历史及趋势。

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UPS的内容提要
1 2 3 4 UPS组成 UPS逆变工作原理及主要技术 UPS操作 UPS电源供电系统的配置形式 UPS日常维护 讨论题

5
6

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低压配电自动 切换解决方案

低压配电解 决方案

直流不间断解决方案

通信设备

DC

市电

直流电源

蓄电池

直流配电接口 精密空调

转换开关

机房气候调节解决方案

UPS
抗瞬态浪 涌抑制器

AC

精密交流配电柜

计算机/服务器

蓄电池

STS

交流备用 电源 网络设备
备用电源解决 方案 安全防护 解决方案
低压配电系 统

交流不间断解决方案

LAN

LAN

动力环境集中监控解决方案

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7.2.1 UPS发展概述
? 什么是UPS ? UPS(Uninterruptible Power System):交流不间断电源, 是一种利用电池化学能作为后备能量在市电断电或发生异 常等电网故障时不间断地为用户设备提供交流电能的一种 能量转换装置。它广泛的应用在银行、医疗、邮电、国防、 工业控制、机要机关等部门。

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目前市电存在的一些问题:
? 市电中断:市电中断通常是指 市电输出零电压,并持续两个 周期以上。市电中断的原因主 要有配电空气开关跳闸、供电 回路短路、电源设备故障等等。 ? 电压浪涌:电压高于110%额定 值且持续一个或多个周波称为 电压浪涌。大功率用电设备的 退出或者电网受雷击干扰均可 能造成电压浪涌。 ? 电压波形下陷:但电源电压低 于80-85%额定值且持续一个或 多个周波称为电压波形下陷, 通常是由大功率用电设备的启 很冲击造成。
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? 高压尖脉冲:由闪电、电子开关、 电焊设备、静电放电等原因造成, 高压脉冲峰值电压可高达6000V, 持续时间一般为0.5~5个周波。 ? 谐波干扰:由整流设备、电动机、 继电器、通信设备、电焊机等产生 的谐波。 ? 频率漂移:频率漂移是指电源的频 率不能稳定在额定值,而是在额定 值附近波动。企业备用发电机组和 小型水电站输出的交流电源经常会 出现频率漂移的现象。 ? 持续高低压:电网持续高压或者是 持续低压主要是由于电网变压器或 者是电力线路容量有限,且电网变 压器性能不佳,电网负荷过大或者 是电网负荷过小的原因造成。
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? 对于精密的设备,如数据库设备、通信设备、医疗设备等, 对供电电源要求比较高,假如出现上述问题会造成数据丢 失、控制混乱甚至系统瘫痪的现象。而用UPS处理后的电 源可以完全隔离上述各种市电对于设备的干扰。

?功能: ?备用电源 ?电力净化

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7.2.2

UPS组成

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1、 UPS分类
? 按输入输出相数分:单进单出、三进单出和三进三出UPS。 ? 按输出波形的不同分:可分为正弦波、阶梯波、方波。 ? 按电路结构形式分:有后备式、在线互动式、在线式、 Delta变换型UPS。

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2、 UPS方框图
? 现在的UPS电源工业,可向用户提供如下几种类型的UPS电 源品种 : (1)后备式UPS (2)在线互动式UPS (3)三端式UPS (4)双变换在线式UPS (5)Delta变换型UPS

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(1)后备式UPS

特点:结构简单、价格便宜、噪声低,但绝大部分时间, 负载得到的是稍加稳压处理过的“低质量”正弦波电源。

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(2)在线互动式UPS

特点:市电供电正常时,负载得到的是一路稳压精度很差的市电电
源;市电不正常时,逆变器/充电器模块将从原来的充电工作方式转入 逆变工作方式。这时由蓄电池提供直流能量,经逆变、正弦波脉宽调 制向负载送出稳定的正弦波交变电源。
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(3)三端式UPS

特点:为双磁分路结构,每个初级绕组和次级绕组都有一个磁分路,并接
电容可与每一个磁路组成LC谐振回路,当达到谐振点时,构成饱和电感, 使次级工作于饱和区,若初级输入电压变化时,次级输出电压恒定不变, 实现了稳压的目的。
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(4)双变换在线式UPS

特点:克服了市电质量差对其性能的影响,市电中断时,负
载不会发生电源瞬时中断。

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(5)Delta变换型UPS

特点:成功地将串联交流稳压控制技术与脉宽调制技术相结合 ,共
有四条供电通道向用户的负载供电 。
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3、主要性能和技术指标

?输入特性 ?输出特性 ?保护性能

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输入特性
(1)输入电压范围 指保证UPS不转入电池逆变供电的市电电压范围。在此电 压范围内,逆变器(负载)电流由市电提供,而不是电池 提供。输入电压范围越宽,UPS电池放电的可能性减小, 这有益于电池使用寿命的延长。目前UPS输入电压范围一 般为(-15%~+10%)Ue之间。 (2)频率输入范围 指UPS能自动跟踪市电、保持输出电压与输入电压同步的 频 率 范 围 。 UPS 的 输 入 频 率 范 围 一 般 为 5 0 ± 5 % Hz, YD/T1095-2000规定UPS的输入频率范围为50±4%Hz。

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输入特性
(3)输入功率因数 输入功率因数高低是衡量是否对电网存在污染的一个重 要电性能指标。输入功率因数低时,不仅在吸取有功功率 的同时,还要吸收无功功率,其结果增大了系统配电容量, 影响系统供电质量。 (4)输入电流谐波 因为可控硅的关断和开通, UPS的输入电流中含有丰富 的谐波成分,它形成输入的无功功率,是造成UPS输入功 率因数低的一个重要因素。因此在电路设计时,有的UPS 加入了PFC电路。

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输入特性
(5)输入频率范围 指UPS能自动跟踪市电、保持输出电压与输入电压同步的 频率范围。UPS输出电压对输入电压的跟踪主要是为了保 证UPS在必须时能够顺利地进行旁路切换,避免由于输入 输出电压相差过大引起逆变器模块电源和交流旁路电源间 出现很大的环流而损害。 (6)频率跟踪速率 指UPS在一秒钟内能够完成的输出频率变化范围。频率 跟踪速度可以表征UPS对输入频率变化的适应能力,特别 是在柴油发电机供电的时候,由于柴油发电机的频率稳定 度不是很好,如果UPS的频率跟踪速率过低,UPS就会出现 频率不同步告警,控制电路就会禁止UPS进行旁路切换。

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输出特性
(1)输出电压波形失真度 指UPS输出波形中谐波分量所占的比率。常见的波形失真有:削顶、 毛刺、畸变等。失真度越小,对负载可能造成的干扰或破坏就越小。 (2)输出电压稳压精度 指市电—逆变供电时,当输入电压在设计范围内,负载在满负荷内 100%变化时,输出电压的变化量与额定值的百分比。输出电压稳定程 度越高,UPS输出电压的波动范围越小,也就是电压精度越高。 (3)输出功率因数 指UPS输出端的功率因数,表示带非线性负载能力的强弱。负载功率 因数低时,所吸收的无功功率就大,将增加UPS的损耗,影响可靠性。

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输出特性
(4)输出电流峰值因数 指UPS输出所能达到的峰值电流与平均电流之比。一般峰值因数越 高,UPS所能承受的负载冲击电流越大。 (5)三相不平衡能力 对于三进三出的UPS来说,若出现三相的每一相电流不一致,就会造 成输出电压的不平衡。具有100%负载不平衡能力的UPS,表示该UPS允 许一相输出带满载,而其他两相空载。 (6)UPS输出效率 指UPS的输出有功功率与输入有功功率之比。UPS的输出效率越高, 表示内部损耗越小,反之则表示UPS本身功耗大,增大机房的空调负 荷。此外输出效率低有可能使电池供电时间变短。

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保护性能
(1)输入保护特性 指交流输入过压/欠压保护,输入频率过高/过低保护等。 当输入电压失真度过大,UPS会进入输入保护模式。对于 三相输入的UPS,还有输入错相保护、缺相保护等。 (2)输出过压/欠压保护特性 指当UPS逆变单元出现故障时,UPS的输出电压超出允许 的范围而产生的保护动作。 (3)输出过载/短路保护 指当UPS输出回路中出现短路故障或长时间出现过载现象, 为了保护UPS的自身安全,通过控制电路将UPS切换到旁路 工作模式的保护动作。
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保护性能
(4)电池低压保护 电池容量的大小直接决定UPS在交流停电时能够保证不 间断输出的时间长短,因此电池适时的发出电池低压告警 可以使维护人员能够了解当前电池的剩余容量和后备保障 时间,采取相应的应急措施。一旦电池电压达到保护值, 为保护电池免于过放电造成的永久损伤,UPS就会关闭输 出。 (5)UPS的其他保护性能 UPS为了保证自身系统的安全工作,另有许多的故障监 测点和相应的告警信息,如器件高温告警、风扇故障告警、 熔丝熔断告警、整流模块故障告警、逆变模块故障告警等。

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7.2.3 UPS逆变工作原理及主要技术
1、逆变电路 2、静态开关和锁相电路

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1、逆变电路
? 逆变器(逆变电路)是开关电源和UPS的核心装置。 ? 逆变电路普通的原理结构 (1)单相逆变电路 (2)正弦波逆变电路

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(1)单相逆变电路
? 有推挽式、半桥式、全桥式等,均用于中小型UPS系统。 下面介绍脉宽调制型全桥逆变器。

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全桥式逆变电路

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全桥式逆变电路工作原理
? 功率晶体管由基极驱动电路提供激励信号,VT1、VT4和 VT2、VT3在分别获得激励信号后,进入轮流导通或截止状 态。从而在变压器初级和次级分别产生交流电压u1和u2。 经过L、C滤波电路的作用使负载取得正弦电压。 ? 逆变电路输出电压中除了基波外还含有一定的谐波成分, 若要得到正弦输出电压,在次级输出电路中,必须设置滤 波器。

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UPS交流滤波器的性能
? 使输出电压中单次谐波含量和总谐波含量降到指标允许 的范围内; ? 在三相条件下使输出电压不平衡度符合规定范围; ? 使负载变化引起的输出电压波动小,且满足动态指标, 同时要重量轻,体积小。

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(2)正弦波逆变电路
? 大多数情况,我们希望UPS输出50HZ正弦交流电,所以要 求其逆变电路为正弦波逆变电路。逆变电路实现输出为正 弦的方法很多,主要有以下三种: ①阶梯波逆变器 ②多脉冲调制逆变器 ③正弦脉宽调制(SPWM)逆变器

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①阶梯波逆变器
? 由于逆变电路得到矩形波相对容易,利用不同相位的矩形 波叠加的方式得到一个近似正弦波的阶梯波,阶梯越多, 其所含正弦分量就越多。

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矩形波叠加组成阶梯波示意图

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②多脉冲调制逆变器
? 基本原理是用一组等高不等宽的矩形脉冲等效正弦波。具 体方法是将正弦波沿横轴分割为若干等分,每一个等分包 含的正弦面积用一个相同面积的矩形波来代替,这些矩形 波组成的半个周期波形便与半个周期正弦波等效。

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半周期内矩形波所组成的波形与等效的正弦波示意图

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③正弦脉宽调制(SPWM)逆变器
? 这种方法是通过频率较 高的等幅三角波(载波)与可调 幅度的50Hz的正弦波组合,产生与正弦波等效的而脉冲宽 度不等的矩形波,称为正弦调制。

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正弦调制法与三角波的合成波

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1、静态开关和锁相电路
(1)静态开关 (2)锁相电路

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(1)静态开关
? 为防止切换时间造成瞬间供电中断并产生继电器触点拉弧 打火等现象,在大功率UPS供电系统及切换过程中,采用 静态开关作为切换元件。 ? UPS供电系统中常用的两种连接方式,即转换型和并机型。 目前单机型的UPS静态开关一般采用转换型,而可并机 UPS的静态开关有的采用并机型。

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转换型连接方式

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基本工作原理
? 在图(a)中,继电器作为逆变的切换开关,交流旁路用静 态开关作为切换器件。在由交流旁路供电切换为逆变器供 电时,先吸合继电器然后封锁晶闸管的触发信号,此时由 交流旁路和逆变器并联向负载供电,当晶闸管支路电流为 0时,晶闸管关断而断开市电供电电路;当由逆变器供电 切换为交流旁路供电时,在发出继电器关断信号的同时, 触发晶闸管导通,由于晶闸管导通时间为μ s级,而继电 器释放时间较长,因此也存在同时供电的情况。

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并机型连接方式

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基本工作原理
? 在图(b)中,交流旁路与逆变器都采用静态开关作为切换 开关。当执行切换时,封锁脉冲并检测流过静态开关的电 流,当电流为零时触发另一静态开关的晶闸管,实行二者 的转换。在采用并联供电的系统中,当电压处于正半周或 负半周时,同时触发处于正向阳极电压的两个晶闸管使之 导通,由于晶闸管电流为零时关断使反向并联的两只晶闸 管切换导通,使之并联负载供电。

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保证同步切换的方法
①直接检测两电源电压的相位,以此作为切换时的一个控 制信号。 ②检测两电源的电压差,以此间接反映出相位差,产生切 换控制信号。 ③为防止切换时感性负载中出现浪涌而损坏元件,可通过检 测主用电源在稳态电流过零时接通旁路电源,以实现安全 切换。

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(2)锁相电路
? 锁相电路由三个基本部件:鉴相器、低通滤波器和压控振 荡器组成。用于检测两个交流电源的相位差并将它变成一 个电压信号去控制逆变的输出电压相位与频率,从而保持 逆变器与交流电源的同步运行。

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锁相电路基本原理图

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7.2.4 UPS操作
? 在线式UPS是通信用较多见的,可处于下列三种运行方式 之一: ? 正常运行--所有相关电源开关闭合,UPS带载。 ? 维护旁路--UPS关断,负载通过维护旁路开关,连接到旁 路电源。 ? 关断--所有电源开关断开,负载断电。 ? 本节介绍在上述三种运行方式之间互相切换,复位及关 断逆变器的操作。

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在线式UPS各操作开关示意图

维修旁路开关Q3

旁路开关Q2

旁路输入
隔离 输入 输出 变压器 静态 开关 输出

整流器

逆变器

主路输入 Q1

输出开关Q4

蓄电池
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1、UPS开机加载步骤
? 此步骤用于UPS开机加载,假设UPS安装调试完毕,市电已 输入UPS。 ①合静态旁路开关Q2 ②合整流器输入开关Q1 ③合UPS输出电源开关Q4 ④手动合电池开关

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2、UPS从正常运行到维护旁路的步骤 ? 负载从UPS逆变器切换到维修旁路,这在UPS需要维护时有 用。负载由逆变器切换到静态旁路的操作过程如下: ①关断UPS逆变器,负载切换到静态旁路。通常在主菜单 上可以操作关断UPS逆变器。 ②取下Q3手柄上的锁,并扳动Q3内的锁定杆,然后闭合维 护旁路开关Q3,断开整流器电源输入开头Q1,UPS电源输 出开关Q4,静态旁路开关Q2和电池开关,UPS已关闭,但 市电通过维护路向负载供电。

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3、UPS在维护旁路下的开机步骤
? 包括如何启动UPS,并把负载从维护旁路切换到逆变器。 ①闭合UPS输出开关Q4和静态旁路开关Q2。 ②闭合整流器输入电源开关Q1,整流器启动,并稳定在浮 充电压,浮充电压是否正常。 ③闭合电池开关。 ④断开维护旁路开关Q3,并上锁。

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4、UPS关机步骤
①断开电池开关和整流器输入电源开关Q1 ②断开UPS输出开关Q4和旁路电源开关Q2。 ③若要UPS与市电隔离,则应断开市电向UPS的配电开关, 使直流母线电压放电。

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5、UPS的复位
? 当因某种故障使用了EPO(紧急关机),待故障清除后, 要使UPS恢复正常工作状态,需要复位操作,或在系统调 试时,选择手动方式从旁路切换到逆变器,UPS由于逆变 器过温、过载、直流母线过压而关闭,当故障清除后,需 要采用复位操作,才能把UPS从旁路切换到逆变器带载。 ? 操作复位按钮使得整流器、逆变器、静态开关重新正常运 行。若是EPO后的复位,则还需用手动合电池开关。

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UPS操作实例
? UPS的运行模式 ? 正常工作模式(NORMAL MODE) ? 旁路模式(BYPASS MODE) ? 电池工作模式(BATTERY MODE) ? 紧急转换模式或自动旁路模式 (EMERGENCY TRANSFER MODE) ? 维修旁路模式(Maintenance BYPASS MODE)

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正常模式 NORMAL MODE

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BATTERY

RECTIFIER INPUT

CB1

RECTIFIER

INVERTER K3

TRANSFORMER

OUTPUT

BYPASS INPUT

K5

STATIC STATIC SWITCH SWITCH

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BATTERY

RECTIFIER INPUT

CB1

RECTIFIER

INVERTER K3

TRANSFORMER

OUTPUT

BYPASS INPUT

K5

STATIC STATIC SWITCH SWITCH

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BATTERY

RECTIFIER INPUT

CB1

RECTIFIER

INVERTER K3

TRANSFORMER

OUTPUT

BYPASS INPUT

K5

STATIC STATIC SWITCH SWITCH

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BATTERY

RECTIFIER INPUT

CB1

RECTIFIER

INVERTER K3

TRANSFORMER

OUTPUT

BYPASS INPUT

K5

STATIC STATIC SWITCH SWITCH

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BATTERY

RECTIFIER INPUT

CB1

RECTIFIER

INVERTER K3

TRANSFORMER

OUTPUT

BYPASS INPUT

K5

STATIC STATIC SWITCH SWITCH

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旁路模式 BYPASS MODE

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BATTERY

RECTIFIER INPUT

CB1

RECTIFIER

INVERTER K3

TRANSFORMER

OUTPUT

BYPASS INPUT

K5

STATIC STATIC SWITCH SWITCH

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BATTERY

RECTIFIER INPUT

CB1

RECTIFIER

INVERTER K3

TRANSFORMER

OUTPUT

BYPASS INPUT

K5

STATIC STATIC SWITCH SWITCH

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BATTERY

RECTIFIER INPUT

CB1

RECTIFIER

INVERTER K3

TRANSFORMER

OUTPUT

BYPASS INPUT

K5

STATIC STATIC SWITCH SWITCH

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电池工作模式 BATTERY MODE

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BATTERY

RECTIFIER INPUT

CB1

RECTIFIER

INVERTER K3

TRANSFORMER

OUTPUT

BYPASS INPUT

K5

STATIC STATIC SWITCH SWITCH

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BATTERY

RECTIFIER INPUT

CB1

RECTIFIER

INVERTER K3

TRANSFORMER

OUTPUT

BYPASS INPUT

K5

STATIC STATIC SWITCH SWITCH

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BATTERY

RECTIFIER INPUT

CB1

RECTIFIER

INVERTER
K3

TRANSFORMER

OUTPUT

BYPASS INPUT

K5

STATIC STATIC SWITCH SWITCH

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紧急转换模式或自动旁路模式 EMERGENCY TRANSFER MODE

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BATTERY

RECTIFIER INPUT

CB1

RECTIFIER

INVERTER K3

TRANSFORMER

OUTPUT

BYPASS INPUT

K5

STATIC STATIC SWITCH SWITCH

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BATTERY

RECTIFIER INPUT

CB1

RECTIFIER

INVERTER K3

TRANSFORMER

OUTPUT

BYPASS INPUT

K5

STATIC STATIC SWITCH SWITCH

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BATTERY

RECTIFIER INPUT

CB1

RECTIFIER

INVERTER K3

TRANSFORMER

OUTPUT

BYPASS INPUT

K5

STATIC STATIC SWITCH SWITCH

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BATTERY

RECTIFIER INPUT

CB1

RECTIFIER

INVERTER K3

TRANSFORMER

OUTPUT

BYPASS INPUT

K5

STATIC STATIC SWITCH SWITCH

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维修旁路模式 Maintenance BYPASS MODE

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BATTERY

RECTIFIER INPUT

CB1

RECTIFIER

INVERTER K3

TRANSFORMER

OUTPUT

BYPASS INPUT

K5 Maintain BYPASS MODE

STATIC STATIC SWITCH SWITCH

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7.2.5 UPS电源供电系统的配置形式
? 并机包含两层含义 冗余:增加可靠性。 并联:增容。 ? 根据冗余式配置方案,有 主机—从机型“热备份”UPS供电方式; 直接并机冗余UPS供电方式; 双总线冗余供电方式。

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1、主机—从机型“热备份”UPS供电方式 ? 这是缘于UPS电源的锁相同步控制技术还未完善到足以保 证多台UPS的逆变器电源总是处于同相、同频的跟踪技术 下常采用的方案。图(a)中,UPS-2中的逆变器电源2一 直处于空载状态,只有当UPS-1故障时,UPS-2才承担供 电业务。 ? 此方式的缺陷在于UPS-2长期处于空载状态,其电池寿命 会缩短、容量会下降,且UPS-2得具有阶跃性负载承载能 力,无扩容能力。为提高性价比,可采用图(b)形式。 UPS-1、UPS-2作主机使用,而UPS-3作为二者的从机 。

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由两台UPS电源所构成的“热备份”冗余供电系 统

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由三台UPS电源所构成的“热备份”冗余供电系 统

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2、直接并机冗余供电方式
? 为克服主机—从机型热备份供电系统的弱点,随着UPS控 制技术的进步,具有相同额定输出功率的UPS可直接并联 而形成冗余供电系统。为保证高质量的并机系统,各电源 间必须保持同频、同相、且各机均流。

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n+1型并联冗余供电系统应有的控制功能 (1)锁相同步调节功能 使相位差尽可能趋于零,以防止并联系统出现环流。 (2)均流调节 保持多台UPS电流输出的均衡度。 (3)选择性脱机跳闸功能 应正确判断出那台UPS单机出现故障,并进行自动操作。 (4)非冗余工作状况报警 若系统处于非冗余状况,应发出告警,及时排除故障, 恢复冗余供电状态。 (5)环流监控

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直接并机方案的类型
(1)简单的直接并机方案 各台UPS只实行与市电的跟踪同步,相互间对相位、电压不进行调 节,因此易发生故障。 (2)主动式直接并机方案 各台UPS只实行与市电的跟踪同步,相互间对相位、电压不进行调 整。有“1+1”型直接并机方案和“导航型”UPS直接并机方案 。 (3)“热同步”并机技术 当两台UPS在执行并机操作时,无需捕捉相互的实时参数,而达到 互锁及均流的目的。 (4)采用“并机柜”的并机方案 用一个专门的“并机柜”来代替原分散交流旁路供电通道,解决 了各个分散的交流旁路上的“静态开关”的不均流带载问题。

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(1)“1+1”型直接并机方案

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(2)“导航型”UPS直接并机方案

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(3)“热同步”并机技术

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(4)采用“并机柜”的并机方案

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3、双总线冗余供电方式
? 由于在UPS供电系统中,输出端与负载间配有配电柜、断 路器等,若碰到检修或产生故障等,以上的几种配置形式 将引起负载停电,也即系统的故障率虽然降低了,但可维 护性问题并没有彻底解决。采用 双总线冗余配置方案, 可很好解决这个问题。配有两套静态开关STS1、STS2,构 成一套能自动执行安全可靠的具有零切换时间的系统。

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双总线冗余供电方式

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7.2.6 UPS日常维护
? UPS周期维护内容较少,只需要保证环境条件和清洁。 ? 检查和预防的目的是使机器保持最佳的性能并预防将小问 题转变成大故障。 ? 按维护的周期可分为:日检、周检、年检。

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日常巡检
(1)告警监视与处理:值机人员在UPS设备安装现场观察UPS的控制面板上是否 存在告警信息,防止监控告警没有及时上传到动力监控系统而造成事故隐患。 一旦发现告警,立即根据告警的内容做出相应的处理,并在值班日记上详细 故障事件和相应的处理措施、处理结果。 (2)交流停电倒换:如果出现交流输入停电,值机人员需及时启动应急电源并 严格按照操作规程,将UPS的交流输入切换到应急电源上或第二路市电电源。 (3)运行参数记录与分析:按照省公司下发的机房电源巡检记录表中关于UPS的 相关内容要求,按实抄写UPS的输入/输出电压、输出电流、负载比率等内容。 并将本次抄写的数据与历史数据进行对比分析,如果出现负载突变现象,需 要仔细追查负载突变的原因。 (4)运行状况检查:UPS设备运行状态查询可以在操作显示面板上完成,可以查 询的状态参数包括主路输入电压/电流,输出电压/电流,频率,电池状态, 电池电压/电流,告警历史记录等。查询方法请参看UPS产品用户手册。 (5)检查UPS的出风口温度、检查UPS室的空调是否正常、室内温度是否满足要 求。检查整流模块、逆变模块、风扇、变压器、滤波器有无异常声音。

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月度维护
项目
检查系统告警功能

要求
模拟系统简单故障,系统应发出相应告警

检查系统显示功能

将系统主机显示的电压、电流值与仪表的实际测量值进行比对,显示误差应分别小于 0.2V和0.5A 系统所有参数设置正常,无漂移现象 工作接地、保护接地的全部连接端连接紧密、无松动。 用红外点温仪测量表面温度,要求温升<50℃ 风扇运转正常、无卡滞,滤网无积灰 按需进行 连接紧固,无松动、老化、腐蚀现象,电池充放电时连接条无明显的发热现象。

检查系统参数设置 检查系统接地保护 检查熔丝、开关和结点温升 检查散热风扇是否正常 清洁/更换系统滤网 检查电池连接条和交流电缆连接情况

检测单体电池端电压和极柱温度 检查电池外观 清洁系统内外部卫生

单体电池端电压差<100mv×n节 壳体无变形、开裂,无漏液痕迹

系统内外部清洁,无明显积灰

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季度检测
项目 要求

检查设备内部连接和布线

插件和电缆连接、固定良好,无挤压变形、发热和老化

检查系统电容运行状况

有无温升过高、漏液、膨胀变形等现象

检查系统变压器运行状况(温升)

红外测温仪测量变压器铁芯温升

清除设备内部积灰

变压器、开关、接触器内部无积灰

检测设备内部开关、接触器、线缆连接点温升

红外点温仪测量温升,分析判断接触是否良好,要求温升< 40度

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年度检测
? 在UPS系统竣工验收时需要对蓄电池进行全容量的放电测 试。UPS投运后,在前两年进行30% 的核对性容量试验, 从第3年开始每年一次进行全容量的放电试验。

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巡检
? 有条件的分公司,建议安排年度或半年度的UPS巡检计划 ? 春季巡检:为了保障设备在潮湿的雨季和雷季中的运行安 全,对设备接地系统状况、耐压参数与防雷部件等作检查。 ? 秋季巡检:为了保证设备在干燥的冬季特别是春节期间保 持良好的运行状态,对设备的性能指标、负荷能力、电池 容量、供电安全、机房安全等作检查。不论是春季还是秋 季巡检都需要检查的项目包括:机房温度、湿度、设备防 尘、电线电缆状况、连接点状态等。 ? 巡检报告应该包括:数据统计数据分析、问题说明、对策 建议等。

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讨论题(1)
1、为什么通信电源系统中UPS的作用和地位越来越重要, 结合实际谈谈你的这个观点的看法。 2、比较后备式、在线互动式和在线式UPS在工作方式上的 不同,说明各自的优缺点。 3、Delta变换型UPS共有哪四条供电通道向负载供电? 4、为什么说UPS的输出功率因数表示其带非线性负载能力 的强弱? 5、说明正弦脉宽调制(SPWM)逆变器的工作原理。

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讨论题(2)
6、锁相电路的作用是什么? 7、静态开关的作用是什么? 8、请描述UPS开机加载步骤以及UPS从正常运行到维护旁 路的步骤。 9、UPS并机工作的目的是什么? 10、画一个 “1+1”型直接并机方案图。 11、UPS设备工作时对环境有哪些要求?为什么?

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浙江省邮电职业技术学院
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