不間斷電源UPS系統(tǒng)安裝應(yīng)用技術(shù)

劉明 王穎

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們對(duì)能源的依賴性越來越強(qiáng)。出于節(jié)能及安全用電的考慮，人們研究并制造出了不間斷電源UPS。隨著微電子技術(shù)的進(jìn)步，UPS技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，同時(shí)降低了不間斷電源UPS的成本。本文通過分析不間斷電源UPS技術(shù)的原理、要點(diǎn)和特點(diǎn)，對(duì)不間斷電源UPS技術(shù)提出展望。

關(guān)鍵詞：不間斷電源；UPS系統(tǒng)；安裝與應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，不間斷電源UPS技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。不間斷電源UPS技術(shù)是指在輸入電源中斷的時(shí)候能夠供應(yīng)電力，同時(shí)在電源輸入正常時(shí)，能夠?qū)ζ焚|(zhì)較差的電源進(jìn)行穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、防雷擊等，在工業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛[1]。但是在UPS系統(tǒng)的使用中應(yīng)該注意其選型及安裝調(diào)試，否則將會(huì)導(dǎo)致UPS性能下降甚至損壞。UPS系統(tǒng)分為3種，包括離線式、在線式和在線交互式。

1 UPS系統(tǒng)工作原理

1.1 將交流電轉(zhuǎn)換為直流電

通過整流器的作用將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電壓，這樣能夠保證供電的穩(wěn)定性。

1.2 穩(wěn)定提升電壓

直流轉(zhuǎn)換器能夠?yàn)楣β室驍?shù)校正進(jìn)而倍壓式提升電壓，同時(shí)保證輸入的交流電流與輸入的電壓同步；在提升電壓功能中能夠穩(wěn)定的將電壓提升到400V直流輸出。

1.3 輸出交流電壓

通過逆變器的作用，將直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟妷翰⑤敵?，同時(shí)與輸入的市電同步，逆變器的工作原理為半橋電路。

1.4 旁路輸出

在靜態(tài)旁路電路中能夠選擇旁路輸出或者通過逆變器輸出，在關(guān)閉逆變器的時(shí)候則以旁路輸出。

1.5 接受市電輸入

通過接受市電輸入能夠保證對(duì)電池充電直流電壓，從而使電池保持慢電狀態(tài)，最大充電電流為2.6A。

1.6 監(jiān)控電路工作

控制電路能夠?qū)Ω鞑糠蛛娐愤M(jìn)行監(jiān)控并控制。

1.7 提供電氣隔離和多重輸出

在UPS開機(jī)時(shí)，輸入的交流電在經(jīng)過濾波器后分為2路輸出，其中1路被送至交流變直流轉(zhuǎn)換器，在轉(zhuǎn)換為直流電之后通過半橋電路逆變器將電流轉(zhuǎn)換為交流電，從而實(shí)現(xiàn)交流輸出；另外1路則成為旁通路徑。一般情況下，開機(jī)之后UPS系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行自檢，在一切正常的情況下，旁通開關(guān)會(huì)通過逆變器輸出為交流電，這就是在線式輸出；當(dāng)輸入電源斷電的情況發(fā)生時(shí)，整流器與充電器則停止工作，這是直流轉(zhuǎn)換器會(huì)正常工作，將電池電壓通過逆變器轉(zhuǎn)換為交流電壓后輸出，此種模式為電池輸出模式[2]。

2 UPS的選型與安裝調(diào)試

2.1 對(duì)場(chǎng)地和環(huán)境的要求

⑴場(chǎng)地要求。場(chǎng)地的地面應(yīng)該為工業(yè)要求下的硬質(zhì)洋灰型地面，且地面應(yīng)為水平，不能有較大坡度。若場(chǎng)地地面為活動(dòng)防靜電地板則應(yīng)考慮到地板的負(fù)荷量，同時(shí)應(yīng)為UPS設(shè)備設(shè)計(jì)制作裝備托架。

⑵運(yùn)行環(huán)境的要求。UPS系統(tǒng)的安裝環(huán)境要求通風(fēng)良好、涼爽且具有較低的濕度。在條件允許的情況下應(yīng)保持工作環(huán)境溫度為35℃之下，最高不能高于40℃，最低不能低于0℃，推薦溫度為25～35℃。相對(duì)濕度控制應(yīng)該在50%左右。

⑶空氣質(zhì)量要求。UPS系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境應(yīng)避免具有金屬導(dǎo)電塵埃，以免設(shè)備短路造成安全威脅。

2.2 安裝技術(shù)參數(shù)

UPS系統(tǒng)的輸出功率為30/40/60/80/120/200/300/400（KW）；交流輸入電源為380/400/415（V），+10%、-15%；最大輸入電流為60/80/120/150/230/390/570/765（A）。

2.3 設(shè)備品牌選擇

在品牌選擇上，首選必然是專業(yè)廠家的產(chǎn)品，不僅設(shè)備指標(biāo)有保證，同時(shí)在售后服務(wù)上也較非專業(yè)廠家要好。

3 使用要點(diǎn)

3.1 避免帶載開關(guān)機(jī)

不具有延遲啟動(dòng)功能的UPS，帶載開機(jī)時(shí)在啟動(dòng)瞬間易造成逆變器燒毀。在開機(jī)瞬間，瞬間的浪涌電流會(huì)導(dǎo)致元件燒毀。帶載關(guān)機(jī)與開機(jī)原理相似，因此應(yīng)避免帶載開關(guān)機(jī)。

3.2 觀察要點(diǎn)

在逆變器正常工作時(shí)，嚴(yán)禁使用示波器觀察控制電路的波形。UPS系統(tǒng)工作的核心部件為逆變器，在逆變器運(yùn)行中一旦出現(xiàn)表筆與臨近點(diǎn)接觸，同時(shí)還會(huì)影響電路的工作狀態(tài)，一旦電路異常，會(huì)導(dǎo)致元件燒毀。故應(yīng)避免在工作中用示波器觀察控制電路波形。

3.3 后備式UPS嚴(yán)禁加大市電輸入保險(xiǎn)絲的容量

后備式UPS在逆變器供電時(shí)，一般都沒有過載和短路自動(dòng)保護(hù)功能，但在市電時(shí)，一般靠輸入交流保險(xiǎn)擔(dān)當(dāng)過載保護(hù)任務(wù)，所以用戶不可輕易地加大市電輸入保險(xiǎn)絲的容量；否則，一旦UPS輸出發(fā)生短路事故時(shí)，有可能出現(xiàn)輸入保險(xiǎn)燒不斷，印制板上的印制線卻被燒毀的危險(xiǎn)。

綜上所述，在UPS的使用過程中應(yīng)注意，再好的裝備也有壽命，也會(huì)出現(xiàn)各類故障，不要因?yàn)楦咧悄堋⒚饩S護(hù)而忽略了本應(yīng)舉行的維護(hù)事情，預(yù)防不論什么時(shí)候都是安全運(yùn)行的重要保障。目前專業(yè)技術(shù)人員對(duì)UPS的安裝和使用技術(shù)問題上正在深入研究，提高其可靠程度，增強(qiáng)其適應(yīng)能力。

[參考文獻(xiàn)]

[1]潘學(xué)科.彭水電站不間斷電源（UPS）系統(tǒng)的可靠性分析[J].水電與新能源，2013，S1（03）：1064-1067.

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[3]陳小冬.基于TMS320 DSP的動(dòng)態(tài)不間斷電源UPS的研究[D].杭州：杭州電子科技大學(xué)，2012.