ups的工作原理與故障維修?随着電子技術的高速發展,電氣自動化控制及電子信息系統的應用領域越來越廣,電氣電子設備的種類也越來越多,電氣電子設備與人們的工作、生活的關系日益密切,越來越多的控制系統中的重要數據、圖像和文字要由信息系統來處理和存儲,而電器電子設備都離不開可靠的電源,如果在工作中發生停電系統存儲器數據和重要文件程序丢失或損壞,進而造成巨大的經濟損失為了避免出現這些情況,必須設計一種電源系統,它能不間斷地為負載提供可靠電源,這就是被廣泛使用的UPS(Uninterruptible Power Supply不間斷電源),現在小編就來說說關于ups的工作原理與故障維修?下面内容希望能幫助到你,我們來一起看看吧!
随着電子技術的高速發展,電氣自動化控制及電子信息系統的應用領域越來越廣,電氣電子設備的種類也越來越多,電氣電子設備與人們的工作、生活的關系日益密切,越來越多的控制系統中的重要數據、圖像和文字要由信息系統來處理和存儲,而電器電子設備都離不開可靠的電源,如果在工作中發生停電系統存儲器數據和重要文件程序丢失或損壞,進而造成巨大的經濟損失。為了避免出現這些情況,必須設計一種電源系統,它能不間斷地為負載提供可靠電源,這就是被廣泛使用的UPS(Uninterruptible Power Supply不間斷電源)。
維護工作的重要性
日常維護工作從平時工作經驗中我們知道,UPS主備機除了日常維護之外,蓄電池的故障是UPS不間斷電源系統最薄弱的環節。資料顯示,總體40%的故障都是由于免維護蓄電池造成的,所以在日常維護中要加強對蓄電池組的科學保養和管理。
在線蓄電池組日常科學維護保養的最終目的是監測和保證蓄電池組有良好工作狀态并能及時處理針對單體電池電壓不足或有劣化的蓄電池單元進行有效的維護預警。如事故發生之前預知蓄電池組的運行狀态,能确保蓄電池組發揮後備供電時間最大值。
在日常維護中為了解讀掌握UPS電源系統的工作狀态是否正常,要了解UPS電源系統運行時的重要參數值:如市電、旁路的輸入電壓、輸出負載電壓、電流、頻率讀數,功率器件溫度,機體内部溫度、整流器、逆變器的工作溫度,蓄電池逆變的放電電壓參考值、蓄電池充電電壓電流、蓄電池放電的容量參考值、放電後備時間、故障記錄(部位、時間)等參數資料,有條件的地方需具備UPS系統監控軟件,對UPS系統進行實時監測,将每天的運行狀況及時打印記錄在案,方便比對查閱。
1.1 預防性維護
UPS在日常工作情況下,維護的内容不多,主要是保持環境清潔,注意室溫和定期防塵。在北方氣候幹燥的夏季少雨季節,空氣中的粉塵灰塵居多,機體内部的風扇會将塵埃帶入内部沉積,當遇到多雨潮濕的時候會引起系統内部出現故障,造成UPS系統工作狀态不穩定,并可能發生不準确誤報警,灰塵量到一定程度還會造成系統元器件散熱不理想。UPS系統内部器件還需要周期性的檢查,包括易損器件,如防雷器、風扇,定期檢查防雷器指示狀态,是否失效,接觸是否良好。檢查風扇的運轉情況,對于氣溫高的地區尤為重要。周期性檢測電池組的電壓,發現有劣化迹象的單體電池和年限長、電壓不足的情況,必要時需及時更換。
1.2環境狀态
⑴、查看UPS室空調運轉情況,體感溫度是否較高,檢查内部溫度如果臨界40℃,需要立即解決。
⑵、檢查機房濕度,查看儀表指示,如果超過90%,應及時采用專用工具進行抽濕措施。
⑶、查看UPS室是否有漏水、電氣性能是否異常(包括照明、空調)及落塵等情況,如果有安全因素存在,應及時處理。
周檢:
1)查看UPS主機控制面闆:确認指示燈正常,顯示的所有參數及曆史記錄,重點關注系統狀态指示有無異常;
2)留意環境和機體内部有無異味及異常噪聲;
3)檢查溫度濕度及主備風扇是否運行正常。
季檢:
首先進行周期檢測内容,完畢後,開始測量蓄電池組浮充電壓和電流參數做記錄并和曆史值做對比,查看蓄電池放電在一定時間内的電壓有無異常波動。記錄市電及旁路輸入電壓和電流值;記錄輸出負載電壓及各相電流,并同曆史參數值進行比較。
年檢:首先進行周期檢測内容,完畢之後進行下面操作:
1)測試将維修空開閉合轉至維修旁路供電,斷開UPS主機的主電源輸入開關和蓄電池開關,确認所以輸入輸出連接端都沒有電壓後,打開機體内部蓋闆,觀察UPS主機内部各元器件。需要留意以下幾個部分:磁性元件檢查是否有過溫痕迹及裂痕,連接處是否松動虛接,纜線及連接線端是否有脫落老化、磨損和過溫迹象,查看電路闆接口穩固情況及整體清潔度和完整性是否良好。必要時建議使用專用工具吸走表面浮塵雜質和外部碎屑。
2)按照開機規程重啟UPS主機的輸入電源,觀察開機狀态有無異常。如果要測試蓄電池性能,可以斷開主電源開關,查看蓄電池後備時間電壓。(注意:蓄電池組放電下限電壓為≥365V,需有專人密切關注電池組放電狀态,當電壓到達放電臨界時電池接觸端将會斷開,電源将轉為旁路模式),對蓄電池組每15分鐘的放電後備電壓時間記錄在案。
1.3浮充和均充
保持日常性維護保養可持續延長UPS的使用壽命和性能,針對長時間處于隻浮充電不放電狀态的UPS(在市電很穩定的情況下),蓄電池組就沒有機會釋放性能,這樣就造成長期浮充而劣化損壞。内部的電解液能量就會流失耗盡。為了能提高蓄電池組的使用最大化,應該每季度人為的關斷主輸入電源,使蓄電池組進入放電模式,從而來激活蓄電池組的性能。同時放電後要及時有效的進行蓄電池組的連續充電,避免由于過放電而引發的事故。反之,如果市電中斷(停電)頻率較多,随着使用時間的逐步增加,就會有一部分單體電池的電導特性會逐漸下降,進入劣化狀态。這種趨勢在部分在線式UPS電源中尤為突出。
2、UPS的故障分析
UPS作為不可缺少的供電保護系統,其應用領域越來越廣泛,由于使用人員不注重對UPS的管理維護,使其使用壽命縮短,故障率增高,其結果直接影響了UPS性能的發揮。
2.1、故障操作步驟
1、UPS出現故障後,在實施操作之前,首先記錄拍照控制面闆的指示并查看曆史記錄顯示、指示燈狀态和UPS各功能開關所在位置。
2、記錄完畢以後,檢查不正常的指示燈并查看系統報警狀态,以确定故障情況。
3、确定故障類型後,将結果彙報領導并報送技術維修人員。
2.2 後備式UPS故障分析
UPS開機後無輸出,指示燈不亮
從開機沒有任何反應和UPS長時間沒有使用這兩點來看,蓄電池損壞的可能性極大。
測量蓄電池電壓,隻有2V多,更換蓄電池後開機恢複正常。
UPS長期不使用,蓄電池長期不進行充放電,自然損壞不在少數。
2、市電中斷後,UPS蜂鳴聲持續不斷,告警指示燈亮,無輸出
蜂鳴聲持續不斷,無輸出,說明蓄電池欠壓保護電路是正常的,産生該故障的原因有兩方面:一是蓄電池電壓過低,二是保護電路動作。
1)檢查蓄電池電壓,測量蓄電池電壓,發現在不開機的情況下約為12V,基本正常。在表筆不松開的情況下,按下開機鍵,發現電壓立即下降到6V左右,随着蜂鳴聲響,電壓逐漸恢複到12V。可以認定,蓄電池電力不足。
2)避免走彎路,用一塊電力充足的蓄電池替換原電池試機,開機後,輸出正常。由此證明故障是由于蓄電池電壓過低引起。
3)更換蓄電池,故障排除。
在電力不穩定的地區,蓄電池經長時間使用後,損壞的現象很多。
3、 交流市電正常,開機後,UPS蜂鳴器長時間間斷鳴叫,告警指示燈閃爍
蜂鳴器長時間間斷鳴叫,說明控制電路工作正常。但UPS不能轉換至交流輸出工作狀态,考慮原因是電路沒有檢測到有交流市電輸入或檢測電路發生故障。
1)首先檢查交流輸入檢測電壓的整流輸出端電壓,結果測得電壓為0,這說明确實沒有交流輸入。
2)斷電後,檢查電阻發現不通。
3)更換電阻,試機後,工作正常,故障排除。
在電路中,高值電阻發生開路性損壞是常見的一種故障。
2.3 在線式UPS故障分析
1、在市電正常時,UPS能向負載供電,市電停電時無輸出
市電正常時,能輸出,表明UPS基本正常。在停電後沒有輸出,其原因可能是蓄電池電壓不足或完全沒有電壓。由于蓄電池長期不使用,可能是蓄電池本身自然損壞。
試用3塊12V蓄電池串聯,接入UPS試機,輸出狀态良好。
2、UPS開機後,面闆上無任何顯示,UPS不工作。
從故障現象判斷,其故障在市電輸入、蓄電池及市電檢測部分及蓄電池電壓檢測回路,檢查市電輸入保險絲是否燒毀;若市電輸入保險絲完好,檢查蓄電池保險是否燒毀,因為某些UPS當自檢不到蓄電池電壓時,會将UPS的所有輸出及顯示關閉;若蓄電池保險完好,檢查市電檢測電路工作是否正常,若市電檢測電路工作不正常且UPS不具備無市電啟動功能時,UPS同樣會關閉所有輸出及顯示。
若市檢測電路工作正常,再檢查蓄電池電壓檢測電路是否正常。
3、當市電中斷時UPS立即自動關機
出現這種故障絕大部分是因為電池組不能持續對負載供電,進而造成電源斷開,原因極有可能是蓄電池劣化失效或性能嚴重下降導緻,隻要将性能不好的電池更換後就可以恢複正常。
由于在線式UPS電源的工作原理是先給蓄電池充電,之後再由逆變器将電池的能量逆變成交流(即交直流轉換在逆變成交流電的過程),在轉化過程中有部分能量将被損耗掉。所以在線式UPS的電源效率較低,一般在90%以下。但優點在于它的零轉換時間以及高質量的電壓輸出,因此,在線式UPS電源更加适合比較關鍵性的應用場所。
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