一文详谈UPS不间断电源的使用与维护指南

发布时间 : 2022-12-28

摘要:

UPS常常用在现代通信系统中,随着用户对通信质量的要求越来越高,UPS的使用与维护工作显得尤为重要。本文就通信系统中的UPS使用与维护重点工作进行了阐述,供广大电源维护同行们参考。
关键词:
UPS  主机  储能蓄电池  充放电  接地  维护检修
在现代通信系统中,网络管理系统、监控中心、计费系统、客服中心和数据中心为确保数据存储、程序运行和设备运行连续、稳定和可靠、网络优化的安全,无不用到交流不间断电源系统。UPS已成为通信网络系统的重要组成部分,获得了前所未有的高速发展和广泛应用。如何搞好UPS的使用与维护,确实应引起有关方面的高度重视。
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一、UPS的组成及选择
UPS供电系统由主机和蓄电池两部分组成,这两部分价格不但昂贵,而且对使用环境特别讲究。从分类来看,主要分为后备式和在线式两大类。
1、根据保护对象选择合适的UPS
如果选购UPS是为了保护存放重要信息的计算机,那么必须确保UPS能提供额定值正常范围的保护电压,这样在市电出现停电的时刻,UPS能瞬间完成切换到后备电源的过程,使计算机在短时断电时仍能顺畅运行,不会出现数据丢失和系统关闭的现象。在市电电源中断时间超长的情况下,UPS可以启动电源管理软件安全关闭计算机系统,保证数据的完整性。这样UPS不仅保护计算机的硬件,也保护了硬件内的数据。如果选购的UPS是为了保护网络服务器,那么选购的UPS除了要具有防浪涌电压功能外,还应具有防止数据线浪涌的功能,以确保UPS在市电电源停电时可在满载条件下至少运行5分钟以上,从而避免网络交换设备受到市电的干扰。另外,适配服务器的UPS最好还要有智能电池管理功能。
2、后备式UPS不宜用在对电源敏感的设备上
后备式UPS平时处于蓄电池浮充状态,在停电时逆变器切换到工作状态,将电池提供的直流电转变为稳定的交流电输出,不过这种UPS存在一个切换时间的问题,不适合用在对电源敏感的设备保护上。因为尽管这种UPS切换时间很短,但是对电源敏感的设备,例如一些控制精度非常高的设备来说,不但要求电源电压要持续,而且还必须稳定,一旦电源有微小的波动,其工作状态就能发生很大的变化。
3、在对供电质量要求较高的场合要使用在线式UPS
在线式UPS在市电供电时的主要功能是稳压及防止市电干扰;在停电时则使用备用直流电源(蓄电池组)给逆变器供电。由于逆变器一直在工作,因此不存在切换时间的问题,适用于对电源有严格要求的场合。
由于通信系统对供电质量要求较高,在UPS电源类型选择上一般都选择了在线式,这是因为在线式UPS电源系统具有对各类供电的零时间切换,自身供电时间的长短可选,并具有稳压、稳频、净化的特点。当UPS电源系统本身出现故障时有自动旁路功能,当需要检修时可采用手动旁路,使检修、供电互不影响。
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二、UPS的使用注意事项UPS电源系统因其智能化程度高,储能电池采用了免维护蓄电池,这虽给使用带来了许多便利,但在使用过程中还应在多方面引起注意,才能保证使用安全。
1、UPS电源主机对环境温度要求不高,+5℃~40℃都能正常工作,但要求室内清洁,少尘,否则灰尘加上潮湿会引起主机工作紊乱。储能蓄电池则对温度要求较高,标准使用温度为25℃,平时不能超过+15℃~+30℃。温度太低,会使储电池容量下降,温度每下降1℃,其容量下降1%。其放电容量会随温度升高而增加,但寿命降低。如果在高温下长期使用,温度每高10℃,电池寿命约降低一半。
2、主机中设置的参数在使用中不能随意改变。特别是对电池组的参数,会直接影响其使用寿命,但随着环境温度的改变,对浮充电压要做相应调整。通常以25℃为标准,环境温度每升高或降低1℃时,浮充电压应增加18mV(相对于12V蓄电池)。
3、在无外电靠UPS电源系统自行供电时,应避免带负载启动UPS电源,应先关断各负载,等UPS电源系统起动后再开启负载。因负载瞬间供电时会冲击电池,多负载的冲击电流和加上所需的供电电流会造成UPS电源瞬间过载,严重时将损坏变换器。
4、UPS电源系统按使用要求功率余量不大,在使用中要避免随意增加大功率的额外设备,也不允许在满负载状态下长期运行。但工作性质决定了UPS电源系统几乎是在不间断状态下运行的,增加大功率负载,即使是在基本满载状态下工作,都会造成主机出故障,严重时将损坏变换器。
5、自备发电机的输出电压,波形、频率、幅度应满UPS电源对输入电压的要求,另外发电机的功率要远大于UPS电源的额定功率,否则任一条件不满足,将会造成UPS电源工作异常或损坏。
6、由于组合电池组电压很高,存在电击危险,因此装卸导电联接条、输出线时应有安全保障,工具应采用绝缘措施,特别是输出接点应有防触摸措施。
7、不论是在浮充工作状态还是在充电、放电检修测试状态,都要保证电压、电流符合规定要求。过高的电压或电流可能会造成电池的热失控或失水,电压、电流过小会造成电池亏电,这都会影响电池的使用寿命,前者的影响更大。
8、在任何情况下,都应防止电池短路或深度放电,因为电池的循环寿命和放电深度有关。放电深度越深、循环寿命越短。在容量试验中或是放电检修中,通常 放电达到容量的30%~50%就可以了。
9、对电池应避免大电流充放电,虽说在充电时可以接受大电流,但在实际操作中应尽量避免,否则会造成电池极板膨胀变形,使得极板活性物质脱落,电池内阻增大,温升越高,严重时将造成容量下降,寿命提前终止。
10、不要把电感性负载连接到UPS上。由于电感性负载在接通电源或者断开电源的一瞬间,会产生振荡电流,这种电流的峰值将远远大于UPS所能承受的电流值,这种振荡电流很容易引起UPS的瞬时超载,如果超载的次数很多,将会大大缩短UPS的使用寿命,因此建议不要把一些不重要的电感性负载,例如把电冰箱或者空调之类的家用电器连接到UPS上。
11、确保主机电源极性不接反,并保证安装良好的接地系统,使得中线与地线间的电位差不大于5伏。因为,地线不良会造成干扰,资料处理错误,对UPS及通信设备都产生影响,使用中切不可粗心大意。

三、 UPS的日常维护与检修
1、UPS电源在正常使用情况下,主机的维护工作很少,主要是防尘和定期除尘。特别是气候干燥的地区,空气中的灰粒较多,机内的风机会将灰尘带入机内沉积、当遇空气潮湿时会引起主机控制紊乱造成主机工作失常,并发生不准确告警,大量灰尘也会造成器件散热不好。一般每季度应彻底清洁一次。其次就是在除尘时,检查各连接件和插接件有无松动和接触不牢的情况。
2、虽说储能电池组目前都采用了免维护电池,但这只是免除了以往的测比、配比、定时添加蒸馏水的工作。另外,因工作状态对电池的影响并没有 改变,不正常工作状态对电池造成的影响没有 变,这部分的维护检修工作仍是非常重要的,UPS电源系统的大量维修检修工作主要在电池部分。

  • 储能电池的工作全部是在浮充状态,在这种情况下至少应每年进行一次放电。放电前应先对电池组进行均衡充电,以达全组电池的均衡。要清楚放电前电池组已存在的落后电池。放电过程中如有一只达到放电终止电压时,应停止放电,继续放电先消除落后电池后再放。
  • 核对性放电,不是首先追求放出容量的百分之多少,而是要关注发现和处理落后电池,经对落后电池处理后再作核对性放电实验。这样可防止事故,以免放电中落后电池恶化为反极电池。
  • 平时每组电池至少应有8只电池作标示电池,作为了解全电池组工作情况的参考,对标示电池应定期测量并做好记录。
  • 日常维护中需经常检查的项目有:清洁并检测电池两端电压、温度;连接处有无松动,腐蚀现象、检测连接条压降;电池外观是否完好,有无机壳变形和渗漏;极柱、安全阀周围是否有酸雾逸出;主机设备是否正常。
  • 免维护电池要维护,不是什么无稽之谈,应从广义的维护立场出发,做到运行、日常管理的周到、细致和规范性,保证设备(包括主机设备)保持良好的运行状况,从而延长使用年限;保证直流母线经常保持合格的电压和电池的放电容量;保证电池运行和人员的安全可靠。这就是电池维护的目的,也是电池运行规程中包括的内容和进行规则。

3、当UPS电池系统出现故障时,应先查明原因,分清是负载还是UPS电源系统;是主机还是电池组。虽说UPS主机有故障自检功能,但它对面而不对点,对更换配件很方便,但要维修故障点,仍需做大量的分析、检测工作。另外如自检部分发生故障,显示的故障内容则可能有误。
4、对主机出现击穿,断保险或烧毁器件的故障,一定要查明原因并排除故障后才能重新启动,否则会接连发生相同的故障。
5、当电池组中发现电压反极、压降大、压差大和酸雾泄漏现象的电池时,应及时采用相应的方法恢复和修复,对不能恢复和修复的要更换,但不能把不同容量、不同性能、不同厂家的电池联在一起,否则可能会对整组电池带来不利影响。对寿命已过期的电池组要及时更换,以免影响到主机。
6、再好的设备也有寿命,也会出现各类故障,但维护工作做的好可以延长寿命,减少故障的发生,这和人的寿命长短、生老病死是一样的道理。不要因为高智能、免维护而忽略了本应进行的维护工作,预防在任何时候都是安全运行的重要保障。

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