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综合分析有关UPS电源的选购与维护

  UPS是不间断电源(uninterruptiblepowersystem)的英文简称,是能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备,它能提供后备电源和改善电源质量,避免因突然断电或电压不稳等现象导致电脑数据丢失及电脑的电子元件的损坏。
UPS电源的分类
  UPS按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类。
  后备式UPS,它具备自动稳压、断电保护等UPS最基本也最重要的功能。由于结构简单、价格便宜、可靠性高,因此被广泛采用。
  在线式结构较复杂,但性能完善,能解决所有电源问题。特点是能够持续零中断地输出纯净正弦波交流电,能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题;由于投资较大,通常应用在关键设备以及对电力要求苛刻的环境中。
  在线互动式UPS,同后备式相比较,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,所以能配备服务器、路由器等网络设备,用在电力环境较恶劣的地区。
如何选购UPS
  UPS产品,属一次性投资的耐用产品。许多用户对UPS产品标称的各个单项指标和使用的技术缺乏全面客观的了解,因此在选购使用UPS产品时难免会存在一些问题,那么,如何评价一台UPS的优劣,如何选购UPS呢?
  1)用各种技术指标评价一台UPS的优劣时,要有轻重之分,要根据电网条件、用电环境、自然环境、用电设备的特殊要求、使用和维护水平等因素,确定满足需要的UPS。
  2)不应忽视对UPS输入功率因数和谐波电流大小的要求。输入功率因数低和输入电流谐波成份大意味着干扰破坏电网,对电网形成电力公害,影响同一电网中其他用电设备的正常运行,加大电网以及供电系统中其他设备和部件的功率容量。特别是大功率UPS,一般都是双逆变在线式结构,由于输入端有整流电路,往往其输入功率因数只有0.8,而谐波电流高达25%至30%,也就是说,如果UPS由电网引入的有功功率为80kW,同时也就有60kW的无功功率在电网与UPS之间流动,这对电网的影响是相当严重的。如果由柴油发电机带动这样的UPS,就需要发电机的功率容量是UPS功率容量的2.5倍至3倍。
  3)应该重视对UPS输出能力和可靠性的考察。UPS的平均无故障间隔时间MTBF仅仅是一个估算可靠性的参数,影响此数值的因素很多,是一个无法检测的参数;而UPS输出能力的各项性能指标,都是可以量化的可靠性指标,在同等运行条件下,效率高、输出电流峰值系数和浪涌系数大、过载能力强的UPS,其可靠性必然高。事实上,同真实的电网能力比较,以上这些指标实际上是UPS对负载的限制,限制就意味着UPS本身能力的不足。具体地说,效率低意味着UPS本身损耗大,发热量大,这会加快半导体器件的老化,降低使用寿命。输出电流浪涌系数低迫使UPS在负载启动的瞬间转旁路供电,待启动过程完成后,再转回逆变器供电,这个过程是存在转换时间的,同时增加了故障的几率。一般来说,输出电流峰值系数只有3:1是不够的,为了满足特殊负载的要求,此系数一般应提高到5:1。
  4)应重视对总体拥有成本的考察。总体拥有成本包含了设备的购买价格和使用成本两部分,因此总体拥有成是用户购买UPS设备时的另一个重要考虑因素。购买时不仅要考虑购买价格,而且要考虑UPS本身效率高低所造成的使用运行费用。
使用方法
  1)正常的开机顺序
  一般UPS在旁路工作时,抗冲击能力较强,我们可以利用这一特点在开机时采用以下方式进行:先送市电给UPS,使其处于旁路工作,再逐个打开负载,先开冲击电流较大的负载,再开冲击电流较小的负载,然后UPS面板开机,使其处于逆变工作状态。开机时千万不能将所有负载同时开启,也不可带载开机。
  2)关机顺序
  关机顺序如下:先逐个关闭负载,再将UPS面板关机,使UPS处于旁路工作而充电器继续对电池组充电。如果需要UPS输出,将UPS完全关闭,则再将输入市电断开即可。
  3)后备式UPS的使用
  后备式UPS一般在市电状态下没有负载检测功能,只靠输入保险丝起保护。如用户使用时不注意这点,在市电时很容易带载过大,虽然市电状态下,UPS还可能继续工作,但一旦市电异常转电池逆变工作时,UPS就会因过载保护而关机,严重时会造成UPS损坏,以上情况都会造成输出中断,给用户带来一定的损失。因此在使用后备式UPS时应特别注意不要带载过量。
  4)长效型UPS的使用
  长效型UPS由于采用外接电池组以延长供电时间,外接电池的好坏直接影响到UPS的放电时间。因此在使用长效型UPS时应特别注意电池的使用和保养。
电池的维护与使用
  虽然免维护电池在使用时不需要人工进行专门的维护工作,但是在使用时还是有一定的要求,如果使用不当会影响电池的使用寿命。
  影响电池使用寿命的因素有以下几点:安装、温度、充放电电流、充电电压、放电深度和长期充电等。
  1)电池安装
  电池应尽可能安装在清洁、阴凉、通风、干燥的地方,并要避免受到阳光、加热器或其他辐射热源的影响。电池应正立放置,不可倾斜角度。每个电池间端子连接要牢固。
  2)环境温度
  环境温度对电池的影响较大,环境温度过高,会使电池过充电产生气体,环境温度过低,则会使电池充电不足,这都会响电池的使用寿命。因此一般要求环境温度在25℃左右,山特UPS浮充电压值也是按此温度来设定的。
  3)充放电电流
  电池充放电电流一般以C来表示,C的实际值与电池容量有关。举例来讲,如果是100AH的电池:C=100A。松下铅酸免维护电池的最佳充电电流为0.1C左右,充电电流决不能大于0.3C。充电电流过大或过小都会影响电池的使用寿命。放电电流一般要求在0.05~3C,UPS在正常使用中都能满足此要求,但也要防止意外情况的发生,如电池短路。
  4)充电电压
  由于UPS电池属于备用工作方式,市电正常情况下处于充电状态,只有停电时才会放电。为延长电池的使用寿命,山特UPS的充电器一般采用恒压限流的方式控制,电池充满后即转为浮充状态,每节浮充电压设置为13.7V左右。如果充电电压过高就会使电池过充电,反之会使电池充电不足。充电电压异常,可能是由电池配置错误引起,或因充电器故障造成,因此在安装电池时,一定要注意电池的规格和数量的正确性,不同规格、不同批号的电池不要混用。外加充电器不要使用劣质充电器,而且安装时要考虑散热问题。
  5)放电深度放电深度对电池使用寿命的影响也非常大,电池放电深度越深,其循环使用次数就越少,因此在使用时应避免深度放电。虽然山特UPS都有电池低电位保护功能,一般单节电池放电至10.5V左右时,UPS就会自动关机,但是如果UPS处于轻载放电或空载放电的情况下,也会造成电池的深度放电。
  6)定期保养
  电池在使用一定时间后应进行定期检查,如观察其外观是否异常、测量各电池的电压是否平均等;如果长期不停电,电池会一直处于充电状态这样会使电池的活性变差,因此即使不停电,UPS也需要定期进行放电试验以便电池保持活性。放电试验一般可三个月进行一次,做法是UPS带载--最好在50%以上,然后断开市电,使UPS处于电池放电状态,放电持续时间视电池容量而言一般为几分钟至几十分钟,放电后恢复市电供电,继续对电池充电。
文章来源:西安山特ups电源网

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