摘要：随着科技时代的到来，UPS电源的应用也逐渐广泛起来。UPS电源的应用进一步保障了供电系统的稳定性，提高了供电系统的供电效率。除了要对UPS电源进行正确的应用之外，还要对其进行及时的维护和保养，延长USP电源的使用寿命。
关键词：UPS；基础配置；维护保养
UPS电源在电路系统的应用大大提高了电路系统供电的安全性。一旦电路发生故障，UPS电源会在第一时间为供电设备进行供电，确保供电设备的安全运行，提高了供电系统的可靠性。同时，随着UPS在实际的应用范围不断扩大，人们对于UPS系统的维护和保养也逐渐重视起来。
一、UPS结构、分类、原理与作用
UPS电源系统主要主路、自动旁路、手动维护旁路、电池组、进行AC/DC（交流/直流）变换的整流器、进行DC/AC（直流/交流）变换的逆变器等几大主要部分构成。其分类按结构可分为直流UPS与交流UPS；按备用时间可分为标准型与长效型；按工作原理可分为后备式、在线互动式、在线式三种类型……目前市面上容量大于3kV以上的UPS基本上是在线式。
当市电输入正常时，电源会经过整流器、逆变器从而使输出端获得优质、稳定的电源提供负载侧使用；当整流器发生故障时，先由电池组放电经逆变器供负载使用，而当放电完毕或者逆变器亦发生故障时，此时会切换至自动旁路进行供电，此时负载侧的电源是由市电直接供应，与经主路的电源质量相较会差一些；当自动旁路失效时或者该UPS需要进行停机检修时，我们需切换至手动维护旁路进行工作。从UPS的工作原理可以得出其主要的两点作用：（1）当市电稳定时，UPS作为稳定器为负载侧提供稳频、稳压、纯净的电源；（2）当市电异常时，由电池组为负载进行供电，因此电池组可近似等效于一台发电机。
二、选型与配置
UPS选型根据其原理我们一般选择在线式UPS作为我们的首选，这是考虑到UPS后续如何配置、对终端设备的稳定度以及对数据的保护作用等因素。那么选择在线式UPS的好处有哪些呢？首先在线式UPS的逆变器始终处于工作状态，保证了当市电失效时，可以实现无缝切换至电池组工作保证后续负载不断电；其次由于有整流器、逆变器的作用，当市电出现欠压、过压、谐波干扰等不可控因素时也能为负载提供稳频、稳压、无干扰的交流电，最大限度的保证了负载不受影响；再次在线式UPS可与外加电池组和优质发电机组联合工作，使得UPS成为长时间不间断供电电源。根据在线式UPS的工作特性以及用户的实际需求出发，用户可以根据设备的重要性及实际需求对UPS进行有效的配置，目前较为主流的配置方式有单旁路系统、双旁路系统、UPS＋柴油发电机（组）、1＋1冗余并机系统、N＋1冗余并机系统等，以目前使用最为普遍且可靠度较高的1＋1冗余并机系统为例（图1）。
图1 1＋1冗余并机系统
从图1中我们可以很清楚的了解到1＋1冗余并机系统的优点：首先，它的主选电源与备选电源可以通过前级的ATS进行选择后输入，因为ATS的作用是可以选择一路可靠的市电作为主选电源，另一路市电或者柴油发电机组可作为备用电源使用；其次，它的主路与旁路（静态旁路与手动维修旁路）的电源输入是独立的，当主路电源输入故障时，不会影响到旁路模式工作；再次，它的输出是冗余模式，当其中一台UPS发生故障时，所有负载设备会自动加载到另一台UPS上，由工作正常的UPS进行电源供应，以保持负载可以得到持续的纯净的交流电；最后所引入的UPS是双旁路结构，即使整流器、逆变器故障而导致UPS设备不能正常工作，也可切换至手动维护旁路状态，以保证负载优先得到市电保障。
三、蓄电池的选型配置
蓄电池是UPS电源的核心部位，其质量好坏直接影响到UPS电源后备的供电时间。现阶段，使用最为广泛的蓄电池为密封铅酸蓄电池，而对于免维护的密封铅蓄电池的选型也是保障UPS电源正常运作的关键环节。工作人员应根据机房的预留空间、承重能力以及自身的经济条件等多方面因素综合考虑进行型号选择，同时也必须强调蓄电池的安全性和可靠性，避免在使用过程中出现电解液泄露、电池膨胀或者电池破损等情况的出现。此外，蓄电池的选型最应引起重视的部分就是典型的放电性能，要求其在发电过程中保持电压稳定以及平台安全，同时也要具备良好的耐冲击性以及耐压性。在UPS电源工作过程中，若遇到市电供应中断的现象，蓄电池必须在预定时间之内做出反应，向机内的逆变器供应充足的直流电源，以确保在电压负载的情况下保证电压的稳定，不至于下降到放电电压的标准值之下。
四、维护保养
（一）UPS电源维护保养
工作人员在接通UPS电源之前必须首先做好接地工作，完成之前不能开启电源机盖，否则会有触电危险，其次，也不能将任何东西塞入通风口等一切开口之中，最后，在安装过程中，要注意安装间距，至少在电源后方预留30cm的距离，而前部也至少得有80cm的空间，同时也应注意不在电源两侧放置杂物，以防止堵塞通风口，从而保障空气的自由流通，使得电源能进行正常的散热，也为后期维护提供了便利。工作人员在日常的维护保养过程中，还应注意以下三点：第一，在正常运作情况下，一般对UPS电源主机的维护情况很少，主要是进行设备的防尘和除尘工作。尤其是天气较为干燥的地区，流动于空气中的粉尘较多，而设备的风机则会将其卷入机内并逐日累积，当其遇到潮湿气体时便会造成主机的运作失控，进而影响各个部件的正常工作，此外，大量的粉尘也会大大减弱设备的散热性能。因此，每一季度工作人员都应对其进行彻底的除尘清洁，在清洁的同时也应检查各连接线是否出现松动情况。第二，工作人员在检查UPS电源的市电输出情况时，应进行转换实验。第三，工作人员也应对UPS电源的安装环境进行检测，如：温度、湿度、接地系统、电压配置以及连接线情况等。
（二）蓄电池的维护保养
由于蓄电池在整个UPS电源系统中所占的价格比例远远大于UPS电源系统中的其它设备。所以，对蓄电池进行有效的维护保养可以大大的降低UPS电源的运行成本。一旦忽略了对蓄电池的维护保养，导致蓄电池出现故障，蓄电池的维修费用和更换费用远远高于蓄电池的维护保养费用，为整个供电系统的资金运行造成了一定的压力。第一，对蓄电池工作环境温度的控制范围要在15℃-30℃之间，一旦蓄电池工作环境的温度低于15度，蓄电池的电容量就会随环境温度的变化发生变化，环境温度越低，蓄电池的电容量就越小。当温度低到一定程度时，蓄电池就会发生故障。反之，当温度过高时，蓄电池的使用寿命会大大减少。第二，保证通过蓄电池电流的电量范围，一旦通过蓄电池的电流过大，会造成蓄电池内的极板发生变形，进而导致蓄电池的工作运行发生故障。第三，为了避免蓄电池进行长时间连续性的工作，要对蓄电池进行定期的人为断电，使蓄电池的得到充足的休息，延长蓄电池的使用寿命，提高蓄电池的工作效率。
UPS的地位随着设备的不断发展而提高，当前UPS的结构、性能与配置也到了一个比较成熟的阶段，因此如何提高用户的使用满意度是我们作为服务人员所要思考的。只有将维护工作做到位，故障响应时间最短，维修准确、及时、到位，这样才能将UPS的性能发挥到极致，也才能满足不断增长的需求。
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论文作者:思玮
论文发表刊物:《电力设备》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/30
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