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摘要：随着社会主义市场经济的快速发展，现代化信息技术的不断进步，这在一定程度上推动我国各行各业的发展，并呈现出逐步增长的趋势。其中，通信电源作为整个系统的核心，就如同人的大脑一样。而交流不间断电源则可以在交流输入过程中被隔断开，且只能通过储备电池来保障供电。所以，为进一步提高供电质量，就必须保障通信系统的顺利运行，并同时对电源设备中的各种参数展开测量，其主要目的是为了解设备的运行现状，并及时对设备运行进行调整。以下主要是对不间断电源电气性能测试技术展开的研究与探讨，并对其进行了合理化分析和阐述。
关键词：不间断；电源电气；性能测试技术
伴随国民经济与科学技术的迅猛发展，通信设备开始对电源提出更严格的要求。通常情况，最显著的性能就是电源的稳定性与安全性。当然，也是最重要的要求。特别是在科研领域，试验场通信中心承担着一系列重担，比如试验通信、日常通信以及其他通信手段的集中处理，其重要作用不言而喻。可只要一中断电源，势必会给社会带来巨大的经济损失。所以，为尽可能提高供电质量，保证电源系统的顺利运行，就必须定期对系统参数进行测量，并同时依照测量结果来进行调整，争取将问题处理好。
1、不间断电源的工作原理
不间断电源是一种含有储能装置，并同时以逆变器作为重要元件，其主要目的是为稳定输出的设备。虽然，不间断电源的型号是多种多样的，但其基本原理是相似的。都是由四部分组成的，也就是整流、变换、储能以及开关控制。如图（1）所示为不间断电源的工作原理。当市电正常工作时，直流主回路是由直流电压供给的交流逆变器，且输出的电压为220V交流电压，与此的市电就会给电池充电。可一旦市电掉电或者欠压时，电池组就会通过二极管开关馈送电能，只不过在这中间，从电网供电到电池供电是不需要切换时间的。可如果当电池能量耗损完时，不间断电源就会频繁发出警报，而且电池还会停止逆变器工作。这表明，不间断电源还具有过载保护功能，只要出现超载现象时，就会自动处于旁路状态，且还会返回。可如果严重超载时，不间断电源就会立马停止输出，关键是空气开关还有可能会跳闸。所以，为不影响不间断电源的正常工作，就必须在电源开关之前，就应提前计算好负载容量。
图（1）
2、不间断电源的电气性能测试
2.1输入电压的取值范围
如果是站在用户的角度上来考虑问题，就要求不间断电源的输入范围要宽，且输出的电压还应持续保持稳定。但如果输出的电压太宽，势必会加速其他电子元器件的老化，关键是还会缩短电源的使用寿命。所以，不间断电源就应当有一个保护值与警告值。一般情况，如果是对不间断电源的输入电压范围进行测量时，就必须运用到万用表与调压表，其测试的方法主要有：第一种，不间断电源加上额定输入电压，就可启动UPS。其次是运用万用表来观察不间断电源的输出与输入电压，且将其控制在合理范围内。第二种，在不间断电源的空载条件下，可以不断升高输入电压。但不间断电源必须是在警告值的范围内，并记录好该时刻的输入电压。第三种，持续调高不间断输出电源，并同时输入电压。假设输入的电压达到上限时，就应当减慢速度，以便可以随时随地观察电压值。等到不间断电源处在放电状态下时，只需记录输出的电压，也就是所谓的输入输出电压上限。第四种，等到上限测试完成以后，就可逐步调低不间断电源的输入电压，并将其转化为市电供电模式。紧接着就需要调整UPS输入电压的额定值，且输出的负载大多为额定负载。所以说，调整的不间断电源输入电压，就相当于输入范围的一个测试过程，而且测试周围的电压都处在保护状态中。等到输入范围的测试工作结束以后，就需要调高输入电压，此时的不间断电源就会自动恢复到市电供电模式。
2.2输入功率的因数
在线式双变换不间断电源的输入功率因数和不间断电源的工作方式、整流模式、功率因数等都密切联系在一起，但却和输出的负载没有关系。当不间断电源处在轻载状态下时，其输出的功率因数是比较低的，只有0.35左右。且还会随着负载不断增加，而这个时候的功率补偿因素就会发挥其重要作用，而且还会加大功率因素。
2.3频率跟踪范围和频率输入范围
UPS在逆变器损坏、输出过载等情况下会自动将负载切换到旁路供电模式，为了在切换过程中保证UPS及负载的安全，要求在切换的瞬间旁路输入和UPS的输出之间须保证频率和相位的一致，并且旁路输入电压和频率不能超出设定的范围。测试UPS频率跟踪范围需要有变频交流源或可调频的柴油发电机组。测试时不间断电源加额定非线性负载，测试方法有：a.将UPS的输入电源接到发电机的输出，将发电机的输出频率从50 Hz开始逐渐调高b.观察UPS的输入、输出频率，使它们保持相同的最大频率即为UPS的频率跟踪上限。一旦输入频率超出跟踪范围，UPS应能发出声光报警，但仍然在线工作。c.继续调整发电机的输出频率，当UPS输入频率超出设定的范围时，UPS从在线模式向电池放电模式跳转，记录跳转时刻的最大输出频率，即为UPS的频率输入范围上限。同理，逐渐调低发电机的输出频率，测得UPS频率跟踪范围下限及频率输入范围下限。
2.4输入电流谐波成分
在线式UPS根据输入电压高低以及负载大小调整可控硅的导通角，将交流转换成直流，再将直流电流通过IUBT转换成PWM调制波，经滤波、变压后输出示准的正弦波，然而，UPS的输出电流并非是标准的正弦波，而是含有丰富的高频成分。电流谐波的大小主要取决于输入整流脉冲数量、UPS的输入滤波特性和功率因数校正电路等因素。过大的谐波成分会给电网电压和用电设备造成不良影响。输入电流谐波成分的测量要求输入、输出均为额定电压和额定功率，负载为额定非线性负载。电流谐皮的测量可采用电力谐波分析仪，测量时将V/A/W按钮选择在电流档，调整波形、谐波、数字按钮至谐波功能档，便可直接读出输入电流的各次谐波大小。
3、结语
综上所述，以上主要是对不间断电源的工作原理展开了论述，并同时又重点对电气性能的测试方法进行了全面总结。由于信息时代与科技时代的快速发展，科研系统也开始对更广阔领域提出更高的要求。也就是说，如果想要深入了解不间断电源的工作性质，就应当不定期对多种参数进行调整，并全面了解系统的运行状态，避免通信电源系统出现不必要的麻烦，进而推动我国科研领域的可持续发展。
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论文作者:朱允平
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/2
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