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摘要：现阶段，UPS不间断电源的使用范围逐渐扩大，应用程度不断加深，无论是在公共场所还是大型生产企业，UPS不间断电源都被当做十分重要的电力保障设备而进行使用。随着对UPS不间断电源重视程度的提高，如何对其进行有效地维护管理也成为相关单位及人员关注的问题。本文主要从UPS不间断电源的工作原理入手，详细分析阐述UPS不间断电源维护的相关内容，希望通过文章内容，能够引发思考，起到借鉴的作用。
关键词：UPS；不间断电源；运行原理；运行模式；维护方法
UPS不间断电源是商业、工业、公共事业等领域使用的重要装置设备，其所发挥的作用是保证优质电源的持续性供应与保障，能够有效降低电源扰动、中断等引发的停电影响，对其的维护十分重要。
一、UPS不间断电源的运行原理
在电网正常供电时，一路电压经滤波器消除高频干扰由充电器对蓄电池进行充电，另一路电压由整流器整流，实现交流电转变，最终变为直流电输出到逆变器当中，逆变器再将直流电转换为50Hz、220V的交流电，输出到负载当中。
整体来看，当电网正常供电时，UPS不间断电源处于蓄电状态，交流电由AC/DC电路转换为直流电，而后直流电在逆变器中通过脉冲宽度调制技术变为交流电，输出给负载时，基本是无极稳压的状态。而当电网无法正常供电时，UPS不间断电源就会启动，电池组内的电能通过逆变器转换为交流电，再输出到负载。
在这一过程中，整机控制的核心是控制驱动。实现模式零时间切换、稳频、稳压的关键是逆变器。
二、UPS不间断电源的运行模式
UPS不间断电源共有四种运行模式，分别是正常工作模式，电池工作模式，旁路工作模式和充电器工作模式。具体分析如下：
2.1正常工作模式的运行原理
在正常工作模式下，UPS不间断电源所需的电能来自于电网，其对电能的储存主要是依靠隔离自耦变压器实现升压和降压的调整，将直流电压输出到逆变电路，以实现对电池组的充电。在逆变电路模块当中，大功率IGBT是实现直流变交流的重要途径，是由其通过对静态开关的控制，以实现逆变电路交流电的输出。
UPS不间断电源正常工作模式之外的其他模式，都是由于正常工作模式无法正常使用而产生的。其中，电池工作模式的启动是由于电网电压超过正常工作模式的承载极限导致电源中断，整流器被关闭后，由电池组为逆变电路提供电能。而旁路工作模式则是在用电户数量过多，逆变电流接收的直流电源无法满足逆变器需求时而启动。
2.2电池工作模式的运行原理
电池工作模式是一种应急工作模式，被广泛应用于城市电网建设当中，在电网失效，电能无法稳定供应时启动，由电池组代替整流器向逆变电路供电。电池工作模式所涉及的电池组容量由负载功率决定，负载功率越大，电池组容量越大。
从正常工作模式到电池工作模式的切换，本质上是整流器供电转换为电池组供电的过程，这一过程的切换几乎是零时差。当电池组储备电能消耗殆尽后，UPS不间断电源系统会进行报警，并根据具体的放电情况在某个时间点停止运转逆变器。如果电池组储备电能没有完全用尽，当电网恢复供电后，一方面UPS不间断电源会启动正常工作模式，另一方面则是会为电池组充电。
当电池组储备电能耗尽且电网未恢复供电时，则会启动旁路工作模式。
2.3旁路工作模式的运行原理
旁路工作模式的启动一方面是在整流器无法给逆变器供电，且电池组电能耗尽的情况之下，另一方面则是用户用电需求量激增，正常工作模式和电池工作模式一时无法满足供应之时。
2.4充电器工作模式的运行原理
充电器工作模式是指UPS不间断电源只对电池组蓄电进行工作，而不对负载提供电能。
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三、UPS不间断电源的维护方法
UPS不间断电源的维护主要可以从四个方面进行分析，分别是主机维护、日常维护、电池组维护和避免误操作故障。具体内容阐述如下：
3.1主机维护
UPS不间断电源主机的工作环境应该注意保持干燥通风与清洁，避免靠近热源和阳光直射。
在正常使用的情况下，对于主机的维护内容主要是防尘、除尘。主机内比较容易损坏的零件是风扇和防雷器，对于风扇运行状况的检查，可以查看是否有风从背板处吹出，而对防雷器运行状况的检查，主要看防雷器外观的完整与否，接触是否良好，指示状态是否正常等。另外，应避免主机的频繁开关，应使主机长期处于开机状态。
3.2日常维护
UPS不间断电源的日常维护可分为日检、月检和年检。其中，日检是月检和年检的基础性工作，主要检查内容包括确认控制面板全部LED指示灯正常，液晶屏显示参数正常，面板无报警信号发出。
同时，要通过对声音的分辨，判断风扇是否处于正常的运行状态，这是由于风扇故障引发的问题显现较慢，温度有一个逐渐升高的过程，当温度超过限值后，UPS不间断电源将自动关机。
另外，在日检的过程中，还要注意对防雷器屏蔽和接地保护措施的检查，在做好屏蔽和接地保护的情况下，进一步做好电源线和通信线的防雷过压保护。
在日检中，还要注意UPS不间断电源的输出端不得与感性负载相接，要保证使用UPS不间断电源时，零线、火线、地线的接驳要符合要求，不得随意进行顺序的更改。
除此之外，使用UPS不间断电源的注意事项还包括正确开关机，避免频繁开关机，避免超载使用等。
3.3蓄电电池组维护
蓄电电池组是UPS不间断电源的核心部分，对于其的维护，要从以下方面入手：
注意对蓄电电池组工作环境的温度控制，温度超过30℃会使其使用寿命下降，低于15℃会使其放电容量下降，且温度与放电容量下降百分比基本一致，工作环境在20-25℃是最为合适的温度区间；
注意蓄电电池组不得过放电，放电不得低于预定的终止电压，频繁过放电会使放电容量受损，难以恢复。注意蓄电电池组的深度放电有次数限制，过多的深度放电会使电池的放电容量受损，这是由于蓄电电池组内部化学反应具有不可逆性。当蓄电电池组放电容量降到80%以下时，蓄电电池组的衰退会加剧，一旦衰退到一定程度，蓄电电池组在进行使用时就已经埋下了安全隐患；
长时间不使用的UPS不间断电源，要按照每季度断电一次的频率，使其进行一次逆变工作，以保持良好的充放电特性，从而延长使用寿命；
要通过电池的核对性放电而发现存在问题隐患的电池，通过有效试验防止安全事故的发生，以免问题电池向反极电池恶化。
3.4避免误操作故障
误操作主要是指一方面因人员疏忽未能及时发现安全隐患，另一方面则是发现了隐患问题却没有及时处理，以上两方面情况的存在，极易造成UPS不间断电源出现故障问题。特别要注意的是，当UPS不间断电源的蓄电电池组放电容量有明显降低时，要立即更换，以避免因日积月累的损坏导致蓄电电池组在使用过程中发生问题，引发事故。
四、结束语
综上所述，对于UPS不间断电源的维护是保证其良好运行的关键，需要在思想上重视，行动上落实。
参考文献：
[1]林丙增.试论UPS不间断电源的工作原理与维护[J].建筑工程技术与设计，2018，（20）：4595.
[2]陈金龙.研究探讨不间断电源（UPS）的工作原理及其维护分析[J].西部广播电视，2017，（10）：221.
论文作者:邹畅
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/22
标签：电池组论文; 不间断电源论文; 模式论文; 工作论文; 电能论文; 电网论文; 电池论文; 《基层建设》2019年第24期论文;