摘要:随着科学技术的发展,我国的供电系统有了很大进展。针对UPS系统的可靠性的判定,通过电压、电流、频率、功率因数、电压总谐波、失真度测量、波形的失真度、零地电压、安装质量等各种可测试性的研究,实现对整个UPS系统可靠性的客观评价,结合UPS系统的运行现状,探求改进UPS系统的可测试性的措施。
关键词:UPS供配电系统;可靠性;可测试性
引言
随着市场需求的变化和电源技术的发展,目前UPS供电系统在数据中心机房中依旧是主要的供电模式,良好的供电系统是确保数据中心机房IT设备正常运行的基础。而供电系统模式的选择直接决定了数据中心机房动环系统的稳定性和可靠性,所以UPS供电系统的可靠性和可用性一直是运维人员关注和重视的问题。
1 UPS供电系统作用
某些供电系统要求不间断交流供电,UPS设备作为整体系统的核心,其功能体现在两个方面,一是确保负载供电不间断,二是对负载供电质量与改善。对于通信设备而言,交流输入不间断性与自身性能、技术标准相关,与整体系统设计方案也存在密切关联。UPS电源系统能够确保充电设备连续供电安全、可靠、输出稳定,不存在谐波与瞬变,并且具备电力保护功能。遇到断电情况时,UPS能够持续为负载供电,电力不稳定时,避免UPS电源负载受到浪涌冲击、欠压的危害,从而是供电质量得以全面改善。在供电系统故障时,UPS能够全面保护负载,同时对于短路、过载、电池过放等也能起到明显防护作用,从而为负载创造良好的工作环境。
2系统的可测试性
UPS系统本身具备可靠性及安全性的特征,同时还要具备可测试性。这是由于,系统一旦暴露了较严重的内部缺陷,那么运用测试或者检测的手段应当能判断出来。确保系统具备优良的可测试性,关键就在于维持正常供电,确保在任何时间段都能通过测试获得系统本身的各项性能。例如针对数据中心系统而言,系统应用需要全天候运行;与之对应,供电系统也应当符合全天运行的要求。在必要的时候,供电系统还要预留必要的维护时间。UPS系统如果要维持正常的运行,关键就在于保障可测试性。在这其中,系统冗余与系统本身的可测试性具有内在的联系,两者是不可分割的。这是由于系统如果表现为较高的可测试性,那么也代表着系统具备较高的冗余水平。针对供配电系统而言,一旦出现了单机故障,那么UPS就能转换为旁路提供电能,这种状况就代表了系统本身的冗余能力,冗余性指标可以表明故障状态下的系统运行程度。也就是说,如果某个UPS陷入故障,那么其他设备仍然能维持正常的运转,整个供电流程也并不会因此中断。经过分析可知,相比于其他类型的系统,单机系统通常表现为较差的可测试性,这种现状与系统冗余度密切相关。这是由于,UPS突然出现故障很可能导致负载停电,与之相应的后果也变得更严重。某些情况下,系统冗余可以应对突然性的故障;然而在另外的情况下,高水平的负荷将会造成电源失效,进而引发突发事件。某些系统本身具有较大的系统规模,因此有必要格外关注在线测试中的风险性。遇到极端状态时,系统测试将会被迫中断,这是由于系统本身蕴含了较高的风险性。UPS的单个故障也能迅速蔓延至整个系统,因而带来系统崩溃的严重后果。在此有必要关注UPS本身的可测试性,这种措施有助于保障整个系统的稳定性,因此具有显著的意义。
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3 UPS供电系统的使用和维护保养
3.1 UPS
从前面的分析中我们可以看出,就UPS设备本身来说,其故障率是微乎其微的,特别是采用冗余技术,推行全冗余UPS概念,即在UPS的电路结构中不但主要电路环节和元器件冗余,而且软件也冗余。这样一来,通过层层设防,大大提高了整机的可靠性。因此,操作人员对UPS设备的正确使用和维护保养,对其使用寿命有很大的影响。对于大中型UPS来说,都有严格的操作程序,特别是在开、关机时应严格按照设备所提示的开、关机程序进行,以避免对功率器件的电流冲击造成不必要的过失故障。同时,据统计,大中型UPS的故障20%都是在开、关机时造成的,因此UPS在使用时应长时间连续开机,注意不能带负载开、关机,以避免产生大电流冲击,造成逆变元器件的损坏。另外,鉴于现在所使用的UPS采用了大量的IT技术和其它先进技术,灰尘和相对湿度对其故障的高低有直接的影响,因此必须重视其工作环境。
3.2树立供电系统的危机意识,加强监督
员工和管理者本身缺乏供电系统的危机意识,导致他们在实践工作中,不能及时地进行各种问题的上报和解决。因此,为了进一步避免供电系统可靠性不高的情况出现,首先,是小要抓好“人”的管理,通过各种必要的培训措施来牢固确立员工的危机意识,提高煤矿供电系统可靠性。同时,人的问题是根本,而缺乏相关监管制度也是造成可靠性不足的重要原因,因此,在解决问题的过程中,除去树立危机管理意识,重视工作人员的生命安全问题之外,还必须要采取各种监督措施来减小问题发生带来的影响。
3.3蓄电池组
蓄电池组工作状态的好坏直接关系到UPS供电系统的可靠性。从另一方面看,目前使用的密封阀控铅酸蓄电池价格昂贵,约占UPS价格的1/4-1/5,MTBF为4-7年,但是如果维护得当,其使用寿命可以大大延长。因此,无论是从可靠性还是从经济性来看,正确做好蓄电池组的维护工作都是十分重要的。在日常维护工作中对密封阀控铅酸蓄电池组的维护应该注意以下几点:⑴保持密封阀控铅酸蓄电池组的工作温度在20-25℃。因为当其工作温度超过25℃时,温度每升高10℃,就会使密封阀控铅酸蓄电池的使用寿命缩短一半。⑵避免密封阀控铅酸蓄电池组产生短路放电或深放电。蓄电池的使用寿命与放电深度有着密切的关系,过度深放电会造成电池内部极板表面硫化,导致电池内阻增大,降低电池容量,严重时会使电池永久损坏。短路放电是导致过度深放电的主要原因,因此在日常维护中应加强对输配电设备和负载的检查,防止出现短路现象。⑶避免密封阀控铅酸蓄电池被过电压充电或过电流充电。一般充电电压大于14V时,就属于过电压充电。过电压充电会造成密封阀控铅酸蓄电池中的电解液里的水份被电解而缩短电池的使用寿命。过电流充电时,容易造成电池内部的正负极板弯曲,从而使表面的活性物质脱离而损坏蓄电池。⑷避免密封阀控铅酸蓄电池被长期闲置不用,或长期处于浮充状态而不放电。长期闲置或长期处于浮充状态而不放电,有可能造成密封阀控铅酸蓄电池因超过起存储寿命,而引起内阻增大或永久性损坏,因此建议2-3个月人为中断市电一次,让UPS工作在蓄电池带载放电状态下,其放电深度最好控制在1/4-1/3,以便有效地“激活”蓄电池的惰性,保证蓄电池总容量和延长密封阀控铅酸蓄电池组的使用寿命。
结语
综上所述,可以看出,无论是油田的供电系统管理抑或是其他企业,通过各种手段来提高供电系统的可靠性都是企业必须要关注的大事。如果想要将供电系统管理工作做好,必须要各种因素、各种环节之间相互支持和协调配合,唯有如此,才能打造安全可靠的电网供电系统,从而保障企业安全生产。
参考文献
[1]曹建军,程志勇.播控中心UPS供配电系统的设计与实现[J].广播与电视技术,2012(39).
[2]倪冰,胡艳文,许琼,等.UPS供配电系统的可信性与可测试性[J].建筑电气,2012(02):13-18.
[3]曹建军,程志勇.播控中心UPS供配电系统的设计与实现[J].广播与电视技术,2012(04):58-61.
论文作者:熊斌
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/12
标签:供电系统论文; 系统论文; 冗余论文; 可靠性论文; 测试论文; 负载论文; 蓄电池论文; 《基层建设》2019年第30期论文;