（中国石化扬子石油化工有限公司电气仪表分公司 江苏南京 210048）
摘要：通过对UPS装置维修工作中所遇到的各类情况进行统计，得出结论：UPS装置工作性能的好坏，其实质是取决于蓄电池性能的好坏。延长蓄电池组的使用寿命以及降低UPS电源故障率，需要做到正确地使用蓄电池以及时常对其进行良好的维护。
关键词：UPS电源；蓄电池；使用寿命；有效措施
UPS装置现状
石化产业各装置生产均必须保证长周期稳定运行，因此对电力系统提出了很高的要求，必须保证电源的连续与稳定。扬子石化公司六厂一部共有148套UPS装置，主要为工艺生产中电仪设备、火警、通讯等提供控制电源及部分设备的动力电源。据统计，各厂UPS装置数量多、品牌不一，部分装置老旧，存在着一定的维护难度。
近1年，各厂UPS故障统计情况见表1。
分析表1可见，各厂UPS装置工作性能的好坏，其实质是取决于蓄电池性能的好坏。目前运行的UPS装置中广泛使用密封式铅酸蓄电池作为储存电能的装置。蓄电池需先用直流电源对其充电，将电能转化为化学能而储存起来。当市电供电中断时，UPS将依靠储存在蓄电池中的能量维持其逆变器的正常工作。此时，蓄电池通过放电将化学能转化为电能提供给UPS使用。蓄电池的失效主要表现为端电压不够、容量不足或瞬间放电电流不满足带载启动要求等。
由于蓄电池是一种化学反应装置，内部的化学反应一般不易及时觉察，日常使用中的缺陷不会立即反映出来，因此，对蓄电池的正确使用和保养工作是致关重要的，特别要掌握其运行规律。对于蓄电池的故障修理，只能看作是一种弥补维护工作不足的手段，是一种事后行为。重视UPS蓄电池管理与维护工作，延长蓄电池使用寿命很大程度上提高了UPS装置的工作性能。结合日常工作经验，总结以下几点建议与应采取的技术措施以供参考。
一、蓄电池的安装
1、电池安装要牢固、防止振动和冲击。
2、安装电池要离开热源和火源，尽可能靠近通风处。一般电池柜应密封，并与UPS柜分开。
3、连接电池前，应检查外观：蓄电池的正、负端柱必须极性正确，并应无变形；防酸栓、催化栓等部件应齐全无损伤；滤气帽的通气性能应良好；对透明的蓄电池槽，应检查极板无严重受潮和变形；槽内部件应齐全无损伤；连接条、螺栓及螺母应齐全。
4、不应弯曲或长时间焊接接线片，不应对电池端子产生扭曲应力，以正确方式将之可靠连接。
二、蓄电池的维护
UPS装置在运行时，会出现一些不易被发现且后期无法弥补的问题，其中包括蓄电池的一些特性随着时间变化而产生的不均衡性。因此，如若不进行定期的“身体”检查，这类问题就不易被及时发现，长久下去，不仅会出现一些不良的后果，而且会使整个蓄电池组的使用寿命明显缩短。
针对这类问题，我们应重视蓄电池的日常维护：
1、记录蓄电池组的浮充电压值、充电电流；
2、检查蓄电池外壳或极柱温度；
3、检查连接线有无松动、腐蚀现象；
4、检查蓄电池有无漏液、膨胀现象。如有，应及时更换；
5、一年内需对整个蓄电池组进行至少四次的内阻、电压测试。检查有无电池电压特别高或特别低的情况。在电池处于浮充状态时，每节电池间的电压差不应相差太大，一般越小越好。对于电压不稳的蓄电池组，一经发现，要立刻替换；
三、定期进行充放电
UPS装置蓄电池长期处于浮充状态而不放电，会引起蓄电池内阻增大或永久性损伤。为延长蓄电池的使用寿命、保证蓄电池的可供实际使用的容量，应每隔一定周期人为地使UPS电源中的蓄电池放电一次，然后再加上市电重新充电。同样，对于长期搁置不用的蓄电池必须每隔一定时间重新充放电一次，以达到激活的目的，恢复电池原有的容量。
四、避免将UPS长期置于轻载条件下运行
若UPS在轻载条件下运行，当市电供电中断时，此时的逆变器是由电池组所提供的直流能源来支持其运行的，势必使蓄电池的放电速率变得很小。而电池的放电速率越小，它所允许的临界放电电压值越高。对于普通的UPS来说，当它们在出厂时，一般都将UPS的“电池电压过低”自动关机电压阀值定在10伏(对于12伏单元电池)。所以，如果电池的放电速率小于0.5C以下时，就会出现UPS的“电池电压过低自动关机”阀值电平小于在该放电速率下所允许的临界放电电压，从而造成电池被“深度放电”。电池每被“深度放电”一次就会导致实际保存容量(安时)下降一次。这样，随着电池组被“深度放电”次数的不断增加，电池组的实际容量将不断下降。给用户带来的直接后果是:一旦市电供电中断时，电池组的实际后备供电时间远远地小于原来的预期值。为避免蓄电池深度放电，在日后UPS装置选型中，应考虑装置正常运行时负载，避免选型偏大，造成UPS装置处于轻载工作状态。
五、保证蓄电池的工作环境温度
图1是以蓄电池工作温度为横坐标，放电容量为纵坐标的GFM系列蓄电池放电容量与温度的关系曲线图。从图中我们可以看出，蓄电池工作时所处的环境温度对于它自身可提供的放电容量起着决定性的作用。当蓄电池工作时所处的环境温度高于该温度时，其可提供的放电容量会略有增加，而当环境温度低于该温度时，蓄电池可提供的放电容量便会明显减少。
图2为以工作环境温度为横坐标，浮充寿命为纵坐标的GFM系列蓄电池在不同工作环境温度下的使用寿命曲线图。由图可知，蓄电池工作的环境温度对于它自身的使用寿命有着不可忽视的影响。温度高，电池寿命缩短；温度低，电池寿命延长。温度每大于10℃则电池使用寿命将缩短一半。
因此，为提高蓄电池容量、延长蓄电池寿命，我们应当尽可能加强对蓄电池室温度及维护的管理，保证蓄电池工作环境温度保持在25℃左右。
综上所述，尽管蓄电池组的运行质量对UPS系统的运行安全稳定性的影响较大，只要蓄电池的安装、维护、管理得当，就可以提高蓄电池组的运行寿命，使UPS系统在实际工作中发挥其应有的作用。
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论文作者:吴莹
论文发表刊物:《电力设备》2016年第6期
论文发表时间:2016/6/20
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