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摘要：随着科学技术的飞速发展，工业生产设备、检测仪器、计算机等精密仪器设备对电源稳定性和电源质量的要求越来越高。一旦设备电源出现不稳定现象，易造成输出掉电甚至损坏高精密设备，给企业造成极大的经济损失。因此，UPS对于一些对电源质量和电源稳定性要求比较高的领域具有举足轻重作用。由于UPS本身具有的供电稳定性，它已经广泛应用于工业生产、轨道交通、医疗银行等多个领域。本文对UPS在运行过程中常见的故障进行分析研究，提出了一些检测方法，用以及时地发现故障并予以解决，从而有效提高UPS的稳定性。
关键词：UPS故障；处理方法；运行维护
1 在线式UPS工作原理
为了保证在断电时能够正常工作，UPS拥有一套独立的蓄电池。正常情况下，UPS使用外部电源，同时外部电源给蓄电池充电。当外部电源断开时，蓄电池给UPS供电。根据上述工作原理，UPS供电模式主要包括以下三种。
（1）主电源供电模式。主电源供电模式为UPS正常工作模式，在此模式下，电源1经整流给逆变器供电，逆变器输出标准正弦波给负载供电，充电器同时给蓄电池组充电。
（2）静态旁路供电模式。电源2回路称为静态旁路。在UPS的逆变器电压输出故障时，静态开关自动导通，UPS不间断切换为电源2回路供电模式。
（3）蓄电池供电模式。此种模式为应急工作模式，当电源1供电中断且逆变器可以正常工作时，供电流程转换为蓄电池组经逆变器给负载供电。
2 UPS常见故障分析
（1）无法正常充电。此类故障属于隐性故障的范畴，对于一些小功率机型和无能量流程图的机型不容易被发现，特别是在断电不是很频繁的供电环境中。当UPS不能正常充电时，初期并不会有太大的影响，但如果时间过长，则会因为蓄电池自放电对其使用寿命造成极其严重的影响，甚至导致蓄电池内部结构受损，如果市电异常，由于电池亏损无法正常带载从而引起输出端掉电，对用户造成难以估算的影响。
（2）风扇不转。对于功率较大的UPS而言，其在工作时，自身会产生出一定的热量，而这部分热量需要通过风扇来向外散发。UPS内的风扇长期处于高速的运转状态，所以风扇很容易出现故障，一旦风扇停止转动，UPS内部的热量将无法及时散发，这样可能会引起其它的故障问题。
（3）电阻失效。在UPS中，电阻是较为重要的元器件，因其本身属于发热器件，一旦热量过大，便可能造成UPS故障。造成电阻失效的主要原因有使用条件和器件的内部构造及质量等。
（4）频繁切换。UPS在正常运行时，突然出现频繁切换至旁路的情况，导致此类故障问题的原因主要有以下几种情况：UPS运行过载、内部某些元器件发生故障等。如果UPS自身的负载已经很大，当运行时有其它的负载出现时，便会引起UPS过载，过载消失后，UPS则会自行切换至正常状态，如果过载反复出现，那么UPS则会频繁进行切换，此类故障发生后，会对UPS的稳定性造成极为不利的影响。
3 故障处理方法
3.1 观察法
观察法主要是通过看、听、嗅等方式对UPS电源故障发生部位以及原因进行诊断。“看”是对UPS电源故障最直接的观察分析。
（1）“看”主要是通过以下步骤对故障进行分析：①查看UPS电源是否存在短路现象；②观察UPS系统中的线路是否老化；③查看UPS元器件是否完好，主要观察系统中各个元器件是否存在异常现象；④观察UPS电源系统中电路各个连接点是否连接紧密，确保无松动现象。
（2）“听”主要是通过UPS在运行过程是否存在异常声音，从而判定故障。在UPS运行时，有许多元器件会发出声音。因此，观察者可以根据这些元器件发出的声音特点确定故障发生的部位及原因。
（3）“嗅”主要是检查周围环境中是否产生异常气味，如果有，则根据异常气味判定是那种电子器件散发出来的确定故障发生的大概原因。
3.2 分级压缩测试法
如果出现的故障无法用观察法直接找出，可以采用分级压缩测试法。此方法主要是对UPS电源进行逐步检测分析，逐渐缩小查找范围，进而找到故障发生位置。通常情况下，分级压缩测试法划分为静态和动态测试法。静态测试法主要是通过测量电源系统中电子器件是否损坏，从而判定检测的电路是否发生故障。动态测试法主要是通过测量电源系统中电路的电压、电流等参数，判定电路是否正常。由于分级压缩测试法主要是对电路的阻值、电压、电流等参数进行测试分析，因此测试点通常是电源系统中各个元器件的输入和输出端。
4 UPS的维护措施
4.1 UPS主机的运维措施
通常情况下，UPS全部都是设置在机房内，机房的环境对于UPS的运行具有一定的影响，若是机房中的灰尘过多，则可能导致UPS内部的元器件发生故障，进而引起UPS主机工作异常。为此可在日常维护中，对机房的环境进行清洁，及时消除灰尘。同时，应做好对UPS的日常检查，具体的检查要点如下：可对UPS的告警指示及显示功能进行检查，看是否正常，通过参数指标的细微变化，找出UPS可能存在的隐患问题，并采取相应的措施加以处理，从而避免引起严重的故障；对UPS的输出电压进行检查，看电压是否正常、稳定，控制单机的负载比是否在允许范围以内。维护人员在对UPS的主机进行日常维护时，必须明确工作要点，要使维护工作具有针对性，以此来提高维护效率。此外，应定期对UPS逆变器进行测试，并对UPS的元器件进行观察，看是否存在异常的现象，如变压器线圈、连接器是否存在脱离或是过热变色等情况，对于易损件，则应在其邻近使用寿命前，及时进行更换，以免因该器件发生问题，引起其它的故障。如果条件允许，应当在断电的前提下，对UPS进行全面地维护保养，提高其运行可靠性。
4.2 蓄电池的维护方法
蓄电池是UPS的核心部件，因此，工作人员必须对蓄电池的运行维护予以重视，在开展运维工作前，应当编制科学合理、切实可行的维护计划，并严格按照计划执行，具体如下：应定期对蓄电池的端电压和内部电阻值进行检查，若是发现异常，应及时进行处理或更换；可每间隔半年左右，对蓄电池进行一次放电试验；在对蓄电池进行日常维护时，应当对其温度及连接位置处进行定期检查，建议每隔7-10天左右进行一次，同时，检查蓄电池有无明显的漏液、腐蚀及变形等情况，如果有，必须及时进行处理，防止问题扩大，导致蓄电池报废。对于接近使用年限的蓄电池，必须及时进行更换，避免出现超期服役的情况，如果蓄电池组中的某个蓄电池出现故障，可对其进行单独更换，但要注意所更换的电池尽量要与原电池是同一厂商同一批次，由此可使蓄电池组的性能始终保持最佳状态。
结束语
综上所述，UPS在不断地运行中，不可避免地会出现各种故障问题，当UPS发生故障后，其作用会受到影响，为此，必须对UPS故障进行及时有效地处理，从而确保UPS作用的发挥。同时，应当做好对UPS的运行维护工作，这样可以极大降低UPS故障的发生几率，有助于UPS运行稳定性和可靠性进一步提升。
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论文作者:耿涛涛,袁和铎
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第12期
论文发表时间:2019/1/7
标签：故障论文; 蓄电池论文; 电源论文; 发生论文; 元器件论文; 逆变器论文; 主要是论文; 《建筑细部》2018年第12期论文;