ups不間斷電源精選(九篇)
前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的ups不間斷電源主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。
第1篇：ups不間斷電源范文
【關(guān)鍵詞】后備式ups 在線式UPS不間斷電源 蓄電池
UPS不間斷電源的工作原理UPS（UNINTERRUPTEDPOWER SUPPLY）電源包括兩部分，主機(jī)和蓄電池；按工作方式可分為后備式和在線式兩種。后備式UPS電源在交流市電正常輸入電源由整流逆變器轉(zhuǎn)換為直流電源，逆變器將此直流電源或來(lái)自電池的直流電源轉(zhuǎn)換為交流電通過(guò)輸出配電模塊。
我臺(tái)許多的重要用電設(shè)備，如音頻調(diào)度設(shè)備、控制桌設(shè)備，臺(tái)站通信設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、配電二次回路設(shè)備等對(duì)供電質(zhì)量要求很高，不僅要求不停電，還要求電壓和頻率穩(wěn)定且波形完好，因此不間斷電源（UPS）成為我臺(tái)安全播音的重要設(shè)備，所以我們不但要了解UPS，更重要的是維護(hù)好。
一、UPS的主要功能
1、雙路電源之間的無(wú)間斷切換
如圖1所示，兩路電源可通過(guò)UPS實(shí)現(xiàn)無(wú)間斷切換。
2、隔離干擾功能
在UPS中，交流輸入電壓經(jīng)整流后，輸入逆變器，逆變器對(duì)負(fù)載供電，如圖2所示，這樣可將電網(wǎng)電壓瞬時(shí)間斷、電壓波動(dòng)、頻率波動(dòng)等電網(wǎng)干擾與負(fù)載隔離：這樣既可使負(fù)載不受電網(wǎng)干擾和突然斷電的影響，又可使電網(wǎng)中干擾的不影響負(fù)載。
3、電壓切換功能
通過(guò)UPS，可以將輸入電壓變換成需要的電壓，如輸入380V輸出可變成220V、380V、400V、415V；輸入220V輸出可變成220V、230V、240V。
4、頻率變換功能
通過(guò)UPS，可以將輸入頻率變換成需要的頻率，如輸入50HZ輸出可變成50HZ、60HZ、400HZ。
5、后備功能
UPS后備功能如圖3所示。UPS中的蓄電池，貯存一定的能量，當(dāng)電網(wǎng)斷電時(shí)蓄電池通過(guò)逆變器可持續(xù)供電。后備時(shí)間可以為5、10、15、30、90min甚至更長(zhǎng)。
二、UPS分類(lèi)
根據(jù)工作特點(diǎn)，UPS通常分為后備式和在線式兩類(lèi)。
1、后備式
當(dāng)外電正常時(shí)，外電經(jīng)EMC濾波和抗浪涌無(wú)源濾波器后送給負(fù)載，同時(shí)充電器給蓄電池充電。市電中斷后，逆變器啟動(dòng)，將蓄電池的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓（即DC/AC變換）并送給負(fù)載。轉(zhuǎn)換時(shí)間由繼電器的機(jī)械跳動(dòng)時(shí)間和逆變器的啟動(dòng)時(shí)間決定，一般要求在10ms以內(nèi)。這種UPS的特點(diǎn)是線路簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，但由于存在切換時(shí)間，輸出容易受外電波動(dòng)的影響，供電質(zhì)量不高，用電重要設(shè)備不宜采用。
2、在線式UPS
在線式UPS分為三端口UPS和串聯(lián)在線式UPS兩種。
（1）三端口UPS
三端口UPS實(shí)際上是一種鐵磁諧振穩(wěn)壓變壓器。鐵心上有三個(gè)繞組：外電繞組，雙向變換器繞組，輸出繞組，核心部分是雙向逆變器（整流逆變器）。當(dāng)外電正常時(shí)，雙向變換器起整流作用，保持負(fù)載的不間斷用電并給蓄電池充電。當(dāng)外電中斷時(shí)，雙向逆變器其逆變作用，將電池的直流電壓轉(zhuǎn)換成50HZ的交流電。這種UPS長(zhǎng)時(shí)間后備供電不足，且輸入電壓范圍較窄，受到一點(diǎn)限制我臺(tái)很少采用。
（2）串聯(lián)型在線式UPS
這種UPS在外電正常時(shí)，輸交流電先經(jīng)EMC輸入濾波器濾掉外電中的干擾，再經(jīng)整流濾波后，給電池組充電，同時(shí)也給逆變器供電。逆變器輸出穩(wěn)壓穩(wěn)頻的交流電供給負(fù)載。外電不正?；蛑袛鄷r(shí)，逆變器將蓄電池提供的直流電壓變換成交流電壓供給負(fù)載，實(shí)現(xiàn)不間斷供電。當(dāng)逆變器輸出過(guò)壓、過(guò)流或UPS出現(xiàn)故障時(shí)，能夠自動(dòng)關(guān)閉，并通過(guò)靜態(tài)開(kāi)關(guān)不間斷地轉(zhuǎn)換至外電供電。
這種UPS的特點(diǎn)是線路復(fù)雜，保護(hù)功能和擴(kuò)展功能較強(qiáng)，允許的外電電壓和頻率的范圍較寬，看以滿足用戶的較高的要求，當(dāng)然價(jià)格較高。
三、UPS基本工作原理
1、在線式UPS工作原理
在線式UPS由整流器濾波電路、逆變器、輸出變壓器及濾波器、靜態(tài)開(kāi)關(guān)、充電電路、蓄電池組和控制監(jiān)測(cè)、顯示告警及保護(hù)電路組成，如圖4所示。在線式UPS的輸出電壓波形通常為標(biāo)準(zhǔn)的正玄波。
外電正常時(shí)，輸入電壓經(jīng)整流器濾波電路后，給逆變器供電，逆變器輸出經(jīng)過(guò)輸出變壓器和輸出濾波器電路將SPWM波形變換成純正玄波。同時(shí)，整流電壓經(jīng)充電器給蓄電池補(bǔ)充能量。在這種工作狀態(tài)下，外電經(jīng)整流濾波器、逆變器及靜態(tài)開(kāi)關(guān)給負(fù)載供電，并由逆變器完成穩(wěn)壓和頻率監(jiān)測(cè)功能。
當(dāng)外電出現(xiàn)中斷、電壓過(guò)低或過(guò)高時(shí)，UPS工作在后備狀態(tài)，逆變器將蓄電池的電壓轉(zhuǎn)換成交流電壓，并通過(guò)靜態(tài)開(kāi)關(guān)輸出到負(fù)載。
外電正常但逆變器出現(xiàn)故障或輸出過(guò)載時(shí)，UPS工作在旁路狀態(tài)。靜態(tài)開(kāi)關(guān)切換到外電端，外電直接給負(fù)載供電。如果靜態(tài)開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換因逆變器故障引起，UPS將發(fā)出報(bào)警信號(hào)；如果因過(guò)載引起靜態(tài)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換，過(guò)載消失后，靜態(tài)開(kāi)關(guān)將重新切換到逆變器端。
控制監(jiān)測(cè)、顯示告警及保護(hù)電路提供逆變器、充電、靜態(tài)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換所需的控制信號(hào)，顯示各自的工作狀態(tài)。UPS出現(xiàn)過(guò)壓、過(guò)流、短路、過(guò)熱時(shí)，及時(shí)報(bào)警并同時(shí)提供相應(yīng)的保護(hù)。
在線式UPS中，無(wú)論外電是否正常，都有逆變器供電，所以外電故障瞬間，UPS的輸出都不會(huì)間斷。另外，由于在線式UPS加有輸入EMC濾波器和輸出濾波器，所以來(lái)自電網(wǎng)的干擾能得到很大的衰減；同時(shí)因逆變器具有很強(qiáng)的穩(wěn)壓功能，所以在線式UPS能給負(fù)載提供干擾小、穩(wěn)壓精度高的電壓。因此，在線式UPS電源輸出的是與外電網(wǎng)完全隔離的純凈的正弦波電源，大大改善了供電的品質(zhì)，保護(hù)了負(fù)載安全有效的工作。
2、后備式UPS工作原理
后備式UPS原理框圖如圖5所示，后備式UPS與在線式UPS的差別是：沒(méi)有輸入整流濾波器，逆變器只由蓄電池供電，外電正常時(shí)，逆變器不工作。輸出沒(méi)有濾波器，輸出電壓波形一般為方波。外電正常時(shí)輸出變壓器起交流穩(wěn)壓的作用。
（1）外電正常時(shí)，UPS工作于外電旁路狀態(tài)，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)切換到外電輸入端，輸入外電經(jīng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)接至輸出變壓器，然后共給負(fù)載。外電變化時(shí)，通過(guò)繼電器改變變壓器的接點(diǎn)，可穩(wěn)定輸出電壓。
（2）外電出現(xiàn)中斷、電壓過(guò)高或過(guò)低時(shí)，UPS工作與后備狀態(tài)。檢測(cè)控制電路監(jiān)測(cè)到外電故障后，啟動(dòng)逆變器并將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)切換至逆變器端，由蓄電池經(jīng)逆變器給負(fù)載供電，逆變器輸出波形為方波。負(fù)載變化時(shí)，逆變器通過(guò)改變輸出方波的寬度實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。
在后備式UPS中，外電正常時(shí)逆變器不工作，只有外電出現(xiàn)故障時(shí)，逆變器才啟動(dòng)。由于作為轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的繼電器，需要一定的動(dòng)作過(guò)程，因此轉(zhuǎn)換需一段時(shí)間，一般為3～10ms。另外，后備式UPS是通過(guò)調(diào)節(jié)變壓器的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的，所以輸出電壓穩(wěn)定度也比在線式UPS差。
四、UPS電源系統(tǒng)使用注意事項(xiàng)
UPS電源系統(tǒng)因其智能化程度高，儲(chǔ)能電池采用了免維護(hù)蓄電池，這雖給使用帶來(lái)了許多便利，但在使用過(guò)程中還應(yīng)在多方面引起注意，才能保證使用安全。
1.UPS電源主機(jī)對(duì)環(huán)境溫度要求不高，+5℃～40qE都能正常工作，但要求室內(nèi)清潔，少塵，否則灰塵加上潮濕，會(huì)引起主機(jī)工作紊亂。儲(chǔ)能蓄電池則對(duì)溫度要求較高，標(biāo)準(zhǔn)使用溫度為25℃，平時(shí)不能超過(guò)+15℃～+30qC。溫度太低，會(huì)使儲(chǔ)能電池容量下降，溫度每下降1℃，其容量下降1%。其放電容量會(huì)隨溫度升高而增加，但壽命降低。如果在高溫下長(zhǎng)期使用，溫度每高10℃，電池壽命約降低一半。
2.主機(jī)中設(shè)置的參數(shù)在使用中不能隨意改變。特別是對(duì)電池組的參數(shù)，會(huì)直接影響其使用壽命，但隨著環(huán)境溫度的改變，對(duì)浮充電壓要做相應(yīng)調(diào)整。通常以25℃為標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)境溫度每升高或降低1℃時(shí)，浮充電壓增加18mV左右（相對(duì)于12V蓄電池）。
3.在斷電時(shí)，應(yīng)避免帶負(fù)載啟動(dòng)UPS電源，應(yīng)先關(guān)掉負(fù)載，等UPS啟動(dòng)后再啟動(dòng)負(fù)載，否則，會(huì)有負(fù)載的沖擊電流和供電流，造成UPS電源瞬間過(guò)載，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞變換器，不能讓UPS經(jīng)常處于滿載或過(guò)載狀態(tài)下運(yùn)行。
4.UPS電源系統(tǒng)按使用要求功率余量不大，在使用中要避免隨意增加大功率的額外設(shè)備，也不允許在滿負(fù)載狀態(tài)下長(zhǎng)期運(yùn)行。但工作性質(zhì)決定了UPS電源系統(tǒng)幾乎是在不間斷狀態(tài)下運(yùn)行的，增加大功率負(fù)載，即使是在基本滿載狀態(tài)下工作，都會(huì)造成主機(jī)出故障，嚴(yán)重時(shí)將損壞變換器。
5.為確保UPS系統(tǒng)高效率和盡可能的延長(zhǎng)UPS的使用壽命，一般負(fù)載功率應(yīng)滿足UPS額定功率的60-70%。例如我臺(tái)需要不間斷電源供電的設(shè)備有音頻設(shè)備、通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備、自臺(tái)監(jiān)測(cè)設(shè)備、服務(wù)器設(shè)備等重要設(shè)備，統(tǒng)計(jì)總功率為21KVA，因此我們選擇21KVA÷70%=30KVA，考慮到設(shè)備的增加，我臺(tái)選擇了50KVA的UPS。
6.由于組合電池組電壓很高，存在電擊危險(xiǎn)，因此裝卸導(dǎo)電聯(lián)接條、輸出線時(shí)應(yīng)用安全保障，工具應(yīng)采用絕緣措施，特別是輸出接點(diǎn)應(yīng)有防觸摸措施。
7.不論是在浮充工作狀態(tài)還是在充電、放電檢修測(cè)試狀態(tài)，都要保證電壓、電流符合規(guī)定要求。過(guò)高的電壓或電流可能會(huì)造成電池的熱失控或失水、電壓、電流過(guò)小會(huì)造成電池虧電，這都會(huì)影響電池的使用壽命，前者的影響更大。
8.在任何情況下，都應(yīng)防止電池短路或深度放電，因?yàn)殡姵氐难h(huán)壽命和放電深度有關(guān)。放電深度越深、循環(huán)壽命越短。在容量試驗(yàn)中或是放電檢修中，通常放電達(dá)到容量的30%-50%就可以了。
9.對(duì)電池應(yīng)避免大電流充放電，雖說(shuō)在充電時(shí)可以接受大電流，但在實(shí)際操作中應(yīng)盡量避免，否則會(huì)造成電池極板膨脹變形，使得極板活性物質(zhì)脫落，電池內(nèi)阻增大，溫升越高，嚴(yán)重時(shí)將造成容量下降，壽命提前終止。
五、UPS電源的日常維護(hù)與檢修.
1 UPS電源在正常使用情況下，主機(jī)的維護(hù)工作很少，主要是防塵和定期除塵。特別是氣候干燥的地區(qū)，空氣中的灰粒較多，機(jī)內(nèi)的風(fēng)機(jī)會(huì)將灰塵帶入機(jī)內(nèi)沉積、當(dāng)遇到空氣潮濕時(shí)會(huì)引起主機(jī)控制紊亂造成主機(jī)工作失常，并發(fā)生不準(zhǔn)確告警，大量灰塵也會(huì)造成器件散熱不好。一般每季度應(yīng)徹底清潔一次。其次就是在除塵時(shí)，檢查各連接件和插接件有無(wú)松動(dòng)和接觸不牢的情況。
2.蓄電池的維護(hù)在UPS系統(tǒng)中，可以說(shuō)蓄電池是這個(gè)系統(tǒng)的支柱，沒(méi)有電池的UPS只能稱作穩(wěn)壓、穩(wěn)頻電源。雖說(shuō)蓄電池目前都采用了免維護(hù)電池，但這只是免除了以往的測(cè)比、配比、定時(shí)添加蒸餾水的工作。但外因工作狀態(tài)對(duì)電池的影響并沒(méi)有改變，不正常工作狀態(tài)對(duì)電池造成的影響沒(méi)有變，這部分的維護(hù)檢修工作仍是非常重要的，UPS電源系統(tǒng)的大量維修檢修工作主要在電池部分。由于蓄電池在制造工藝上存在先天的不足；另一方面是在使用過(guò)程中缺乏必要的維護(hù)造成的，值得注意的是，許多使用單位缺乏必要的測(cè)試維護(hù)手段。根本不清楚自己系統(tǒng)UPS蓄電池的健康狀況，為UPS系統(tǒng)正常工作留下隱患。要求定期測(cè)量各電池端電壓，當(dāng)各電池壓差過(guò)大時(shí)，要進(jìn)行勻充，要求定期對(duì)電池進(jìn)行試探性容量測(cè)試或深度放電，以便檢查電池組的性能優(yōu)劣以及保持電池的活性。正常情況下，電池使用壽命為三到五年，如果發(fā)現(xiàn)狀況不佳，則必須提早更換。更換電池時(shí)，遵循數(shù)量一致，型號(hào)一致的原則。正常時(shí)（UPS很少后備供電的前提下），電池每四到六個(gè)月充、放電一次。
3.故障指示現(xiàn)象如表1。
第2篇：ups不間斷電源范文
【關(guān)鍵詞】UPS；故障分析；處理
所謂的UPS，即不間斷電源，是將蓄電池（多為鉛酸免維護(hù)蓄電池）與主機(jī)相連接，通過(guò)主機(jī)逆變器等模塊電路將直流電轉(zhuǎn)換成市電的系統(tǒng)設(shè)備。本文就UPS不間斷電源供電故障與處理進(jìn)行了分析，詳細(xì)研究了故障產(chǎn)生的原因以及提出了一些有效的處理方案，以期能為類(lèi)似的供電故障與處理提供參考。
1 UPS工作原理介紹
某某IDC機(jī)房供電采用2套UPS設(shè)備并聯(lián)共用1套蓄電池的結(jié)構(gòu)，正常情況下，2套UPS互為備用，其中1套正常工作即可滿足使用工況。UPS供電模式分為以下3種。
（1）主電源供電模式。主電源供電模式為UPS正常工作模式，在此模式下，負(fù)載由電源l經(jīng)整流充電器和逆變器供電，整流充電器同時(shí)給蓄電池組浮充充電。
（2）靜態(tài)旁路供電模式。電源2回路稱為靜態(tài)旁路，作為電源1的后備。在UPSI和UPSZ的逆變器電壓輸出故障時(shí)，靜態(tài)開(kāi)關(guān)自動(dòng)導(dǎo)通，負(fù)載不間斷切換為電源2回路供電模式。
（3）蓄電池供電模式。此種模式為應(yīng)急工作模式，當(dāng)電源1和電源2供電中斷時(shí)，供電流程轉(zhuǎn)換為蓄電池組經(jīng)逆變器給負(fù)載輸出電力；當(dāng)2套UPS同時(shí)為蓄電池組供電模式時(shí)，將觸發(fā)安裝在負(fù)載開(kāi)關(guān)1上的時(shí)間繼電器，蓄電池組持續(xù)向外供電半小時(shí)后，時(shí)間繼電器發(fā)出信號(hào)斷開(kāi)負(fù)載開(kāi)關(guān)1，以保證負(fù)載開(kāi)關(guān)2下的通信系統(tǒng)等設(shè)備的電力供應(yīng)，以此實(shí)現(xiàn)負(fù)載優(yōu)先級(jí)的設(shè)置。
2 故障現(xiàn)象及原因分析
該機(jī)房發(fā)生過(guò)2次因UPS系統(tǒng)供電電源中斷而導(dǎo)致的停產(chǎn)事件。事件發(fā)生時(shí)，該機(jī)房電網(wǎng)工作正常，2套UPS均為蓄電池供電模式，負(fù)載開(kāi)關(guān)處于分閘位置。
該機(jī)房的UPS為艾默生Liebert NX-120KVA型產(chǎn)品。在主電源正常的情況下，2套UPS同時(shí)轉(zhuǎn)換為蓄電池供電模式，表明2套UPS充電器同時(shí)發(fā)生了故障，但事后檢查充電器無(wú)異常，重新啟動(dòng)2臺(tái)充電器，均可正常運(yùn)行。為了徹底查清原因并解決問(wèn)題，技術(shù)人員和UPS廠家工程師對(duì)產(chǎn)品的性能和使用工況進(jìn)行了一次全面的數(shù)據(jù)收集和調(diào)研，進(jìn)而確定故障的具體原因。下面介紹排查工作的具體步驟。
（1）參數(shù)設(shè)置和記錄跟蹤
運(yùn)用TLS軟件與UPS系統(tǒng)進(jìn)行在線通信，對(duì)機(jī)組PLC模塊內(nèi)的基本參數(shù)設(shè)定值和在線測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，無(wú)異常發(fā)現(xiàn)。在報(bào)警記錄的檢查中，發(fā)現(xiàn)“電源2相位超限”報(bào)警頻繁出現(xiàn)，出現(xiàn)頻率約為每小時(shí)10次，報(bào)警狀態(tài)持續(xù)時(shí)間約4～8s，在此報(bào)警產(chǎn)生的時(shí)間內(nèi)UPS自動(dòng)切換到電源2帶載的功能將被禁止。又由于此報(bào)警為自動(dòng)復(fù)位式報(bào)警，因此UPS系統(tǒng)會(huì)在此報(bào)警自動(dòng)復(fù)位消失后恢復(fù)電源2的正常工作狀態(tài)。
（2）波形采集及分析
用FLUKE43B電網(wǎng)分析儀對(duì)電源1和電源2的輸入波形。電源2的輸出波形以及逆變器的輸出波形進(jìn)行取樣分析，波形分析結(jié)果無(wú)異常。
（3）局域電網(wǎng)結(jié)構(gòu)分析
UPS電源1和電源2的供電電源均為平臺(tái)電網(wǎng)，單臺(tái)發(fā)電機(jī)工作時(shí)的電網(wǎng)最大輸出有功功率為4000kW，日常帶載量約為1600kW。平臺(tái)電網(wǎng)具有網(wǎng)小但工況復(fù)雜的特點(diǎn)，電網(wǎng)內(nèi)設(shè)備種類(lèi)（包括變壓器。馬達(dá)。變頻器和海纜等）相對(duì)較多，設(shè)備的突加突卸現(xiàn)象較頻繁。對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行分析后，結(jié)合上面兩步的分析結(jié)果，初步認(rèn)定相對(duì)大功率設(shè)備的頻繁啟動(dòng)可能是UPS“電源2相位超限”報(bào)警頻繁產(chǎn)生的原因。
（4）故障原因確定與驗(yàn)證
在假定了報(bào)警原因?yàn)榇蠊β试O(shè)備頻繁啟動(dòng)的前提下，決定在大功率設(shè)備旁進(jìn)行蹲點(diǎn)測(cè)試，選取1臺(tái)l07kW的空調(diào)制冷壓縮機(jī)（星三角啟動(dòng)）進(jìn)行實(shí)測(cè)。實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)在壓縮機(jī)每次啟動(dòng)時(shí)，UPS便產(chǎn)生“電源2相位超限”報(bào)警，報(bào)警持續(xù)4～8s，與電機(jī)啟動(dòng)時(shí)間相符。從而確定。電源2相位超限。報(bào)警產(chǎn)生原因：當(dāng)平臺(tái)大功率設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，電源2的輸人輸出電壓產(chǎn)生畸變，導(dǎo)致相位超限并報(bào)警。由此進(jìn)一步推論，如果在短時(shí)間內(nèi)有多臺(tái)大功率設(shè)備先后啟動(dòng)，那么電源1的輸人波形和電源2的輸人輸出波形將產(chǎn)生畸變，且畸變率逐漸增高，畸變持續(xù)時(shí)間增長(zhǎng)；電源2的畸變導(dǎo)致“電源2相位超限”報(bào)警的自動(dòng)復(fù)位時(shí)間加長(zhǎng)；電源1的高畸變率會(huì)使整流充電器誤判為輸人電壓異常，而使整流充電器保護(hù)性停止工作；電源1和電源2的同時(shí)故障，使負(fù)載只能切換到蓄電池帶載模式，電池放電結(jié)束，DCS系統(tǒng)失電。這樣就出現(xiàn)了UPS故障導(dǎo)致平臺(tái)停產(chǎn)時(shí)電網(wǎng)工作正常的工況，且一年約一次的出現(xiàn)頻率也與推論中的極端工況相符。
3 系統(tǒng)故障分析及解決辦法
實(shí)際工況決定了故障不大可能從根本上杜絕，因此決定將UPS報(bào)警信號(hào)接人中控DCS系統(tǒng)，以便設(shè)備產(chǎn)生故障報(bào)警后，在狀態(tài)可控前提下，通過(guò)中斷報(bào)警工況來(lái)阻止事態(tài)進(jìn)一步擴(kuò)大。具體處理思路如圖1所示。
4 技術(shù)改造方案選擇及實(shí)施
4.1 方案選擇
要實(shí)現(xiàn)上面所描述的預(yù)防控制功能，需將UPS的報(bào)警信號(hào)接人中控DCS系統(tǒng)，UPS機(jī)組能提供的接入方案有2種。
（1）方案1：通過(guò)UPS通信卡件端口接入中控。UPS系統(tǒng)，并在DCS電腦上安裝UPS廠家工程師軟件以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)控。該方案優(yōu)點(diǎn)在于能讀取UPS設(shè)備的所有信息及數(shù)據(jù)；缺點(diǎn)在于中控DCS系統(tǒng)和UPS分屬不同廠家，不能認(rèn)證加裝在DCS電腦上的UPS廠家工程師軟件，這對(duì)DCS系統(tǒng)的穩(wěn)定性有影響，DCS系統(tǒng)配合難度較大，風(fēng)險(xiǎn)不可控。
（2）方案2：串聯(lián)UPS機(jī)組報(bào)警輸出卡件上的開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)，將各類(lèi)報(bào)警綜合為1對(duì)公共故障報(bào)警信號(hào)接入DCS系統(tǒng)。該方案接入DCS系統(tǒng)的為無(wú)源開(kāi)關(guān)信號(hào)，DCS系統(tǒng)在工程設(shè)計(jì)中預(yù)留有開(kāi)關(guān)信號(hào)接人功能的卡件，因此硬件接入條件滿足；軟件方面需在DCS系統(tǒng)內(nèi)添加報(bào)警記錄和報(bào)警輸出界面，對(duì)此僅利用DCS系統(tǒng)自身的軟件就可實(shí)現(xiàn)。這種施工方案簡(jiǎn)單且接人的信號(hào)不影響DCS系統(tǒng)的穩(wěn)定性，缺點(diǎn)在于不能讀取UPS系統(tǒng)詳細(xì)的信息和數(shù)據(jù)。
從實(shí)際需求和改造難度綜合考慮后，認(rèn)為方案2改動(dòng)工作操作難度小、風(fēng)險(xiǎn)可控、功能滿足既定目標(biāo)，更具可行性。
4.2 方案實(shí)施
方案的確定，使檢修工作進(jìn)人了最后的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工階段，軟硬件的配置是決定改造方案的基本條件，主要涉及以下幾方面。
（1）UPS報(bào)警輸出卡件上均為無(wú)源常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)，觸點(diǎn)電氣參數(shù)為220VAC/5A，DCS系統(tǒng)卡件電壓為24VDC，觸點(diǎn)電氣參數(shù)滿足接人條件。
（2）串人的公共報(bào)警信號(hào)包括低電量關(guān)機(jī)警告、電池負(fù)載、維護(hù)配置、通用報(bào)警、逆變器負(fù)載等，功能上最大限度地涵蓋了各類(lèi)輸出報(bào)警工況。
（3）“電池負(fù)載”報(bào)警輸出點(diǎn)已被占用，故需加裝中間繼電器進(jìn)行擴(kuò)展。
根據(jù)以上實(shí)際條件和需要實(shí)現(xiàn)的功能，在原圖紙中進(jìn)行了改動(dòng)設(shè)計(jì)，接線如圖2所示。虛線為本次改動(dòng)的接線，除U11～U14，U21～U24外，其余均為添加的新線，R1和R2為新添加的中間繼電器。
在改動(dòng)設(shè)計(jì)中，將5類(lèi)報(bào)警信號(hào)串聯(lián)為1對(duì)開(kāi)關(guān)信號(hào)接入DCS系統(tǒng)。在UPS正常工作時(shí)，DCS接收到的為常閉開(kāi)關(guān)信號(hào)；一旦有故障報(bào)警信號(hào)產(chǎn)生，串聯(lián)回路就斷開(kāi)，DCS接收到的常閉開(kāi)關(guān)信號(hào)消失，觸發(fā)DCS系統(tǒng)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。為保證接線改動(dòng)影響UPS系統(tǒng)的穩(wěn)定性和功能，利用UPS自身的輸出電源作為中間繼電器的驅(qū)動(dòng)電源，整個(gè)報(bào)警回路則遵循失電安全型規(guī)則。改動(dòng)中，新加中間繼電器2個(gè)，涉及到接線18根，其中新加接線10根，原有接線改向8根。
改造完成后，對(duì)各種報(bào)警信號(hào)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際模擬測(cè)試，每次均能將報(bào)警信號(hào)及時(shí)傳人中控DCS系統(tǒng)，動(dòng)作及時(shí)可靠。
5 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，UPS對(duì)許多行業(yè)的安全生產(chǎn)起到重要的作用。UPS在實(shí)際的運(yùn)行中，存在著各種各樣的故障問(wèn)題，影響到UPS系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。所以，為了及時(shí)處理UPS在日常運(yùn)行中出現(xiàn)的故障，就要提高理論知識(shí)，結(jié)合實(shí)際采取相應(yīng)有效的措施處理故障，從而確保UPS的正常運(yùn)行。
【參考文獻(xiàn)】
第3篇：ups不間斷電源范文
關(guān)鍵詞：不間斷UPS電源；優(yōu)點(diǎn)；維護(hù)
一、引言
隨著IT技術(shù)的迅猛發(fā)展，圖像以及文字處理技術(shù)越來(lái)越多的成為計(jì)算機(jī)處理并貯存的一部分，UPS電源系統(tǒng)就成為這些應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備中的一個(gè)不可缺少的部分。假如計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)、服務(wù)器、各種傳輸設(shè)備突然出現(xiàn)斷電的意外事故，不單是數(shù)據(jù)以及程序丟失的問(wèn)題，更為嚴(yán)重的是可能會(huì)造成計(jì)算機(jī)的硬盤(pán)陣列的損壞，以及整個(gè)通信的中斷。如果這些數(shù)據(jù)的丟失或者是通信的中斷，將會(huì)給我們的生活和工作造成極為嚴(yán)重的后果。
二、不間斷UPS的基本組成
從基本應(yīng)用原理上講，UPS是一種含有儲(chǔ)能裝置，以逆變器為主要元件，穩(wěn)壓穩(wěn)頻的電源保護(hù)設(shè)備，主要由整流器、蓄電池、逆變器、靜態(tài)開(kāi)關(guān)等幾部分組成。
（一）整流器
整流器是一個(gè)整流裝置，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是將交流（AC）轉(zhuǎn)化為直流（DC）的裝置。它有兩個(gè)主要功能：①將交流電（AC）變成直流電（DC），經(jīng)過(guò)濾波后供給負(fù)載，或供給逆變器；②給蓄電池提供充電電壓。
（二）蓄電池
蓄電池是UPS用來(lái)作為儲(chǔ)存電能的裝置，它由若干個(gè)電池串聯(lián)而成，其容量大小決定了其維持放電（供電）的時(shí)間。
（三）逆變器
一般情況下逆變器是一種將直流電（DC）轉(zhuǎn)化為交流電（AC）的裝置。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。
（四）靜態(tài)開(kāi)關(guān)
靜態(tài)開(kāi)關(guān)又稱靜止開(kāi)關(guān)，它是一種無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，是用兩個(gè)可控硅（SCR）反向并聯(lián)組成的一種交流開(kāi)關(guān)，其閉合和斷開(kāi)由邏輯控制器控制。
三、不間斷UPS電源的原理
（一）AC-DC變換
將電網(wǎng)來(lái)的交流電經(jīng)自耦變壓器降壓、全波整流、濾波變?yōu)橹绷麟妷?，供給逆變電路。
（二）DC-AC逆變電路
采用大功率IGBT模塊全橋逆變電路，具有很大的功率富余量，在輸出動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)輸出阻抗特別小，具有快速響應(yīng)特性。由于采用高頻調(diào)制限流技術(shù)及快速短路保護(hù)技術(shù)，使逆變器無(wú)論是供電電壓瞬變還是負(fù)載沖擊或短路，均可安全可靠地工作。
（三）控制驅(qū)動(dòng)
控制驅(qū)動(dòng)是完成整機(jī)功能控制的核心，它除了提供檢測(cè)、保護(hù)、同步以及各種開(kāi)關(guān)和顯示驅(qū)動(dòng)信號(hào)外，還完成SPWM正弦脈寬調(diào)制的控制，由于采用靜態(tài)和動(dòng)態(tài)雙重電壓反饋。極大地改善了逆變器的動(dòng)態(tài)特性和穩(wěn)定性。
（四）電源工作過(guò)程
當(dāng)市電正常380VAC時(shí)，直流主回路有直流電壓，供給DC-AC交流逆變器，輸出穩(wěn)定的220VAC交流電壓，同時(shí)市電對(duì)電池充電。當(dāng)任何時(shí)候市電欠壓或突然掉電，則由電池組通過(guò)隔離二極管開(kāi)關(guān)向直流回路饋送電能。從電網(wǎng)供電到電池供電沒(méi)有切換時(shí)間。當(dāng)電池能量即將耗盡時(shí)，不間斷電源發(fā)出聲光報(bào)警，并在電池放電下限點(diǎn)停止逆變器工作，長(zhǎng)鳴告警。不間斷電源還有過(guò)載保護(hù)功能，當(dāng)發(fā)生超載（150%負(fù)載）時(shí)，跳到旁路狀態(tài)，并在負(fù)載正常時(shí)自動(dòng)返回。當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重超載（超過(guò)200%額定負(fù)載）時(shí)，不間斷電源立即停止逆變器輸出并跳到旁路狀態(tài)，此時(shí)前面空氣開(kāi)關(guān)也可能跳閘。消除故障后，只要合上開(kāi)關(guān)，重新開(kāi)機(jī)即可恢復(fù)工作。為使不間斷電源充分工作，避免在過(guò)載或欠載下運(yùn)行，電源在開(kāi)機(jī)前，首先計(jì)算負(fù)載容量。
四、不間斷UPS電源的優(yōu)點(diǎn)
（一）、UPS電源系統(tǒng)供電持續(xù)長(zhǎng)，一般為幾個(gè)小時(shí)，也有大到十幾個(gè)小時(shí)的，它的主要功能是可以讓您在停電的情況可像平常一樣工作，顯然，由于其功能的特殊，價(jià)格也明顯要貴一大截。比較適用于計(jì)算機(jī)、交通、銀行、證券、通信、醫(yī)療、工業(yè)控制等行業(yè)，因?yàn)檫@些領(lǐng)域的電腦一般不允許出現(xiàn)停電現(xiàn)象。
（二）、離線式UPS運(yùn)行效率高、噪音低、價(jià)格相對(duì)便宜，主要適用于市電波動(dòng)不大，對(duì)供電質(zhì)量要求不高的場(chǎng)合，比較適合家庭使用。
（三）、具有較強(qiáng)的軟件功能，可以方便地上網(wǎng)，進(jìn)行UPS的遠(yuǎn)程控制和智能化管理?？勺詣?dòng)偵測(cè)外部輸入電壓是否處于正常范圍之內(nèi)，如有偏差可由穩(wěn)壓電路升壓或降壓，提供比較穩(wěn)定的正弦波輸出電壓。而且它與計(jì)算機(jī)之間可以通過(guò)數(shù)據(jù)接口（如RS-232串口）進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，通過(guò)監(jiān)控軟件，用戶可直接從電腦屏幕上監(jiān)控電源及UPS狀況，簡(jiǎn)化、方便管理工作，并可提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性。
五、不間斷UPS電源的維護(hù)
（一）、主機(jī)的維護(hù)
1.保持UPS主機(jī)工作環(huán)境清潔衛(wèi)生，防止灰塵進(jìn)入機(jī)箱造成局部電路過(guò)熱，損壞元器件。并定期檢查散熱風(fēng)扇。
2.在斷電時(shí)，應(yīng)避免帶負(fù)載啟動(dòng)UPS電源，應(yīng)先關(guān)掉負(fù)載，等UPS啟動(dòng)后再開(kāi)啟負(fù)載，否則會(huì)有多負(fù)載的沖擊電流和供電電流造成UPS電源瞬間過(guò)載，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞變換器。
3.在每次開(kāi)機(jī)前，要首先確認(rèn)UPS接線正確，檢查輸入市電接線的極性。這樣做一是為了操作人員人身安全，二是為了避免人為損壞UPS的情況發(fā)生。
4.UPS在功率選配上要有適當(dāng)?shù)挠嗔浚荒艹d，負(fù)載總?cè)萘坎荒艽笥赨PS的額定功率。如為800W的負(fù)載選配UPS電源，其功率應(yīng)選購(gòu)1000W以上的。
5.避免頻繁的開(kāi)關(guān)機(jī)，最好長(zhǎng)時(shí)間處于開(kāi)機(jī)狀態(tài)。
6.UPS應(yīng)工作在干燥、通風(fēng)、清潔的環(huán)境中，避免熱源，陽(yáng)光直射。
（二）、蓄電池的維護(hù)
第4篇：ups不間斷電源范文
ups電源具有不會(huì)因短暫停電中斷、可以穩(wěn)定供應(yīng)高品質(zhì)電源、有效保護(hù)精密儀器的特性，還可以穩(wěn)定電壓，類(lèi)似于生活中常用的穩(wěn)壓器。在它剛出現(xiàn)時(shí)，一般是被當(dāng)作備用電源來(lái)使用，到后來(lái)隨著ups電源的技術(shù)不斷發(fā)展，它逐漸具備了穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、抗電磁和射頻干擾等功能，從而相當(dāng)于一臺(tái)交流市電穩(wěn)壓器，用于保護(hù)計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)正常運(yùn)行而不止于使得軟硬件受損。
ups電源常見(jiàn)的有兩類(lèi)，一類(lèi)是離線式，一類(lèi)是在線式。
1、離線式的ups電源相當(dāng)于一臺(tái)穩(wěn)壓性能比較差的市電穩(wěn)壓器。它一般只具有改善市電電壓的幅度波動(dòng)的作用，對(duì)于市電電壓的頻率不穩(wěn)以及波形畸變并沒(méi)有任何改善作用，因此可以說(shuō)它是一種性能比較低的設(shè)備。
2、在線式ups電源則要比離線式ups電源好得多，它可以用于市電波動(dòng)不大、對(duì)供電質(zhì)量要求不高的場(chǎng)所。重要的是在線式ups電源的運(yùn)行效率更高、噪音更低，而且價(jià)格也更加便宜，它在市電中斷時(shí)可以將蓄電池以逆變器方式對(duì)負(fù)載提供交流電，用起來(lái)是比較方便的。
在選擇購(gòu)買(mǎi)ups時(shí)，一般只需要考慮ups電源的功率值、ups電源的電源功率以及負(fù)載設(shè)備所需的備用時(shí)間這三個(gè)方面即可選擇出適合你使用的ups電源。當(dāng)然，除此之外還要重點(diǎn)考慮ups電源的品質(zhì)，一般來(lái)說(shuō)選擇大牌的產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)更有保障，售后服務(wù)也比較好。
ups電源不間斷電源：
UPS（Uninterruptible Power System ），即 不間斷電源 ，是一種含有儲(chǔ)能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。主要用于給單臺(tái)計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)。當(dāng)市電輸入正常時(shí)，UPS 將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用，此時(shí)的UPS就是一臺(tái)交流市電穩(wěn)壓器，同時(shí)它還向機(jī)內(nèi)電池充電；當(dāng)市電中斷（事故停電）時(shí), UPS 立即將機(jī)內(nèi)電池的電能,通過(guò)逆變轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電，使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受損壞。
UPS 的功能與作用：
UPS 是不間斷電源 (Uninterruptible Power System) 的英文名稱的縮寫(xiě)，它伴隨著計(jì)算機(jī)的誕生而出現(xiàn)，是計(jì)算機(jī)常用的外圍設(shè)備之一。實(shí)際上， UPS 是一種含有儲(chǔ)能裝置，并以逆變器為主要組成部分的恒壓恒額的不間斷電源。 UPS 在其發(fā)展初期，僅被視為一種備用電源。后來(lái)，由于電壓浪涌、電壓尖峰、電壓瞬變、電壓跌落、持續(xù)過(guò)壓或者欠壓甚至電壓中斷等電網(wǎng)質(zhì)量問(wèn)題，使計(jì)算機(jī)等設(shè)備的電子系統(tǒng)受到干擾，造成敏感元件受損、信息丟失、磁盤(pán)程序被沖掉等嚴(yán)重后果，引起巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此， UPS 日益受到重視，并逐漸發(fā)展成一種具備穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、濾波、抗電磁和射頻干擾、防電壓浪涌等功能的電力保護(hù)系統(tǒng)。
第5篇：ups不間斷電源范文
【關(guān)鍵詞】煤礦安全監(jiān)控；不間斷供電系統(tǒng)；UPS
煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)是煤礦安全高效生產(chǎn)的重要保障。煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)分井下和地面兩部分。井下主要是各種傳感器通過(guò)礦用分站完成數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)場(chǎng)所的安全監(jiān)測(cè)與控制。地面設(shè)備是信息采集處理中心：由傳輸接口、監(jiān)測(cè)管理軟件、監(jiān)控主機(jī)、備用機(jī)、打印機(jī)、監(jiān)視器以及信號(hào)避雷器等組成，主要把井下上傳的監(jiān)測(cè)控制信息及時(shí)傳輸，對(duì)井下環(huán)境進(jìn)行綜合分析和科學(xué)判斷，確保煤礦生產(chǎn)的安全。
監(jiān)控地面中心站就是地面設(shè)備安裝的要害位置，對(duì)電器設(shè)備的管理也有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)AQ1029-2007中明確要求了當(dāng)電網(wǎng)停電時(shí)，備用電源保證監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控時(shí)間不小于2小時(shí)，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，地面中心站安裝了不間斷供電系統(tǒng)。
一、UPS對(duì)監(jiān)控機(jī)房設(shè)備的重要性
對(duì)于機(jī)房中的服務(wù)器來(lái)說(shuō)正常工作需要正常的電力供應(yīng)，尤其是內(nèi)存系統(tǒng)，對(duì)電源的要求更高，內(nèi)存系統(tǒng)是一種依賴電能的存儲(chǔ)設(shè)備，需要不斷地刷新動(dòng)作來(lái)保持存儲(chǔ)內(nèi)容。一旦斷電，所保存的內(nèi)容立即消失。如果非正常斷電，導(dǎo)致內(nèi)存中的信息來(lái)不及保存到硬盤(pán)等存儲(chǔ)設(shè)備上，就會(huì)造成數(shù)據(jù)因完全丟失或變得不完整而失去價(jià)值，從而浪費(fèi)大量的工作精力、時(shí)間、甚至造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。電腦電源是一種整流電源，過(guò)高的電壓可能會(huì)造成整流器燒毀。而電壓尖脈沖和暫態(tài)過(guò)電壓以及電源雜訊等干擾都可能通過(guò)整流器進(jìn)入主機(jī)板，影響機(jī)器的正常工作，甚至燒毀主機(jī)線路。對(duì)于機(jī)房設(shè)備而言，可靠穩(wěn)定的電力供應(yīng)是應(yīng)當(dāng)首要解決的重要問(wèn)題。UPS不間斷電源為機(jī)房設(shè)備提供了穩(wěn)定可靠地電源，能在斷電后能夠提供可靠穩(wěn)定的后備電源，對(duì)不穩(wěn)定的電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，機(jī)房設(shè)備安全性得到了可靠保障。機(jī)房采用供電系統(tǒng)如下圖所示：
我礦安裝了不間斷供電系統(tǒng)是由不間斷電源UPS和電池供電箱組成，UPS是型號(hào)EA-DF 831000和電池型號(hào)是EAST NP120-12，是一種免維護(hù)鉛酸電池單進(jìn)單出在線式UPS，每次充電時(shí)間8-10小時(shí)就能完成90%的容量，它采用的是在線式拓?fù)錁?gòu)架設(shè)計(jì)，對(duì)交流輸入電源不斷進(jìn)行跟蹤，當(dāng)電中斷時(shí)，會(huì)無(wú)間斷的轉(zhuǎn)換為電池供電模式。在過(guò)載和故障情況下，UPS會(huì)無(wú)間斷地自動(dòng)轉(zhuǎn)換到旁路模式，由旁路電源供電。若過(guò)載情況消除，UPS還會(huì)無(wú)間斷地自動(dòng)轉(zhuǎn)回到逆變供電模式。
二、不間斷電源的工作原理
UPS系統(tǒng)架構(gòu)框圖：
UPS正常運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)行流程：
當(dāng)UPS運(yùn)轉(zhuǎn)正常時(shí)，電源經(jīng)濾波器除高頻諧波噪聲，一路經(jīng)由充電器對(duì)電池組充電，保持電池電力處于滿電位，另一路經(jīng)由整流器，變換成直流電，經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)換成純凈的正弦波電源，再經(jīng)由靜態(tài)開(kāi)關(guān)、濾波器送至機(jī)房設(shè)備使用。如下圖：
UPS斷電運(yùn)行流程：
當(dāng)斷電時(shí)，由電池迅速供電給逆變器，經(jīng)逆變器轉(zhuǎn)換成純凈的正弦波電源，再經(jīng)靜態(tài)開(kāi)關(guān)、濾波器送至機(jī)房設(shè)備使用，不至造成機(jī)房設(shè)備有斷電發(fā)生。如下圖：
三、使用說(shuō)明
3.1開(kāi)機(jī)前準(zhǔn)備工作
斷開(kāi)所有負(fù)載，把交流輸入開(kāi)關(guān)、電池輸入開(kāi)關(guān)置于OFF狀態(tài)，用萬(wàn)用表檢查交流輸入、電池輸入電壓、極性是否符合UPS要求，并確保UPS的輸出電壓符合所有負(fù)載設(shè)別的額定電壓。
3.2開(kāi)機(jī)操作步驟
先閉合UPS的電力開(kāi)關(guān)，觀察交流輸入指示燈與旁路指示燈是否同時(shí)亮起，電經(jīng)旁路向負(fù)載供電。持續(xù)按開(kāi)機(jī)鍵1秒以上，UPS開(kāi)機(jī)，此時(shí)LED顯示屏亮起。經(jīng)過(guò)20秒后，旁路狀態(tài)指示燈熄滅，UPS逆變模式指示燈常亮，此時(shí)UPS由逆變器向負(fù)載供電。切斷UPS交流輸入開(kāi)關(guān)，交流輸入指示燈熄滅，電池模式指示燈常亮，UPS由電池逆變輸出向負(fù)載供電。
3.3日常操作方法
UPS日常關(guān)機(jī)時(shí)，持續(xù)按UPS關(guān)機(jī)按鈕1秒以上即關(guān)閉UPS逆變器。此時(shí)UP處于旁路狀態(tài)，電經(jīng)旁路供電，電池處于充電狀態(tài)。如果要使UPS完全無(wú)輸入，切斷UPS的交流輸入和直流輸入開(kāi)關(guān)。
參考文獻(xiàn)
[1]趙延明，高軍.煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].煤礦機(jī)電，2007（3）.
[2]馮衛(wèi)，胡發(fā)中.搞好礦井安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)確保煤礦安全[J].山東煤炭科技，2008（3）.
第6篇：ups不間斷電源范文
當(dāng)前在我國(guó)通信系統(tǒng)建設(shè)的過(guò)程中，信息技術(shù)有了非常廣泛的應(yīng)用，這也使得它們?cè)谶\(yùn)行的過(guò)程中對(duì)供電的質(zhì)量和水平提出了更加嚴(yán)格的要求，供配電系統(tǒng)在電力系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行的過(guò)程中扮演著越來(lái)越重要的角色，所以在很多通電機(jī)房當(dāng)中都安裝了UPS電源，這樣一來(lái)就大大的增加了系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性和安全性，系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中故障率更低，同時(shí)在諸多方面都可以起到節(jié)約資源和成本的作用。
2UPS工作原理
UPS，即不間斷電源，是一種含有儲(chǔ)能裝置，以整流器、逆變器為主要組成部分的穩(wěn)壓穩(wěn)頻的交流電源。主要利用電池等儲(chǔ)能裝置在停電時(shí)給計(jì)算機(jī)/服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等計(jì)算機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或工業(yè)控制系統(tǒng)、需要持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的工業(yè)設(shè)備等提供不間斷的電力供應(yīng)。UPS電源系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，逆變器是核心元件，它是一種十分重要的穩(wěn)壓穩(wěn)頻輸出的設(shè)備，該設(shè)備在運(yùn)行的過(guò)程中可以很好的對(duì)電源予以保護(hù)，在設(shè)備處于運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，它具備良好的儲(chǔ)能性，而在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，穩(wěn)定電壓通常都是由這一元件執(zhí)行的，電源系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中通常會(huì)存在三種模式，一種是后備式，一種使在線式，最后一種使在線交互式。首先，后備式不間斷電源。在運(yùn)行的過(guò)程中使電通過(guò)一旁的線路直接向一些必要的設(shè)備進(jìn)行供電操作，而蓄電池在正常供電的情況下是不運(yùn)行的，只有市政停電的時(shí)候，蓄電池才開(kāi)始向負(fù)載提供電能，如果蓄電池不提供電力的時(shí)候，實(shí)際上它就是一個(gè)穩(wěn)壓器，而且從性能上來(lái)看并不是非常好，在轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，轉(zhuǎn)換的時(shí)間和電網(wǎng)侵入干擾的保護(hù)性都不是非常強(qiáng)，但是它也存在著一定的優(yōu)勢(shì)，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)更加的輕便，在運(yùn)行的過(guò)程中不需要投入大量的成本，能夠體現(xiàn)出較高的經(jīng)濟(jì)效益。其次是在線式不間斷電源。在線式不間斷電源通常是由市電中的交流電源在經(jīng)過(guò)一定的整流之后形成的直流電源，在經(jīng)過(guò)一系列的處理之后會(huì)將直流電轉(zhuǎn)變成交流電源實(shí)現(xiàn)供電的功能。當(dāng)市電的供應(yīng)中斷時(shí)，蓄電池就開(kāi)始執(zhí)行供電的任務(wù)，只有UPS電源出現(xiàn)故障或者是運(yùn)行異?，F(xiàn)象的時(shí)候才能轉(zhuǎn)到旁路去給出荷載，輸出的電力在經(jīng)過(guò)UPS處理走之后是沒(méi)有轉(zhuǎn)換的時(shí)間的，在線式的UPS電源供電質(zhì)量要比前文中介紹的后備式UPS電源的供電質(zhì)量高，但是在運(yùn)行的過(guò)程中結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，而且這一過(guò)程中也需要較高的成本投入。最后是在線交互式不間斷電源。其在運(yùn)行的過(guò)程中是從旁路開(kāi)始經(jīng)由變壓器從而實(shí)現(xiàn)了負(fù)載的傳輸功能。在對(duì)變壓器進(jìn)行抽頭切換的過(guò)程中，雙向變換器通常是采用逆變器的工作模式和工作方法來(lái)使用，在這樣的情況下也就使得逆變器發(fā)揮了充電器的作用。如果斷電的時(shí)候逆變器是可以將電池的能量轉(zhuǎn)化成交流電源工負(fù)載使用。在線交互式電源在設(shè)計(jì)的過(guò)程中采用了雙向的轉(zhuǎn)換器，這樣就實(shí)現(xiàn)了連續(xù)的不間斷的電壓輸出。UPS電池在回充的過(guò)程中時(shí)間并不是很長(zhǎng)，但是這種方式在運(yùn)行的過(guò)程中采取的是工頻變壓器，所以其自身的體積和重量都不占優(yōu)勢(shì)。
3UPS電源系統(tǒng)在使用過(guò)程中的注意事項(xiàng)
按照用戶和相關(guān)部門(mén)的要求，科學(xué)合理的選擇負(fù)載容量和不同性質(zhì)的UPS電源可以使得電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量得到顯著的提升，同時(shí)在這一過(guò)程中可以很好的節(jié)約資金，供電部門(mén)運(yùn)行過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)效益也得到了非常顯著的提升，但是我們必須要指出的一點(diǎn)是在其運(yùn)行和使用的過(guò)程中，必須要注意每一個(gè)小細(xì)節(jié)，只有這樣，才能更好的保證其使用的安全性和合理性。
3.1根據(jù)用戶負(fù)載的需求性質(zhì)對(duì)UPS輸出功率的影響，在考慮UPS容量時(shí)，UPS電源實(shí)際可帶的負(fù)載量是與負(fù)載功率因數(shù)密切相關(guān)的，輸出功率都是指負(fù)載功率因數(shù)為-0.8(滯后)時(shí)的值，當(dāng)負(fù)載為純電阻性或電感性時(shí)，逆變器在額定功率下其有功功率將有所下降。對(duì)于電阻性或電感性復(fù)印機(jī)類(lèi)負(fù)載，則需酌情加大UPS容量。
3.2UPS容量不宜過(guò)小。UPS電源系統(tǒng)按使用要求功率余量不大，如果使其長(zhǎng)期處于重載運(yùn)行狀態(tài)，雖可節(jié)省一部分投資，但工作性質(zhì)決定了UPS電源系統(tǒng)幾乎是在不間斷狀態(tài)下運(yùn)行的，但由于逆變器處于重載運(yùn)行，增加大功率負(fù)載。這樣既不能為負(fù)載提供優(yōu)質(zhì)電源，還會(huì)造成主機(jī)出故障，嚴(yán)重時(shí)將損壞變換器，UPS負(fù)載量不宜長(zhǎng)期超過(guò)其額定容量的80%。
3.3UPS在運(yùn)行的過(guò)程中容量負(fù)載的數(shù)值不能過(guò)大，UPS電源系統(tǒng)所使用的功率如果過(guò)大，就會(huì)使得設(shè)備出現(xiàn)小荷載運(yùn)行的情況，這樣就使得逆變器損壞的幾率大大的降低，但是在市電停止運(yùn)行或者是電池保護(hù)裝置出現(xiàn)了故障的時(shí)候，電池放電電流的數(shù)值過(guò)小或者是電流放電的時(shí)間太長(zhǎng)，都會(huì)使得電池出現(xiàn)永久型損壞的情況。
3.4UPS電源系統(tǒng)對(duì)環(huán)境和運(yùn)行的溫度存在著非常高的要求，其在使用的過(guò)程中應(yīng)該將溫度控制在22℃以內(nèi)，同時(shí)在其工作的過(guò)程中，溫度一定要在15到30℃之間，濕度標(biāo)準(zhǔn)使用35％，UPS電源系統(tǒng)運(yùn)行工作時(shí)不能超過(guò)20％～50％。
4日常維護(hù)與檢修
4.1UPS電源在正常運(yùn)行工作中，主機(jī)的維護(hù)工作主要觀察主機(jī)的運(yùn)行工作狀態(tài)，檢查各連接部件和插接部件有無(wú)松動(dòng)和接觸不牢的情況。對(duì)主機(jī)防塵工作中，應(yīng)定期除塵。
4.2定期觀察UPS操作顯示屏，確定顯示UPS電源在正常工作數(shù)據(jù)運(yùn)行狀態(tài)輸入、輸出電流，電壓等運(yùn)行參數(shù)值是否都處于正常范圍內(nèi)，歷史顯示記錄是否出現(xiàn)故障或報(bào)警，檢查主機(jī)運(yùn)行聲音及逆變器輸出聲音，是否有異常變化，如出現(xiàn)“吱吱”聲音時(shí)，則可能出現(xiàn)匝間繞組絕緣不好或接觸不良；如出現(xiàn)“鈸鈸”的聲音時(shí)，則變壓器存在偏磁現(xiàn)象。
4.3定期維護(hù)電池組，要定期測(cè)比，平時(shí)以每組電池至少應(yīng)有5～10只電池作標(biāo)示電池，因儲(chǔ)能電池的工作全部是在浮充狀態(tài)，每年應(yīng)進(jìn)行2～4次放電。放電前應(yīng)先對(duì)電池組進(jìn)行測(cè)比，以達(dá)全組電池的均衡。
4.4在日常維護(hù)中，檢測(cè)檢查輸入、輸出各連接部件是否有無(wú)松動(dòng)和接觸不牢的情況。除定期檢測(cè)檢查電池兩端連接處端子有無(wú)松動(dòng)，腐蝕現(xiàn)象外，還要檢查電池外觀是否完好，機(jī)房溫度計(jì)、濕度計(jì)是否完好準(zhǔn)確。
第7篇：ups不間斷電源范文
1 概述
UPS（Uninterruptible Power System ），即不間斷電源，是一種含有儲(chǔ)能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。主要用于給單臺(tái)計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)。當(dāng)市電輸入正常時(shí)，UPS 將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用，此時(shí)的UPS就是一臺(tái)交流市電穩(wěn)壓器，同時(shí)它還向機(jī)內(nèi)電池充電；當(dāng)市電中斷（事故停電）時(shí)， UPS 立即將機(jī)內(nèi)電池的電能，通過(guò)逆變轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電，使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受損壞。UPS 設(shè)備通常對(duì)電壓過(guò)大和電壓太低都提供保護(hù)。
針對(duì)UPS的產(chǎn)品特點(diǎn)，UPS的電磁兼容主要包含以下幾個(gè)部分：電源的輸入、輸出傳導(dǎo)干擾；電源的輻射騷擾；UPS的抗干擾特性。下面逐項(xiàng)闡述達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的設(shè)計(jì)方法。
2 輸入、輸出傳導(dǎo)干擾的抑制
針對(duì)傳導(dǎo)騷擾，可以從三個(gè)方面來(lái)考慮：干擾源、傳導(dǎo)途徑和直接的騷擾抑制。
（1）干擾源的消除和降低：在UPS中有整流的AC/DC變換，有SPWM逆變的DC/AC逆變器，有PFC的高頻變換電路，有DC/DC變換的回路，這些都是UPS內(nèi)重要的騷擾源，尤其是其中的變壓器、電感、高頻電流回路，因此，合理地設(shè)計(jì)相應(yīng)變壓器和電感的參數(shù)、加工工藝和在整機(jī)中的布局將可能大幅度降低它們的騷擾強(qiáng)度，合理地設(shè)計(jì)高頻電流的PCB、布線也可以改善UPS的騷擾；對(duì)于功率變換器中的驅(qū)動(dòng)電路，可以在不影響效率和內(nèi)阻的情況下加大驅(qū)動(dòng)電阻，增加開(kāi)關(guān)電源的上升、下降沿時(shí)間，從而減少電壓、電流的高頻諧波含量。
（2）傳導(dǎo)途徑的抑制：由于所有的傳導(dǎo)干擾只有通過(guò)適當(dāng)?shù)目臻g和導(dǎo)體途徑才可能作用到UPS的輸入、輸出電源端子，因此，盡量減少傳遞的途徑也是減低UPS不間斷電源騷擾的有效方法。例如，將所有的干擾源安裝在離輸入、輸出端子較遠(yuǎn)的位置，輸入、輸出的電源線不從干擾源附近走線，在干擾源的進(jìn)出位置加強(qiáng)抑制處理，通過(guò)屏蔽手段將干擾源和其它部分進(jìn)行空間隔離，電源的輸入、輸出等分別在整機(jī)的相對(duì)較遠(yuǎn)位置等。
（3）直接的騷擾抑制：對(duì)于采用上述方法后仍然無(wú)法符合標(biāo)準(zhǔn)要求的情況，直接在輸入、輸出回路采用相應(yīng)的EMI濾波器件，如電感、高頻電容、專(zhuān)用濾波器等將可以再次有效壓低UPS整機(jī)對(duì)外的傳導(dǎo)干擾，實(shí)踐表明，只要適當(dāng)加大濾波器的相關(guān)參數(shù)和衰減的DB值，一般都可以將UPS的傳導(dǎo)騷擾壓低到標(biāo)準(zhǔn)的限值以內(nèi)。當(dāng)然，濾波器的安裝必須越靠近輸入、輸出電源端子越好，因?yàn)榧词故嵌鄮桌迕组L(zhǎng)的接線也會(huì)增大干擾，插座式的濾波器將是最為理想的選擇。另外，在濾波器中的電容或外加的EMI濾波電容最好是無(wú)感的，以增強(qiáng)濾波效果。
3 整機(jī)輻射干擾的抑制
對(duì)于UPS的輻射干擾，主要有兩種方法：輻射源的強(qiáng)度抑制和輻射途徑的處理。
（1）輻射源的抑制：在UPS中，輻射源的輻射強(qiáng)度抑制方法基本同傳導(dǎo)的處理相同，因?yàn)楦蓴_源本身即有傳導(dǎo)騷擾又有輻射騷擾；另外，對(duì)于輻射騷擾，對(duì)輻射源采取適當(dāng)?shù)钠帘未胧⒖墒钟行У亟档洼椛涓蓴_的電平和能量。
（2）輻射途徑的處理：整機(jī)外殼的等電位設(shè)計(jì)：根據(jù)電磁場(chǎng)原理，一個(gè)接地良好理想密閉的金屬六面殼體的內(nèi)外電磁場(chǎng)不存在相互干擾，因此UPS的外殼一般應(yīng)作成金屬的，且各個(gè)面之間應(yīng)良好連接，保證為一個(gè)等電勢(shì)體，這樣即可十分有效減弱UPS對(duì)外的輻射干擾。一般對(duì)于電磁兼容要求嚴(yán)格的場(chǎng)合，UPS的殼體不宜采用塑料制作。
進(jìn)出UPS殼體連線的處理：由于UPS必須有輸入、輸出電源端子、電池?cái)U(kuò)展端子等連線進(jìn)出UPS的外殼，因此這些線的防騷擾處理將十分重要，直接影響到測(cè)試的結(jié)果能否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。一般在這些線上適當(dāng)?shù)丶有└哳l磁環(huán)和高頻電容就會(huì)有很好的效果。
4 UPS的抗干擾設(shè)計(jì)
UPS的抗干擾主要體現(xiàn)在控制電路的抗擾性，從電路的性質(zhì)可分為模擬電路的抗干擾和數(shù)字電路的抗干擾兩個(gè)方面。良好的抗擾性是保證UPS正常運(yùn)行的條件，因此，在UPS的控制回路的設(shè)計(jì)初期就必須將控制電路的抗擾性考慮進(jìn)去，否則，遇到外界騷擾時(shí)整套的控制方案將可能全部。
（1）模擬電路的抗干擾：
對(duì)于開(kāi)環(huán)的模擬控制，一般針對(duì)可能出現(xiàn)干擾的部位適當(dāng)加入一定的RC電路將騷擾消除；對(duì)于閉環(huán)的模擬控制，除了采用RC外，還必須對(duì)閉環(huán)的放大倍數(shù)的頻率特性進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，確保干擾信號(hào)加入時(shí)不會(huì)對(duì)環(huán)路產(chǎn)生惡果。
對(duì)于功率部分的電路，減短所有的連線、加入假負(fù)載、減小功率驅(qū)動(dòng)的回路等都可以有效增強(qiáng)功率電路的抗干擾能力。
（2）數(shù)字電路的抗干擾：
對(duì)于數(shù)字控制電路，其抗擾性對(duì)UPS的可靠性十分重要，因?yàn)槟壳皫缀跛械腢PS控制都有采用到數(shù)字控制的單片機(jī)，抗擾性差的系統(tǒng)將可能導(dǎo)致UPS的停機(jī)或損壞。
數(shù)字電路電源的有效濾波是數(shù)字電路不受干擾的基本保證；所有的I/O口應(yīng)有適當(dāng)?shù)腞C處理；控制電路應(yīng)盡量遠(yuǎn)離功率部分；適當(dāng)?shù)碾姶牌帘未胧?；良好的PCB布局設(shè)計(jì)等都可以有效避免數(shù)字系統(tǒng)受到外界干擾。
第8篇：ups不間斷電源范文
（1.鄲城縣廣播電視臺(tái)廣播中心，河南 鄲城 477150；
2.鄲城縣有線電視臺(tái)，河南 鄲城 477150）
【摘要】廣播電視安全播出要求保障電力不間斷供應(yīng)，通過(guò)外部電源和自備電源提出了縣級(jí)廣播電視中心供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，重點(diǎn)分析了UPS不間斷電源設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重考慮的幾個(gè)方面。
關(guān)鍵詞 廣播電視中心；安全播出；外部電源；UPS電源
隨著廣播電視事業(yè)的不斷發(fā)展，廣播電視的節(jié)目量、播出時(shí)長(zhǎng)不斷增加，要求對(duì)播出系統(tǒng)提供持續(xù)不間斷的供電。同時(shí)，播出系統(tǒng)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化也對(duì)供電的質(zhì)量提出了較高要求。但是，伴隨著廣播電視中心技術(shù)系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，用電負(fù)荷急劇增加，供配電保障的風(fēng)險(xiǎn)也越來(lái)越高。2007年初，在國(guó)家廣電總局實(shí)施的全國(guó)性安全播出大檢查中，檢查出的供配電系統(tǒng)問(wèn)題占所有系統(tǒng)問(wèn)題總數(shù)的74%，而在2009年全國(guó)廣播電視604起事故中，因供配電系統(tǒng)問(wèn)題引發(fā)的事故有483起，占事故總量的80%，可見(jiàn)供配電系統(tǒng)成為影響廣播電視節(jié)目安全播出的主要因素。并且電網(wǎng)存在的電壓浪涌、電壓尖峰、電壓瞬變、噪聲電壓、過(guò)壓、欠壓、電源中斷等污染和干擾始終威脅著設(shè)備的運(yùn)行安全。如何提高廣播電視中心的供配電、減少或避免停電事故，是關(guān)系到廣播電視信號(hào)能否安全優(yōu)質(zhì)傳輸?shù)闹匾獑?wèn)題。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)合理、安全的供配電系統(tǒng)是一個(gè)重要的問(wèn)題。以下就淺談一下廣播電視中心供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
1外部電源設(shè)計(jì)
對(duì)于安全播出保障等級(jí)為三級(jí)的縣級(jí)廣播電視中心來(lái)說(shuō)，至少應(yīng)設(shè)置兩個(gè)獨(dú)立低壓供電回路。在配置中需要注意以下幾點(diǎn)：
1）宜選用等容量的兩臺(tái)變壓器互為主備，每臺(tái)變壓器的容量能滿足全中心負(fù)荷的用電要求。兩臺(tái)變壓器分別接入兩段低壓母線，分別為主備兩路播出負(fù)荷供電。兩段低壓母線以低壓母線開(kāi)關(guān)相連，并具備自動(dòng)或手動(dòng)切換功能。
2）有條件的三級(jí)廣播電視中心配置工藝變壓器。采用工藝變壓器是為了防止因動(dòng)力設(shè)備的故障引起的停電和動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的干擾，保證工藝電源的質(zhì)量。
3）如果只有一路外電，建議設(shè)置主備兩臺(tái)變壓器，并在低壓二段母線設(shè)置自備電源的接入開(kāi)關(guān)，將自備電源接入低壓母線。自發(fā)電的相序應(yīng)經(jīng)過(guò)校驗(yàn)，并定期攜帶負(fù)荷進(jìn)行試運(yùn)行。自發(fā)電時(shí)，應(yīng)斷掉與播出機(jī)房應(yīng)急照明無(wú)關(guān)的負(fù)荷。
4）應(yīng)將系統(tǒng)中主備用設(shè)備或雙電源設(shè)備分別接入兩組低壓供電母線，以防止因負(fù)荷端過(guò)流跳閘造成全部設(shè)備停播。
我局的廣播電視中心和有線廣播電視網(wǎng)前端，已從原來(lái)縣城中心的兩個(gè)辦公場(chǎng)所整合搬遷到新的廣播電視大樓，負(fù)責(zé)全縣廣播電視節(jié)目信號(hào)接收、集成和控制。由于新辦公大樓地處城鄉(xiāng)結(jié)合部，外電屬于農(nóng)業(yè)用電，穩(wěn)定性較差，停電現(xiàn)象較多，加上工作人員離辦公新址較遠(yuǎn)，導(dǎo)致?lián)屝迺r(shí)間較長(zhǎng)，搬遷過(guò)來(lái)僅半年已發(fā)生幾次外電中斷，盡管廣播電視中心配備有UPS不間斷電源，但由于容量所限，對(duì)安全播出造成了較大威脅。由于和供電部門(mén)及時(shí)協(xié)調(diào)，才沒(méi)有造成信號(hào)中斷的安全播出事故。為了滿足三級(jí)安全播出保障。我局和供電部門(mén)達(dá)成應(yīng)急供電協(xié)議(包括安全播出重要保障期間提前做好發(fā)電機(jī)支持）的基礎(chǔ)上并向供電部門(mén)提出申請(qǐng)，要求增加一路來(lái)自與目前不同的高壓供電線路來(lái)保障外電供應(yīng)的可靠性。
2自備電源的設(shè)計(jì)
如果市電突然停電，且沒(méi)有其它后備電源持續(xù)供電時(shí)，廣播電視中心的電子設(shè)備由于沒(méi)有電力供應(yīng)可能產(chǎn)生硬件損壞、系統(tǒng)中斷運(yùn)行、數(shù)據(jù)丟失、甚至系統(tǒng)崩潰等后果。因此，廣播電視中心必須設(shè)計(jì)配備符合要求的健康的自備電源。而UPS電源是目前廣播電視領(lǐng)域應(yīng)用較廣泛的自備電源。外電斷電及所送的電源質(zhì)量達(dá)不到要求的，廣播電視中心必須配備UPS不間斷電源，那么，應(yīng)用設(shè)計(jì)UPS不間斷電源要注意哪些方面呢？
2.1UPS應(yīng)該解決哪些問(wèn)題
UPS是不間斷電源，當(dāng)停電時(shí)能夠接替市電持續(xù)供應(yīng)電力，它的動(dòng)力來(lái)自電池組，由于電子元器件反應(yīng)速度快，停電的瞬間在4-8毫秒內(nèi)或無(wú)中斷時(shí)間下繼續(xù)供應(yīng)電力。同時(shí)還應(yīng)該具有以下功能：停電保護(hù)、高低電壓保護(hù)、波形失真處理、頻率穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、抑制噪聲、突波保護(hù)、瞬時(shí)響應(yīng)保護(hù)以及能夠監(jiān)控電源。
2.2UPS類(lèi)型的選擇
UPS作為一個(gè)完整獨(dú)立的電源系統(tǒng)，包括濾波器、整流器、逆變器、靜態(tài)旁路開(kāi)關(guān)、手動(dòng)維修旁路開(kāi)關(guān)及電池組。按其設(shè)計(jì)原理與工作方式可分為離線式UPS、在線式UPS、在線互動(dòng)式UPS。離線式UPS電源一般在正常狀態(tài)下電流會(huì)走旁路直接將電力供給負(fù)載，UPS電源在正常狀態(tài)下處于充電狀態(tài)，而一旦出現(xiàn)電路故障造成停電的狀況時(shí)，UPS電源的直流電將在逆變器緊急工作的狀態(tài)下被轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娸敵?。離線式UPS電源存在著供電質(zhì)量較差、需要一定的電源切換時(shí)間、輸出的電流波形為準(zhǔn)方波，會(huì)對(duì)負(fù)載造成干擾等缺點(diǎn)。在線式UPS在市電正常時(shí)，由市電進(jìn)行整流提供直流電壓給逆變器工作，由逆變器向負(fù)載提供交流電，在市電異常時(shí)，逆變器由電池提供能量向負(fù)載提供交流電，保證無(wú)間斷輸出。在線UPS有極寬的輸入電壓范圍，無(wú)切換時(shí)間且輸出電壓穩(wěn)定精度高，適合對(duì)電源要求較高的設(shè)備使用。廣播電視中心應(yīng)采用在線式UPS系統(tǒng)。在線互動(dòng)式UPS以網(wǎng)絡(luò)使用為主，它結(jié)合了離線式效率高和在線式供電質(zhì)量高的特點(diǎn)，與離線式UPS相比切換時(shí)間短，但在線互動(dòng)式UPS電源存在著穩(wěn)頻特性不夠好，充電器的充電效果一般，不適合做廣播電視系統(tǒng)中長(zhǎng)延時(shí)的不間斷電源。
2.3UPS的集中式與分散式配備方式選擇
UPS不間斷電源供電有兩種方式：一種是集中式供電，另一種是分散式供電。集中式供電需采用大功率的在線式UPS，其輸出是正弦波，效果最佳。如果設(shè)備之間距離較遠(yuǎn)，還需要單獨(dú)鋪設(shè)線纜，雖然便于管理，但成本較高，如果UPS系統(tǒng)異常，容易引起大面積停電事故。分散式供電使用小功率的在線式UPS，分別對(duì)各個(gè)機(jī)器進(jìn)行供電，分散供電的好處是分散風(fēng)險(xiǎn)，不會(huì)因?yàn)橐慌_(tái)UPS供電異常而造成大面積停電;缺點(diǎn)是UPS分散布置，不便管理，而且布線不易規(guī)劃。
2.4UPS的容量的確定
根據(jù)負(fù)載容量及性質(zhì)，選擇適當(dāng)?shù)腢PS，既可保證UPS的供電質(zhì)量，降低故障率，有可節(jié)省投資，提高經(jīng)濟(jì)效益。主要考慮幾個(gè)因素：
2.4.1負(fù)載性質(zhì)對(duì)UPS輸出功率的影響
當(dāng)前大部分UPS生產(chǎn)廠家在產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中所給的輸出功率都是指功率因數(shù)為0.8時(shí)的值，而實(shí)際UPS電源可帶的負(fù)載量與負(fù)載功率因數(shù)密切相關(guān)的，對(duì)不同的負(fù)載功率因數(shù)要進(jìn)行功率折算。
2.4.2UPS容量對(duì)負(fù)載不宜過(guò)大或過(guò)小
過(guò)大使電池組可能產(chǎn)生深度放電，使電池組永久性損壞，過(guò)小使其輸出波形將發(fā)生畸變，易造成逆變器損壞。
2.4.3對(duì)于負(fù)載不斷增加，UPS需要擴(kuò)容的，可采用UPS在線并機(jī)擴(kuò)容和模塊化UPS實(shí)現(xiàn)逐步擴(kuò)容
目前中、大功率段UPS均已經(jīng)具備冗余并機(jī)功能，只要規(guī)劃時(shí)在UPS前后配電箱預(yù)留足量的空氣開(kāi)關(guān)，并在機(jī)房規(guī)劃相應(yīng)空間，即可實(shí)現(xiàn)UPS并機(jī)擴(kuò)容功能；模塊化UPS已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用，模塊化UPS特點(diǎn)主要包括：可擴(kuò)容、平均故障修復(fù)時(shí)間(MTTR)短、可經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)“N+X”冗余并機(jī)。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)“N+X”冗余比較劃算。
2.5UPS的工作時(shí)間
不間斷電源工作時(shí)間因各單位具體情況不同而不同，負(fù)載功率確定后主要取決于后備電池。UPS電源系統(tǒng)在檢測(cè)到外電中斷后，自行啟動(dòng)供電，隨著電池慢慢放電，電源的余量逐漸降低。但應(yīng)保障電池電量下降到50%時(shí)為止，這主要是考慮到它壽命終止時(shí)還應(yīng)保留一定余量，此工作時(shí)間要大于外電恢復(fù)或發(fā)電機(jī)正常供電所需時(shí)間，如時(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)配置外接的電池組，但此時(shí)還應(yīng)考慮內(nèi)部UPS整流器有能力對(duì)外接電池組進(jìn)行充電，否則，應(yīng)配備外接充電器。同時(shí)，因電池工作電流很大，要選用容量足夠的多股銅芯線或鋁線，以降低電源連接配線損耗對(duì)UPS工作時(shí)間的影響。
2.6通過(guò)冗余方式增加可靠性
為了提高UPS供電的可靠性，可采用多種UPS冗余連接方式，各種方式都有優(yōu)缺點(diǎn)，考慮方案時(shí)要根據(jù)實(shí)際負(fù)載情況，選擇合適的模式。當(dāng)前冗余連接方式大概有以下幾種：
2.6.1雙機(jī)主從式熱備份
將作為從機(jī)的UPS1輸出接到另一臺(tái)作為主機(jī)的UPS2旁路輸入，正常運(yùn)行時(shí)由UPS2供電，UPS1作為備份。當(dāng)UPS2故障時(shí)負(fù)載切換至UPS2旁路，由UPS1承擔(dān)負(fù)載供給任務(wù)。此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制簡(jiǎn)單，但存在以下缺點(diǎn)：主機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作，而從機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于待機(jī)狀態(tài)，兩級(jí)的元件老化不均勻；在從機(jī)的供電狀態(tài)下，主機(jī)靜態(tài)旁路故障時(shí)將導(dǎo)致系統(tǒng)供電失?。幌到y(tǒng)負(fù)載不能超過(guò)單機(jī)容量且以后無(wú)法擴(kuò)容。
2.6.2功率均分并聯(lián)備份
該系統(tǒng)將兩臺(tái)或多臺(tái)逆變UPS單元并聯(lián)運(yùn)行，正常時(shí)兩臺(tái)（或多臺(tái)）逆變器同時(shí)向負(fù)載均分供電，當(dāng)其中一臺(tái)故障時(shí)，該UPS從系統(tǒng)中脫離，由剩余逆變器按新的份額重新供電。此種方式目前有兩種結(jié)構(gòu)，一種是UPS通過(guò)外加并機(jī)柜方式并聯(lián)，并機(jī)柜提供同步及多機(jī)均流控制，同時(shí)提供并聯(lián)系統(tǒng)的總靜態(tài)旁路；另一種是在每臺(tái)UPS內(nèi)安裝一套邏輯控制板，控制各臺(tái)機(jī)器的同步及均流輸出。此方案的優(yōu)點(diǎn)是宜于擴(kuò)容，通過(guò)冗余備份提高供電可靠性，但也存在缺點(diǎn)：（a)采用并機(jī)柜方式的，并機(jī)柜成為系統(tǒng)的公共瓶頸點(diǎn)，一旦它內(nèi)部失控或故障，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)供電失敗。（b)由于各臺(tái)UPS輸出量參數(shù)難以保持完全一致，導(dǎo)致各UPS在向負(fù)載供電同時(shí)，還在內(nèi)部UPS的逆變器間形成環(huán)流，當(dāng)環(huán)流過(guò)大，將直接危及逆變器安全。
2.6.3并聯(lián)熱備份
該系統(tǒng)將兩臺(tái)UPS的電池組輸入，整流器輸出及逆變器輸出并聯(lián)，并共用旁路，正常時(shí)兩臺(tái)整流器同時(shí)向兩逆變器供電，并向兩組電池充電，通過(guò)逆變器輸出靜態(tài)開(kāi)關(guān)選擇其中一臺(tái)逆變器向負(fù)載供電，兩臺(tái)整流器和逆變器分別互為備用，只有當(dāng)兩臺(tái)逆變器同時(shí)故障時(shí)，系統(tǒng)將負(fù)載切換至共同靜態(tài)旁路，由市電繼續(xù)向負(fù)載供電。該方案沒(méi)有瓶頸故障點(diǎn)，任何一臺(tái)UPS局部或整體故障，系統(tǒng)仍能繼續(xù)向負(fù)載供電。
2.7善用UPS電源的通訊功能
目前，絕大多數(shù)大、中型UPS都具備與微機(jī)通訊和程序控制等可操作性能。在微機(jī)上安裝相應(yīng)的軟件，通過(guò)串/并口連接UPS，運(yùn)行該程序，就可以利用微機(jī)與UPS進(jìn)行通訊。具有信息查詢、參數(shù)設(shè)置、定時(shí)設(shè)定、自動(dòng)關(guān)機(jī)和報(bào)警等功能。通過(guò)信息查詢，可以獲取市電輸入電壓、UPS輸出電壓、負(fù)載利用率、電池容量利用率、機(jī)內(nèi)溫度和市電頻率等信息；通過(guò)參數(shù)設(shè)置，可以設(shè)定UPS基本特性、電池可維持時(shí)間和電池用完告警等。通過(guò)這些智能化的操作，大大方便了UPS電源及其蓄電池的使用管理。
UPS供配電設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮市電的電壓及頻率應(yīng)穩(wěn)定在正常范圍內(nèi)，如達(dá)不到要求，應(yīng)在UPS前級(jí)配置合適的抗干擾交流穩(wěn)壓電源；電池應(yīng)盡安裝在清潔、陰涼、通風(fēng)、干燥的地方。電池應(yīng)立正放置，不可傾斜角度；由于環(huán)境溫度對(duì)電池的影響較大，環(huán)境溫度過(guò)高過(guò)低，都會(huì)影響電池的使用壽命；不能把不同容量、不同廠家、不同性能的電池組串聯(lián)在一起；輸出的電流波形為準(zhǔn)方波會(huì)對(duì)負(fù)載電器造成干擾等方面。
總之，合理的設(shè)計(jì)廣播電視中心的供配電系統(tǒng)，直接決定了機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備能否安全、正常運(yùn)行，在設(shè)計(jì)時(shí)我們既要考慮節(jié)省投資,又要考慮系統(tǒng)的可靠性和靈活性，為廣播電視安全播出提供有效保障。
參考文獻(xiàn)
［1］楊一曼.廣播電視安全播出管理規(guī)定實(shí)施細(xì)則培訓(xùn)教材[M].中國(guó)廣播電視出版社,2012,1:7-17.
［2］李昊,朱琪,楊孟.淺談中波一體化ups供電系統(tǒng)[Z].
［3］李琦,石懌.淺談UPS系統(tǒng)在湖北廣電總臺(tái)電視播出機(jī)房中的實(shí)際應(yīng)用[J].現(xiàn)代電視技術(shù),2012,3.
第9篇：ups不間斷電源范文
關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)中心、電力輸配系統(tǒng)、不間斷電源、制冷機(jī)房、空調(diào)末端系統(tǒng)、節(jié)能
一、概述
隨著社會(huì)電子信息化程度的提高，企業(yè)的業(yè)務(wù)和管理朝著電子化和網(wǎng)絡(luò)化的方向快速發(fā)展，在這種背景下，通信運(yùn)營(yíng)商的IDC業(yè)務(wù)得到了迅速的發(fā)展。隨著電子信息及制造技術(shù)的飛速提升，數(shù)據(jù)中心機(jī)房的設(shè)備密集度大大提高，耗電巨大，發(fā)熱量更加集中，機(jī)房局部過(guò)熱現(xiàn)象增多，機(jī)房?jī)?nèi)單位面積空調(diào)冷負(fù)荷急劇增加，由此引來(lái)的主設(shè)備運(yùn)行故障和能耗逐年上升，甚至成為了制約通信業(yè)務(wù)發(fā)展的一大瓶頸。同時(shí)，具有重要戰(zhàn)略地位及發(fā)展?jié)摿?shù)據(jù)中心作為通信行業(yè)高能耗的代表也成為了大家關(guān)注的焦點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外各大運(yùn)營(yíng)商及相關(guān)研究機(jī)構(gòu)都陸續(xù)開(kāi)展了一系列數(shù)據(jù)中心節(jié)能試點(diǎn)改造，取得了良好效果。
本文主要從電源（包括電力輸配系統(tǒng)、交直流不間斷電源等）和空調(diào)（包括制冷機(jī)房、空調(diào)末端系統(tǒng)等）兩大方面對(duì)數(shù)據(jù)中心能耗現(xiàn)狀及問(wèn)題進(jìn)行梳理，結(jié)合某運(yùn)營(yíng)商數(shù)據(jù)中心建設(shè)及改造案例，對(duì)數(shù)據(jù)中心機(jī)房提出系統(tǒng)的節(jié)能方案建議。
二、數(shù)據(jù)中心能耗現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)某運(yùn)營(yíng)商的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示：數(shù)據(jù)中心能耗呈逐年上升趨勢(shì)，2009年比2008年增長(zhǎng)了約20%左右，到2010年底，數(shù)據(jù)中心占該運(yùn)營(yíng)商全國(guó)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)總能耗的比例達(dá)到了13%（見(jiàn)圖1），特別是在一些IDC業(yè)務(wù)發(fā)展較好的大城市，該比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了全國(guó)平均水平，比如：上海市2010年數(shù)據(jù)中心能耗占比超過(guò)了25%，北京市則達(dá)到了50%以上。
圖2-1 某運(yùn)營(yíng)商2010年網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)能耗結(jié)構(gòu)
從機(jī)樓的角度來(lái)看，數(shù)據(jù)中心能耗主要由三個(gè)部分構(gòu)成：數(shù)據(jù)通信設(shè)備、空調(diào)（制冷機(jī)房、空調(diào)末端系統(tǒng)）及電源（電力輸配系統(tǒng)、交直流不間斷電源），其能耗占比情況見(jiàn)圖2。
圖2-2 數(shù)據(jù)中心能耗構(gòu)成
(數(shù)據(jù)來(lái)源：勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室)
上述數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù)通信設(shè)備的能耗占比最大。但某種程度上來(lái)說(shuō)，主設(shè)備的節(jié)能環(huán)節(jié)是運(yùn)營(yíng)商無(wú)法真正掌握的。因此，運(yùn)營(yíng)商在盡量采購(gòu)節(jié)能減排主產(chǎn)品的同時(shí)，需不斷加大力度，開(kāi)展對(duì)數(shù)據(jù)中心空調(diào)及電源系統(tǒng)的節(jié)能建設(shè)及技術(shù)改造，以期實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。
三、數(shù)據(jù)中心電源系統(tǒng)節(jié)能研究
一般來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)中心電源系統(tǒng)包括：外電引入、變壓器、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、交流不間斷電源系統(tǒng)、直流不間斷電源系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及輸配電線路等。由于數(shù)據(jù)中心功率密度的提高，所消耗的電功率增加，在電力各環(huán)節(jié)能量損耗亦隨之增大，因此，電源系統(tǒng)各環(huán)節(jié)均需采取節(jié)能措施。
一）、外電引入、變壓器、發(fā)電機(jī)及電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)節(jié)能研究
數(shù)據(jù)中心外電、變壓器、發(fā)電機(jī)及電動(dòng)機(jī)等環(huán)節(jié)的現(xiàn)狀、問(wèn)題及節(jié)能建議見(jiàn)下表：
外電引入 變壓器及發(fā)電機(jī) 電動(dòng)機(jī)
現(xiàn)狀及問(wèn)題 目前數(shù)據(jù)中心所在機(jī)樓的外電引入多采用兩回路互為備用的10kV專(zhuān)線。相比更高電壓等級(jí)的外電引入，外電容量受到限制，線路損耗難以降低。 目前，不少機(jī)樓的變壓器實(shí)際使用負(fù)荷率較低，實(shí)際用電量與設(shè)計(jì)規(guī)劃用電量存在較大差距。 數(shù)據(jù)中心的電動(dòng)機(jī)類(lèi)負(fù)載主要是風(fēng)機(jī)和水泵，且多為Y系列，其效能較新型YX2系列電動(dòng)機(jī)低；電動(dòng)機(jī)未采用變頻調(diào)速等節(jié)能措施。
技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及建議 發(fā)展趨勢(shì)：1.20kV電壓已列入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電壓。2.已經(jīng)具備全方位的成熟產(chǎn)品，包括20/0.38kV變壓器及相應(yīng)電壓等級(jí)的電纜。3.相比10kV供電系統(tǒng)，20kV系統(tǒng)在相同導(dǎo)線截面條件下，增加了近一倍供電能力；相同供電容量的前提下，降低電網(wǎng)損耗達(dá)75%，并節(jié)省外線建設(shè)投資約40%。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外電氣行業(yè)在確定供電電壓等級(jí)均以節(jié)能為導(dǎo)向的趨勢(shì)，因此，如條件許可，建議采用20kV或更高等級(jí)的外電供電。 1.用電負(fù)荷合理分類(lèi)及精細(xì)計(jì)算，應(yīng)科學(xué)的考慮設(shè)備運(yùn)行的需用系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，合理配置變壓器及應(yīng)急發(fā)電機(jī)組容量，降低設(shè)備的初期投資及運(yùn)行損耗。2.應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況靈活配置變壓器，變壓器采用2N配置時(shí)，每臺(tái)變壓器負(fù)荷率不大于50%；變壓器采用N配置時(shí)，每臺(tái)變壓器負(fù)荷率不大于70%；變壓器應(yīng)采用D，yn11接線方式。3.選用低損耗、節(jié)能環(huán)保、具有抗諧波能力及較高過(guò)載能力的變壓器產(chǎn)品；選用具有較高過(guò)載能力及較強(qiáng)帶非線性負(fù)載的能力的產(chǎn)品，選用具有一定抗諧波能力的發(fā)電機(jī)組。4.供電距離長(zhǎng)及功率較大，有并機(jī)運(yùn)行需求時(shí)，宜采用10kV高壓柴油發(fā)電機(jī)。5.通過(guò)加強(qiáng)諧波治理，提高變壓器及發(fā)電機(jī)的有效容量。 發(fā)展趨勢(shì)：1.660V電壓已列入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電壓。2.10/0.66kV變壓器、660V電動(dòng)機(jī)、660V電纜、母線及開(kāi)關(guān)等相關(guān)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。3.變頻控制技術(shù)發(fā)展成熟及廣泛應(yīng)用。建議：1.采用高效率新一代的節(jié)能電機(jī)YX2系列；采取電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速等節(jié)能措施。2.提高電動(dòng)機(jī)供電電壓等級(jí)： （1）較大容量的電動(dòng)機(jī)（如：耗電較大的水泵、空調(diào)冷水機(jī)組以及空調(diào)末端風(fēng)柜），建議采用660V電壓供電。 （2）大容量的電動(dòng)機(jī),單臺(tái)大于550kW的電動(dòng)機(jī)（含電制冷機(jī)組），應(yīng)當(dāng)采用10kV(6kV)電源供電；單臺(tái)大于350kW的電動(dòng)機(jī)（含電制冷機(jī)組），宜采用10kV(6kV)電源供電。
某運(yùn)營(yíng)商案例 某運(yùn)營(yíng)商某省的IDC數(shù)據(jù)中心工程采用兩路20KV專(zhuān)線電源，正常供電時(shí)，兩段母線分段運(yùn)行，兩路電源同時(shí)供電，運(yùn)行效果良好。 某運(yùn)營(yíng)商某數(shù)據(jù)中心對(duì)部分較大容量的電動(dòng)機(jī)（約30多臺(tái)空調(diào)主機(jī)、水泵等）采用660V供電，總功率達(dá)2500kW。
優(yōu)點(diǎn)如下：大量節(jié)省配電開(kāi)關(guān)及配電導(dǎo)線的投資；線路損耗僅為380V電壓供電的33%，節(jié)能效果明顯。該數(shù)據(jù)中心對(duì)數(shù)臺(tái)大容量電動(dòng)機(jī)（單臺(tái)達(dá)1000kW以上的冷水機(jī)組）采用10kV高壓供電。優(yōu)點(diǎn)如下：減少了低壓冷水機(jī)組所需的10/0.4kV變壓器以及大容量的低壓配電開(kāi)關(guān)及控制設(shè)備；節(jié)省占地面積及一次性投資；減少年運(yùn)行損耗，節(jié)能效果明顯。
表3-1數(shù)據(jù)中心外電引入、變壓器、發(fā)電機(jī)及電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)節(jié)能研究
二）、照明系統(tǒng)及輸配電線路節(jié)能研究
數(shù)據(jù)中心照明及輸配電線路環(huán)節(jié)的現(xiàn)狀、問(wèn)題及節(jié)能建議見(jiàn)下表：
照明 輸配電線路
現(xiàn)狀及問(wèn)題 多數(shù)數(shù)據(jù)中心長(zhǎng)期開(kāi)啟全部燈具，部分機(jī)房照度偏高；多采用T8熒光燈，效率不高；燈具開(kāi)關(guān)缺乏智能控制。 目前多數(shù)在用的數(shù)據(jù)中心機(jī)樓的高低壓配電房及發(fā)電機(jī)房、電力電池室等遠(yuǎn)離數(shù)據(jù)主設(shè)備及空調(diào)等負(fù)荷中心區(qū)域，輸配電線路長(zhǎng)，線路損耗較大。
建議 1.推廣使用高效光源：優(yōu)選細(xì)管熒光燈和緊湊型熒光燈，積極推廣高壓鈉燈和金屬鹵化物燈。2.設(shè)置合理的照度，照度要求較高的場(chǎng)所采用混合照明。3.采取智能、合理的照明控制方案。 1.為減少投資并降低線路運(yùn)行損耗：高低壓配電室、變壓器室、電力電池室等應(yīng)采用貼近用電負(fù)荷的布局，以縮短輸配電線路的距離；發(fā)電機(jī)房、低壓配電房與電力電池室應(yīng)盡量靠近，減少配電級(jí)數(shù)并縮短配電線路；樓層高的機(jī)房應(yīng)分層安裝變壓器，面積大的機(jī)房應(yīng)在中心位置設(shè)置變壓器，以減少輸配電線路長(zhǎng)度。2.選用低損耗的新型輸配電母線及電纜。
表3-2 數(shù)據(jù)中心照明及輸配電線路節(jié)能研究
三）、交、直流不間斷電源系統(tǒng)節(jié)能研究
1. 傳統(tǒng)交流不間斷電源（塔式UPS）系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀
當(dāng)前，數(shù)據(jù)中心主設(shè)備一般要求交流電源輸入，多采用傳統(tǒng)的交流UPS系統(tǒng)供電模式，即：UPS系統(tǒng)將交流市電整流逆變后，為數(shù)據(jù)主設(shè)備提供220/380V的交流不間斷電源。其應(yīng)用現(xiàn)狀總結(jié)如下：
（1）傳統(tǒng)UPS系統(tǒng)多采用N+1配置，等級(jí)較高的數(shù)據(jù)中心機(jī)房采用2（N+1）配置。
（2）.部分在網(wǎng)的早期UPS主機(jī)采用6脈沖整流，近年來(lái)基本都采用12脈沖整流。
（3）為了限制UPS系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波，部分UPS系統(tǒng)配置了有源濾波器。
（4）蓄電池后備時(shí)間大多按單機(jī)滿載30分鐘配置，有的數(shù)據(jù)中心配置達(dá)到了單機(jī)滿載1小時(shí)。
2. 傳統(tǒng)交流不間斷電源系統(tǒng)存在的問(wèn)題
隨著數(shù)據(jù)中心高能耗問(wèn)題的凸顯以及對(duì)設(shè)備運(yùn)行可靠性要求的不斷提高，傳統(tǒng)交流UPS供電模式存在以下一些不足：
（1）采用了冗余并機(jī)技術(shù)，無(wú)論是N+1還是2（N+1）系統(tǒng)，在正常運(yùn)行時(shí)，UPS主機(jī)的負(fù)載率均較低，再考慮到系統(tǒng)配置容量較實(shí)際偏大，使得系統(tǒng)的負(fù)載率更低，未在最佳效率點(diǎn)附近運(yùn)行，系統(tǒng)損耗較大。
傳統(tǒng)UPS系統(tǒng)的負(fù)載率與效率的大致關(guān)系見(jiàn)下圖：
圖3-1 負(fù)載率與效率關(guān)系圖
經(jīng)調(diào)查，很多大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房的UPS系統(tǒng)單機(jī)負(fù)載率一般在10%至30%之間，大多數(shù)只有20%左右，在發(fā)展過(guò)程中的數(shù)據(jù)中心機(jī)房UPS單機(jī)負(fù)載率甚至更低，單機(jī)負(fù)載率10%不到的也占很大部分。
（2）目前仍有采用6脈沖整流的UPS在網(wǎng)運(yùn)行，且沒(méi)有采取相應(yīng)的諧波處理措施，導(dǎo)致系統(tǒng)額外附加功率損耗大。部分UPS系統(tǒng)雖然配置了諧波過(guò)濾器用于諧波治理，但治理后實(shí)際運(yùn)行情況沒(méi)有進(jìn)行相應(yīng)跟蹤，治理效果無(wú)法保證。
（3）交流UPS系統(tǒng)的后備蓄電池需經(jīng)過(guò)UPS逆變后才能供給負(fù)載，一旦UPS本身出故障，仍會(huì)造成負(fù)載停電。
3.數(shù)據(jù)中心不間斷電源系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)
（1）模塊化交流不間斷電源系統(tǒng)
為解決傳統(tǒng)UPS系統(tǒng)由于負(fù)載率低導(dǎo)致的系統(tǒng)低效率及難以實(shí)現(xiàn)按需擴(kuò)容等問(wèn)題，“模塊化”的概念被引入了交流UPS設(shè)計(jì)生產(chǎn)領(lǐng)域，出現(xiàn)了模塊化交流UPS系統(tǒng)。一般來(lái)說(shuō)，模塊化UPS系統(tǒng)由機(jī)架、UPS功率模塊、靜態(tài)開(kāi)關(guān)模塊、顯示通信模塊以及電池組構(gòu)成，系統(tǒng)組成模式與直流供電系統(tǒng)相似，可以方便實(shí)現(xiàn)N+X冗余，可根據(jù)實(shí)際負(fù)載量來(lái)配置合理的電源容量，其系統(tǒng)效率及供電可靠性相比傳統(tǒng)UPS系統(tǒng)都得到了提升。
（2）高壓直流不間斷電源系統(tǒng)
直流供電方式早已得到了長(zhǎng)期的、大規(guī)模的使用及驗(yàn)證，該方式將交流市電整流后與蓄電池并聯(lián)，直接為通信設(shè)備提供直流電源，大大提高了供電可靠性和工作效率，諧波小，可以很方便的實(shí)現(xiàn)按需擴(kuò)容。傳統(tǒng)的直流供電系統(tǒng)的電壓等級(jí)一般為－48V，大功耗的數(shù)據(jù)中心設(shè)備若采用-48V的供電電壓，會(huì)使得配電線路的損耗大大增加，因此需要提高直流供電的電壓等級(jí)，于是出現(xiàn)了“高壓直流供電方式”。與傳統(tǒng)交流UPS系統(tǒng)比較，高壓直流供電系統(tǒng)的效率更高，系統(tǒng)損耗明顯降低。一般來(lái)說(shuō)，直流電源模塊的效率一般都在93%以上，即使模塊使用率在40%，效率也可以達(dá)到92%，而UPS系統(tǒng)的實(shí)際滿載效率一般僅為85％以上，不超過(guò)90％。同時(shí)，高壓直流供電系統(tǒng)還大大提高了不間斷供電系統(tǒng)的可靠性。
4.建議
（1）優(yōu)先考慮在新建以及改造使用年限長(zhǎng)、耗電量大、故障率高的傳統(tǒng)交流UPS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心采用高壓直流供電系統(tǒng)或模塊化UPS系統(tǒng)。
（2）加強(qiáng)諧波治理。
5.某運(yùn)營(yíng)商案例
2010年某運(yùn)營(yíng)商先后在5個(gè)省建設(shè)了約23套高壓直流系統(tǒng)，用以取代傳統(tǒng)的UPS供電系統(tǒng)，建設(shè)規(guī)模及平均節(jié)電率情況見(jiàn)下表：
省份 系統(tǒng)數(shù)量(套) 相比傳統(tǒng)UPS系統(tǒng)的平均節(jié)電率(%)
A 7 20%
B 2 15%
C 6 22%
D 4 12%（普通機(jī)房）
3 37%（數(shù)據(jù)中心）
E 1 29%
小結(jié) 23 22%
表3-3 某運(yùn)營(yíng)商高壓直流系統(tǒng)建設(shè)情況
四、數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能研究
1.數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能建議
數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)能耗主要包括制冷機(jī)房能耗和空調(diào)末端系統(tǒng)能耗，通過(guò)對(duì)某運(yùn)營(yíng)商多個(gè)數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)研及分析，節(jié)能建議如下表：
制冷系統(tǒng) 末端系統(tǒng)
建議 1.小型機(jī)樓或單個(gè)機(jī)房宜采用單元式風(fēng)冷型恒溫恒濕專(zhuān)用空調(diào)；新建大型數(shù)據(jù)中心機(jī)樓建議采用集中式冷凍水型恒溫恒濕專(zhuān)用空調(diào)系統(tǒng)，其冷凍水供回水溫差宜盡量加大。2.冬季可利用水冷機(jī)組的室外冷卻塔作為冷源也可積極利用自然冷源。3.機(jī)房布局應(yīng)合理，預(yù)留空調(diào)設(shè)備安裝空間，設(shè)備機(jī)柜的布置應(yīng)考慮空調(diào)制冷能力，少量高熱密度服務(wù)器可以考慮加裝柜門(mén)冷卻等分體式精確送風(fēng)空調(diào)降溫，高密度機(jī)架可采用液冷方式，避免出現(xiàn)局部過(guò)熱；高低密度設(shè)備宜分區(qū)布局、分區(qū)制冷。4.可考慮配套獨(dú)立的節(jié)能加濕裝置，減少專(zhuān)用空調(diào)加濕能耗。5.宜采用變頻或模塊化冷水機(jī)組，保證空調(diào)高效運(yùn)行；可通過(guò)變頻技術(shù)提高冷凍泵冷卻泵效率。6.冷水機(jī)組電功率超過(guò)500kW時(shí)，宜采用10kV高壓制冷機(jī)組；冷凍泵冷卻泵電功率超過(guò)200kW時(shí)，宜采用10kV或660V電動(dòng)機(jī)。 1.設(shè)備機(jī)房和電池電力室等輔助房間間隔開(kāi)，主機(jī)房采用恒溫恒濕末端，輔助區(qū)域采用普通空調(diào)。2.機(jī)柜按照“背對(duì)背，面對(duì)面”排列，空調(diào)氣流方向與列走線架平行，保證通暢；優(yōu)化冷熱氣流路徑，減少混合。3.可考慮采用封閉冷通道，實(shí)現(xiàn)精確送風(fēng)，同時(shí)提高機(jī)房?jī)?nèi)空調(diào)設(shè)定溫度，降低空調(diào)能耗。4.在有條件的情況下，使用有送、排風(fēng)通道的機(jī)柜進(jìn)行精確下送風(fēng)，自然回風(fēng)或冷通道設(shè)地板風(fēng)口送風(fēng)，管道回風(fēng)的送風(fēng)方式。5.架空地板高度應(yīng)根據(jù)單機(jī)架功率大小進(jìn)行合理規(guī)劃；架空地板下只準(zhǔn)通風(fēng)，嚴(yán)禁布放線纜；架空地板下樓面和接觸空調(diào)冷風(fēng)的機(jī)房墻面建議采用不燃材料制造的隔熱保溫層，防止結(jié)露，減少冷量損失；新建架空地板下送風(fēng)機(jī)房前期裝機(jī)容量較小時(shí)，可考慮地板下做臨時(shí)隔斷，控制送風(fēng)空間，減少冷量浪費(fèi)。6.有條件的老機(jī)房還可考慮進(jìn)行下送風(fēng)上回風(fēng)或精確定點(diǎn)送風(fēng)改造。7.應(yīng)選擇高效風(fēng)機(jī)及風(fēng)柜，宜采用變頻裝置，降低能耗。
表4-1數(shù)據(jù)中心空調(diào)節(jié)能建議
2.某運(yùn)營(yíng)商空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能案例
2010年該運(yùn)營(yíng)商組織了7個(gè)省，重點(diǎn)針對(duì)部分氣流組織不好、有局部過(guò)熱現(xiàn)象的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行了精確送風(fēng)改造，節(jié)能情況如下表：
省份 平均節(jié)電率 投資回收期(月)
a 11% 31
b 15% 18
c 16% 30
d 20% 17
e 15% 24
f 11% 31
g 17% 39
平均值 15% 27
表4-2某運(yùn)營(yíng)商數(shù)據(jù)中心精確送風(fēng)改造情況
除此之外，該運(yùn)營(yíng)商還先后在多個(gè)省份開(kāi)展了數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)綜合節(jié)能改造工程，取得良好效果，如：
（1）大型數(shù)據(jù)中心采用集中式冷凍水型恒溫恒濕專(zhuān)用空調(diào),架空地板精確下送風(fēng),管道結(jié)合自然回風(fēng),氣流組織合理，提高空調(diào)系統(tǒng)整體能效比,節(jié)能效果顯著。
（2）合理設(shè)定機(jī)房溫濕度，分區(qū)精確供冷,提高效率，達(dá)到節(jié)能目的。
（3）部分專(zhuān)用空調(diào)取消加濕功能或配置獨(dú)立的加濕裝置，減少空調(diào)加濕能耗。
（4）采用自適應(yīng)控制系統(tǒng),根據(jù)機(jī)房負(fù)荷變化,自動(dòng)調(diào)整空調(diào)運(yùn)行數(shù)量,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
（5）改造老數(shù)據(jù)中心機(jī)房上送風(fēng)風(fēng)口以達(dá)到節(jié)能效果。
五、結(jié)束語(yǔ)
數(shù)據(jù)中心的節(jié)能降耗涉及到多個(gè)方面，本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)某運(yùn)營(yíng)商數(shù)據(jù)中心的實(shí)例分析，從電力和空調(diào)兩方面提出了節(jié)能降耗建議，目標(biāo)是為了更高效的利用能源，建設(shè)節(jié)能環(huán)保的綠色數(shù)據(jù)中心。
參考文獻(xiàn)
GB/T 156-2007《標(biāo)準(zhǔn)電壓》，2007-04-30
GB 50052-2009《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》，2010-07-01施行
YD/T1051-2010《通信局(站)電源系統(tǒng)總技術(shù)要求》，2010-12-29
YDB037-2009《通信用240V直流供電系統(tǒng)技術(shù)要求》，2009-12-12
YD/T2165-2010《通信用模塊化不間斷電源》，2010-12-29
《中國(guó)電信節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用藍(lán)皮書(shū)》V1.1，2008-12
《中國(guó)電信數(shù)據(jù)中心機(jī)房電源、空調(diào)環(huán)境設(shè)計(jì)規(guī)范（暫行）》，2005-12-01施行