第一篇：UPS不間斷電源工作原理及應(yīng)用

UPS不間斷電源工作原理及應(yīng)用

國電新疆艾比湖流域開發(fā)有限公司—?jiǎng)詡?/p>

摘要：本文介紹了UPS電源系統(tǒng)的基本組成，原理及特點(diǎn)，并對如何對其全面、完善維護(hù)做了詳細(xì)的闡述。

關(guān)鍵字：UPS 儲能電池、工作原理、維護(hù)

一、引言

保證任何情況下的正常供電，是水電行業(yè)的重要基礎(chǔ)。為此,除工業(yè)電網(wǎng)正常供電外，還需配備UPS供電系統(tǒng)。UPS電源是保障供電穩(wěn)定和連續(xù)性的重要設(shè)備，因其主要機(jī)智能化程度高，儲能器材采用免維護(hù)蓄電池，使得在運(yùn)行中往往忽略了對該系統(tǒng)的維護(hù)與檢修。其實(shí)維護(hù)的好壞，對電源的壽命和故障率有很大影響，雖說各企業(yè)配臵的UPS供電系統(tǒng)設(shè)備型號及系統(tǒng)容量有所不同，但其原理和主要功能基本相同。在UPS電源類型選擇上各站都選擇了在線式，這時(shí)因?yàn)樵诰€式UPS電源系統(tǒng)具有對各類供電的零時(shí)間切換，自身供電時(shí)間的長短可選，并具有穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、凈化的特點(diǎn)。當(dāng)UPS電源系統(tǒng)本身出現(xiàn)故障時(shí)有自動旁路功能，當(dāng)需要檢修時(shí)可采用手動旁路，使檢修、供電互不影響。

二、UPS電源系統(tǒng)

UPS電源系統(tǒng)由4部分組成：整流、儲能、變換和開關(guān)控制。其系統(tǒng)的穩(wěn)壓功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高頻開關(guān)整流器，本身具有可根據(jù)外電的變化控制輸出幅度的功能，從而當(dāng)外電發(fā)生變化時(shí)（該變化應(yīng)滿足系統(tǒng)要求），輸出幅度基本不變的整流電壓。儲能電池除可存儲直流直能的功能外，對整流器來說就象接了一只大容器電容器，其等效電容量的大小，與儲能電池容量大小成正比頻率的穩(wěn)定則由變換器來完成，頻率穩(wěn)定度取決于變換器的振蕩頻率的穩(wěn)定程度。為方便UPS電源系統(tǒng)的日常操作與維護(hù)，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)工作開關(guān)，主機(jī)自檢故障后的自動旁路開關(guān)，檢修旁路開關(guān)等開關(guān)控制。

UPS電源系統(tǒng)主要分兩大部分，主機(jī)和儲能電池。額定輸出功率的大小取決于主機(jī)部分，并與負(fù)載屬那種性質(zhì)有關(guān)，因?yàn)閁PS電源對不同性能的負(fù)載驅(qū)動能力不同，通常負(fù)載功率應(yīng)滿足UPS電源70％的額定功率。儲能電池容量的選取當(dāng)負(fù)載功率確定后主要取決其后備時(shí)間的長短，這個(gè)時(shí)間因各企業(yè)情況不同而不同，主要由備用電源的接入時(shí)間來定，通常在幾分鐘或幾個(gè)小時(shí)不等。UPS電源系統(tǒng)在檢測到電網(wǎng)電壓中斷后，可自行啟動供電，且隨著儲能電池慢慢放電，儲能電池的容量隨著時(shí)間會逐漸降低，考慮到壽命終止時(shí)儲能電池容量下降到50％并留有一定的余量。

2.1電源工作原理

2.1.1 AC-DC變換：將電網(wǎng)來的交流電經(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。AC-DC輸入有軟啟動電路，可避免開機(jī)時(shí)對電網(wǎng)的沖擊。

2.1.2 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。

2.1.3 控制驅(qū)動：控制驅(qū)動是完成整機(jī)功能控制的核心，它除了提供檢測、保護(hù)、同步以及各種開關(guān)和顯示驅(qū)動信號外，還完成SPWM正弦脈寬調(diào)制的控制，由于采用靜態(tài)和動態(tài)雙重電壓反饋。極大地改善了逆變器的動態(tài)特性和穩(wěn)定性。

2.3電源工作過程

當(dāng)市電正常380V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220V交流電壓，同時(shí)市電對電流充電。當(dāng)任何時(shí)候市電欠壓或突然掉電，則由電池組通過隔離二極管開關(guān)向直流回路饋送電能。從電網(wǎng)供電到電池供電沒有切換時(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，長鳴告警。不間斷電源還有過載保護(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)自動返回。當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重超載（超過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)前面空氣開關(guān)也可能跳閘。消除故障后，只要合上開關(guān)，重新開機(jī)即開始恢復(fù)工作。

三、UPS電源系統(tǒng)的維護(hù)

(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)會將灰塵帶入機(jī)內(nèi)沉積、當(dāng)遇空氣潮濕時(shí)會引起主機(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松動和接觸不牢的情況。

(2)雖說儲能電池組目前都采用了免維護(hù)電池，但這只是免除了以往的測比、配比、定時(shí)添加蒸餾水的工作。但外因工作狀態(tài)對電池的影響并沒有改變，不正常工作狀態(tài)對電池造成的影響沒有變，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。

a.儲能電池的工作全部是在浮充狀態(tài)，在這種情況下至少應(yīng)每年進(jìn)行一次放電。放電前應(yīng)先對電池組進(jìn)行均衡充電，以達(dá)全組電池的均衡。要清楚放電前電池組已存在的落后電池。放電過程中如有一只達(dá)到放電終止電壓時(shí)，應(yīng)停止放電，繼續(xù)放電先消除落后電池后再放。

b.核對性放電，不是首先追求放出容量的百分之多少，而是要關(guān)注發(fā)現(xiàn)和處理落后電池，經(jīng)對落后電池處理后再作核對性放電實(shí)驗(yàn)。這樣可防止事故，以免放電中落后電池惡化為反極電池。

c.日常維護(hù)中需經(jīng)常檢查的項(xiàng)目有：清潔并檢測電池兩端電壓、溫度；連接處有無松動，腐蝕現(xiàn)象、檢測連接條壓降；電池外觀是否完好，有無殼變形和滲漏；極柱、安全閥周圍是否有酸霧逸出；主機(jī)設(shè)備是否正常。

d.免維護(hù)電池要維護(hù)，不是什么無稽之談，應(yīng)從廣義的維護(hù)立場出發(fā)，做到運(yùn)行、日常管理的周到、細(xì)致和規(guī)范性，保證設(shè)備（包括主機(jī)設(shè)備）保持良好的運(yùn)行狀況，從而延長使用年限；保證直流母線經(jīng)常保持合格的電壓和電池的放電容量；保證電池運(yùn)行和人員的安全可靠。這就是電池維護(hù)的目的，也是電池運(yùn)行規(guī)程中包括的內(nèi)容和進(jìn)行規(guī)則。

(3)當(dāng)UPS電池系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)先查明原因，分清是負(fù)載還是UPS電源系統(tǒng)；是主機(jī)還是電池組。雖說UPS主機(jī)有故障自檢功能，但它對面而不對點(diǎn)，對更換配件很方便，但要維修故障點(diǎn)，仍需做大量的分析、檢測工作。另外如自檢部分發(fā)生故障，顯示的故障內(nèi)容則可能有誤。

(4)對主機(jī)出現(xiàn)擊穿，斷保險(xiǎn)或燒毀器件的故障，一定要查明原因并排除故障后才能重新啟動，否則會接連發(fā)生相同的故障。

(5)當(dāng)電池組中發(fā)現(xiàn)電壓反極、壓降大、壓差大和酸霧泄漏現(xiàn)象的電池時(shí)，應(yīng)及時(shí)采用相應(yīng)的方法恢復(fù)和修復(fù)，對不能恢復(fù)和修復(fù)的要更換，但不能把不同容量、不同性能、不同廠家的電池聯(lián)在一起，否則可能會對整組電池帶來不利影響。對壽命已過期的電池組要及時(shí)更換，以免影響到主機(jī)。

四、結(jié)束語

再好的設(shè)備也有壽命，也會出現(xiàn)各類故障，但維護(hù)工作做的好可以延長壽命，減少故障的發(fā)生，這和人的壽命長短、生老病死是一樣的道理。不要因?yàn)楦咧悄?、免維護(hù)而忽略了本應(yīng)進(jìn)行的維護(hù)工作，預(yù)防在任何時(shí)候都是安全運(yùn)行的重要保障。

第二篇：UPS不間斷電源的工作模式

UPS不間斷電源的工作模式

2011-8-19 0:00:00 目前市場上曾經(jīng)有不同類型的UPS電源，按UPS不中斷電源的任務(wù)形式方式可分為后備式、雙變換在線式、在線互動式幾大類。

1、后備式UPS電源 它是運(yùn)動式UPS的最后方式，使用普遍，技術(shù)幼稚，普通只用小功率范疇，電路復(fù)雜，價(jià)錢昂貴。這種UPS對電壓的頻次不穩(wěn)、波形畸變以及從電網(wǎng)侵入的攪擾等不良影響根本上沒有任何改善: 其任務(wù)功能特性：

1）市電應(yīng)用率高，可達(dá)96%。

2）輸出才能強(qiáng)，對負(fù)載電流波峰因數(shù)、浪涌系數(shù)、輸出功率因數(shù)、過載等沒有嚴(yán)厲的限制。

3）輸出轉(zhuǎn)換開關(guān)受切換電流才能和舉措工夫限制。

4）輸出功率因數(shù)和輸出電流諧波取決于負(fù)載本質(zhì)。

2、在線互動式UPS電源 也稱為三端口式UPS電源，運(yùn)用的是工頻變壓器。從能量傳送的角度來思索，其變壓器在三個(gè)能量活動的端口；端口一銜接市電輸出，端口二經(jīng)過雙向變換器與蓄電池相連，端口三輸出，市電供電時(shí)，交換電經(jīng)端口一流入變壓器，在穩(wěn)壓電路的掌握下挑選適宜的變壓器抽頭拉入，同時(shí)在端口二的雙向變換器的作用下借助蓄電池的能量轉(zhuǎn)換單獨(dú)調(diào)理端口三上的輸出電壓，以此來到達(dá)比擬好的穩(wěn)壓成效。當(dāng)市電掉電時(shí)，蓄電池經(jīng)過雙向變換器經(jīng)端口二給變壓器供電，保持端口三上的交換輸出。在線動式UPS電源在變壓器抽頭切換的進(jìn)程中，雙向變換器作為逆變器方式任務(wù)，蓄電池供電，因而能完成輸出電壓的不中斷。其任務(wù)功能特性：

1）市電應(yīng)用率高，可達(dá)98%。

2）輸出才能強(qiáng)，對負(fù)載電流波峰因數(shù)、浪涌系數(shù)、輸出功率因數(shù)、過載等沒有嚴(yán)厲的限制。

3）輸出功率因數(shù)和輸出電流諧波取決于負(fù)載本質(zhì)。

4）變換器間接接在輸出端，并處于熱備份形態(tài)。對輸出電壓尖峰攪擾有抑止造用。

5）輸出開關(guān)具有斷開工夫，以致UPS輸出仍有轉(zhuǎn)換工夫，但比后備式小得多。

6）變換器同時(shí)具有充電功用，且其充電才能很強(qiáng)。

7）如在輸出開關(guān)與主動穩(wěn)壓器之間串接一電感，當(dāng)市電掉電時(shí)，逆變器可立刻向負(fù)載供電，可防止輸出開關(guān)未斷開時(shí)，逆變器反應(yīng)到電網(wǎng)而呈現(xiàn)短路的風(fēng)險(xiǎn)。

3、雙變換在線式UPS電源 它是屬于串聯(lián)功率傳輸方式。當(dāng)市電具有時(shí)，完成AC－＞DC轉(zhuǎn)換功用，一方面向DC－＞AC逆變器提供能量，同時(shí)還向蓄電池充電。該整流器多為可控硅整流器，但也有IGBT－PWM－DSP高頻變換新一代整流器。當(dāng)逆變時(shí)，完成DC－＞AC轉(zhuǎn)換功用，向輸出端提供高質(zhì)量電能，不論由市電供電或轉(zhuǎn)向電池供電，其轉(zhuǎn)換工夫?yàn)榱?。?dāng)逆變器過載或發(fā)作毛病時(shí)，逆變器中止輸出，動態(tài)開關(guān)主動轉(zhuǎn)換，由市電間接向負(fù)載供電。動態(tài)開關(guān)為智能型大功率無觸點(diǎn)開關(guān)。其任務(wù)功能特性：

1）不論有無市電供給，負(fù)載的局部功率都由逆變器提供，保證高質(zhì)量的電力輸出。

2）由于局部負(fù)載功率都由逆變器提供，因而UPS的輸出才能不幻想，對負(fù)載提出限制條件，如負(fù)載流峰值因數(shù)，過載才能，輸出功率因數(shù)等。

3）對可控整流器還具有輸出功率因數(shù)低，無功消耗大，輸出諧波電流對電網(wǎng)發(fā)生極大的，當(dāng)然，若運(yùn)用IGBT－PWM－DSP整流技術(shù)勝利率因數(shù)校正技術(shù)，可把輸出功率因數(shù)進(jìn)步到接近1。

4、雙逆變電壓彌補(bǔ)在線式UPS電源 此項(xiàng)技術(shù)是近些年提進(jìn)去的，次要是把交換穩(wěn)壓技術(shù)中的電壓彌補(bǔ)原理（delta變換）使用到UPS的主電路中，發(fā)生一種新的UPS電路構(gòu)造型式，它屬于串并聯(lián)功率傳輸。其任務(wù)功能特性：

1）逆變器（II）監(jiān)視輸出端，并與逆變器（I）參與主電路電壓的調(diào)整，可向負(fù)載提供高質(zhì)量的電能。

2）市電掉電時(shí)，輸出電壓不受影響，沒有轉(zhuǎn)換工夫；當(dāng)負(fù)載電流發(fā)作畸變時(shí)，由逆變器（II）調(diào)整彌補(bǔ)，因而是在線任務(wù)方式。

3）當(dāng)市電具有時(shí)，逆變器（I）與（II）只對輸出電壓與輸出電壓的差值停止調(diào)整與彌補(bǔ)，逆變器只承當(dāng)最大輸出功率的20%，因而功率余最大。過載才能強(qiáng)。

4）逆變器（I）同時(shí)完成對輸出真?zhèn)€功率因數(shù)校正功用。輸出功率因數(shù)可到達(dá)0.99，輸出諧波電流＜3%。

5）在市電具有時(shí)，由于兩個(gè)逆變器承當(dāng)?shù)淖畲蠊β蕛H為輸出功率的1/5，因而零件效率可到達(dá)96%。

6）在市電具有時(shí)，逆變器（II）功率強(qiáng)度僅為額外值的1/5，因而功率器件的牢靠性必定大大幅度進(jìn)步。

7）由于具有輸出功率因數(shù)彌補(bǔ)，因而有節(jié)能成效。

5、在線式UPS 是使逆變器不斷處于任務(wù)形態(tài)，它首先經(jīng)過電路將內(nèi)部交換電改變?yōu)橹绷麟?，再?jīng)過高質(zhì)量的逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為高品量的正弦波交換電輸出給負(fù)載供電。在線式UPS在供電情況下的次要功用是穩(wěn)壓及防止電波攪擾；在停電時(shí)則運(yùn)用備用直流電源（蓄電池組）給逆變器供電。由于逆變器不斷在任務(wù)形態(tài)，因而不具有切換工夫題目，適用于對電源有嚴(yán)厲請求場所。

第三篇：UPS不間斷電源通用維修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

UPS不間斷電源通用維修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

摘要：本標(biāo)準(zhǔn)適用于直流環(huán)節(jié)中有電儲能裝置的交流電子間接變流系統(tǒng)，能滿足用戶對供電連續(xù)性和供電質(zhì)量要求的各種型式靜止型UPS不間斷電源。1.標(biāo)準(zhǔn)適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)適用于直流環(huán)節(jié)中有電儲能裝置的交流電子間接變流系統(tǒng)，能滿足用戶對供電連續(xù)性和供電質(zhì)量要求的各種型式靜止型。

2.工作條件

2.1環(huán)境溫度

UPS電源運(yùn)行的環(huán)境溫度為10℃～+35℃，有蓄電池場合的環(huán)境溫度要求20℃±5℃。

2.2環(huán)境相對濕度

最小相對濕度范圍為20%～80%(無凝露)

3.安全要求

3.1絕緣電阻

UPS電源的輸入端、輸出端對地，施加500V直流電壓，絕緣電阻應(yīng)大于

2MΩ。

3.2對地漏電流

UPS機(jī)殼對地的漏電流應(yīng)不大于3.5mA。

4.基本項(xiàng)目的檢查

5.蓄電池檢查

6.功能切換試驗(yàn)

7.保護(hù)性能試驗(yàn)

8.波形和諧波測量

表1：輸出電壓諧波的允許值

第四篇：UPS不間斷電源如何測試

UPS不間斷電源如何測試

測試UPS的主要目的是鑒定UPS的實(shí)際技術(shù)指標(biāo)能否滿足使用要求。UPS的測試一般包括動態(tài)測試和穩(wěn)態(tài)測試兩類。穩(wěn)態(tài)測試是在空載、50％額定負(fù)載以及100％額定負(fù)載條件下，測試輸入、輸出端的各相電壓、線電壓、空載損耗、功率因數(shù)、效率、輸出電壓波形、失真度及輸出電壓的頻率等。動態(tài)測試一般是在負(fù)載突變(一般選擇負(fù)載由0％—100％和由100％-0％)時(shí)，測試UPS輸出電壓波形的變化，以檢驗(yàn)UPS的動態(tài)特性和能量反饋通路。工具/原料

電源擾動分析儀、存儲示波器、調(diào)壓器、失真度測量儀、負(fù)載、萬用表 步驟/方法

一、動態(tài)測試

1.突加或突減負(fù)載測試

先用“電源擾動分析儀”測量空載、穩(wěn)態(tài)時(shí)的相電壓與頻率，然后突加負(fù)載 由0％至100％或突減負(fù)載由100％至0％，若UPS輸出瞬變電壓在-8％-+10％之間(可依具體機(jī)型的該項(xiàng)指標(biāo)而定)，且在20ms內(nèi)恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)，則此UPS該項(xiàng)指標(biāo)合格；若UPS輸出瞬變電壓超出此范圍時(shí)，就會產(chǎn)生較大的浪涌電流，無論對負(fù)載還是對UPS本身都是極為不利的，則該種UPS就不宜選用。2.轉(zhuǎn)換特性測試

此項(xiàng)主要測試由逆變器供電轉(zhuǎn)換到市電供電或由市電供電轉(zhuǎn)換到逆變器供 電時(shí)的轉(zhuǎn)換特性。測試時(shí)需有存儲示波器和能模擬市電變化的調(diào)壓器。

轉(zhuǎn)換試驗(yàn)要在100％負(fù)載下進(jìn)行，特別是由市電轉(zhuǎn)換到UPS上時(shí)，相當(dāng)于UPS的逆變器突然加載，輸出波形可能在1～2周期內(nèi)有±10%的變化。切換時(shí)間就是負(fù)載的斷電時(shí)間。此項(xiàng)測試是檢測轉(zhuǎn)換時(shí)供電有無斷點(diǎn)，如有斷點(diǎn)，且斷點(diǎn)超過20ms就會造成信號丟失。在線式UPS一般不會有斷點(diǎn)，但其波形幅值會有瞬時(shí)變化，要求在半周期內(nèi)消失。另外，因?yàn)閁PS在市電正常時(shí)，逆變器工作頻率是跟蹤市電頻率的，一旦市電中斷，逆變器頻率完全由控制電路的本機(jī)振蕩器來控制，這一突然變化是隨機(jī)性的，它與市電中斷前的瞬間狀態(tài)和本機(jī)振蕩器的狀態(tài)有關(guān)，這種頻率控制的瞬態(tài)變化，可能造成輸出頻率變化達(dá)30％，很多負(fù)載無法適應(yīng)這一變化。

二、穩(wěn)態(tài)測試

所謂穩(wěn)態(tài)測試是指設(shè)備進(jìn)入“系統(tǒng)正?！睜顟B(tài)時(shí)的測試，一般可測波形、頻率和電壓。1.波形：

一般是在空載和滿載狀態(tài)時(shí)，觀測波形是否正常，用失真度測量儀，測量輸出電壓波形的失真度。在正常工作條件下，接電阻性負(fù)載，用失真度測量儀測量輸出電壓波形總諧波相對含量，應(yīng)符合產(chǎn)品規(guī)定的要求，一般小于5％。2.頻率：

一般可用示波器觀測輸出電壓的頻率和用“電源擾動分析儀”進(jìn)行測量。目前UPS的輸出電壓頻 率一般都能滿足要求。但當(dāng)UPS的頻率電路，本機(jī)振蕩器不夠精確時(shí)，也有可能在市電頻率不穩(wěn)定時(shí)，UPS輸出電壓的頻率也跟著變化。UPS輸出頻率的精度一般在與市電同步時(shí)，能達(dá)到±0．2％。3.輸出電壓

UPS的輸出電壓可以通過以下方法進(jìn)行測試判斷：

(1)當(dāng)輸入電壓為額定電壓的90％，而輸出負(fù)載為100％或輸入電壓為額定電壓的110％，輸出負(fù)載為0時(shí)，其輸出電壓應(yīng)保持在額定值±3％的范圍內(nèi)。(2)當(dāng)輸入電壓為額定電壓的90％或110％時(shí)，輸出電壓一相為空載，另外兩相為100％額定負(fù)載或者兩相為空載，另一相為100％負(fù)載時(shí)，其輸出電壓應(yīng)保持在額定值±3％的范圍內(nèi)，其相位差應(yīng)保持在4°范圍內(nèi)。

要在不平衡負(fù)載情況下，使負(fù)載電壓的幅值和相位，保持在允許范圍內(nèi)，逆變器的設(shè)計(jì)就必須做到每相都能單獨(dú)調(diào)整。在對每一相電壓的幅值和相位分別控制的情況下，可以做到三相負(fù)載電壓始終是對稱的。有的UPS不是每相都能單獨(dú)調(diào)整，所以，當(dāng)接單相負(fù)載時(shí)，輸出電壓就會出現(xiàn)明顯的不平衡。對于這類UPS，就不能進(jìn)行此種測試，使用時(shí)，也必須使三相負(fù)載盡量平衡。

另外，上述的不平衡負(fù)載一相為空載，另外兩相為額定負(fù)載或者兩相為空載，另一相為額定負(fù)載的條件較為嚴(yán)酷，有的機(jī)器是在不平衡負(fù)載為兩相為額定負(fù)載，另一相為70%的額定負(fù)載或者一相為額定負(fù)載，另兩相為70％的額定負(fù)載條件下來測試輸出電壓（各相電壓，線電壓）的穩(wěn)壓精度和三相輸出不平衡度。(3)當(dāng)UPS逆變器的輸入直流電壓變化土15％，輸出負(fù)載為0％—100％變化時(shí)，其輸出電壓值應(yīng)保 持在額定電壓值±3％范圍內(nèi)。這一指標(biāo)表面上與前面所述指標(biāo)重復(fù)，但實(shí)際上它比前面的指標(biāo)要求更高。這是因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)的輸人信號在大范圍內(nèi)變化時(shí)，表現(xiàn)出明顯的非線性特性，要使輸出電壓不超出允許范圍，對電路要求就更高了。3.效率

UPS的效率可以通過測量UPS的輸出功率與輸入功率求得。UPS的效率主要決定于逆變器的設(shè)計(jì)。大多數(shù)UPS只有在50％—100％負(fù)載時(shí)才有比較高的效率，當(dāng)?shù)陀?0％負(fù)載時(shí)，其效率就急劇下降。廠家提供的效率指標(biāo)也多是在額定直流電壓，額定負(fù)載(cosφ=0.8)條件下的效率。用戶選型時(shí)最好選取效率與輸出功率的關(guān)系曲線和直流電壓變化±15％時(shí)的效率。

效率等于輸出有功功率比輸入有功功率再乘以100％，輸入功率不包含蓄電池的充電功率。測試是在正常條件下，負(fù)載為100％或50％的阻性負(fù)載情況下測量。從經(jīng)濟(jì)角度講，機(jī)器的效率高，可以節(jié)省電費(fèi)，選用容量時(shí)，其裕量系數(shù)也可以減小些。

三、常規(guī)測試

1.過載測試

過載特性是用戶極為關(guān)心，也是衡量UPS電源的一項(xiàng)重要指標(biāo)。過載測試主要是檢驗(yàn)UPS整機(jī)的過載能力，保證即使運(yùn)行中出現(xiàn)過負(fù)荷現(xiàn)象時(shí)，UPS也能維持一定時(shí)間而不損壞設(shè)備。過載試驗(yàn)必須按設(shè)備指標(biāo)測試，并且要在25℃以內(nèi)的室溫下進(jìn)行。

2.輸入電壓過壓、欠壓保護(hù)測試

按設(shè)備指標(biāo)輸入電壓允許變化范圍進(jìn)行測試，一般UPS允許輸入電壓變化± 10％，當(dāng)輸入電壓超過此范圍時(shí)應(yīng)報(bào)警，并轉(zhuǎn)換到蓄電池供電，整流器自動關(guān)閉，當(dāng)輸入電壓恢復(fù)到額定允許范圍內(nèi)時(shí)，設(shè)備應(yīng)自動恢復(fù)運(yùn)行，即蓄電池自動解除，轉(zhuǎn)為由市電運(yùn)行。在蓄電池自動投入和解除的過程中，UPS輸出電源波形應(yīng)無變 化。

注意，此項(xiàng)測試一定要保證接線正確，特別是相序必須接對。另外，有的UPS在市電超出+10％范圍時(shí)，只有報(bào)警，而無蓄電池自動投入的性能，只有當(dāng)市電低于—10％范圍時(shí)，才有蓄電池自動投入的功能。而有的UPS則是在市電超出±10％范圍時(shí)，都有蓄電池自動投入的功能，測試時(shí)請注意這一點(diǎn)。3.放電測試

放電測試主要是檢驗(yàn)蓄電池的性能。放電試驗(yàn)時(shí)，一是要記錄放電時(shí)間；二是要觀測放電時(shí)的輸出電壓波形及放電保護(hù)值；三是要檢查是否有“落后”電池。放電試驗(yàn)前必須對蓄電池作連續(xù)24h的不間斷充電。

四、特殊測試

對于一臺UPS來說，進(jìn)行上述三項(xiàng)內(nèi)容的測試就可以了，但真正的驗(yàn)機(jī)及大批生產(chǎn)或訂貨是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還必須進(jìn)行專項(xiàng)測試。專項(xiàng)測試可用抽樣的方式進(jìn)行，其內(nèi)容有：

1.在額定負(fù)載為超前及滯后兩種情況下，觀測UPS輸出的穩(wěn)壓效果； 2.小負(fù)載條件下的效率測試。

在25％-35％的額定負(fù)載(滯后)條件下，質(zhì)量好的UPS，效率可超過80％； 3.頻繁操作試驗(yàn)。此項(xiàng)試驗(yàn)包括頻繁起動與頻繁轉(zhuǎn)換。

(1)頻繁起動的目的在于檢驗(yàn)?zāi)孀兤?、鎖相環(huán)、靜態(tài)開關(guān)和濾波電容的動態(tài)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。其方法是起動UPS，當(dāng)逆變器起動成功，有輸出電壓和電流，達(dá)到技術(shù)要求后，帶負(fù)載運(yùn)行。然后減去負(fù)載，停機(jī)，再起動UPS，這樣連續(xù)多次。(2)頻繁切換試驗(yàn)，主要是檢測轉(zhuǎn)換時(shí)供電有無斷點(diǎn)，在線式UPS是不應(yīng)該出現(xiàn)斷點(diǎn)的。

4.充電器的起動試驗(yàn)。

為了保護(hù)電池，避免充電器啟動時(shí)對電網(wǎng)的沖擊，一般UPS的充電器啟動，均有限流啟動功能，充電器由啟動到正常運(yùn)行的過渡過程，時(shí)間一般在10s以上，電流一般限定在電池容量的1/10。5.不帶電池加載試驗(yàn)。

UPS不帶電池時(shí)，UPS只具有穩(wěn)壓功能。不帶蓄電池情況下加負(fù)載，可以檢驗(yàn)整流器的動態(tài)性能。一般要求在20ms內(nèi)保證輸出電壓恢復(fù)到(100土1)％以內(nèi)。對于這一功能，不同UPS有不同的設(shè)計(jì)。6.高次諧波測試。

一般UPS的高次諧波分量總和小于5％，可用諧波分析儀來測試。良好的UPS能全部濾掉11次諧波以下的全部諧波，而且波形很穩(wěn)。選用UPS也應(yīng)盡量選用不含11次諧波以下諧波的UPS。7.輸出短路試驗(yàn)。

此種試驗(yàn)一般不予進(jìn)行，以防損壞UPS設(shè)備。這是因?yàn)橛械腢PS的輸出短路保護(hù)功能不夠完善。對于具有旁路電源的UPS，進(jìn)行輸出短路測試時(shí)，必須在斷開旁路電源的情況下進(jìn)行。否則當(dāng)輸出短路時(shí)，UPS會在限流的同時(shí)，將負(fù)載切人旁路電源，會燒斷旁路電源保險(xiǎn)絲來進(jìn)行保護(hù)。這樣，既看不出輸出短路保護(hù)的限流情況，還將燒毀旁路電源的保險(xiǎn)絲，是應(yīng)該避免的。注意事項(xiàng)

UPS的測試內(nèi)容還有很多項(xiàng)，如溫升保護(hù)性能試驗(yàn)、工作溫度試驗(yàn)、振動試驗(yàn)、同步跟蹤試驗(yàn)、耐壓試驗(yàn)、蓄電池再充電試驗(yàn)、高溫、高濕試驗(yàn)及可靠性試驗(yàn)、不同性質(zhì)的負(fù)載試驗(yàn)等等。作為一個(gè)產(chǎn)品正式生產(chǎn)，尤其是批量生產(chǎn)時(shí)，上述所有測試都有必要。但作為用戶的鑒定和驗(yàn)收，則沒有必要，也不可能做如此全面的測試。一般有靜態(tài)測試，動態(tài)測試，放電測試就可以了。

第五篇：UPS不間斷電源的工作方式

UPS不間斷電源的工作方式

1、正常運(yùn)行方式

不斷電系統(tǒng)的供電原理是當(dāng)市電正常時(shí)，機(jī)器會將市電的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，而后對電池充電，以備電力中斷時(shí)使用；這里跟各位強(qiáng)調(diào)的是不斷電系統(tǒng)并不是停電時(shí)才會動作，像是遇到電壓過低或過高、瞬間突波等，足以影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的電力品質(zhì)時(shí)，不斷電系統(tǒng)均會動作，提供設(shè)備穩(wěn)定且干凈的電力。

當(dāng)市電正常供電時(shí)，市電經(jīng)濾波回路后，分為兩個(gè)回路同時(shí)動作，其一是經(jīng)由充電回路對電池組充電，另一個(gè)則是經(jīng)整流回路，作為逆變器的輸入，再經(jīng)過逆變器的轉(zhuǎn)換提供電力給負(fù)載使用；由此可知，在線式不斷電系統(tǒng)的輸出完全由逆變器來供應(yīng)，因此不論市電電力品質(zhì)如何，其輸出均是穩(wěn)定而不受任何影響。

2、電池工作方式

一旦市電發(fā)生異常時(shí)，將儲存于電池中的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，此時(shí)逆變器的輸入改由電池組來供應(yīng)，逆變器持續(xù)提供電力，供給負(fù)載繼續(xù)使用，達(dá)到不斷電的功能。UPS不間斷電源系統(tǒng)的電力來源是電池，而電池的容量是有限的，因此不斷電系統(tǒng)不會像市電一般無限制的供應(yīng)，所以不論多大容量的不斷電系統(tǒng)，在其滿載的的狀態(tài)下，其所供電的時(shí)間必定有限，若要延長放電時(shí)間，須購買長時(shí)間型不斷電系統(tǒng)。

3、旁路運(yùn)行方式

當(dāng)在線式UPS超載、旁路命令（手動或自動）、逆變器過熱或機(jī)器故障，UPS一般將逆變輸出轉(zhuǎn)為旁路輸出，即由市電直接供電。由于旁路時(shí)，UPS輸出頻率相位需與市電頻率相位相同，因而采用鎖相同步技術(shù)確保UPS輸出與市電同步。旁路開關(guān)雙向可控硅并聯(lián)工作方式，解決了旁路切換時(shí)間問題，真正做到了不間斷切換，控制電路復(fù)雜，一般應(yīng)用在中大功率UPS上。如果在過載時(shí)，必須人為減少負(fù)載，否則旁路短路器會自動切斷輸出。

4、旁路維護(hù)方式

當(dāng)UPS進(jìn)行檢修時(shí)，通過手動旁路保證負(fù)載設(shè)備的正常供電，當(dāng)維修操作完成后，重新啟動UPS，UPS 轉(zhuǎn)為正常運(yùn)行。極低的維護(hù)率，MTTR為15萬小時(shí)，極大地提高UPS不間斷電源可用性。