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1、UPS技术培训,UH11部分,1 什么是UPS 2 UPS的功能 3 常见UPS种类介绍 4 UPS基本原理 5 UPS技术指标 6 UPS相关技术,主要内容,什么是UPS,UPS Uninterrupted Power System 利用电池化学能作为后备能量，在市电断电等电网故障时，不间断地为用户设备提供（交流）电能的一种能量转换装置。,用户设备,蓄电池,市电或燃油发电机,UPS主机,UPS的应用方向,高频噪音干扰,“切换瞬变”尖峰,纯净稳定的正弦波,“振铃式”瞬态干扰,电压下陷,电压上涌,“换相失真”干扰,市电停电,频率不稳,目前UPS的功能除连续供电外，下面是考虑使用UPS的主要因素。
2、,为什么用UPS？电网问题,1、不停电功能 解决电网停电问题2、交流稳压功能 解决网压剧烈波动问题3、净化功能 解决电网与电源污染问题4、管理功能 解决交流动力维护问题,UPS的四大功能,为什么需要UPS,UPS种类,按工作原理不同，UPS分为：离线式（后备式UPS、互动式UPS）在线式UPS 按供电体系不同，UPS分为：单进单出UPS 三进单出UPS 三进三出UPS按输出功率不同，UPS分为：微型 100kVA,按电池位置不同，UPS分为：电池内置式UPS（标准机型）电池外置式UPS（长延时机型）按多机运行方式不同，UPS分为：串联热备份UPS（用于中小功率机器）交替串联热备份UPS（中小U
3、PS)直接并联UPS(用于中大功率）,UPS种类,UPS种类,按变压器特点不同，UPS分为：高频UPS（高频机）工频UPS（工频机）按输出波形不同，UPS分为：方波输出UPS 阶梯波（准正弦波）UPS 正弦波输出UPS,UPS的基本原理,后备式UPS运行原理有市电时，市电通过开关后直接供给负载，逆变器不工作；另外，市电通过充电器给电池充电。停电后，启动逆变器，把电池储存的能量通过逆变器和开关供给负载。,充电器,逆变器,市电,负载,电池组,功率等级0.25-2KVA左右,互动式UPS运行原理在线互动UPS与后备式比，主要区别在于：逆变器与充电器合二为一；输出通过变压器的抽头跳变，实现分段稳压,U
4、PS的基本原理,市电,双向,变换器,电池组,负载,市电正常/整流停电/逆变,264-276V,150-175V,150-264V,功率等级0.7-20KVA左右,在线式UPS运行原理不管电网电压是否正常，负载所用的交流电压都要经过逆变电路，即逆变电路始终处于工作状态。,UPS的基本原理,功率等级0.7-1500KVA左右,UPS的基本原理,功率等级10-480KVA左右,负载,主变换器,电池组,Delta变换器,175264V,220410V,补偿变压器,Delta变换UPS运行原理Delta变换器和补偿变压器实现稳压功能，主变换器是双向变换器。不能稳定频率。,四种UPS的比较,UPS的基本原
5、理,输入特性：1、输入电压范围 输入电压范围宽可减小电池放电机会，延长电池寿命。2、输入功率因数 功率因数低，输入无功功率大，谐波电流污染电网，影响干扰其它设备。3、主电源频率允许范围。4、输入电流谐波分量。（PFC、6/12脉冲变压器）,UPS主要技术参数,输出特性：1、静态稳定度。大型为1%，中小型为2%。2、输出瞬态特性。大型5%，中小型8%。3、输出过载能力。（如：过载125%5MIN;150%10S)4、输出功率因数。（0.6、0.7、0.8）5、输出电压谐波失真度。典型3%以内。,VA（伏安）与W（瓦特）的区别VA-视在功率W-有功功率UPS容量单位-VA 负载容量单位-W、VA注
6、意：对UPS而言，输出功率因数并不是越高越好。VA（伏安）与W（瓦特）的换算关系典型计算机负载：功率因素0.6-0.7,UPS主要技术参数,UPS新技术,2、UPS冗余技术交替串联热备份技术单机/并机软件硬件兼容技术分散式直接并联技术数字并联技术,3、UPS防护技术专业防雷技术 集中式风道技术瞬态短路电流限定技术,5、绿色电源技术功率因数校正技术12脉冲整流技术 隔离变压器技术电磁兼容技术,UPS新技术,6、电池自动管理技术均浮充转换和温度补偿电池放电终止电压自动调节市电和电池联合供电技术电池容量检测和寿命预估技术电池自动巡检技术,7、网络监控技术中文视窗技术多数量UPS监控安全监控技术 多协
7、议、跨平台监控技术,UPS新技术,电池结构,电池工作原理,化学能,电能,电池均浮充管理,1、均充限流：0.1C2、浮充转均充：0.05C 均充转浮充：0.01C,电池充放电管理功能,T1为恒压均充阶段，T2为浮充阶段，T3为电池逆变供电阶段，T4为限流均充阶段,放电特性,电池容量C20,C20：按0.05C20大小电流放电20小时所放出的容量,100AH电池按5A放电可放20小时,电池电压,UPS电池与通信用电池比较,UPS后备电池常用计算方法,常用电池容量计算方法：,负载容量,（,VA,）输出功率因数,放电电流,电池电压,（,V,）逆变效率,K,为放电系数，工程上常采用的放电系数与时间的关系
8、如下表。,电池容量K放电电流T,UPS后备电池常用计算方法查曲线,主要内容,UH11系列家谱UH11系列外观UH11系列基本原理UH11系列内部结构UH11系列使用、安装要点UH11系列维护要点UH11系列故障处理指导,UH11系列,UH11-0010（L）BUH11-0020（L）BUH11-0030（L）BUH11-0060（L）BUH11-0100（L）UH11-0010LC（边际网1KVA)UH11-0020LC（边际网2KVA),主要内容,UH11系列家谱UH11系列外观UH11系列基本原理UH11系列内部结构UH11系列使用、安装要点UH11系列维护要点UH11系列故障处理,UH1
9、11KVA外观,标准机（内置电池）UH11-0010B,长延时（外置电池）UH11-0010LB,UH111KVA外观,UH112KVA/3KVA外观,UH11-0020BUH11-0020LBUH11-0030BUH11-0030LB,UH112KVA/3KVA外观,UH116KVA外观,UH11-0060BUH11-0060LB,UH1110KVA外观,UH11-0100UH11-0100L,主要内容,UH11系列家谱UH11系列外观UH11系列基本原理UH11系列内部结构UH11系列使用、安装要点UH11系列维护要点UH11系列故障处理,市电逆变,电池逆变,市电旁路,停电、市电超限,市电
10、恢复正常,1、开机2、负载恢复正常3、设备故障排除,1、负载超载、2、设备故障 3、关机,在线式UPS的状态切换逻辑,UH111KVA原理框图,整流PFC,半桥逆变,切换开关,电池升压,充电器,扩展充电器,负载,市电,输入保险,自动旁路,UH112KVA/3KVA原理框图,整流/PFC,逆变,充电器,电池组,输入EMI,输出EMI,负载,市电,维修开关,旁路输入空开,市电输入空开,切换开关,UH116KVA/10KVA原理框图,220V,380V,220V,内部结构1KVA,UHA1S21M1板电路组成一,内部结构1KVA,UHA1S21M1板电路组成二,内部结构1KVA,面板含义说明,内部结
11、构 2KVA/3KVA,UHS1S21M1板（新版）分布一,内部结构 2KVA/3KVA,2KVA主功率板侧,内部结构 2KVA/3KVA,2KVA/3KVA标机电池侧,内部结构 2KVA/3KVA,2KVA/3KVA面板含义说明,主要内容,UH11系列家谱UH11系列外观UH11系列基本原理UH11系列内部结构UH11系列使用、安装要点UH11系列维护要点UH11系列故障处理,10A,地线,零线,火线,插座中内置保险,安装/使用要点1KVA安装,UH11-1kVA：1、确认电池电压、正负、市电电压、零火线等无误；2、插上电池插头、（合上电池箱上的电池空 开）将电池电加到设备上；3、插上市电插
12、头，将市电加到设备上，设备 随即开机自检，工作于“市电旁路”；4、按开机键 1秒钟，设备即转到“市电逆变”的正常工作状态。,1、操作,注意：1kVA机器无电池防接反功能！,安装/使用要点1KVA安装,8/10节电池,16A,地线,零线,火线,安装/使用要点2KVA/3KVA安装,1、确认电池电压、正负、市 电电压、零火线等无误；2、插上电池插头、（合上电池箱上的电池空开）将电池电加到设备上；3、插上市电插头，合上市电输入空开将市电加到设备上，设备随即开机自检，并工作于“市电旁路”；4、按开机键 1秒钟，设备即转到“市电逆变”的正常工作状态。,注意：必须先加上电池，才有电池防接反功能！,安装/使
13、用要点2KVA/3KVA安装,操作：,1、零火不能接反高频UPS的内部零线是直通的接反后输出零地电压Ung输入电压Ui输出火地电压UlgUngUln在输入超限、电池逆变或转换过程中，Uln的频率或相位于输入电压不一致。Ulg的最大幅值输入电压输出电压。,安装/使用要点,2、电池防接反保护2K及以上有电池防接反保护电路，1K的没有；标机和长机都是；电池防接反只在正确操作顺序下有效。正确的使用是：先合电池,安装/使用要点,3、旁路超限不能开机旁路超限指：电压超过253，或频率超过10%；现象：加市电后，市电灯亮，旁路灯不亮，没有输出按开机键没有反应原因：为保护负载，UPS在旁路超限情况下不开通旁路
14、。处理方法：先用电池启动，然后加入市电，就自动切换到市电逆变,安装/使用要点,4、电池配置与充电电流UPS内部的充电能力是一定的过小的电池会导致过充过大的电池会导致充电不足正常电池配置范围1KVA：38AH200AH2-10KVA：24AH130AH不在此范围需调整充电器配置,安装/使用要点,6、后接电池报故障和消除方法现象：先加市电，后加电池，报电池故障原因：加市电后，UPS进行自检，这时发现没有电池；后加电池后，UPS已经不检查电池。解决方法：断开市电，再加市电；或按开机键4秒以上，让系统再检查一次电池。,安装/使用要点,7、正确的工作状态正确的工作状态如图不是该工作状态应检查原因,安装/
15、使用要点,8、不宜频繁带载开关机UPS的故障多发期是开机或关机时，这时存在旁路与逆变的环流带载开关机对内部功率器件是一个很大的冲击，易导致故障发生,安装/使用要点,主要内容,UH11系列家谱UH11系列外观UH11系列基本原理UH11系列内部结构UH11系列使用、安装要点UH11系列维护要点UH11系列故障处理指导,1、易损件日常维护：易损件日常维护；环境检查；UPS状态检查。主要易损件：风扇、防雷器风扇，定期检查UPS风扇运转情况，是否有风从背板吹出，对温度高的地方尤其重要；防雷器，检查防雷箱指示状态、防雷器外形是否正常，是否失效，接触是否良好。,UH11系列维护要点UPS的日常维护,2、环
16、境检查1）观察机房的空调运行是否正常，机房温度是否较高，如果温度超过40度，请立即设法解决；2）观察机房是否潮湿，如果湿度超过90%，或身体明显感觉到湿度大，应启动抽湿设备；3）观察机房的灰尘等情况，如果有不利于安全运行的因素，应及时排除；4）检查交流供电情况，看是否有超压超频的迹象。,UH11系列维护要点UPS的日常维护,1、定期例行安全维护水浸检查 防锈检查电气检查 电气性能检查2、定期例行功能、性能维护根据厂家的用户手册，对系统性能、功能测试，看系统是否可正常工作，检查外电池组的电池电压。,UH11系列维护要点定期例行维护,（1）、“市电逆变”和“市电旁路”的切换：首先确认设备工作于“市
17、电逆变”，做好负载的数据备份等；再按“关机”键，使设备由“市电逆变”转到“市电旁路”；如果正常，再按“开机”键，使设备由“市电旁路”切回“市电逆变”；（2）、“市电逆变”和“电池逆变”的切换：首先确认设备工作于“市电逆变”；再切断设备的市电交流输入，观察设备能否切换到“电池逆变”；如果正常再加上市电，使设备切回到“市电逆变”。（3）、测量输出电压和频率和逐步加载。,3、功能验证的步骤,UH11系列维护要点定期例行维护,对电池放电检查一定要保证负载安全性的前提下进行。进行电池放电检查前，要确认电池已经充满，且负载量不低于UPS标称容量的30%。1)、自动检测 通过后台监控发出电池自检命令，进行自
18、检。2）手动检测 对于中小容量UPS，采用关断UPS交流输入电源，测量电池组端 电压与放电时间的曲线。测量每节电池端电压的变化，评估单节 电池的健康状况。,4、电池的放电检查,UH11系列维护要点定期例行维护,主要内容,UH11系列家谱UH11系列外观UH11系列基本原理UH11系列内部结构UH11系列使用、安装要点UH11系列维护要点UH11系列故障处理指导,UPS工作正常时：,上排LED 指示UPS工作状态，,下排LED指示UPS电池剩余容量或负载大小。,UPS故障状态时：,上排LED指示故障类型；,下排LED指示故障定位；,下排LED故障定位指示：,整流器故障,左边第1个绿灯闪烁,散热器
19、温度过高,左边第3个绿灯闪烁,辅助电源故障 左边第4个绿灯闪烁,输出短路故障,左边黄灯闪烁,上排LED故障类型指示：,市电灯闪烁 输入电压超限,电池灯闪烁 电池故障或充电器故障,UH11故障处理面板显示,1、对于新安装机器 可能原因：1、运输中野蛮装卸，造成内部板件插接松脱。1/2/3KVA的DSP板与主板插件脱出，重新上好后恢复。2、市电未接入 1/2/3KVA插头接触不良，或UPS上面的市电开关未合 3、对于6KVA以上机器，零线出现虚接或未接好。4、上电后，后面风扇转动（有风吹出），可能是显示板 线缆松脱造成。,UH11故障处理市电有机器无反映,UH11故障处理市电有机器无反映,2、对于
20、已安装运行的机器 可能原因：1、按开机键，工作于电池逆变方式，但市电灯不亮可能 输入保险损坏。2、按开机键，机器自检一下然后又关机。可能充电器损坏 电池容量低造成。3、按开机键无任何反映，可能辅助电源损坏。,UH11故障处理故障灯亮电池灯闪烁,可能原因：1、电池组未接或电池箱开关未合上。接入或合上电池开关，机器下电重新启动，恢复正常 2、开机顺序不对，先接电池再合市电空开。按开机键4秒以上，或机器下电，重新启动，恢复正常。3、机器充电板损坏或关闭。机器下电，按开机键可以启动到电池逆变方式，开市电 电池灯闪，确认充电板损坏。4、电池组电压过低或损坏。,UH11故障处理机器过温,1/2/3KVA现
21、象：故障灯亮、负载指示灯左数第三个亮 可能原因：1、风道堵塞，从后面感觉风量小，风较热吹出。清理风道，多灰尘地方。尤其6KVA散热器进风口。2、风扇停转或卡死。调整或更换风扇。3、温度继电器接触不良。插紧接触。,沿此方向轻松抽出,UH11故障处理报整流器故障,对于1/2/3KVA为：故障灯亮，下排电池/负载指示灯左数 第一个灯闪烁可能原因：1、电网过大扰动造成母线电压升高。下电重起动，如果恢复正常是干扰引起的。1KVA机器故障中占比例大。2、整流器损坏。机器下电，重新启动，现象如上，蜂鸣器长鸣 为整流器损坏。,UH11故障处理输出短路故障,对于1/2/3KVA为：故障灯亮，下排电池/负载指示灯
22、黄灯亮。可能原因：1、输出线路故障 拆除负载重起动，如果恢复正常是机器外部短路。逐个打开负载，当打开负载报故障，即是此负载短路 2、UPS内部故障 拆除负载上电，故障依旧是UPS输出内部短路。,UH11故障处理市电灯闪烁,可能原因：市电范围超限：电压幅值超限或频率超限。如果机器工作于逆变方式，输入电压超限将切换在电池逆变方式。如果机器工作于旁路方式，输入电压超限将使输出断电。,UH11故障处理机器上市电无反应,UH11故障处理电池、充电器故障,UH11故障处理机内过热,UH11故障处理有市电，工作于电池模式,UH11故障处理输出短路故障,UH11故障处理面板无显示，风扇转,UH11故障处理其他故障,UPS系统结构,监控平台也是UPS的最重要组成部分之一,UPS监控,监控的功能：1、实时了解和控制UPS的运行状态,2、通过故障报告及时对UPS进行维护；3、市电异常、电池电压低时，对计算机、网络设备提供安全关机保护；4、能在LAN、WAN及Internet上运行5、具有保密性和安全性,UPS监控系统组成,UPS网络监控系统智能UPS网络监控软件网络监控软件含以下三部分：SNMP卡监控台软件安全关机程序,UPS监控组网,监控界面组态图,监控界面状态图,监控界面历史事件、控制、数据查询,事件处理功能,谢谢大家,
