科华UPS电源维护操作手册

科华恒盛智慧电能领导者 科华 ups 电源1科华 UPS 电源维护操作手册科华恒盛智慧电能领导者 科华 ups 电源2目录 页码第一章 概述. 3第二章 UPS 设备工作原理和技术指标一、GU1000、GU1500 系列 UPS 基本工作原理 4二、GU1500 系列 UPS 技术指标.6三、配置一体化工作箱的 UPS 系统图 .6四、一体化蓄电池箱电池组、充电器与主机电气连接原理框图 .7五、一体化蓄电池箱 72V/5A 充电器技术指标 7第三章 UPS 设备基本面板图形 一、GU1000 系列面板结构 8二、GU1500 系列面板结构 10三、一体化蓄电池箱结构示意图 13第四章 UPS 设备操作步骤 一、UPS 开机注意事项 15 二、UPS 开机顺序 . 15三、UPS 关机顺序 . 15第五章 UPS 设备故障排查一、概述 16二、非 UPS 设备问题故障排查.16三、常见故障现象处理办法 17第六章 UPS 设备维护管理 一、UPS 设备维护措施 19二、UPS 维护基本流程 .20三、UPS 运行状态资料 .21四、UPS 维护注意事项. 22五、UPS 蓄电池维护注意事项 23科华恒盛智慧电能领导者 科华 ups 电源3第一章 概 述一、 随着移动通信市场的迅速发展，为适应通信网络发展的需求和节省通信投资成本，移动公司广泛采用了边际站设备。其中华为边际站数量占据了边际站设备很大的比例，而华为边际站配套的 UPS 设备大都采用漳州科华公司生产的 GU1000、 GU1500 系列 UPS，后备蓄电池一般采用户外型-72V/65Ah（或 72V/100Ah）蓄电池组，因此，做好科华 UPS 设备的维护工作尤为重要。二、 科华 GU1000、GU1500 系列 UPS 是正弦波在线式不间断电源，是专为无线通信系统基站设计的户外型不间断电源，其在设计、安装和功能方面具有以下几点特点：1、 整机设计方面，无论是 UPS 箱还是蓄电池箱，基本具备防尘、防水、隔热、防潮、防霉和防腐蚀等多种功能，可适用于恶劣环境条件的边远地区户外，环境适应能力较强。2、 安装结构较为灵活，UPS 可安装于墙壁上、电杆上、钢柱上和地面平台上，一体化蓄电池箱一般安装于地面或平台上。3、 UPS 设备具备的功能特点：（1） LED 显示结构，可显示 UPS 的输入市电状态、电池逆变状态、电池电压状态、UPS 故障等状态。（2） 具有输出过压保护、过流保护、电池欠压保护快速限流和短路保护等保护功能。4、 一体化蓄电池箱-72V/100Ah 配套的 72V/5A 充电器具有以下特点：（1） 输入交流与输出直流完全隔离。（2） 完全恒流限压充电器。（3） 具有均充、浮充自动转换、温度补偿、输入市电过压保护和风机自动管理等功能。第二章 UPS 设备工作原理和技术指标科华恒盛智慧电能领导者 科华 ups 电源4一、GU1000、GU1500 系列 UPS 基本工作原理1、GU1000、GU1500 系列工作原理框图2、GU1000、GU1500 系列 UPS 基本元器件功能介绍从 上图 可以看出，GU1000、GU1500 系列UPS 设备包括：AC-DC 变换器、充电器、DC-AC 逆变器、控制驱动电路、By Pass 旁路开关、DK 隔离二极管、电池组、LED 显示控制等，由于高性能UPS在干扰和动态相应特性方面有较高的要求，因此，需加大部件、器件的电压和电流冗余量，特别是选用目前最先进的功率器件IGBT，具有卓越的高温通态特性，从而更好地发挥UPS 的最佳性能。（1） AC-DC 变换：将电网来的交流电经自耦变压器降压、全波整流、滤波变为直流电压；供给逆变电路和充电器。AC-DC 输入有软启动电路，可避免开机时对电网的冲击。（2） 充电器：为一高频开关电源，限流恒压输出，当采用全密闭铅酸蓄电池时，充电器先恒流充电到一定电压后转浮充。（3） DC-AC 逆变电路：采用大功率IGBT 模块全桥逆变电路，具有很大的功率富余量，在输出动态范围内输出阻抗特别小，具有快速响应特性。由于采用高频调制限流技术，及快速短路保护技术，使逆变器无论是供电电压瞬变还是负载冲击或短路，均可安全可靠地工作。（4） 控制驱动电路：控制驱动电路是完成整机功能控制的核心，它除了提供检测、保护、同步以及各种开关和显示驱动信号外，还完成SPWM 正弦脉宽调制的控制，它由“自适应动态基准电压-电流两态电路”来完成，由于采用电压和电流的双重反馈, 极大地改善了逆变器的动态特性和稳定性。（5） By Pass 旁路开关：在发生超载和故障时起作用，输出为旁路状态此时市电经隔离变压器后，由旁路开关馈送给负载。在市电正常时，不旁路，确保负载的工作安全性。当故障消除后旁路开关恢复到逆变器输出状态。（6（ DK 隔离二极管：将电池组与直流主回路联接在一起。DK 二极管开关的主要优点是没有开关切换科华恒盛智慧电能领导者 科华 ups 电源5间断时间。3、GU1000、GU1500系列UPS 工作过程当市电正常时，DC-AC 逆变器由市电整流回路提供能量，输出稳定的220Vac 交流电压，同时充电器对电池组充电。当任何时候市电欠压或突然掉电，使得整流回路上的电压低于电池组端电压时，则由电池组通过DK 隔离二极管开关向直流回路馈送电能。DC-AC 逆变器直流供电电压可工作在约60Vdc180Vdc 这样宽的范围，因而允许市电输入150310Vac，从电网供电到电池供电没有切换时间。当电池能量即将耗尽时，UPS 发出告警信号，并在电池放电下限点停止逆变器工作，并自动立即断开电池组，UPS 处于等待启动状态，当市电恢复正常时，UPS 会自动重新开机启动，并对电池组充电。UPS 还具有过载保护功能，当发生超载（110%额定负载）时，转到旁路状态，并在负载恢复正常时自动返回。当发生严重超载（超过150%额定负载）时，UPS 立即停止逆变输出并转到旁路状态，此时前面空气开关也可能跳闸。消除故障后，只要合上开关，重新开机即开始恢复工作。二、GU1500系列UPS技术指标科华恒盛智慧电能领导者 科华 ups 电源6三、配置一体化工作箱的 UPS 系统图四、一体化蓄电池箱电池组、充电器与主机电气连接原理框图五、一体化蓄电池箱 72V/5A 充电器技术指标型 号指 标 72V/5A 充电器电压范围 （Vac） 150310输 入特 性 频率范围 （Hz） 4565AC UPSINOUT-48V/3A-48VPEPEPE 20V科华恒盛智慧电能领导者 科华 ups 电源7浮充电压 （VDC） 81.5输 出特 性 充电电流 （A） 5输入输出隔离功能 完全隔离防雷功能 有输出过压保护 有均充与浮充 自动转换告警功能 有风机管理 充电完成自动停止干接点通讯 充电器正常时干接点信号开路，异常时干接点 信号短路工作温度 () -4055储存温度 () -4070相对湿度 (RH) 10100% 无冷凝海拔 (m) 4000尺寸：长宽高 (mm)480 450 1200（一体化蓄电池箱）310 230 110（72V/5A 充电器）其它特性重量(Kg) 43.4 （一体化蓄电池箱）4.4 （72V/5A 充电器）第三章 UPS 设备基本面板图形一、GU1000 系列面板结构1、GU1000 系列外部结构科华恒盛智慧电能领导者 科华 ups 电源8GU10操 作 面 板FAULTLN 输 出 /OTP2Vac,5Hz4.A 输 入 /IUT2Vac,5Hz6A接 地 DUPS输 出 接 线 排市 电 输 入 接 线 排电 池 空 气 开 关市 电 空 气 开 关状 态 指 示 灯 ON 市 电PWER电 池BATYCB.IV. 四 芯 电 池 扩 展 接口 ， 接 驳 72Vdc电 池 组 “-”极四 芯 电 池 扩 展 接口 ， 接 驳电 池 组 +极电 池 状 态启 动 开 关通 信 接 口启 动 小 开 关 SRWICH(BT.)GNAL输 入 /IPU72VD,14ONFAULTINV.B.ACG10内 门 （ 取 下 接 线 排 盖 板 ） 输 入 /INPUT20Vac,5Hz6A 输 出 /OUT20Vac,5Hz4.AL接 地GD电 池BTERY市 电POW输 入 /INPUT72VDC,14AOSIGL RWH(B.)NSIGNAL1通 信 接 口 1SIGNAL12、GU1000 内部结构主控板电源驱动板IGBT模块主变压器自耦变压器输入控制板直流电容整流模块交流电容科华恒盛智慧电能领导者 科华 ups 电源9充电板二、GU1500 系列面板结构1、GU1500 系列外部结构科华恒盛智慧电能领导者 科华 ups 电源10科华恒盛智慧电能领导者 科华 ups 电源112、GU1500 内部结构科华恒盛智慧电能领导者 科华 ups 电源12三、一体化蓄电池箱结构示意图1、一体化蓄电池箱外形结构示意图充电板整流器自耦变压器主变压器熔断器IGBT模块电解电容电源驱动板输入滤波板科华恒盛智慧电能领导者 科华 ups 电源13遮阳罩 （取下遮阳罩） 吊环排气百页窗（双层防水）门板门锁（防盗）排气百页窗（双层防水）扎线勾地脚 进出线口（左右侧）图 （1） 图 （2）2、一体化蓄电池箱内部结构示意图充电器空开 充电器防水圈隔板电池挡铁防盗锁底部排气孔 接地柱安装孔地脚3、一体化蓄电池箱 72V/5A 充电器外形结构示意图充电器状态指示灯充电输出扩展口科华恒盛智慧电能领导者 科华 ups 电源14接线排盖板（接线时取下）4、一体化蓄电池箱充电器开关界面及 72V/5A 充电器面板示意图输出零线（至充电器 N） 充电电压输出指示灯，灯亮表示充电模块输出正常。输出火线（至充电器 L） 交流输入指示灯，灯亮充电模块交流输入正常。输入火线（至主机 L） 充电器输入 充电器告警信号 充电输出正极+输入零线（至主机 N） 充电输出负极-5、一体化蓄电池箱的电池组、72V/5A 充电器连线示意图第四章 UPS 设备操作步骤一、UPS开机注意事项科华恒盛智慧电能领导者 科华 ups 电源15为使UPS 能正常工作，开机前应确认下列事项：1、 输入和输出的安装检查无误；2、 UPS 前面空气开关、小开关是否置于“OFF”（关）位置上；3、 输入电源端接上额定的输入电源；4、 确认UPS 输出无短路且负载容量不能超过UPS 容量；5、 确认负载设备是否关闭；6、确认电池扩展线连接无误、电池电压是否正常。二、UPS 开机顺序1、 在确定上列事项无误后，应依下列方法开机：先合上面板上的市电空气开关、电池空气开关，置于“ON”（开）的位置上，后再打开启动小开关，置于“ON”（开）的位置上。UPS 将徐徐启动，“逆变”指示灯亮，延时后，UPS 转为逆变供电，此时完成开机，UPS 开始工作。注意：开机后检验UPS 的接线是否正确，可人工模拟市电掉电切换，电池逆变是否正常。2、 通常等UPS 启动进入稳定工作后，方可打开负载设备电源开关，先启动大功率设备，后启动小功率设备。某些设备启动电流很大，启动时有可能发生过载保护动作（如旁路动作）。这时最好将这类设备先于其它设备启动。3、 当无市电时需要开机，需先开启“电池空气开关”及“启动小开关”，将其置于“ ON”（开）的位置上，然后按下“电池状态启动开关”，UPS 才能工作。一般情况下，不要使用此方法开机，防止电池电能被放光。4、 UPS一体化蓄电池箱开机：待UPS主机正常工作后，合上充电器空气开关，充电器即开始工作。三、UPS 关机顺序关机前请先将通信设备关闭，然后关闭UPS 操作面板上的启动小开关，置于“OFF”（关）位置上，再断开面板上的电池空气开关、市电空气开关，置于“OFF”（关）位置上。第五章 UPS 设备故障排查一、概述当一个故障发生时，首先寻找明显的损坏，设法找出故障是由于系统本身还是由于外部环境（如温科华恒盛智慧电能领导者 科华 ups 电源16度、湿度及负载）造成的。在断定你的UPS 系统损坏之前，总是要检查这些外部的因素。二、非UPS设备问题故障排查三、 常见故障现象处理办法1、常见故障现象处理表（1）科华恒盛智慧电能领导者 科华 ups 电源172、常见故障现象处理表（2）序号 故障现象 初步判定 可能原因分析、判断参考 处理方法重启正常，则可能偶然因素导致死机，此时旁路供电。关 UPS，接负载重启。1UPS 有输出 ，但故障灯亮先断开负载，关断UPS 后重新启动重启失败，则 UPS 故障。 应急供电，联系科华公司服务。调查之前市电是否停电市电停电时间长导致电池放电至保护。UPS 指示灯全部不亮（若此时市电恢复则 UPS 可自行启） 。不需处理，必要时可启动油机供电。启动正常，则可能负载过载或短路造成 UPS 保护。查找负载的短路点或检查负载容量，消除负载问题，然后重新启动UPS。2UPS 无输出（测量UPS 输出接线端子无交流电压）断开负载，关断 UPS重新启动 重启失败，则 UPS 故障。 将面板上的黑色小开关置于 OFF，使旁路供电，联系科华公司服务。检查市电和电池有接入UPS。UPS 的输入、输出接线接触不良或接错。接错可能有：接线松动、UPS 输出与市电短接、输出零火线短接、两台 UPS 的输出短接、一台 UPS 的输出接到另一台 UPS 的输入端。纠正出错之处。启动正常，怀疑市电没有接入或充电器异常。可测量 UPS 的输入接线端子及充电电压。必要时联系科华公司服务。3无法开机（开机无动静，面板灯不亮）按面板红色按钮启动失败，则 UPS 故障 将面板的黑色小开关置于 OFF，使旁路供电，联系科华公司服务。序号故障现象 初步判定 可能原因分析、判断参考 处理方法科华恒盛智慧电能领导者 科华 ups 电源18检查电池使用年限及正常时可供电时间电池如果已使用有一年半，则是正常情况的损坏。 （经常停电、充不饱又放电的电池易损坏）更换电池。放电之前一天是否市电停过电市电停电时间长，电池放过电，容量不足（建议充电 24 小时） 。重新充电，不需另行处理。4 电池供电时间短如果市电未停过电可能个别电池或整组电池有问题。 联系科华公司服务。检查面板两个空气开关和黑色小开关是否闭合电池未接入或黑色开关未合上，则电池不能供电。闭合相应开关。测量电池电压 断开市电输入后，瞬间电池电压立即下降超过 6V，则为电池故障 更换电池。检查电池线应有锁紧，极性正确。电池线接触不良或极性接反，电池不能供电。更正接线后重新启动UPS。5市电停电即无输出测量 UPS 的充电电压。断开电池组，测量充电电压应在82.50.5（均充）或 81.50.5（浮充）范围内。测量时应按红色按钮。如果没有充电电压，则充电器故障。联系科华公司服务检查 UPS 的输入接线，是否接触不良。输入接线接触不良（含零地线） 、有松动氧化的状况存在重新紧固接线后再启动UPS。检查市电电压和频率如果市电电压或频率超出允许范围（电压 150310V，频率 4555Hz） ，则UPS 转由电池供电。6有市电，UPS 提示市电断电（面板市电灯不亮）怀疑 UPS 有故障 联系科华公司服务。7接油机时，UPS 提示市电断电（面板市电灯不亮）检查接市电是否有此现象。如果接市电无此现象，则油机的电压、频率或波形有问题，常见的是频率偏低。可测量电压或频率验证。可尝试加大油机油门。第六章 UPS设备维护管理一、UPS设备维护措施正确的维护，包括预防性维护和补救性维护，是使UPS 能够进行最佳操作的关键，并且将确保设备有较长的使用寿命。预防维护包括经常执行的一些程序，这些程序用于预防系统发生故障以及能够得到最大运行效率，补救维护包括寻找系统的故障以便于有效维修。1、安全预防措施为了安全，成功地执行系统的维修，一定要遵科华恒盛智慧电能领导者 科华 ups 电源19守有关安全预防知识，必须使用必需的工具和测试设备，并且必须有合格的维修人员参与，要时刻注意下面的安全操作规程：（1） 必须时刻谨记在UPS 里存在危险电压，即使UPS 系统没有运行。（2） 确认UPS 操作和维修人员一定要熟悉本设备及本手册的内容。（3） 在操作UPS 时，不要戴金、银首饰如戒指、手表等。（4） 不要对安全操作程序想当然，如有疑问，请向熟悉设备的人员请教。（5） 时刻警惕在UPS 里存在危险电压，在进行维护、调整前要用电压表检查确保电源关断且处于安全状态。2、预防周期性维护下面描述了UPS预防维护步骤，当执行完这些步骤，将提高UPS 系统操作的效率和可靠性。（1） 保持环境卫生，避免对UPS 造成灰尘或化学污染。（2） 电缆接线：每半年都应检查输入、输出电缆接线端子一次，仔细查看，测量接触是否良好。（3） 定期检查散热孔排气的工作状态，防止被杂物堵住出风口。（4） 定期检查电池电压及UPS 的工作状态。3、UPS维护周期表二、UPS 维护基本流程周期 基站及光缆无人站月1.检查告警指示、显示功能。2.接地保护检查。3.检查继电器、断路器、风扇是否正常。4.检查防雷保护。5.检查接线端子的接触是否良好。6.检查开关、接触器件接触是否良好。年 1.核对性放电试验。2. 检查自动功能和自动旁路性能。发现问题现场确认获取信息初步判断科华恒盛智慧电能领导者 科华 ups 电源20注：（1）获取信息包括机型、SN 号（机型和 SN 号标识在机器背后的铭牌上） 、故障现象（UPS 有无异常响声，空开是否跳闸、UPS 有无输出电压等现象） 、指示灯状态。（2）应急措施包括 UPS 旁路供电、油机供电、电池组逆变供电、市电直接供电、用其它的 UPS代替供电等。（3）相关项目测试包含：A、断开负载，按操作顺序重新启动 UPS ；B、断开电池和负载，按操作顺序重新启动 UPS ；C、断开和接入市电，测试 UPS 的切换；D、断开电池组，测量 UPS 的充电电压；断开市电，测量电池电压的瞬间变化值；E、其它电压、频率等参数的测量。（4）通知科华公司处理时，应告知单位、地址、联系人、联系电话、机型、故障现象等。三、UPS 运行状态指南市电指示灯：绿色；灯亮表示市电输入正常，灯灭表示市电输入异常。逆变指示灯：绿色；灯亮表示逆变器工作正常，灯灭表示逆变器工作异常。欠压指示灯：红色；灯亮表示电池电压不足，灯灭表示电压正常。故障指示灯：红色；灯亮表示逆变器工作异常，灯灭表示逆变器工作正常。序号 指示灯状态 状态说明 相应方案1 +亮 UPS 处于正常工作状态，且市电输入正常。无需处理是相关项目测试问题解决决？相关记录结束采取相应的应急措施通知科华公司处理否科华恒盛智慧电能领导者 科华 ups 电源21（1）此时的市电电压或频率超出允许范围（电压 150310V，频率 4555Hz ，在 UPS 输入接线排上测量）正常现象，无需处理。若此状态持续时间过长，必要时可启动油机供电。2 仅亮 UPS处于电池放电状态。（2）此时的市电电压在150310V 且频率在 4555Hz 范围（在 UPS 输入接线排上测量）A、检查市电输入接线是否松动、脱落或接触不良，输入空开是否跳闸。B、重新启动 UPS。C、UPS 故障，联系科华公司。3 +亮 UPS 电池放电已接近保护点 A、如电池放电时间长，可不处理。B、检查电池是否损坏，直流输入线路接触是否良好。C、同序号 2 的处理方法。+亮 UPS 处于逆变保护状态4仅亮 UPS 处于逆变保护状态且输入市电中断A、 检查负载是否过载或短路。B、断开负载，重新启动 UPS。C、UPS 故障，联系科华公司。（1）面板黑色小开关未闭合（置于“OFF”位置） 。合上面板黑色小开关。（2）电池放电至欠压保护点。 A、电池已损坏，需更换电池。B、市电停电时间过长造成电池欠压，可不处理。C、输入交流、直流接线接触不良。D、UPS 充电器故障，联系科华公司。（3）UPS 输入空开跳闸 A、检查防雷器是否损坏。B、 合上空开，重新启动 UPS。C、 UPS 重启不成功则为 UPS 故障，联系科华公司。5 所有指示灯均不亮UPS已停止工作（4）UPS 主机故障 联系科华公司。注：在无市电状态下，启动UPS需要按面板上的红色按键。四、UPS 维护注意事项1、一体化 UPS 设备维护注意事项（1）如果监控系统发现 UPS 上报“逆变回路告警” ，则需要到现场对 UPS 以及外置充电模块进行检查；UPS 逆变回路失效或者外置充电模块失效都会上报这个告警；检查方式如下：A、确认 UPS 面板上的逆变指示灯科华恒盛智慧电能领导者 科华 ups 电源22（INV.）是否亮，如果不亮，说明 UPS 有问题，需要 UPS 厂家及时处理；B、如果有外置充电模块，检查充电模块面板的 OUTPUT 指示灯是否亮，如果灯灭，说明外置充电模块已经失效，需要及时进行维修；C、如果检查发现 UPS 和充电模块都是正常的，则说明可能是告警连接线可能有问题，需要检查告警连接线是否连接有松动或断开等问题； （2）发现蓄电池备电时间明显缩短时，除了要对蓄电池进行检测之外，还需要对 UPS 的充电能力进行检查：从面板上断开蓄电池和 UPS 连接，测试 UPS 充电电压是否为 82V 左右，如果发现充电电压低于 80V 或高于 84V，则说明 UPS 充电有问题，需要及时通知 UPS 厂家进行维修；2、外置充电模块维护注意事项定期（每季度）对外置充电模块进行现场检查，检查步骤：A、检查外置充电模块面板上的 AC、DC 指示灯是否常亮；有市电正常情况下， AC、DC 指示灯应常亮；B、 开外置充电模块直流输出和蓄电池的连接线，然后用完用表测试外置充电模块的输出电压，输出电压应该在 8083V 之间；C、 断开外置充电模块的告警信号线，确认连线正确，没有出现松动等问题。五、UPS 蓄电池维护注意事项1、存储时间电池安装前的存储时间（厂家发货之日至投入运行之日）不得超过 3 个月，具体要求为：A：应该放在 540干燥、通风、清洁的仓库内；B：应不受阳光直射，离热源应不小于 2m；C：应避免与有毒气体、有机溶剂接触；科华恒盛智慧电能领导者 科华 ups 电源23D：不得倒置及受撞击。 如果存储时间操作三个月，或存储条件不满足要求，蓄电池的容量和寿命将会缩短甚至失效。 2、