UPS常见故障及处理方法.ppt

第 2 节UPS的常见故障及处理方法 确立UPS应用中的 系统工程 概念 在负载供电故障中 50 70 是由于配电系统中其它环节和设备的质量问题 安装问题 人为操作和维护问题引起的 或者由于这些问题而诱发UPS产生误动作乃至发生故障 UPS设备仅仅是涉及供电系统可用性问题的因素之一 仅仅提高UPS设备的可靠性 是不能从根本上解决整个供电系统的安全性和可靠性的 设备的预防性维护是避免故障发生 扩大 漫延的手段 为设备维护保留适当的时间 前言 检查输入断路器的整定是否正确 物理检查 断路器 检查输入断路器的整定是否正确 上下线断路器的过载整定Ir和短路整定Im取决于脱扣器类型 时间选择性必须要由有资质的人员来执行 因为脱扣前的时间延迟会增加下线 电缆 半导体 等等 的热应力 I2t 能量选择性不取决于脱扣器 而只取决于断路器框架电流 物理检查 断路器 典型故障 旁路超限的问题 UPS由发电机供电 引起频率或电压超限 市电电压超限 问题一 主输入与旁路共用同一路电 旁路电压报 超限 而整流器运行正常 问题二 旁路电压在容限范围以内 而旁路依然报 超限 旁路超限时的影响 UPS的切换 不同步 将引起负载供电的中断 此时 应注意避免负载的冲击 例如 启动 扫描 打印等 接地 了解UPS上线 下线的接地制式 检测零地电压 零地电压取决于供电系统 UPS自身不能调整 典型故障UPS输出端零地电压偏高 2V GB50174 2008 由于零线开路可能导致的负载输入电源模块烧毁 在UPS维护测试过程中应特别注意零线的连接状态 G5K接地系统 接地 在电力系统中 零地电压高的主要原因有下面四种 电源系统零地电压本身就高 或零线 地线本身的阻抗较高 这样即使接地电阻较小 也不能代表零地电压就一定小 IT负载严重的不平衡 负载电流中的H3次谐波较大 造成中性线谐波电流等幅增大 零地电压还与电源系统传输阻抗有关 布线 配电的距离 电缆的选择 接地系统的设计等 UPS内部组件的检测 将负载不间断地切换至由维修旁路供电 UPS完全下电后进行检查 是否有过热现象 金属部分是否氧化 检查不同的模块之间 电路板之间的连接 采样线 扁平电缆等的连接 检查变压器 电抗器和电解电容的外观 检查功率连线的连接是否牢靠 避免接触不良引起的电缆局部过热损坏甚至UPS宕机 在不能停电检查的情况下 应使用红外线探测仪测量连接温度 UPS内部组件的检测 UPS电缆连接方面的隐患 真实案例 电池组检查 绝缘 电池架 柜应做可靠的安全接地 断开电池断路器 分别测量电池正负极与电池柜 架 的金属支架之间的电压 断开电池开关后电池组悬浮 对地电压没有准确的数值 如果有固定或稳定的电压 则有可能是漏液或某处接地 电池的参数 例如 品牌 xxxxxx后备时间 10mn类型 12 100容量 100Ah电池只数 2x36调试时间 1 15 07 00 1 指整组电池的最初安装时间注意电池的寿命以及显示屏上的电池后备时间 电池电压的测量 检测电池单体数量是否与充电电压 直流母线电压 相匹配 合适的浮充电压 通过逆变器向负载供电的要求 在进行电池电压测量时应确保 对于后备时间为10分钟的电池至少应充电5个小时以上 对于后备时间为30分钟的电池至少应充电8个小时以上 查找有问题的电池 用专用测量仪器测量电池的内阻24Ah 小于12毫欧 65Ah 小于8毫欧 使用放电器测量每块电池放电时的端电压小于9V 电池损坏 1 65Vx6 9 9V 测量电池端电压前提 充电器正常运行 并假定充电器的电压是正确的 测量每块电池的电压U计算相对电压差 U Un Un如果相对电压差 12 则该电池可能异常 20 则认为损坏 放电测试 电池放电曲线 通常为恒功率放电 预报警电压 可调 终止电压 固定 1后备时间 335V 到423V 463V t Ubat 放电测试 电池放电测试应当在确保负载安全的前提下进行已经用内阻仪或放电器对电池进行了检测 或使用G5KUPS自带的电池自动检测功能 使用要点 断开UPS主路输入断路器Q1进行日常电池放电维护 进行电池放电测试同时也测试了以下内容 带载充电测试 获得较为准确的实际后备时间 放电测试 当实际负载 SL 小于UPS的额定负载 SN 时 电池实际后备时间 TS 可以按以下规则进行粗略的估算 TN为额定电池后备时间 当SL 3 4SN时 TS 1 6TN当SL SN 2时 TS 2 5TN当SL SN 3时 TS 3 0TN为了防止损坏电池 电池最长放电时间不超过额定后备时间的3倍 市电停电 逆变器停止 电池断路器断开 3t 3t 2h t 充电检测 充电电流限流为0 1C10 避免电池大电流充电 避免在高温下进行浮充电 温度补偿可以避免热失控 错误的观点 充电电压越高越好 免维护电池不用维护 335V 0 1C 423V 463V 0 t 10 U I U I 恒流充电 恒压充电 浮充电 电池的使用中注意的问题 正确的维护是延长电池使用寿命的重要因素 电池的维护 定期充放电 新电池4次 年 以后每年增加2次 定期检查电池以及电池室的状态 温度 通风等 当电池寿命快到期时 应提早作好更换所有电池的准备 寿命已过期的电池应当及时更换 不同的电池 容量 品牌 参数 不能混合使用 并且各组电池所处的环境温度应尽可能一致 电池的并联组数应限制在4组 最多不超过6组 典型故障 市电中断 负载供电也中断 电池损坏UPS输入电压长期过低或频繁停电 充不满 电池连接不牢固电池后备时间不够 电池性能受损 长期不放电 电池寿命将到期线路大于20米 阻抗大 损耗大 UPS并联运行时应注意的问题 并机的类型及条件 清楚识别 避免人为误操作 环流和负载均分 5 In 其他典型故障 存储性故障报警UPS运行正常 但显示屏或指示灯有报警 人为故障UPS输入相序接反 导致输入保险熔断 电池维护时 操作不当引起短路或将正负极接反 未将UPS运行于正常模式 忘记闭合电池断路器 未启动逆变器等 不按规程规定的步骤顺序启动或停止UPS 冷却风机使用寿命 与环境洁净程度有关 与正常维护有关 定期检查风机轴承温度 及时清除堵塞 部分风机与市电电压有关 过高的市电电压损坏风机 使用寿命终止的标志 5年强制性更换 风机更换费用 UPS主机价格的5 5年 其他典型故障 交 直流电容器使用寿命 随着使用时间的延续 等效串联电阻ESR上升 ESR上升到只得功率损耗P增大 其他典型故障 交 直流电容器使用寿命 功率损耗P增大导致内核温度Tc上升 使用寿命缩短 Tc Ta 环境温度 Tr 温升 Tr正比于功率损耗P 其他典型故障 Tr 10 15万小时 Tr 20 4 5万小时 Ta 45 时 交 直流电容器使用寿命 电流频率f增大导致的阻抗上升 可用容量下降 其他典型故障 交 直流电容器使用寿命 使用寿命终止的标志 突变失效 开路或短路 机械损坏 安全阀动作 顶盖开裂 性能变坏 内核温度Tc 105 85 产品 容量变化 10 ESR 2倍的初始值 阻抗Z 3倍的初始值 漏电流 安全限值 电容器更换费用 UPS主机价格的10 5年 其他典型故障 端面鼓胀 电容漏夜 UPS的维护 每日坚持每日巡视 记录UPS状态和主要电气参数 每季度电池定期充放电 活化电池 每年1 2次维护保养 每5年更换交直流电容 风扇等备件 根据实际情况更换电池 分布式冗余具有最佳的可维护性 通过STS形成分布式冗余结构 电子式静态切换开关STS 切换时间小于3毫秒 计算机负载允许10毫秒 应用场合 中大型数据中心为双电源负载供电的场合作用特点 避免供电系统中的单点故障防止负载端短路故障的扩散提高可维护性 UPS1故障或维修时 UPS1200kVA UPS2200kVA 50 50 UPS的维护 UPS的维护 因使用不当会造成UPS系统故障 由于使用问题直接或间接造成UPS系统故障占总故障的50 到70 当前技术先进的UPS和相应的供电系统在智能管理和通讯功能方面已经达到较高的水平 但在实际应用中 却远远没有发挥到较高的水平 用户已经认识到配置UPS系统的重要性 但做系统配置设计时 却只注意到了对UPS设备的选用和配置 而忽视对整个供电系统的科学设计和精心配置 系统中单点故障点多 影响了UPS设备的可靠性工作 提高UPS供电系统的维护水平是系统可用性的关键之一 在UPS系统的故障中 人为因素造成的故障占的比例很大 究其原因可归结为 维护人员对UPS的基本功能了解不够 维护人员对UPS的监控监测功能和信息显示通讯功能不熟悉 对UPS运行时的常规维护要求执行不严格 UPS的维护 因维护不当造成UPS系统故障 对监测信息和面板指示定义不清楚 或者对UPS电性