UPS电源系统的维护与管理.doc

铜仁职业技术学院毕业论文 第 1 页 共 23 页 1 铜仁职业技术学院铜仁职业技术学院 毕毕 业业 论论 文文 论文题目论文题目论文题目论文题目 UPSUPSUPS 电源系统的维护与管理电源系统的维护与管理电源系统的维护与管理电源系统的维护与管理 指导教师指导教师指导教师指导教师 xxxxxxxxx 毕业专业 毕业专业 毕业专业 毕业专业 计算机网络技术计算机网络技术计算机网络技术 毕业班级 毕业班级 毕业班级 毕业班级 083083083 高计网高计网高计网高计网 学生姓名 学生姓名 学生姓名 学生姓名 xxxxxxxxx 二二 一一一一 年年 四四 月月 八八 日日 铜仁职业技术学院毕业论文 第 1 页 共 23 页 2 目 录 第一章 引言 3 4 第二章 UPSUPSUPS 电源系统电源系统电源系统概述 4 2 1 UPSUPSUPS 电源系统电源系统电源系统现状 4 5 2 2 UPSUPSUPS 电源系统电源系统电源系统面临的挑战 5 6 2 3 UPSUPSUPS 电源系统电源系统电源系统的发展 6 7 第三章 UPS 电源系统的比较与选定 7 3 1UPS 电源系统的选定 7 8 3 2UPS 电源系统的比较 8 9 第四章 UPSUPSUPS 电源系统的管理与维护电源系统的管理与维护电源系统的管理与维护 9 4 1UPSUPSUPS 电源系统的管理电源系统的管理电源系统的管理 9 11 4 2UPSUPSUPS 电源系统的维护电源系统的维护电源系统的维护 11 12 参考文献 13 结束语 14 致谢 15 铜仁职业技术学院毕业论文 第 1 页 共 23 页 3 UPSUPSUPS 电源系统的维护与管理电源系统的维护与管理电源系统的维护与管理 摘要 摘要 随着 UPS 电源市场的不断发展 人们对 UPS 的需求有增无减 它 不仅给予了我们人类无穷帮助 还丰富了我们的生活 作为网络专业 的我们 更是感受深刻 在一些大型的公司 企业以及大的事业 行 政单位中 程控交换机 数据通讯处理系统 计算机 通信基站 安 防监控系统等设备在运行中要求交流供电系统不能停电 因此 为了 提高这些设备工作的可靠性和可维护性 很多公司 企业以及大的事 业 行政单位都对其配备了 UPS 电源系统 有了 UPS 电源系统 我们 可以及时的保存一些重要数据和正在工作中的文件 有了 UPS 电源系 统 我们的工作 学习 生活都不会被影响 因为 UPS 电源有电时可 以稳压保护电脑 停电后还可以继续为一些网络设备 服务器供电几 个小时 可以说现在大家的工作 学习 生活都和 UPS 电源息息相关 关键词 关键词 UPS 网络 公司 企业 计算机 通信 第一章第一章 引言引言 UPS 是不间断电源 Uninterruptible Power System 的英文简称 是能够提供持续 稳定 不间断的电源供应的重要外部设备 从原理 上来说 UPS 是一种集数字和模拟电路 自动控制逆变器与免维护贮能 装置于一体的电力电子设备 从功能上来说 UPS 可以在市电出现异常 时 有效地净化市电 还可以在市电突然中断时持续一定时间给电脑等 设备供电 使你能有充裕的时间应付 从用途上来说 随着信息化社会 的来临 UPS 广泛地应用于从信息采集 传送 处理 储存到应用的各 个环节 其重要性是随着信息应用重要性的日益提高而增加的 铜仁职业技术学院毕业论文 第 1 页 共 23 页 4 随着电源电压过高过低 断电 雷击尖峰 波形畸变 浪涌 频 率振荡 电压突变 频率漂移 电压跌落 脉冲干扰等 UPS 电源系统 已被广泛的应用于网吧 公司 企业 酒店 事业单位 行政单位以 及税务 民航 电信 网络 银行等系统 甚至个人 PC 上 本篇论文主要阐述了 UPS 电源系统的现状 发展以及将要面对的 挑战 UPS 电源系统的比较 选定以及管理和维护 主要内容如下 引 言 UPS 电源系统概述 UPS 电源系统的比较与选定 UPSUPSUPS 电源系统的电源系统的电源系统的 管理与维护管理与维护管理与维护 然后对本次论文做一个总结 第二章第二章 UPSUPS 电源系统概述电源系统概述 UPS Uninterruptible Power System 即不间断电源 是一种 含有储能装置 以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源 主要用于给单台计算机 计算机网络系统或其它电力电子设备提供不 间断的电力供应 当市电输入正常时 UPS 将市电稳压后供应给负载 使用 此时的 UPS 就是一台交流市电稳压器 同时它还向机内电池充 电 当市电中断 事故停电 时 UPS 立即将机内电池的电能 通过逆 变转换的方法向负载继续供应 220V 交流电 使负载维持正常工作并保 护负载软 硬件不受损坏 2 12 1 UPSUPS 电源系统现状电源系统现状 根据相关部门统计 2008 年国内信息设备用 UPS 电源销售额 28 1 亿元人民币 2009 年销售额 30 4 亿元人民币 工业动力 UPS 电源系统 年市场需求也近 30 亿元人民币 因此 现在我国 UPS 电源年市场需求 铜仁职业技术学院毕业论文 第 1 页 共 23 页 5 总容量在 50 60 亿元人民币 市场需求巨大 在 50 60 亿元的市场中 销售额超过 2 亿元的企业有 5 家 1 2 亿 元的企业有 5 家 5000 8000 万元左右的企业大约有 15 20 余家 2500 5000 万元左右的企业大约有 274 余家 500 2500 万元左右的企业大约 有 1380 余家 其它有 300 多家 其中大功率 UPS 电源市场的品牌格局 中 以销售额来衡量 厦门科华市场占有率居于本土品牌第一 科士达 市场占有率占据本土品牌第二 电信 金融等行业的采购规模与以前相比出现了稳步增长的趋势 由于这两个行业的硬件投资比重会逐渐减少 加上这两个行业的 UPS 电源保有率较高 因此其 UPS 电源需求增长不大 市场份额将逐渐下 降 相反 一些以往占市场比重不大的行业如制造业 交通业 能源 业等对 UPS 电源的需求呈现出了快速增长的势头 特别是制造业中的 中小企业的大规模崛起 更是成了带动 UPS 电源市场增长的新动力源 泉 2 2 UPSUPS 电源系统电源系统面临的挑战 由于 UPS 电源市场行业竞争激烈 原材料价格不断变化 成本也在 频繁地变更 按照标准成本规范来管理 无法适应市场竞争的需求 库存数量大 导致流动资金紧张 补充订货及相关信息管理由库存使 用者掌握 而库存供应者只是被动接受信息 响应周期长 库存积压 风险大 当企业选择大规模生产或者停止某些产品的生产时 无论从短期 还是长期看 这些都会直接影响到库存 同时对产品组合的管理手段 也会影响企业所提供的产品数量 产品部件的通用性会影响企业的灵 活性 然而需求量越多 安全库存的要求也就越高 从而导致了更多 铜仁职业技术学院毕业论文 第 1 页 共 23 页 6 的库存 企业管理制度没有形成规范化体系 企业管理制度规范化建设对 企业的作用和意义毋庸置疑 成功的企业在企业管理制度实施方面具 有共同的特点 那就是规范性的编制管理程序和规范性的执行实施程 序 而且是在不断的创新 优化过程中 循环升级式地提高管理制度 的编制质量和执行力 使制度成为保障企业高效运转的 制动器 在我们世界迈进信息时代之后 信息的安全问题已经被人们广泛 关注 因此 在这种时代背景中 UPS 的发展趋势引起业界的高度重视 是顺理成章的 UPS 的重要性也体现的淋漓尽致了 如何重点的进一步 开发 UPS 电源系统 我想我们的企业应该认真的加大投入 为了更好 的适应市场的发展 2 32 3 UPSUPS 电源系统的发展电源系统的发展 以电力电子学为核心技术的电源产业 随着 IT 产业 CI 产业 PC 机广泛应用而得到突飞猛进的发展 电源产业是各类高科技产业发展 的基础工业 所有的高精尖科技设备都需要电力电子电源系统技术的 配套和支持 随着电力电子技术的发展与综合利用 电源产业在航空 航天 宇航 舰船 自控自导 尖端武器 原子能 军队现代化以及 医学 通信 交通 运输 电力 电子 环保等领域得到空前的发展 和应用 几乎国民经济各行各业都与电力电子电源产业密不可分 近几年 境外主要电源供应商逐渐看好中国电力电子电源市场 纷纷把重点转向中国内地 在 UPS 电源产品方面有美国宝鑫 山特 科华 美国 APC 爱克赛 梅兰日兰 三菱等 在通信开关电源方面有 爱立信 西门子 美国的 Vicor 腾讯科技 朗讯 日本的新电元等 铜仁职业技术学院毕业论文 第 1 页 共 23 页 7 中国台湾地区的电源生产厂商也在内地设厂生产 如台达公司在东莞 上海 天津都设立了工厂 目前 跨国公司在国内电源市场占有主导地位 如 艾默生 E merson APC 梅兰日兰 伊顿爱克赛 新进入国内市场的有 荷兰海泰克 ActivePower 公司 施恩禧电气 S C 现在中国本土也 已形成一批超亿元的电源企业 如 中兴通讯 厦门科华 武汉洲际 烟台东方电子信息集团等 他们有较强的技术力量和开发能力 UPS 电 源技术也向着多功能 大功率 集成化的方向发展 其中 UPS 电源行 业中的厦门科华 冠军 科士达 易事特 捷益达等一批民营企业领 跑国内 UPS 市场 电力电子电源按产品名称分类主要有 第 1 类 开关电源 包含 AC DC 开关电源 DC DC 开关电源 充电器等 第 2 类 不间断电源 UPS 包含 ACUPS 和 DCUPS 等 第 3 类 逆变器 包含普通逆变器 LCD 背光逆变器 太阳能逆变器等 第 4 类 变频器 包含普通变频器 高压变频器等 第 5 类 其它如交流稳压电源 中频感应加热电源 高压电源 电力机车电源等 科技部近期设立了 2 亿元的电力电子项目专项资金 国家发改委 专门在近期发文启动专项课题 用于推进电力电子技术和产业的发展 包括应用装置的产业化 重点围绕节能 交通 电力 冶金等领域需 求 支持应用具有自主知识产权芯片和技术的电力电子装置 节能型 不间断电源和新型的电力优化装置显然就是典型的支持对象 所有能 源的应用 70 以上需要经过电力电子变换装置 然后再给负载 电力 电子电源是节能减排的有力手段 同时也是保证信息安全 工业自动 化的基石 例如 变频器的应用将使得电机性负载大幅度节能 不间 铜仁职业技术学院毕业论文 第 1 页 共 23 页 8 断电源 UPS 的应用将有效保证信息设备的可靠运行 工业化制造水平 的提升 开关整流器是所有网络 通信系统能源心脏 信息和工业自 动化水平的发展 与电力电子电源技术的发展紧密相关 第第 3 3 章章 UPSUPS 电源系统电源系统的比较与选定的比较与选定 3 3 1 1 UPSUPS 电源系统电源系统的选定的选定 UPS 电源系统的选定 首先要确定的是您用在什么服务器上 然后 就是您的设备是多大功率的 一般来讲普通 PC 机或工控机的功率在 200W 左右 苹果机在 300W 左右 选用被动后备式或在线互动式就基本 可以满足要求 条件好的也可选用双变换式 UPS 服务器 民航指挥系 统 医疗设备等精密设备要选用双变换式 UPS 其次应了解 UPS 的额定功率有两种表示方法 UPS 的输出功率一般 标为 VA 而我们实际使用的功率单位为 W 或 KW 两者的换算关系为 W PCOS W 为输出功率 单位为瓦 P 为 UPS 输出功率 单位为 VA COS 为输出功率因数 通常在 0 6 0 8 之间 配备时应根据负载 的功率来选用 UPS 为保证 UPS 的可靠运行 还应将 UPS 的输出功率留 有一定余量 3 3 2 2 UPSUPS 电源系统电源系统的的比较比较 UPS 电源系统的比较主要从两方面来着手 其一 UPS 的 集中式 与 分散式 的比较 如果需要配 UPS 的设备较多 您可以采用 集 中式 或 分散式 两种配备方式 所谓 集中式 就是用一台较大 功率的 UPS 负载所有设备 如果设备之间距离较远 还需要单独铺设 电线 大型数据中心 控制中心常采用这种方式 虽然便于管理 但 铜仁职业技术学院毕业论文 第 1 页 共 23 页 9 成本较高 分散式 配备方式是现在比较流行的一种配备方式 就是根据设备 的需要分别配备适合的 UPS 譬如对一个局域网的电源保护 可以采取 给服务器配备在线式 UPS 各个节点分别配备后备式 UPS 的方案 这样 配备的成本较低并且可靠性高 其二 是工频 UPS 与高频 UPS 的比较 工频机是输出带隔离变压器的 高频机没有 一般机房都建议用工频 UPS 国内现在做工频 UPS 厂家比较专业的有柏克 爱默生品牌等 高 频机是采用最新技术的 IGBT 整流的新一代 UPS 它带来的好处一是整 流器带功率因数校正功能 使 UPS 对电网没有谐波污染 相当于一个 线性负载 为绿色的产品 减少了输入电缆 保护断路器 发电机组 等的容量 节省投资 其次是省掉了逆变器的输出变压器 节省了资 源 减少了重量和占地面积 符合环保低碳的世界潮流 可以说高频 机代表了 UPS 发展技术的最新水平 并且肯定会在不久的将来完全取 代工频机 第四章第四章 UPSUPSUPSUPS 电源系统的管理与维护电源系统的管理与维护电源系统的管理与维护电源系统的管理与维护 4 14 1 UPSUPSUPSUPS 电源系统的管理电源系统的管理电源系统的管理电源系统的管理 正确的使用 UPS 电源系统不仅可以对其起到保护作用 也有利于 延长它的使用寿命 具体可以从以下几个方面入手 定期对 UPS 电源进行检查 使用 UPS 电源系统时 不仅要定期对各主要元件进行检查 还要 对 UPS 电池组的各个电池单元端电压与内阻进行检测 若发现其电池 组的某个电池单元端电压差值 0 4 或者内阻 0 08 的时候 就应 铜仁职业技术学院毕业论文 第 1 页 共 23 页 10 该断开工作异常的电池单元与电池组的连接导线 使用外置的独立充 电器对工作异常的电池单元进行单独充电 将其充电电压 对12 蓄 电池而言 保持在13 5 13 8 之间 充电时间控制在10 12 需要 注意的是 UPS 电源在使用过程中 电池组内的各个电池单元的充电会 不一致 可能产生电池单元端电压以及电池内阻的不平衡 这些是无 法依靠 UPS 电源系统内部充电回路对其充电而得到消除和校正的 若 不及时对不平衡电池单元进行脱机均衡充电的话 可能导致上述问题 更加严重 所以对其进行单独充电可以将本电池单元的内阻恢复到 0 03 内 而在充完电的时候及时将电池单元接入到电池组中 用 UPS 充电系统进行统一充电 首次充电 新的 UPS 电源使用之前应该在无负载状态下直接对电池充电12 左右 若 UPS 电源长时间处于浮充状态而没有放电操作 这时整个 UPS 则为储电状态 若是这种状态保持太久 就可能因为长期处于储蓄状 态使电池功能下降 久而久之电池会慢慢失效或者报废 建议在三个 月左右采用 UPS 电池向设备供电一次 使 UPS 电池正常放电 电池放 电电压控制在允许最低放电电压以上为宜 充电时机的选择 为了防止 UPS 电源的电池单元因为长期充电不足而使 UPS 电源过 早损坏 使用 UPS 的用户应该尽可能的将电池充电时间安排在夜间进 行 从而保证电池在放电后有足够的时间和稳定的电压对电池进行充 电 使用 UPS 电源应防止过度放电 众所周知 在运行过程中应尽量减少 UPS 电源的过度放电次数 铜仁职业技术学院毕业论文 第 1 页 共 23 页 11 因为过度放电次数直接影响电池寿命 而当电力供电系统停电由 UPS 蓄电池组向其逆变器输出电流时 UPS 电源一般情况下会间隔 发出一次警报声 提示用户 UPS 电 源处于电池供电状态 当警报声的时间周期变得很短时 则表明电池 已进入或即将过度放电状态 在这个时候 应该在 UPS 电源过度放电 前做好应急处理 及时采用发电机组代替电力供电系统向 UPS 电源进 行供电 从而可以避免 UPS 电池组的过度放电 如果 UPS 电池组的过 度放电没有得到及时有效的修复 将会大大减少 UPS 电池组的使用寿 命 选择合适的充电保护工作点 目前使用的 UPS 电源一般都是采用免维护式的密封蓄电池 充电 系统基本上都是采用恒压载止充电回路 该电路可以对电池设置过压 保护工作点 对电池起到了很好的保护作用 但是不可将保护工作点 设置的过高或过低 因为保护工作点的高低可能直接导致电池的过充 或者充电不足 在很多情况下由于充电保护工作点的选择不当 导致 充电对电池造成过流或过压 使电池寿命大减 严重时还会导致电池 膨胀变形 甚至爆炸 直接威胁到人身和财产的安全 保持室内温度 电池的工作环境与电池的储电容量有着密切联系 UPS 电源对环 境温度的要求较高 一般为 40 最佳温度为25 5 温度过 高 逆变器将会停止工作并报警 同时也影响电池的寿命 温度过低 将影响蓄电池的输出能力 夏季气温很高 若通风不好 设备本身运 行所产生的大量热量不能及时排出 温度将迅速上升 若超过55 逆变器将停止工作 温度过高或者过低的工作环境 将直接影响 UPS 铜仁职业技术学院毕业论文 第 1 页 共 23 页 12 电源系统的寿命和工作性能 4 24 2 UPSUPSUPSUPS 电源系统的维护电源系统的维护电源系统的维护电源系统的维护 正确的维护与保养对 UPS 电源系统的工作寿命与可靠性都十分有利 定期进行维护 根据上述分析不难发现 UPS 电源的工作环境直接影响着 UPS 电 源的寿命与工作质量 所以在使用 UPS 电源时应当对其周围环境进行 定期检查或检测 若是环境变化大 温度和湿度过低或过高可能直接 对 UPS 的正常工作造成影响 同时还应该定期保养电池组 延长 UPS 电池组的寿命 做好负载连接 UPS 电源的负载连接正确与否是十分重要的 因为电池组的电流 很大 在连接与维护的时候要使用绝缘效果好的专用工具 而在连接 电路时 必须遵守产品说明书或使用手册中的有关规定 保证所接的 火线 零线 地线符合要求 用户不得随意改变其相互的顺序 应按 照地线 零线 火线的顺序进行正确可靠的连接 注意事项 严格按照正确的开机 关机顺序进行操作 避免因负载突然加 载或突然减载使 UPS 电源的电压输出波动大 而使 UPS 电源无法正常 工作 严禁频繁地关闭和开启 UPS 电源 一般要求在关闭 UPS 电源后 至少等待 后才能再次开启 UPS 电源 否则 UPS 电源可能进入 启 动失败 的状态 即 UPS 电源进入既无电力供电输出 又无逆变输出 的状态 铜仁职业技术学院毕业论文 第 1 页 共 23 页 13 禁止超负载使用 一般 UPS 电源的最大启动负载最好控制在满 载 之内 如果超载使用 在逆变状态下 经常会击穿逆变管 将 UPS 电源的负载控制在 额定输出功率范围内较为合适 电池的放电要求 一般 UPS 对电池放电有保护措施 但电池放 电至保护关机后 电池又可以恢复到一定的电压值 但这时不要重新 开机 否则会造成电池过多放电 UPS 的电池必须重新充电后才能投入 正常使用 总之 UPS 电源系统是当今社会发展必不可少的电力电子设备 它 不仅给予了我们人类无穷帮助 还丰富了我们的生活 有了 UPS 电源 系统 我们的工作 学习 生活都不会被影响 因为 UPS 电源有电时 可以稳压保护电脑 停电后还可以继续为一些网络设备 服务器供电 几个小时 可以说现在大家的工作 学习 生活都和 UPS 电源息息相 关 参考文献参考文献 1 通信电源技术 2011 1 28 第 28 卷第一期 2 徐济仁 陈家松 浅谈 UPS 电源的使用与维护 2002 1 3 陈丽娟 UPS 电源的使用与维护 2007 4 UPS 电源的使用和维护 1997 第 36 期 5 齐燕 徐玉柱 常用 UPS 电源的维护和管理 1997 4 6 宋国顺 UPS 电源的使用与维护 1998