小区可持续电源系统维护及保养PPT课件

小区可持续电源系统维护及保养 浅谈UPS电源系统 1 简述小区内可持续电源系统 1 重要性小区弱电系统包含的核心设备包括网络 电视 电话以及监控 安防 消防等系统里的重要设备都是24小时工作的 不允许电力有间断的 以服务器为核心的网络中心要配备UPS是不言而喻的 2 可持续电源系统包含主要设备 UPS主机和电池组 3 小区现有UPS机房16个 宾馆A座地下 1 4号楼 8 11号楼 12 13号楼 综合楼地下以及幼儿园和健身中心 另外5 7号楼2 5单元也都配备UPS 1 重要性2 系统都包括哪些设备3 这些设备的分布 2 UPS简介 1 UPS UninterruptiblePowerSystem 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 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 UPS设备通常对电压过大和电压太低都提供保护 2 UPS电源系统由4部分组成 整流 储能 变换和开关控制 其系统的稳压功能通常是由整流器完成的 整流器件采用可控硅或高频开关整流器 本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能 从而当外电发生变化时 该变化应满足系统要求 输出幅度基本不变的整流电压 1 什么是UPS2 UPS的组成 3 UPS简介 净化功能由储能电池来完成 由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除 整流后的电压仍存在干扰脉冲 蓄电池除可存储直流直能的功能外 对整流器来说就像接了一只大容量电容器 其等效电容的大小 与储能电池容量大小成正比 由于电容两端的电压是不能突变的 即利用了电容对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰 起到了净化功能 也称对干扰的屏蔽 频率的稳定则由变换器来完成 频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度 为方便UPS电源系统的日常操作与维护 设计了系统工作开关 主机自检故障后的自动旁路开关 检修旁路开关等开关控制 2 UPS的组成 4 在市电工作正常时 给负载供电如所示 而且 同时给储能电池充电 当突发停电时 UPS电源开始工作 由储能电池工给负载所需电源 维持正常的生产 如粗黑 所示 当由于生产需要 负载严重过载时 由市电经整流直接给负载供电 如虚线所示 2 UPS的组成 5 工作原理 AC DC变换 将市电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 AC DC输入有软启动电路 可避免开机时对电网的冲击 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 控制驱动 控制驱动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 由于采用静态和动态双重电压反馈 极大地改善了逆变器的动态特性和稳定性 简述原理 6 电源工作过程 当市电正常380VAC时 直流主回路有直流电压 供给DC AC交流逆变器 输出稳定的220VAC交流电压 同时市电对电流充电 当任何时候市电欠压或突然掉电 则由电池组通过隔离二极管开关向直流回路馈送电能 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 不间断电源发出声光报警 并在电池放电下限点停止逆变器工作 长鸣告警 不间断电源还有过载保护功能 当发生超载 150 负载 时 跳到旁路状态 并在负载正常时自动返回 当发生严重超载 超过200 额定负载 时 不间断电源立即停止逆变器输出并跳到旁路状态 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 为使不间断电源充分工作 避免在过载或欠载下运行 电源在开机前 首先计算负载容量 简述工作过程 7 电源工作过程 山特在线式不间断电源 标称额定功率 80 的阻性负载设计负载能力 一般带弱电设备负载时可承受的按下式估算 i 1nPi P其中P为不间断电源输出容量 VA Pi为第i个负载伏安数宾馆B座平均电流为19A 那么B座设备总功率220 19A 4180VA 宾馆C座平均电流为7A 那么C座设备总功率220 7A 1540VA 那么总功率 4180VA 1540VA 6720VA 6720VA 0 8 8400VA 所以在宾馆地下一层机房服役的UPS主机为15KVA 宾馆A座现接入发电机组线路 并不计入UPS实际功率里边 8 UPS使用过程中的注意事项 UPS的使用环境应注意通风良好 利于散热 并保持环境的清洁 切勿带感性负载 如点钞机 日光灯 空调等 以免造成损坏 UPS的输出负载控制在60 左右为最佳 可靠性最高 UPS带载过轻 如1000VA的UPS带100VA负载 有可能造成电池的深度放电 会降低电池的使用寿命 应尽量避免 适当的放电 有助于电池的激活 如长期不停市电 每隔三个月应人为断掉市电用UPS带负载放电一次 这样可以延长电池的使用寿命 对于多数小型UPS 上班再开UPS 开机时要避免带载启动 下班时应关闭UPS 对于网络机房的UPS 由于多数网络是24小时工作的 所以UPS也必须全天候运行 UPS放电后应及时充电 避免电池因过度自放电而损坏 1 注意事项 9 UPS使用过程中的注意事项 严格执行操作规范 执行操作前必须穿戴好劳保 确保自身安全 不违章操作 不盲目指挥 执行操作前 各种检查设备配备齐全 如绝缘手套 制定详细的施工操作计划 并严格按照计划进行操作 2 避免人为误操作 10 蓄电池的正确使用及维护 一 保持适宜的环境温度 影响蓄电池寿命的重要因素是环境温度 一般电池生产厂家要求的最佳环境温度是在20 25 之间 虽然温度的升高对电池放电能力有所提高 但付出的代价却是电池的寿命大大缩短 据试验测定 环境温度一旦超过25 每升高10 电池的寿命就要缩短一半 目前UPS所用的蓄电池一般都是免维护的密封铅酸蓄电池 设计寿命普遍是5年 这在电池生产厂家要求的环境下才能达到 达不到规定的环环境要求 其寿命的长短就有很大的差异 另外 环境温度的提高 会导致电池内部化学活性增强 从而产生大量的热能 又会反过来促使周围环境温度升高 这种恶性循环 会加速缩短电池的寿命 二 定期充电放电 UPS电源中的浮充电压和放电电压 在出厂时均已调试到额定值 而放电电流的大小是随着负载的增大而增加的 使用中应合理调节负载 比如控制微机等电子设备的使用台数 一般情况下 负载不应超过额定功率的60 在这个范围内 电池的放电电流不会出现 11 蓄电池的正确使用及维护 过度放电 UPS因长期与市电相连 在供电质量高 很少发生市电停电的使用环境中 蓄电池会长期处于浮充电状态 日久就会导致电池化学能与电能相互转化的活性降低 加速老化而缩短使用寿命 因此 一般每隔2 3个月应完全放电一次 放电时间可根据蓄电池的容量和负载大小确定 一次全负荷放电完毕后 按规定再充电8小时以上 三 利用通讯功能 目前 绝大多数大 中型UPS都具备与微机通讯和程序控制等可操作性能 在微机上安装相应的软件 通过串 并口连接UPS 运行该程序 就可以利用微机与UPS进行通讯 一般具有信息查询 参数设置 定时设定 自动关机和报警等功能 通过信息查询 可以获取市电输入电压 UPS输出电压 负载利用率 电池容量利用率 机内温度和市电频率等信息 通过参数设置 可以设 12 蓄电池的正确使用及维护 定UPS基本特性 电池可维持时间和电池用完告警等 通过这些智能化的操作 大大方便了UPS电源及其蓄电池的使用管理 四 及时更换废 坏电池 目前大中型UPS电源配备的蓄电池数量 从3只到80只不等 甚至更多 这些单个的电池通过电路连接构成电池组 以满足UPS直流供电的需要 在UPS连续不断的运行使用中 因性能和质量上的差别 个别电池性能下降 储电容量达不到要求而损坏是难免的 当电池组中某个 些电池出现损坏时 维护人员应当对每只电池进行检查测试 排除损坏的电池 更换新的电池时 应该力求购买同厂家同型号的电池 禁止防酸电池和密封电池 不同规格的电池混合使用 13 日常总结的使用技巧 延长不间断电源系统的供电时间有两种方法 1 外接大容量电池组 可根据所需供电时间外接相应容量的电池组 但须注意此种方法会造成电池组充电时间的相对增加 另外也会增加占地面积与维护成本 故需认真评估 2 选购容量较大的不间断电源系统 此方法不仅可减少维护成本 若遇到负载设备扩充 较大容量的不断电系统仍可立即运作 UPS电源系统开 关机第一次开机1 按以下顺序合闸 储能电池开关 自动旁路开关 输出开关依次置于 ON 2 按UPS启动面板 开 键 UPS电源系统将徐徐启动 逆变 指示灯亮 延时1分钟后 旁路 灯熄灭 UPS转为逆变供电 完成开机 14 日