(完整word版)UPS电源车的原理

1、摘要2页关键词2页简介2页正文3页一、UPS电源车的原理、工作过程、结构分析 3页（一）原理3页（二）UPS结构4页（三）工作过程5页（四）技术参数7页二、预防机械与人为故障方法研究8贞（一）主机的维护与预防措施8页（二）蓄电池的维护与预防措施9页（三）避免人为操作失误性故障10页总结参考文献11页附电气原理图12页摘 要：重点介绍了 UPS的组成及匚作原理，并探讨了 UPS电源 车的使用与维护。关键词：UPS电源车：原理；应用；维护简介不间断电源就是当交流电网输入发生杲常或中断时，它可以继续 向负载供电，并能消除市电上的电涌、瞬间高屯压、瞬间低屯压、电 线噪声和频率偏移等“电源污染”，改善电

2、源质量，使负载供电不受 影响。这种供电装苣称为不间断电源装置，或者称为不间断供电系统, 简称UPS (Uninterruptible Power System) e不问断供电装置依据其向 负载提供的是交流还是直流可分成两大类型，即直流不间断供电系统 和交流不间断供屯系统，但习惯上人们总是将交流不间断供电系统简 称为UPSc所谓不间断供电电源乍，就是将不间断电源设备以乍载的方式。 尤尔，提高不间断电源的灵活性，适合更多的临时及没冇UPS的保电 现场。2.一、UPS电源车的原理、工作过程、结构分析（-） 原理从基本应用原理上讲，UPS是一种含冇储能装置，以逆变器为主要 元件。稳压稳频的电源保护设备

3、，卞要山整流器、蓄电池、逆变器、静态开关等儿部分组成。（1）整流器：整流器是一个整流装詈，简单的说就是将交流（AC） 转化为直流（DC）的装置。它有两个主要功能：第一，将交流电（AC） 变成克流电（DC）,经过滤波后供给负载，或供给逆变器；第二，给蓄 电池提供允电电压。（2）裕电池：蓄电池是UPS用来作为储存电能的 装置，它由若干个电池串联而成，其容量大小决定了其维持放电（供 电）的时间。（3）逆变器：通俗的讲，逆变器是种将f流电（DC） 转化为交流电（AC）的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。1）静态开关：静态开关又称静止开关，它是一种无触山H关是用 两个可控硅（SCR）反向并联组成

4、的种交流开关，其闭合和断开由逻 辑控制器控制。（二）UPS结构300KVA UPS电源的总体结构框图如图卜图所示。市电SX逆咒主电路转按开关发电机旁路图2 UP$总体結构梅图1 主电路、调整电路、正弦牀宽调制电路、驱动电路构成双闭环调节系统，使UPS输出电压稳定、输出波形失真小。2 主电路设置很人的滤波电容器，可以吸收來"电网的各种干扰信 号，从而提高UPS的抗干扰性。3充电电路，为希电池充电。4.完善的保护系统，是电力电子模块、蓄电池得到口J靠的保护。5 转换开关，目逆变器出现故障，便使逆变器输出转换为旁路输6.电池：UPS电池组由数个电池串联而成，为IPS逆变器提供额 定直流输入

5、电压。所需求的电池后备时间（即电网中断时，电池给负 载供电时间）受各个电池的安时数限制，因此，有时需将数个电池组 并联。UPS电池采用阀控式电池。冃前，“阀控式”通常指的足以前的“密 封式”和“免维护”。电池用12V 200Ah,单组就是把32块电池串联到-起，这样就 形成了，384V,的电池组，接近于380Vo电网正常供电时，电网一方面通过卞电路先整流，再逆变成标准 正弦交流电压后，经过转换开关输出；同时，电网乂通过充电电路变 成fl流电压向蓄电池充电。电网中断供电时，蓄电池通过逆变器变成 标准正弦交流电压，该电压又经过转换开关输出。逆变器岀现故障时, UPS通过转换开关进行旁路输出，并停止

6、逆变器丄作。（三）工作过程UPS的工作过程是，电网正常供电时，交流电经输入变压器后，一 方而经充电器给蓄电池充电，另一方面经整流器变成直流后送至逆变 器，经逆变器变成交流后再通过输岀变压器，最后经转换开关送给负 我。此时的电能流向如K：电网 f 整流滤波一逆变器一转换开关 一负载济电池组旁路负载图1 UPS结松图电网供电异常时（过压.欠压、断电），保护电路（图1中未画出） 将切断输入市电与IPS的联系，让蓄电池为逆变器提供直流电能，此 时的能量流向如下：蓄电池组一变器转换开关负载电网异常，由发电机运行后使用发电机输出作为电源时流程如下:发电机 f 整流滤波f 逆变器 f 转换开关负载 I蓄电池

7、组由上述可见，UPS就是指电网正常供电时，电网方面对蓄电池充电，另方面经过UPS内部处理和变换后再送给负载：电网停电或 供电异常时，由蓄电池向逆变器提供电能，保证负载供电不间断。在 由UPS电源车提供电源期I'可，启动发电设备（发电机组）弥补UPS电 源车内部电池电量有限的缺点，由ATS静态开关切换至发电车供电u 在电网供电转为电网中断、蓄电池供电及蓄电池中断冇发电机供电时, 负载供电没冇任何屮断。此时市电必须不中断，否则会出现倒送电（口 备发电机，向电网反送电）。（四）、技术参数'输入电压：三相四线制380V、50Hz交流电压输入电圧范围：380V 土 10%输入频率范围：5

8、0Hz 土 5%输出电压：单相220V、50Hz交流电压电压稳定度：220V 土 2%频率稳定度：50Hz 土 0.5%'蓄电池组：采用12v、200A . h阀控式电池2组，共64块满载工作时：裕电池组能维持9分钟电源切换时间：V 2毫秒二、预防机械与人为故障方法研究在日常的工作中，不仅耍熟练的掌握UPS电源的操作流程和丄作 原理，而更垂要的是要做好维护和合理使用，才能止设备在运行时更 加安全和可靠，并可以有效的延长UPS的使用寿命。以卜是在工作中 总结出的一些方式和方法。（一）主机的维护与故障预防措施我们在止常使用UPS电源车情况下，主机的维护工作很少，主要 是防尘和定期除尘。特别

9、足气候干燥的地区，空气中的灰粒较多，机 内的风机会将灰尘带入机内沉积、当遇空气潮湿时会引起主机控制紊 乱造成主机作失常，并发生不准确告警，大最灰尘也会造成器件散热不好。一般每季度应彻底清洁一次。其次就是在除尘时，检查各连 接件和插接件有无松动和接触不牢的情况。1）保持UPS主机工作环境清洁卫生，防止灰尘进入机箱造成局部 电路过热，损坏元器件。并定期检杳散热风扇。2）在断电时，应避免 带负载启动ups电源，应先关抻负载，等ups启动后再开启负载，否 '则会有多负载的冲击电流和供电电流造成ups电源瞬间过载，严重时会损坏变换器。3）在每次开机前，要首先确认ups接线正确，检查输 入市电接线

10、的极性。这样做是为操作人员人身安全，二是为了避 免人为损坏ups的情况发生。4） ups在功率选配上耍冇适当的余量， 不能超载，负载总容量不能人T ups的额定功率。如为800w的负载选 配ups电源，其功率应选购1000軒以上的。5）避免频繁的开关机，最 好氏时间处于开机状态。6） ups应工作在F燥、通风、清洁的环境中,避免热源，阳光直射C（二）蓄电池的维护与故障预防措施虽说储能电池组目前都采用了免维护电池，但这只是免除了以往 的测比、配比、定时添加蒸饰水的工作。但外因工作状态对电池的影 响并没冇改变，不正常丁作状态对电池造成的影响没有变，这部分的 维护检修匸作仍是非常重耍的，在使用ups

11、时，我们应至视对蓄电池 的使用及维护，因为备电池可以说是ups的心脏。蓄电池的价格可以 占到整个ups价格的三分之一到一分Z。大型的ups,其电池组的价 格比其他部件甚至可以高出好儿倍。如果使用不当，将导致蓄电池损 坏，就只能更换新的电池，造成不必要的损失。1）蓄电池对环境温度要求较高，匸作环境般要求在20°C'23°Cz间，低r 15-c时，其放电容最下降，温度毎降低i°c,具容帚下降1 %,而温度过高（人于30°C）其寿命就会缩短。2）电池不宜放电至低 于预定的终止电压，否则将导致过放电，而反复的过放电则会导致容 量难以恢复，为达到最好的丄作

12、效率和最长的使用寿命，放电应在 0.05、3c之间。3）要避免大电流充放电，否则会造成电池极板膨胀变 形，使得极板活性物质脱落，内阻增人，容量F降，寿命缩短。4）在 电池连接过程中，要戴好防护手套，使用扭矩手板等金属工具时，应 将金WLA进行绝缘包装，以防触电：绝对避免将金属工具同时接触 到电池的正、负端子，造成电池短路。由于组合电池电压很高，存在 电击危险，因此装卸导电联接条、输出线时应何安全保障。5）由丁不 经常使用，应每隔一个月对ups进行-次充电，防止电解液沉淀，以 便止希屯池维持良好的允放电特性，延长使用寿命。6）注恵防宙击。定耍注意保证ups的冇效屏蔽和接地保护° 7）不

13、能把不同容量、不 同厂家、不同性能的电池联在起，否则会彫响整组蓄电池的性能。8） 要定期对电池进行检杳、测量，并做好记录。旦发现电池电压异常、 物理损伤、电解液泄漏、温度异常等现象，应找出原因并及时更换有 故障的蓄电池。（三）避免人为操作失误性故障在日常工作中，由于维护人员的疏忽未及时发现故障隐患，或发 现了却末及时采取相应措施而导致的ups故障也非常常见。ups运行时 应按时对电池进行维护，发现冇容量明显降低的电池，应立即更换。 因为电池的损坏过程有的是逐渐积累造成的，也有的是瞬间发生的。在对蓄电池的维护中就曾遇到过此类情况，做月维护时个别电池虽然浮充电压稍低，但还未到完金不能使用的程度，而在当月市电停电后， 有一组电池却完全不能放电。所以，一旦发现电池有故障时，要及时 进行更换，以免酿成事故。由于本设备己车载的形式，经常会移动颠 聂，所以更要对定期检查连接点及螺栓等细小部件足否松动或损坏， 如发现要立即修理或更换，避免由此带来的更大损欠。匕结心2 口<综上所述，通过简单的分析了本单位300KVA的L作原理以及.作过程后，我对本设备有了更加全面的认识，作为一名合格的发电专责 工对设备要全而的了解。在平时的使用和维护工作屮，总结了上述方 法和注盘半项，有效的避免各种故障，使ups的故障率降低到最小程