认识UPS不间断电源.docx

认识UPS不间断电源某变电站内UPS系统由于线路老化，发生相间短路。故障电流导致UPS电 源屏内起火，进一步导致交流串直流，并击穿测控装置中的压敏电阻导致直流 系统多点接地，最终导致后台监控系统及远方通信失电。这是小编9月亲历的 一起较为严重的事故。因而UPS系统的重要性可见一斑。本期我们就一起来认 识一下UPSo目录1. UPS的作用1UPS的分类12. UPS的结构2UPS的四种运行模式23. 电力系统UPS的一些要求3UPS工作的4种模式44. UPS 结构4UPS的作用ups中文为“不间断电源”。是一种含储能装置，以整流器、逆变器为主要组成局部，为变电站内监控 系统、自动化仪表、远方通信系统等设备提供恒压恒频的不间断电源。UPS系统的主要作用有两方面：做为重要设备的交流供电电源，防止市电突然断电而影响正常工作，给 设备造成损害；(2)消除市电中的电涌、瞬间高/低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污 染”，改善电源质量，为计算机等提供高质量的电源。1. UPS的分类ups系统主要有有三种类型：后备式、互动式、在线式。(1)后备式：具备自动稳压、断电保护等功能，转换时间10ms左右，逆变 输出的交流电是方波，结构简单，价格廉价；(2)互动式：具有滤波功能，抗市电干扰能力强，转换时间小于4ms,逆变 输出为模拟正弦波，价格远低于在线式；(3)在线式：结构较复杂，性能完善，能够持续不中断输出纯洁正弦波交流 电，能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题；价格高，通常应用在 关键计算机和网络设备等对电力要求苛刻的环境中。2. UPS的结构变电站内UPS系统一般由电力UPS主机、旁路稳压柜、输出馈线柜等三部 分组成(小功率时也可三合一)。结构示意图如下图，简单说说几个比拟重要的局部的用处。整流器：有两个主要功能：第一，将交流电(AC)变成直流电(DC),经滤波后 供给逆变器；第二，给蓄电池提供充电电压，起到一个充电器的作用；逆变器：将直流电(DC)转化为交流电(AC),供给负载使用；蓄电池：UPS用来作为储存电能的装置，使其在市电失电时，可以将直流 电逆变后，为负载提供不间断电源。其容量大小决定了其维持放电(供电)的时间；静态开关：又称静止开关，是用两个可控硅(SCR)反向并联组成的一种交流 开关，其闭合和断开由逻辑控制器控制；隔离变压器、稳压器：在输入或输出局部将交流与直流隔离，稳压器除了 隔离之外还有稳定电压的作用；UPS的四种运行模式UPS有4种运行模式，将UPS系统结构简化后示意图如下：正常操作模式：在正常交流电源供应下，整流器将交流电转换为直流电，将市电中的“电 源污染”消除，并同时对蓄电池充电。再供给逆变器将直流电转换为交流电，提供更稳定的电源给负载。停电模式:第2页共4页当交流电源发生异常或整流器、电抗器故障时，蓄电池组提供直流电给逆 变器，使交流输出不会有中断，进而到达保护负载的作用。备用电源模式：当逆变器发生异常状况如逆变器保险丝熔断、短路等故障时，逆变器会自 动切断以防止损坏，假设此时旁路交流电源正常时，静态开关会将电源供应转为 由旁路备用电源输出给负载使用。维护旁路模式：当UPS要进行维修或更换电池而且负载供电又不能中断时，可以先切断逆 变器开关然后激活维修旁路开关，再将整流器和旁路开关切断。交流电源经由维护旁路开关继续供应交流电给负载，此时，维护人员可以 平安地对UPS进行维护。3. 电力系统UPS的一些要求(1)监控系统和远方通信系统对变电站十分重要，因此作为电源的UPS系统 的可靠性也有非常高的要求；(2)综自系统的负载大多数为单相负载，因此电力系统专用的UPS电源大多 数要求为三相/单相输入、单相输出的中小型功率UPS,容量一般在60kVA范围 之内；旁路静态切换开关应具有自动、手动两种工作方式，实现无间断切换；(4)由于变电站有220V或110V直流系统，并有直流充电屏给蓄电池充电。所以电力专用UPS自身不带蓄电池，直接使用直流系统作为UPS的直流输 入，并且不需要具备充电功能；(5)电力专用UPS的直流输入端一般要求装有反灌杂讯抑制器，如逆止二极 管等，使UPS对直流母线的影响尽量小；(6)UPS电源在带满全部设备后，应留有40%以上的供电容量。UPS在交流电失电后，不间断供电维持时间不小于60分钟。第3页共4页6. UPS工作的4种模式UPS工作模式主要分为正常模式、后备模式、旁路模式、维修模式4种， 下面具体介绍正常模式在正常模式下，市电正常输入，整流器将交流市电转换成直流电源，然后 提供给逆变器，并同时对蓄电池组进行充电；后备模式市电输入异常，跟直流总线连接的蓄电池组可以迅速替代整流器为逆变器 提供直流电源输入，由逆变器转换的输出交流电不会出现中断，输出端所连接 的负载也可以得到保护；旁路模式逆变器处于不正常状况，比方输出电压异常或者过载超出逆变器承受范 围，逆变器将自动停止工作，假设此时市电正常，静态开关会转换至备用电源输 出给负载使用；维修模式UPS设备需要进行维护而输出不能中断时，需要闭合维修旁路开关，接着 断开整流器、直流输入、UPS输出和备用旁路开关。这样提供给负载交流电在切换过程中不会出现中断，UPS内部除了输出端 变压器以外，其他地方没有交流电或者直流电存在，确保维护人员平安；UPS结构UPS外观正面是有静态开关，交流输出开关，整流器输入开关和进出线铜 牌以及手动维修开关和备用电源开关构成的；综上所述，UPS工作主要有4种模式，每种模式的UPS和市电的切换都不 同，需要重点掌握。第4页共4页