UPS电源的使用与维护

1   UPS的作用及功能

  UPS作为保护性的电源设备,其作用是至关重要的。当市电发生中断时,UPS立即将电池的电能通过逆变转换的方法向负载供电。当市电正常供电时,UPS相当于一台交流稳压器,消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电源噪声和频率偏移等影响。

2   UPS的使用和维护问题

  在使用UPS过程中,有时会发现UPS在市电断电时起不到不间断供电作用,UPS蓄电池失效或在短时间内放电容量大幅度下降,在正常充电时有发热现象且浮充电流明显增加,这些问题影响了用户对负载的使用。造成这些问题的原因涉及UPS本身质量、UPS安装质量、用户使用质量三方面。这就需要选择符合使用要求的UPS以及正确安装UPS。在用户使用质量方面主要由用户具体使用环境质量、供电质量及日常维护质量决定。

(1)由于一般负载在启动瞬间存在冲击电流,过大的电流可能会缩短使用寿命,甚至造成损坏。一般在使用时应首先给UPS供电,使其处于旁路工作状态,然后再逐个打开负载,避免负载电流对UPS的冲击,使UPS的使用寿命得以延长。关机顺序是首先逐个关闭负载,再将UPS关闭,使UPS处于旁路工作而充电器继续对电池组充电。

(2)UPS系统按使用要求功率余量不大,不宜满载使用。不要按照UPS的额定功率去使用,不要认为空着的接口不应该闲着而连接其他电器,长期满载状态将直接影响UPS寿命。一般情况下,在线式UPS的负载量应该控制在70%～80%,而后备式UPS的负载量应该控制在60%～70%。同时,过度轻载也不好,虽然不如过载那么严重。

(3)UPS所带电池组分内置和外置两种,内置电池,UPS使用起来相对比较方便,不存在UPS主机和电池组连接的问题。而外置电池,UPS必须注意主机和电池组连接的问题。首先必须把电池组按正负极性连好,并检查好电池组的电压,电压大小和UPS主机要求符合,才算连接正确。其次打开UPS主机,并测量UPS主机的充电电压,电压值是否正确。最后按电池组正负极性和UPS主机连接好。在应用中,常会发生由于UPS电池组连接错误,造成电池连接线损坏或UPS充电电路损坏的事故。

(4)UPS主机日常维护工作主要是防尘和定期除尘。其次是在除尘时,检查各连接件和插件有无松动和接触不牢。

(5)当UPS电池出现故障时,应先查明原因。分清故障出处是负载还是UPS供电系统;是主机还是电池组。虽说UPS主机有故障自检功能,但它对面而不对点,虽然更换配件很方便,但要维修故障点,仍需做大量的分析、检测工作。

(6)对主机出现击穿、保险烧断或烧毁器件的故障,一定要查明原因并排除故障后才能重新启动,否则会接续发生相同的故障。

(7)对于长期闲置不用的UPS,再重新投入使用之前,最好让UPS利用机内的充电回路对蓄电池浮充10～12h以后再用。对于后备式UPS的用户来说,若UPS长期工作在后备式工作状态时,建议每隔一个月,让UPS处于逆变器工作状态至少2～3min,以便激活电池。

3   影响UPS系统蓄电池使用寿命的主要原因

(1)环境温度过高

  环境温度每增加10℃,蓄电池使用寿命就降低50%。尤其在UPS系统中,蓄电池数量多,摆放集中,因此保持适当的环境温度十分重要。一般UPS系统具有自动温度补偿功能,即温度每上升1℃(标准温度25℃)浮充电压应下调5mV/单体,反之则上调。

(2)充电电压过高或过低

  当浮充电压过高时,板栅腐蚀加快、失水量加大。当浮充电压过低时,蓄电池长期处于充电不饱和状态,形成“硫酸盐化”。

4   UPS系统蓄电池的保养方法

(1)定期清洁蓄电池表面,保持环境温度在20℃～25℃及良好的通风条件。

(2)定期检查,包括:单体及蓄电池的浮充电压;连接处是否松动;电池外壳及极柱温度;极柱、安全阀周围是否有酸液及酸雾溢出;蓄电池内阻;对接近寿命年限或出现寿命终止现象的蓄电池应给予更多的关注。可通过浮充电压及蓄电池的内阻等参数判断,但最直接、最准确的办法还是通过放电进行测试,放电深度原则上不超过80%。

(3)定期充电放电。UPS中蓄电池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。并每隔2～3个月应完全放电一次,放电时间长短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8h以上。

(4)蓄电池需要定期维护。通常,3～6个月应该测量一次电池组的总电压。如果电压超过1V就应该使用均衡的恒压限流(0.5A)充电,若不奏效,只能换新电池。如果当地长期不停电,必须定期(三个月)人为中断供电,使UPS带负载放电。

(5)UPS主机对环境温度要求不高,5℃～40℃都能正常工作,但要求室内清洁,否则灰尘加上潮湿会引起主机工作故障。

(6)主机中设置的电路参数在使用中不能随意改变。特别是对电池组的参数,否则会直接影响其使用寿命,但随着环境温度的改变,对浮充电压要做相应调整。

(7)在任何情况下,都应防止电池短路或深度放电,因为电池的循环寿命和放电深度有关。放电深度越深,循环寿命越短。在容量试验中或是放电检修中,通常放电达到额定容量的30%～50%就可以了。

(8)大功率UPS电池组电压很高,存在电击危险,因此装卸导电连接条、输出线时应当做好安全保障,工具应采用绝缘措施。不论是在浮充工作状态还是在充电、放电检修测试状态,都要保证电压、电流符合规定要求。过高的电压或电流可能会造成电池的热失控或失水,电压、电流过小会造成电池亏电,这都会影响电池的使用寿命,前者的影响更大。

  再好的设备也有寿命,也会出现各类故障,但维护工作做得好可以延长寿命,减少故障的发生,总之,在使用UPS时要多加保养,这样就会避免许多人为因素故障,增加UPS的使用寿命。