UPS系统的应急与维护

汤浩

内蒙古广播电视台 内蒙古 呼和浩特市 010050

UPS系统的应急与维护

汤浩

内蒙古广播电视台 内蒙古 呼和浩特市 010050

本文介绍了UPS系统及其工作原理，并根据笔者多年的维护经验，对UPS的部件和系统维护进行详细说明，供相关维护人员参考。

UPS 逆变器 蓄电池 负载

1 UPS系统

UPS（不间断电源）是一种储能装置，是以逆变器为主要组成部分的恒压、恒频的不间断电源。其功能为保护贵重的仪器设备，延长紧急安全逃生设备的电力，避免电力中断或电力不稳现象减短设备的寿命，防止电源的高突波危害与损坏设备等。

当外电输入正常时，外电通过整流器（AC/ DC）后变成直流，对UPS蓄电池进行充电，同时经过逆变器（DC/AC）变成交流，通过静态开关电流流经输出开关给负载供电。若外电输入异常时，整流器（AC/DC）停止工作，UPS蓄电池组开始放电，经逆变器（AC/DC）将直流变成交流电流供给负载。UPS的工作原理，如图1所示。

图1 UPS工作原理

内蒙古广播电视台彩电大楼的UPS系统是2005年投入运行的，是两台80KVA-UPS并机工作。市电正常工作时，两台UPS同时给负载供电，并给蓄电池组充电；市电电压异常并中断时，两台UPS同时利用蓄电池组的能量逆变成交流电供给负载并持续供电，一直到电池放完电。如图2所示。

图2 彩电大楼UPS系统工作图

2 UPS系统的维护

2.1 UPS维护项目

UPS系统是一套24小时在线系统，任何时间不能停止，否则会带来恶性行业事故。

2.1.1UPS的工作环境

（1）UPS需防尘。如果UPS长期处于灰尘较大的环境中工作，很容易发生故障，因为灰尘会进入UPS的控制框中，并直接覆盖电子线路。时间一长，UPS内部的工作电路就会散热不良，容易出现故障。

（2）UPS需防止潮湿。UPS内部有电子线路，如果电子线路中的各个元器件长期在潮湿环境中工作，其电气性能会逐步下降，可能产生漏电现象，引发火灾事故。

（3）UPS对环境温度十分敏感。高于40℃的环境或低于0℃的环境会降低UPS的工作效率，其潜能得不到充分发挥，从而减少使用寿命。

2.1.2蓄电池的维护

蓄电池是UPS的重要组成部分，蓄电池对环境的温度有着苛刻的要求，高于40℃的环境或低于0℃的环境时，对蓄电池的能力存储有着直接的影响。若处于高温中，对蓄电池的寿命有着直接影响。

尽管采用了免维护储能电池，但这只是免除了以往的测比、配比和定时添加蒸馏水的工作。由于UPS长期与市电相连，长期处于浮充电状态，会导致电池能量相互转化的活性降低，缩短使用寿命。一般每隔3个月应放电一次，放电时间可根据蓄电池的容量大小和负载大小确定。

2.1.3合理的负载量

UPS实际使用中要合理调节负载，一般情况下单机UPS的输出负载控制在60%左右为最佳，可靠性最高。若两台并机工作时，单机UPS的输出负载控制在40%左右为最佳，若一台出现故障时，另一台的UPS的输出负载达到了80%，这样可确保正常供电。UPS的并机工作表面上是单机工作效率的下降，实际上却是提高了设备的冗余，减少硬件故障的发生，同时也提高了系统的放电能力。

2.1.4 UPS运行状态的实时检测

现在所有的大中型UPS均具SNMP协议监控的功能，通过在监控计算机上安装相应的监控软件，实现实时检测UPS的运行状态，可以监控电输入电压、输出电压、输出电流、电池的后备时间、机内温度和环境温度等信息。利用网络的实时监控，更有利于对UPS的日常维护和管理。

2.1.5定时检查和维护

正常工作情况下，UPS主机的故障率较小，维护工作很少，主要工作是防尘。在气候干燥的北方地区，空气中的灰尘颗粒多，主机内的风扇将灰尘颗粒吸入主机内，当空气湿度增大，有时会造成主机控制系统紊乱，发生不准确告警，大量的灰尘积压造成元器件散热不好，降低元器件的寿命，提高了故障率。因此，保持环境的清洁非常重要，必须根据环境的情况定期安排除尘。另外要定期检查各连接件和插接件有无松动和腐蚀现象，检测电池两端电压和温度，检查电池外观是否完好，有无外壳变形和渗漏等。

2.2 UPS系统维护

2.2.1 UPS系统巡机

通过UPS监控软件系统对系统运行情况和运行环境进行实时监控，总控值班工程师每2小时对UPS监控软件的参数和环境状况进行核实，查看是否有异常。

每天早班对UPS系统进行实地检查系统运行的情况，如在安全保障期内，每一个班次都会对UPS实地检查运行情况。

2.2.2 UPS系统维护

UPS系统的维护按照月检和季检进行，对维护项目进行逐一检查。

2013年1月，对UPS系统进行维护时，发现电池性能下降，并且UPS也到了大修的年限，需要对UPS系统的电容和风扇进行统一更换。为此，我们立即组织相关人员起草了大修UPS和更换电池的建议并报送到台相关部门，得到了台领导的高度重视，并指示立即联系相关公司进行维护。

2013年2月11日和3月12日两次外电瞬间掉电，UPS系统逆变供电，导致其中一台UPS电池故障，造成UPS单台运行保障安全播出，我们立即启动应急预案，对故障电池进行了更换。

2013年4月23日到4月26日，先后对2台UPS的所有电池进行了更换。2013年6月，对1号 UPS主机进行了大修维护。2013年7月，对2号UPS主机进行了大修维护。通过对两台UPS的大型维护后，两台UPS正常运行直至现在。截止2016年11月，UPS主机没有出现重大事故。

2.3 应急预案

为了应对突发事件的发生，我台制定了《内蒙古广播电视台UPS故障应急预案》、《内蒙古广播电视台外电故障应急预案》和《内蒙古广播电视台UPS供电分级保障应急预案》，三个预案包含了所有应急情况，当值班工程师遇到故障时，按照故障情况启动应急预案，以防止值班工程师在向上级领导请示时，造成故障的扩大。

审稿人：杜中 内蒙古广播电视台 正高级工程师

责任编辑：王学敏

TM912

B

2096-0751（2016）12-0025-03

汤 浩 内蒙古广播电视台 工程师