不间断电源UPS的基础知识详解！
UPS的作用
UPS中文为“不间断电源”。是一种含储能装置，以整流器、逆变器为主要组成部分，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：
（1）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。
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，价格便宜；
（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净正弦波交流电，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。
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）。
结构示意图如图所示，简单说说几个比较重要的部分的用处。
整流器：
有两个主要功能：
，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：
在输入或输出部分将交流与直流隔离，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：
（1）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。图片
（2）停电模式：
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，进而达到保护负载的作用。图片
（3）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，若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。
（4）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，维护人员可以安全地对UPS 进行维护。图片
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；
（3）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；
UPS在日常的使用过程中，只有定期对UPS放电才能延长UPS的使用寿命，UPS 电源电池需要每三个月进行一次充放电，怎样对UPS进行放电才能让其尽大的力量呢？现在，来和大家聊一聊在充、放电过程中的注意事项。
在对UPS不间断电源进行放电时请务必坚持以下注意事项：
1、先要了解在放电之前UPS电源大概能够后备多长的时间，这样在做放电的时候，就有个准备了，防止放电到了后备时间，都不知，造成负载的宕机。造成设备的损坏。
2、如果可以看到ups电池的情况下，先目测电池是否有明显的变形和漏液现象。
3、如果UPS不间断电源本身具备自动放电功能设置时间，建议让UPS不间断电源自己先进行一下放电，这样可以初步判断电池是否具备放电的能力。
4、在人为放电时，请时刻观察UPS的电池电压的下降情况，以便随时恢复市电输入。
5、对UPS进行放电处理不必完全把电池的容量完全放光，这里只是放到额定容量的3分之2就OK，放电只要起到激活电池的作用。延长ups电池的使用时间。
6、如果是中大功率的UPS电源，一般整流器和旁路输入开关独立设计，建议OFF整流器开关就可以，而不必OFF用户的市电输入开关，防止万一电池放电出现以外，UPS可以立即转到旁路模式工作。
关注环境，让UPS更安全的供电
●相比计算机俊朗的外表来说，UPS电源看上去的确有点土气，不过它“骨子里”却是十分“娇气”，因为它对工作环境有着不同一般的要求。
●UPS电源十分爱干净，对灰尘特别“感冒”，要知道UPS长期在灰尘漫舞的环境中工作时，很容易“生病”，这是因为灰尘会悄悄地“钻”到UPS的控制框中，并直接覆盖在它的电子线路中，时间一长UPS内部的工作电路就会散热不良，长期以往自然就容易出现故障了。
●UPS电源也害怕潮湿，毕竟UPS内部也有电子线路，电子线路中的各个元器件在潮湿环境中长期工作时，其电气性能会逐步下降，而且还有可能产生漏电现象，引发火灾事故。
●UPS电源对环境温度也十分敏感，高于40℃的环境或低于0℃的环境会使它的工作“积极性”不高，特别是它的“潜能”得不到充分发挥。
●UPS电源所处环境不能处于强磁场包围之中，也就是说不能将它与具有强磁特性的设备放置在一起，因为ups不间断电源先天的防磁能力十分有限，如果长时间在强磁场环境中工作的话，UPS电源 的使用寿命将大大缩短！
●我们要尽可能地为UPS电源营造一个舒适的工作环境，例如好应该将UPS电源的工作环境温度控制在25℃左右，在该温度下UPS电池充电性能佳；好将UPS电源 放置在四处通风、远离灰尘的环境，这样可以确保UPS在长时间工作后散热充分。一旦有良好的工作环境为前提，UPS电源会更好的为我们服务！
关注放电，让UPS尽大的力量
●不要只为UPS电源不断充电，而不知道适时地为电池放电，更不知道该如何为其正确放电。其实，正确地对UPS不间断电源进行充电、放电，是妥善保养、维护UPS电源 的一个重要环节，如果仅仅重视它的充电而不重视它的放电，UPS电源也会随时发生“罢工”现象，因为UPS电源蓄电池组中多数使用的是铅蓄电池，这种类型的电池一般都存在自放电现象，如果我们对它的放电现象不闻不问的话，要不了多长时间它就会出现“罢工”现象，严重的话能对UPS电源 造成致命的影响。一般来说，我们应该采取措施阻止UPS电池进行深度放电，毕竟频繁地进行过量放电的话，电池的使用寿命将大大缩短；尽管目前有不少品牌的UPS电池具有过量放电保护功能，不过要是将UPS蓄电池带少量负载进行放电甚至不带负载进行放电的话，特别容易引起深度放电现象。倘若UPS电池发生了深度放电的话，那么我们在重新为电池充电时，至少需花费12小时左右的时间才能将电池电量充足，这样一来UPS蓄电池的使用效率将大大降低。
●正常情况下，国外品牌的UPS蓄电池能使用7到8年左右，国内的一些品牌UPS蓄电池使用寿命通常为3到4年，不过一旦我们平时对UPS蓄电池的放电现象不进行关注的话，无论什么品牌的UPS电池，要不了多长时间就会报废；但是只要我们平时从细节出发，每三个月对ups电源 进行一次放电，就能保证UPS电池的使用年限不打折扣。为了有效延长UPS电源的使用寿命，我们一定要重视电池的放电事宜，确保UPS电池能始终处于高效的工作状态。对ups电源进行放电的具体操作步骤为：先将ups电源的输出端连接50%的负载，之后断开市电电源，使UPS电源 一直处于放电工作状态，在放电过程中对UPS电源两端的电压进行监测，一旦发现端电压降为10.5V左右时，再将市电电源接通，来对UPS电池进行10小时左右的连续充电，这样的话UPS电池的活性就不会受影响。
关注开关，让UPS免受内部主板损伤
●UPS电源的打开和关闭操作中也有玄机？相信不少朋友都会发出这样的惊讶！的确，UPS电源对电源打开与关闭操作非常讲究，我们必须严格按照一定先后顺序进行操作，否则很容易给ups电源造成内伤，严重的话能损坏UPS不间断电源。一般情况下，打开UPS电源的正确顺序应该是：先检查ups电源的输入端电源极性与市电供电线路的电源极性连接是否一致，然后再检查UPS电源输出端所接负载的总功率大小是否在UPS电源的额定功率之内；满足了上面的条件后，打开UPS电源控制柜上的电源开关，来让市电为UPS内的电池组进行供电，过一段时间，再将负载的电源开关逐一打开，如此一来可以确保负载电流，不会对UPS电源的内部供电线路造成过度冲击，从而可以有效保证UPS电源不受内伤。正确关闭UPS电源的顺序应该是：先将连接到UPS电源输出端的负载逐一关闭掉，之后再将电源控制柜上的电源开关关闭掉就可以了，如果长时间不使用UPS电源的话，可以考虑将连接到市电插座上的电源线缆拔掉，以避免雷雨季节UPS电源遭遇雷电袭击，从而引发雷击事故。
关注切换，让UPS避免冲击
●在UPS电源中包含有电子工作线路，组成工作线路的各种电气元件，功率都十分有限，经受不住强大电流的频繁冲击；而如果我们对UPS不间断电源的开关操作进行频繁切换的话，那么UPS电源中的电子工作线路中就会有电流频繁流过，而各种电气元件在电流的不断冲击下，轻则容易产生发热现象、影响电气元件的工作性能，严重的话能击穿或烧毁电子元气件，例如保险丝、晶体管、二节管等在大电流的冲击下，特别容易损坏，这样UPS电源出现故障的机率就会大增。为了提高ups电源的工作效率和工作稳定性，我们千万不能忽视UPS电源的开关切换操作，建议ups电源关闭之后，至少要等1分钟左右的时间才能重新打开。
关注运行，让UPS物有所值
●要想让UPS不间断电源发挥出大潜能，应该在UPS电源输出端接入额定功率的负载来运行；表面上看，好象将UPS的价值全部发挥出来了，事实上长期处于额定工作状态下，UPS电源主机会“透支生命”，严重的话能使内部的电池发生短路，或者使电池中的电解液发生枯竭，甚至能使电池组内部发生发热失控现象。毕竟组成UPS电源的电池组中，每一块电池不会一直以额定功率进行工作的，这么说来ups电源就不会始终输出额定功率，长期下去UPS电源就无法为额定负载提供足够“动力”来保证负载的正常运行了。
●我们应该将一些自己认为比较重要的设备连接到UPS电源上，把一些次要设备或者不值得保护的设备，从UPS电源上拔除出来，以便让UPS电源的价值用到“刀刃”上；而且接入到UPS电源中的所有负载总功率，不应该超过UPS电源额定功率的85%以上；在具体连接负载时，我们应该先大概估算一下每一个重要负载的额定功率大小，然后将几个负载的功率简单相加一下，看看后的总功率是否超标，要是超标的话我们只要让UPS电源的某一个输出端口保持空闲状态就行了。当然，我们也不能让UPS不间断电源一直处于欠负荷工作状态，不然的话UPS电源将无法实现物有所值的要求。
关注充电，让UPS寿命延长
●前面提到需要对UPS电源蓄电池的放电现象进行关注，其实UPS电池的充电更有学问可循，如果不正确对电池进行充电的话，要么出现电池过量充电的现象，要么出现电池充电不足的现象，无论出现哪种现象都会导致UPS不间断电源 过早地走向“衰竭”，从而影响UPS电源的使用寿命；因为电池如果被过量充电的话，UPS电源主机内部容易发生错误，导致其内部的工作电阻增大或者电池极板出现变形故障，甚至会使电池的有效容量变小，从而降低了UPS不间断电源的工作性能；电池如果被充电不足的话，电池的有效性能将得不到充分发挥，时间一长电池的使用寿命将大大缩短。
●为了对UPS电源蓄电池进行正确充电，保证ups电源健康运行，我们应该选用市电稳定的供电线路来为UPS电源充电，而且市电供电线路不能再为其他设备供电，以避免输入电源受到外来干扰；在对UPS蓄电池充电时，可以选择在夜深人静的时间来进行，此时UPS的输入电源稳定。另外需要提醒大家的是，UPS电源一定要使用品牌、规格、型号完全一致的电池组成电池组，而绝不允许将不同的电池混杂在一起使用，不然的话在对电池组充电时效率不但不高，而且还能引发安全事故。
