科士达YDC3315 三进三出UPS 380V供电 UPS15KVA容量 UPS13500W负载

UPS，不间断电源扫盲篇

 UPS（Uninterruptible Power System ）即为“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。

（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。

【关于UPS知识】

UPS的构成：

主要柜子：主机柜、旁路柜、馈线柜

主要原件：

整流器：将交流电转换为直流电，且当输入电压发生变化或负载电流发生变化时，整流器能提供给逆变器稳定的直流电源。整流器具有全自动限流特性，以防止输出电流超过安全的大值，当限流元件故障时，其后备保护能使整流器跳闸。

逆变器：将整流器或由220V直流电源送来的直流转换成大功率、波形好的交流电源提供给负载。

静态切换开关：静态开关是一种固态自动切换开关，可进行先合后断操作，因而不会发生负载中断的情况，静态开关允许逆变器与备用电源同步，从而避免在负载切换期间出现相位跃变甚至相序逆转的情况。

旁路稳压变压器：旁路变压器由隔离变压器串联组成，当逆变器停止工作，负载由旁路电源供电时，实现电源与负载间的电气隔离。

闭锁二极管：利用二极管的单向导电特性，闭锁整流器至直流电源的反向导通。

手动旁路切换开关：手动旁路切换开关应为先合后断，它可将静态开关和逆变器完全旁路隔离，以便在安全和不间断向负载供电的条件下对UPS进行维护。

【关于UPS的主要负荷】

DCS电源、热控电源（压力、温度、风量、liuliang测点）、电调门电源、工程师站电源、操作员站电源、ECS通讯电源、DEH电源、ETS电源、网络间电源、火灾报警系统电源等

【关于UPS的运行模式】

（1）正常操作模式：

（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。

（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。

数据中心UPS不间断电源的使用寿命能够达到多久？延长UPS电源寿命的方法有哪些？

很多人好奇机房机柜专用UPS不间断电源的使用寿命能够达到多久？这取决于运行的环境，维护和保养的情况，公司对旧UPS的态度，如果低效、容量不够，运行环境差，如温度过高、灰层太大、潮湿等等都会减短UPS的寿命，维护和保养不到位，也会缩短UPS的寿命。

例如风机和电容都必须在5~7内更换，如果以上都不是问题，UPS完全可以一直用下去，铅酸蓄电池使用寿命跟电池质量、环境湿度、充放电次数及充放电程序有很大关系，理想恒湿20-25度环境、充放电不太频密(每个月不超过两三次)、电池有定期保养、电池及UPS质量好的情况下用超过15年是可以的，当然使用时间愈久剩余容量会有所减少……见过长的UPS用了15年以上。

正常的来说，UPS电源的使用寿命一般都可以达到8-10年，而维护得当的UPS电源这可以使用15年以上，像美国很多地方的数据中心都用了20年上下，里面的UPS电源也从来没有更换过。这当中又和电源的核心元配件电池有很大的关系，下面我们就来介绍下UPS电源的维护和怎么延长电源寿命。

UPS电源的维护

不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。（公众号：通信电源人 与您一起同行）当市电输入正常时，UPS 不间断电源将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时，UPS 立即将机内电池的电能，通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏，UPS不间断电源设备通常对电压过大和电压太低都提供保护。

机房告警分为以下三个级别：

主要告警：包括通风设备组（新风机、排风机的报警为主）

严重告警：包括空调及环境监控设备组（精密空调、机房专用柜机空调、温湿度、漏水监测、防雷器）；

紧急告警：包括消防、供配电、UPS设备组（消防系统控制箱、UPS、蓄电池、配电开关状态、动力配电柜、ATS状态）。

（1）完美的维护条件是：UPS机房应该是空调和防静电地板的房间，防雷效果要好，要防尘、防潮、防晒。输入电压好是在设计范围以内，负载合理的范围是30%-60%，满负载、超负载使用都会影响UPS的寿命。每年至少要保养一次。但现实中我们一般很难做到如此周到，因此一些UPS电源维护小常识就显得特别的重要，

如：防止机箱里面灰尘堆积，定期保养电源里面的蓄电池等等，这些维护小常识往往能极大地延长UPS电源的使用寿命，减少维修麻烦。

（2）保持适宜的环境温度：影响蓄电池寿命的重要因素是环境温度，一般电池生产厂家要求的佳环境温度是在20－25℃之间。虽然温度的升高对电池放电能力有所tigao，但付出的代价却是电池的寿命大大缩短。据试验测定，环境温度一旦超过25℃，每升高10℃，电池的寿命就要缩短一半。达不到规定的环境要求，其寿命的长短就有很大的差异。另外，环境温度的tigao，会导致电池内部化学活性增强，从而产生大量的热能，又会反过来促使周围环境温度升高，这种恶性循环，会加速缩短电池的寿命。

（3）定期充电放电：UPS电源中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，比如控制微机等电子设备的使用台数。一般情况下，负载不宜超过UPS额定负载的60%。在这个范围内，电池的放电电流就不会出现过度放电（公众号：通信电源人 与您一起同行）。UPS因长期与市电相连，在供电质量高、很少发生市电停电的使用环境中，蓄电池会长期处于浮充电状态，日久就会导致电池化学能与电能相互转化的活性降低，加速老化而缩短使用寿命。因此，一般每隔2－3个月应完全放电一次，放电时间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8小时以上。

（4）利用通讯功能：大多数大、中型UPS都具备与微机通讯和程序控制等可操作性能。在微机上安装相应的软件，通过串/并口连接UPS，运行该程序，就可以利用微机与UPS进行通讯。一般具有信息查询、参数设置、定时设定、自动关机和报警等功能。通过信息查询，可以获取市电输入电压、UPS输出电压、负载利用率、电池容量利用率、机内温度和市电频率等信息；通过参数设置，可以设定UPS基本特性、电池可维持时间和电池用完告警等。通过这些智能化的操作，大大方便了UPS电源及其蓄电池的使用管理。

（5）及时更换废/坏电池：大中型UPS电源配备的蓄电池数量，从3只到80只不等，甚至更多。这些单个的电池通过电路连接构成电池组，以满足UPS直流供电的需要。在UPS连续不断的运行使用中，因性能和质量上的差别，个别电池性能下降、储电容量达不到要求而损坏是难免的。当电池组中某个/些电池出现损坏时，维护人员应当对每只电池进行检查测试，排除损坏的电池。更换新的电池时，应该力求购买同厂家同型号的电池，禁止防酸电池和密封电池、不同规格的电池混合使用。

延长UPS电源寿命的方法

延长UPS电源寿命的方法有很多，当中又主要和里面的蓄电池有关系，以下就介绍几种简单易行的小技巧。

1、交流稳压器的使用：

使用UPS电源后，不必再加交流稳压器。若一定要加，应加在UPS电源的前级，即市电先经交流稳压器，再经UPS电源，然后到负载。

2、避免过载使用UPS电源

在使用UPS电源的时候还要计算负载的大小，要避免负载的过大或者过小，过大的负载会使UPS电源长期工作在超负荷状态从而缩短UPS电源的使用寿命（公众号：通信电源人 与您一起同行）;如果负载过小，UPS电源的工作电路长期工作在不正常状态，这对于UPS电源也是有一定危害的。合理的负载应该控制在50%到80%之间。实践证明，UPS电源输出负载控制在60%左右为佳，可靠性好。在UPS电源出现过载或逆变器故障时会转到旁路模式运行，此时UPS电源不具备后备功能，负载所用的电源是通过电力系统直接供应的。

3、尽量不要超负载运行：

尽量在低于额定功率的范围内运行，因为超负载功率运行不仅仅会对负载的寿命产品影响，也会对其供电的UPS电源寿命产生影响。一般情况下，在线式UPS电源的负载量应该控制在70%～80%，而后备式的UPS电源的负载量应该控制在60%～70%。注意，过度轻载也不好，虽然不如过载那么严重。

4、不要使用柴油发电机：

UPS电源不宜由柴油发电机供电，因其频率经常突变不稳，影响UPS电源的正常运行。

5、使用UPS电源时的开机和关机顺序：

正确的开机关机顺序应该是先打开UPS电源给它供电，然后再打开各个负载，这样可以避免启动时瞬间的电流冲击给UPS造成的损害，在关机时的顺序正好相反应该先关闭各个负载后关闭UPS.在市电中断由UPS供电时，应该尽快保存好自己的数据和资料然后关闭电脑，否则使用UPS电源进行工作可能会使UPS过量放电，从而缩短UPS的使用寿命。

6、UPS电源充电技巧：

新购置UPS电源后，要将UPS电源插入220V市电电网中，充电至少12小时以上，以确保电池充电充分。否则，蓄电池的实际可供使用的容量将大大低于蓄电池的标称容量。若UPS电源长期不用。应每隔2～3个月开机24小时，让其充电充分，并让UPS电源处于逆变器工作状态下2～3分钟，以保证电池的正常寿命。UPS电源一旦接通市电，即开始对电池组充电，持续按开机键1秒以上进行开机，即开启逆变器。

7、UPS电源不可长期闲置：

蓄电池的过度放电和蓄电池长期开路闲置不用可使蓄电池的内阻增大，可充、放电性能变坏。对于长期闲置不用的UPS电源，在重新开机使用前，让UPS电源利用机内的充电回路充电12小时以后再接负荷，对于后备式UPS电源，好每隔一个月让UPS电源处于逆变器状态工作2～3分钟，来激活蓄电池（公众号：通信电源人 与您一起同行）。此外，还需要严格控制蓄电池的充电电流不得超过蓄电池允许的大充电电流。因为过大的充电电流会导致蓄电池的使用寿命缩短。

8、蓄电池管理技巧

目前许多UPS电源中使用的阀控式铅酸蓄电池(VRLA)从一开始便被称为免维护电池，这样就给用户一种误解，似乎这种电池既耐用又完全不需要维护。在这种误导之下，许多用户从装上电池后就基本没有进行过维护和管理。UPS电源中的蓄电池遇到下列情况时，应对蓄电池进行均衡充电：过量放电致使端电压低于蓄电池规定的标定电压时。对12V的小型密封式铅酸蓄电池，其放电标定电压为10.5V；对24V的蓄电池组，其放电终了电压为21V；对96V的蓄电池组，其放电标定电压为85V。放电后未及时对电池进行充电；长期闲置不用的电池。市电中断，连续浮充的电池，放出近一半容量的电池。针对该种现状，柏克开发一款电池自动化管理软件，有效的解决这种问题带来的困扰；

①电池自动化管理软件，市电正常时3~4个月给电池进行一次充放电管理，放电20%，均充浮充自动切换，充分活化铅酸分子，大大延长电池寿命。我们厂做个测试蓄电池放电20%，留80%可以循环放电1500-2500次，蓄电池放电10.5V终止电压只能循环300次寿命就终止；

②放电时恒定检测每个电池组，监测每一块电池的电压、电流、温度，根据电池温度调节电池电压进行补偿；

③电池放电记录日志防止电池失效诊断；

④充电电流按0.1C充电，电流可以1至100A设定。

9、作好实时监控：

目前智能UPS电源都具备与微机通讯和程序控制等可操作性能特性。在微机上安装相应的软件，通过串/并口连接UPS电源，运行该程序，就可以利用微机与UPS电源进行通讯。一般具有信息查询、参数设置、定时设定、自动关机和报警等功能。如Winpower.然后通过专用串口控制电缆，将UPS电源连接电脑上，再通过RS232与RS485两种协议通讯，就可实现UPS电源无市电输入且低电量时自动关机的功能了。且它可同时监控个串口上所连接的多台UPS电源。

10、合理选择UPS电源安装位置

一个好的安装位置非常重要，放置UPS的地方必须具备良好的通风效果，要远离水、可燃性气体和腐蚀剂，环境温度保持在0～40℃之间，若是在低温下拆装使用，可能会有水滴凝结现象。环境温度一旦超过25度，每升高10度，电池的寿命就要缩短一半。目前UPS电源所用的蓄电池一般都是免维护的密封铅酸电池，设计寿命普遍是5年。

UPS电源不宜侧放，应保持进风孔与出风孔通畅;负载与UPS电源连接时，须先关闭负载、再接线，然后逐个打开负载，严禁将电动、复印机等感性负载接入UPS电源，以免造成伤害。将UPS电源接到专用的带有过电流保护装置的插座上时，所用电源插座应接保护地端;无论输入电源线是否插入市电插座，UPS电源输出都可能带电。要使UPS电源无输出，须先关掉开关，再取消市电供应。

11、UPS电源正确安装注意事项：

在给UPS连接输出电源时还应该注意安全，由于UPS的输出电压和电流都比较大，所以在连接输出电源时还要注意安全防止触电事故的发生（公众号：通信电源人 与您一起同行）。更换电池时先关闭UPS电源并脱离市电，使用带绝缘手柄的螺丝刀，不要将工具或其它金属物品放在电池上。连接电池线时，在接头处出现细小火花属正常现象，不会对人身安全及UPS电源造成危害，千万不要将蓄电池正负极短接或反接。更换蓄电池时，不宜个别更换，好整体更换。另外禁止将不同安培数、不同品牌的电池组合使用。

12、定期维护：

这是针对UPS电源里面的蓄电池的，作为UPS电源里面的核心元器件，我们更应该认真保护，要定期维护，如果当地长期不停电，必须定期(三个月)人为中断供电，使UPS电源带负载放电。因为长期没断过电，所以你一直以为它是在正常工作的，而实际上一旦断电，它只能提供很短的延时甚至根本没有延时，原因就是UPS蓄电池长期处于浮充的充电状态。