UPS的功能作用和運用模式分析

不間斷電源（UPS）跨接于用戶關(guān)鍵設備（負載）和供電電源間，它的功能是保證向負載提供連續(xù)的優(yōu)質(zhì)的電源，即使在完全斷電的情況下，它們也可在預定的時間內(nèi)（由用戶決定）向負載供電。 以下以單機UPS為例進行說明。

一、電源輸入

UPS輸入電源：1. 主電源2. 旁路電源 3.直流電源

二、UPS切換條件及順序

1. 正常運行時負荷由主電源經(jīng)過該系統(tǒng)的整流器、逆變器提供。

2. 當主電源故障時，自動改為由直流電源經(jīng)逆變器供電。

3. 當逆變器或直流電源故障時，UPS通過靜態(tài)開關(guān)自動轉(zhuǎn)換成旁路電源供電。

4. 當UPS需要維修時，又可通過先通后斷的手動旁路開關(guān)由旁路電源直接向負荷供電。

三、運行模式

1.系統(tǒng)正常運行模式

此系統(tǒng)運行模式為市電輸入，經(jīng)整流器將交流市電轉(zhuǎn)為純凈、無突波、無雜訊的直流電源，提供逆變器使用，而逆變器會將直流電源再轉(zhuǎn)為比市電更穩(wěn)定的交流電源輸出，經(jīng)靜態(tài)開關(guān)再輸出至負載，此時系統(tǒng)為INVERTER 電源供應負載。

2.內(nèi)部旁路運行模式

此系統(tǒng)運行模式為當逆變器發(fā)生異常，如機內(nèi)溫度過高、或輸出負載過載，超過系統(tǒng)逆變器所能負荷的范圍時，DSP 會自動將系統(tǒng)由逆變器模式切換到內(nèi)部旁路運行模式，以防止系統(tǒng)損壞，此時輸入由第二電源經(jīng)旁路回路，靜態(tài)開關(guān)模塊輸出至負載，此時為旁路電源供應負載。

3.系統(tǒng)電池供電運行模式

此系統(tǒng)運行模式為無市電輸入時，系統(tǒng)由電池經(jīng)逆變器，經(jīng)靜態(tài)開關(guān)至輸出負載，此時為電池電源供電，使得交流輸出不會中斷。使用電池供電時，其供電時間因電池數(shù)量與負載量大小而有所不同，故建議如果市電中斷時，請盡快做資料的存貯與正常的關(guān)機程序。

4.系統(tǒng)手動維修旁路運行模式

此系統(tǒng)運行模式為當系統(tǒng)需進行維護，而負載供電又不可中斷時使用。手動閉合手動維修旁路開關(guān)，市電經(jīng)由手動維修開關(guān)輸出至負載，此時負載的電源為市電電源供應。此一系統(tǒng)運行模式為專業(yè)維護人員方可操作，可用來對UPS 系統(tǒng)進行維護、清潔及保養(yǎng)。

5.系統(tǒng)緊急關(guān)機模式

此系統(tǒng)運行模式為無任何電源輸出，此操作模式必須在UPS 確定為緊急狀況時才可啟動，否則當此功能被啟動時，UPS 將被關(guān)閉，并導致無任何輸出電壓。

四、操作面板說明

1、面板上亦提供多個LED，其代表意義如下：

(a) 輸入LED(INPUT)

－當輸入無熔絲開關(guān)閉合，有正常電源輸入時，此LED 燈會亮起，表示主電源已輸入。

(b) 整流器LED(RECTIFIER)

－當整流器在正常情況下工作時，此LED 燈會亮起，表示整流器工作正常。

(c) 充電LED(CHARGE)

當整流器開啟，可對電池進行充電時，此LED 燈會亮起，表示有能力對電池充電。但必須系

統(tǒng)含充電機，才實際有對電池充電，若無充電機，則此燈號僅代表有能力充電。

(d) 放電LED(DISCHARGE)

當系統(tǒng)無電源輸入，由電池供電時，此LED 燈會亮起，表示此時系統(tǒng)是由電池供電。

(e) 逆變器LED(INVERTER)

當逆變器啟動時，此LED 燈會亮起，表示系統(tǒng)輸出是由逆變器供應。

(f) 輸出LED(OUTPUT)

當輸出無熔絲開關(guān)(S5)閉合時，此LED 燈會亮起，表示端子臺上系統(tǒng)已提供輸出電源了。

(g) 旁路LED(BYPASS)

當系統(tǒng)由BYPASS 電源提供輸出時，此LED 燈會亮起，表示此時系統(tǒng)輸出并不是由逆變器提供，

而是由BYPASS 電源提供。

(h) 維修旁路LED(MANUAL BYPASS)

當系統(tǒng)的維修旁路無熔絲開關(guān)(S6)閉合時，此LED 燈會亮起，表示此時已在維修旁路狀態(tài)，

逆變器無法啟動，系統(tǒng)將由旁路電源直接輸出。

2、系統(tǒng)流程指示燈運行時，共可分為下列四種方式：

(a)系統(tǒng)正常運行方式:INPUT、RECTIFIER、CHARGE 、INVERTER、OUTPUT 燈亮，其余熄滅。

(b)系統(tǒng)旁路運行方式:BYPASS、OUTPUT 燈亮，其余熄滅。

(C)電池供應運行方式:DISCHARGE、INVERTER、OUTPUT 燈亮，其余熄滅。

(d)維修旁路運行方式:S6 無熔絲開關(guān)切換至ON 位置時，只有MANUAL BYPASS 燈亮，其余熄滅，此時表示系統(tǒng)已正確切換到維修旁路，待S1、S2、S3、S4、S5 斷開(OFF)后，再使用放電治具泄放DC電容器上之電壓，完成后，MANUAL BYPASS 熄滅，此時即可執(zhí)行保養(yǎng)與維修。

3、重點介紹：緊急停止按鍵(EPO)：

面板后方提供了一個緊急停止按鍵及一個擴充插槽，用于緊急狀況，需將系統(tǒng)立即停止時，可用此按鍵。將EPO 按鍵按下，即可關(guān)閉UPS 系統(tǒng)，當關(guān)閉UPS 后，整個系統(tǒng)將關(guān)閉鎖住，所有狀態(tài)停止，且無輸出任何電壓。若要系統(tǒng)重新啟動，需將面板上的OFF 鍵按下，再按ENTER 鍵確認，即可進行重新啟動程序。

五、UPS切換試驗

1、試驗目的：通過試驗可以判斷UPS裝置是否可以正常進行切換，切換時的波形是否符合要求，以保證UPS裝置在外部供電失去、主回路故障的情況下可以正常的進行切換，確保UPS裝置所帶負載不失電，同時為負載提供合格的電源。

2、試驗前方式：UPS系統(tǒng)主機柜各電源正常，開關(guān)在合，電壓正 常，UPS系統(tǒng)在工作正常運行方式:(a)UPS主機柜電源一，UPS直流電源一開關(guān)在合，電壓正常；

(b)UPS主機柜電源二，UPS直流電源二開關(guān)在合，電壓正常；

(c)UPS旁路電源開關(guān)在合，電壓正常；

(d)UPS系統(tǒng)在正常運行方式。

3、切換步驟:UPS主機柜切換試驗

a 將2號主機柜退出運行。

b 將錄波器接于主機柜內(nèi)輸出開關(guān)U28下口。

c 斷開主回路開關(guān)U22，主機柜自動切換至直流回路，錄取切換過程中波形，整個過程中負載不掉電，電壓穩(wěn)定無波動。

d.合上主回路開關(guān)U22，主機柜由直流自動切換至主回路，錄取切換過程中波形，整個過程中負載不掉電，電壓穩(wěn)定無波動。

e.斷開主機柜內(nèi)回路開關(guān)U22,再直流回路開關(guān)U24，切換至旁路運行，錄取切換過程中波形，整個過程中負載不掉電，電壓穩(wěn)定無波動。

f.合上1號主機柜內(nèi)主回路開關(guān)U22，主機柜由旁路自動切換至主回路，錄取切換過程中波形，整個過程中負載不掉電，電壓穩(wěn)定無波動。

g. 合上直流回路開關(guān)U24。

h. 檢查UPS系統(tǒng)在正常運行方式

六、數(shù)據(jù)分析

UPS主機柜切換試驗

1. 主回路切至直流回路（直切主略）如上圖：切換時錄取的波形無明顯波動，切換正常。

2、直流回路切至旁路如上圖：切換時錄取的波形有稍微波動。

3、旁切主略。

七、試驗總結(jié)：

根據(jù)切換時的波形分析，當UPS在進行主回路切至直流回路、直流回路切至主回路和旁路切至主回路時波形均無明顯變化，切換正常。但當進行主回路及直流回路切至旁路時，波形稍微的壓降，根據(jù)UPS裝置切換的允許范圍判斷該波形的壓降時間在合格的范圍內(nèi)，因此不影響現(xiàn)場設備的正常運行。

審核編輯：郭婷