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KSTAR科士達EPI20K/20KVA/UPS不間斷電源
隨著通信技術的迅猛發(fā)展,行業(yè)之間的競爭越來越激烈,隨之而來的是要求供電的質(zhì)量越來越高,給電源維護人員提出了更高的要求,保證電源供電“零”中斷。要達到“零”中斷就必須使用UPS,所以UPS在通信行業(yè)的供電系統(tǒng)中得到了廣泛的應用,要想讓UPS長期良好地運行,維護工作至關重要。
如果設備配備合理、維護到位和認真操作,實現(xiàn)電源供電“零”中斷也不是難事。
1 UPS在供電系統(tǒng)中的應用
UPS在供電系統(tǒng)中是*的核心設備,但是它不能保證長時間不斷電。UPS的供電時間主要由所配備的蓄電池組容量和性能來決定,通信行業(yè)一般情況下按30min配備(過去按15min配備)。但是電力供電系統(tǒng)一旦停電,時間就很長,光靠蓄電池組很難維持長時間供電。UPS供電系統(tǒng)如圖1所示。
圖1 UPS供電系統(tǒng)
UPS的輸出要想做到長期不間斷的供電,它需要外接電源(另路市電或柴油發(fā)電機組,以下簡稱油機)的支撐來完成,如果外接電源配置合理,使UPS輸入斷電的時間縮短,UPS蓄電池組的容量配備就可以大為減小，既節(jié)省了占地空間也降低了成本，更主要的是提高了UPS所帶負載供電的可靠性。
一個完整的UPS供電系統(tǒng)大致由以下幾部分組成:市電、油機、UPS、蓄電池,缺一不可。如果將市電轉(zhuǎn)油機供電的時間縮短，蓄電池組放電的時間就縮短了，提高了UPS供電的安全性和可靠性。
2 變壓器/油機供電系統(tǒng)——設備配備及運行方式
低壓配電部分由用戶自行配備,一般情況下凡是用UPS的用戶,都配備柴油發(fā)電機組,一旦市電中斷,就由自備的柴油發(fā)動機發(fā)電來向UPS供電,防止UPS蓄電池組長時間放電而電量不足,造成UPS所帶負載供電中斷。
為了節(jié)省資源以及根據(jù)機房的實際情況在油機配備上有多種形式,下面簡單介紹一種形式:
以多臺變壓器/油機可以互備的低壓供電系統(tǒng)為例,如圖2所示。
圖2 多臺變壓器/油機可以互備的低壓供電系統(tǒng)圖
(1)變壓器/油機供電的負荷分配
①T3變壓器與3#油機互為備用,靠開關S6自動轉(zhuǎn)換來完成,給UPS供電;
②T1變壓器與1#油機互為備用,靠開關S4自動轉(zhuǎn)換來完成,給機房空調(diào)供電;
③T4變壓器處于空載狀態(tài),為T3變壓器和T4變壓器做備用。
(2)設備故障或檢修時的操作程序
①當T3變壓器或者T1變壓器故障或檢修時,可以轉(zhuǎn)換為T4變壓器供電,人工通過S3轉(zhuǎn)換開關或者S1轉(zhuǎn)換開關來完成;
②如果市電已經(jīng)停電，運行中的3#油機故障停機，可以人工通過S7轉(zhuǎn)換開關將3#油機負荷轉(zhuǎn)由1#油機供電(如果1#油機容量不夠，轉(zhuǎn)換之前可以減少部分非重要負載，避免油機過負荷而停機);
③如果市電已經(jīng)停電,運行中的1#油機故障停機,可以人工通過S5轉(zhuǎn)換開關將1#油機負荷轉(zhuǎn)由3#油機供電(如果3#油機容量不夠,轉(zhuǎn)換之前可以減少部分非重要負載,避免油機過載而停機)。
3 UPS供電方式的選擇
UPS供電方式一般分為:單機供電方式;主從熱備份/冷備份供電方式;主從(串聯(lián))冗余供電方式;并聯(lián)冗余供電方式等。
以上方案都比較成熟,可以根據(jù)機房的實際情況進行選擇。
但是,為了便于維護和應急供電外加一個維修旁路。
4 UPS用蓄電池組的維護
密封免維護蓄電池是相對于開放式加電解液蓄電池而言。實踐經(jīng)驗表明，免維護蓄電池并不等于無需管理，由于免維護蓄電池名稱的誤導，忽視了蓄電池必要的管理與維護，而引發(fā)UPS輸出負載的中斷，將會帶來不可估量的經(jīng)濟損失和政治影響。
實踐證明,隨著UPS技術的不斷發(fā)展,UPS本身的故障率在下降,而由蓄電池所引發(fā)的故障率占60%以上。顯而易見,正確地使用和維護好蓄電池是降低UPS總故障率的關鍵因素之一。
蓄電池組的維護工作要定期進行,及時發(fā)現(xiàn)和處理“落后”蓄電池,使蓄電池組保持應有的電能,停電時才能保證UPS的不間斷供電。蓄電池的維護項目如下:
4.1 投入使用前要做的項目
(1)安裝前測量電壓和內(nèi)阻;
(2)密封免維護鉛酸蓄電池在初次使用前不需要進行初充電但是應進行補充充電,充滿24h;
(3)帶交流假負載做一次容量實驗;
(4)放電期間測量電池過橋壓降和線路壓降。
4.2 UPS 用蓄電池的日常維護
①每日記錄蓄電池組的浮充電壓和后備時間;
②電池室情況;
③每次放電后認真蓄電池的外觀。
(2)月維護
①每月進行一次蓄電池組的清潔;
②每月測量并記錄單只電池的端電壓和環(huán)境溫度。
(3)季度維護
①每季度進行一次均衡充電(UPS具備均衡充電功能的);
②測量每只電池的內(nèi)阻。
(4)年維護
①檢查引線及端子的接觸情況,測量饋線、母線、電纜、電池過橋及軟連接的壓降;
②校正儀表顯示;
③容量試驗,更換落后電池。
5 UPS的維護
UPS要進行月檢、半年檢、年檢等工作。以下簡單介紹月檢和年檢。
5.1 UPS設備月檢的維護內(nèi)容
(1)觀察UPS內(nèi)部可目測的元器件的物理外觀;
(2)根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境的實際情況來安排散熱風口、風扇及濾網(wǎng)的清潔;
(3)檢查記錄UPS的輸入輸出電壓、電流及負載百分比;
(4)檢查告警指示及顯示功能;
(5)匯總分析設備運行數(shù)據(jù)。
5.2 UPS設備年檢的維護內(nèi)容
(1)設備清潔(將UPS脫離供電系統(tǒng))
①整流器、逆變器、靜態(tài)開關等控制板分離清潔;
②清潔所有連線及接口;
③清潔風扇;
④清潔變壓器、電容及柜體;
⑤清潔蓄電池組;
⑥清潔輸入、輸出配電系統(tǒng)。
(2)關鍵值校正
①充電電流校正
充電電流校正是為了防止蓄電池過充電或欠充電,以免造成蓄電池因過充電而損壞或充電不足使放電時間不足而引起負載中斷。
對更換了不同容量的蓄電池組更有必要調(diào)整此值。
②蓄電池組浮充電壓校正
UPS長期運行此值可能發(fā)生變化,此電壓高低都將影響蓄電池的放電容量及使用壽命。
③逆變器同步窗口校正
此值對于并機系統(tǒng)很重要,對于主、從機的系統(tǒng)尤為重要,如果此范圍變寬,UPS轉(zhuǎn)換問題不大,UPS所帶負載會因頻率越限而停機;如果范圍變窄,UPS可能經(jīng)常工作在內(nèi)部振蕩器;如果設備故障或需要轉(zhuǎn)換時輸出無法達到不間斷轉(zhuǎn)換,一般中斷0.8s,負載將斷電時間更長。
④整流器邏輯電源板校正
校正各邏輯板的供電電壓值，避免損壞電路板。
⑤逆變器輸出電壓調(diào)整
調(diào)整輸出電壓在允許范圍內(nèi),以保證負載供電電壓質(zhì)量。
⑥顯示參數(shù)校正
調(diào)整儀表顯示值與實測值一致，避免造成誤判斷。
⑦輸入電壓范圍校正
調(diào)整輸入電壓范圍，保證在市電變化范圍內(nèi)工作。
(3)檢測
①檢測濾波器;
②交流濾波電容測試;
③直流濾波電容測試;
④電感與變壓器(絕緣性);
⑤測量散熱用風機的風速、風溫、軸承噪聲;
⑥測試零線電流;
⑦測整機效率。
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