UL33系列UPS系统的使用与维护

唐 龙

（大连地铁运营有限公司，辽宁 大连 116113）

UL33系列UPS系统的使用与维护

唐 龙

（大连地铁运营有限公司，辽宁 大连 116113）

叙述了UL33系列UPS系统的设备组成、使用功能以及日常的一些基本维护。UPS系统是艾默生公司的电源产品，该公司是全球最悠久的跨国公司之一，经营领域涉及广泛，主要使用在网络系统、医疗系统等对电源可靠性要求较高的地方。目前，大连地铁通信专业也在使用该产品用于给交流设备供给不间断电源。根据运营多年的实际情况来看，UPS系统运行稳定可靠、安全性能卓越、绿色节能环保，对保障地铁通信设备安全运行起到重要作用和意义。

通信；工作原理；系统功能；维护保养

0 引言

UPS设备有稳定电压、电频的作用，在使用时不受上一级外电网设备干扰，UPS交流输出输入需要连接到交流配电屏，由交流配电屏集中给用电设备供电。在市电引入出现问题故障时，连接在UPS上的蓄电池可持续为负载设备供电。UPS可以通过工作站远程发送任务，可实现不到现场就可以对UPS设备进行监控操作，其先进的数控技术和隔离地变压器为用电设备提供了稳定、无污染的电流，并且UPS设备日常维护、维修操作比较简单，内部零器件运行平稳，发生故障率较低，在使用中大大减少了人力、物力的损耗。

1 系统组成

UPS主机中包括整流器和逆变器，这两种器件有把交流电变直流再变回交流电的功能，在两种器件之间还连接着蓄电池组，市电通过整流器变为直流电存储在蓄电池中，在市电断电或者发生异常情况时可作为备用电临时使用。主路输入电源分为三路组成，正常情况下市电由主路进入，在主路发生异常时，市电由旁路给负载设备供电，当UPS年检进行大修时，可切换到维修旁路对负载设备进行供电。

2 UPS工作原理

2.1 UPS基本原理

主路市电进入UPS通过整流、逆变源源不断的为负载设备供给安全可靠的电流，同时整流器将市电转化为直流电不断地为蓄电池进行浮充。

市电输入从主路空气断路器进入，经系统内部熔断器，由变压器降压，把三相交流电转换成稳定的直流电，同时，外接的蓄电池也接受整流器转化过来的直流电进行充电。UPS通过DSP技术辅助延时启动机制对电路进行全数字控制，该方案能够在延长电池寿命的前提下，减小蓄电池充电纹波，并提高系统的直流母线电压稳定性，提高抗冲击能力。

2.2 蓄电池接入

UPS内部有输出熔断器及检测开关，通过上述两个部件连接到蓄电池，当检测开关检测到蓄电池充电发生问题时，UPS会通过熔断器自动脱开蓄电池。

2.3 逆变器工作

逆变器通过数字控制技术与功率开关器件结合使用，把电源变成三相交流电。负载设备通过变压器、空开、熔断器的各项功能实现设备与UPS输入端分开。

2.4 旁路输出

输入电源可以通过旁路静态开关从旁路回路向负载供电。

3 系统功能与工作模式

3.1 系统功能

3.1.1 不停电功能

UPS具有不停电功能，可以解决外电网停电问题，当外电网交流电正常工作时，向UPS输入平稳的交流电源，UPS一方面向蓄电池充电，同时又向负载供给洁净的交流电，在市电断电等电网故障时，利用蓄电池化学能作为后备能量，由蓄电池组经逆变器向负载供电。

3.1.2 交流稳压、净化、管理功能

这三种功能可以很好地解决网压剧烈波动、电网与电源污染、交流动力维护等问题。

3.1.3 手/自动切换旁路功能

UPS电源采用在线双变换式工作方式，在正常情况下由外电源输入经UPS整流、逆变后输出380 V交流电源为负载供电；当UPS出现故障时，才自动/手动切换至旁路供电方式。UPS采用主路跟踪旁路频率和相位的设计，能保证经整流、逆变后的交流电源与外供交流电源相同。

3.1.4 智能化蓄电池管理功能

UPS能够实现定期对蓄电池组进行浮充、均充转换，蓄电池组自动温度补偿及电池组放电记录等功能。根据负载电流的大小自动调节蓄电池的终止放电电压，实现保护蓄电池的功能。

3.1.5 事件查询功能

UPS状态信息主要分为两类，当前事件状态信息和历史事件状态信息，当前事件状态信息是指 UPS当前正存在的状态信息，以及刚刚对UPS所发生的事件信息。该信息按照发生时间的先后实时显示在液晶的当前事件及告警子窗口。若UPS的某一状态发生改变或再次发生同一事件，对应的状态及事件信息将从当前事件及告警子窗口中消失，成为历史记录信息。历史事件状态信息是指UPS曾经发生，当前不再存在的状态信息，或前一次发生的同一事件信息。该类信息按照发生时间的先后实时保存在UPS的历史记录中。

3.2 供电模式

3.2.1 市电逆变供电模式

在市电引入到主路正常情况下，系统自身由整流器和逆变器提供高质量的交流电，同时还为蓄电池周期性的进行浮充充电。

3.2.2 蓄电池供电模式

在外电网出现故障或是欠压时，市电无法满足UPS连接负载所需电压，此时，由UPS外接蓄电池进行供电，当外电网故障处理完成恢复正常后，UPS由蓄电池供电自动跳转到主路逆变供电。

3.2.3 静态旁路供电模式

当主路整理器或逆变器发生故障停止工作时，系统会自动把市电经静态旁路向所带负载进行供电，故障恢复后，转入正常主路逆变工作模式。当UPS发生重大故障关机时，逆变器会自行关机，如果需要将市电恢复到主路供电，需要手动启动逆变器恢复主路供电状态。

3.2.4 维修旁路供电模式

UPS在工作一至两年后，后对其内部器件进行维护与保养，此时，为避免工作人员发生触电危险，需要手动把UPS切到维修旁路。为避免负载供电中断，操作前，需要确认UPS显示屏无任何告警状态提示。在保养过后，恢复正常主路逆变供电模式。

3.2.5 联合逆变供电模式

当外电网欠压时，主路电压不足以提供负载所需，蓄电池会与市电一起对负载进行供电，直到市电电压恢复正常后，蓄电池停止供电，恢复正常供电状态。

4 维护与保养

4.1 日检

日检需要对UPS状态及面板上的指示灯和蜂鸣器进行检查，查看是否有实时告警，确认整流器逆变器工作状态是否正常，检查交流供电情况，看是否有超压超频的迹象，查看UPS历史告警记录。同时，还要对UPS风扇的运转情况进行检查，适当调节机房空调温度，不要超过40度，确保UPS内部散热正常；查看机房温湿度计，如发现湿度超过90%，需立即打开除湿机对机房湿度进行处理；最后，对 UPS表面灰尘进行处理，用吸尘器吸去表面纸屑灰尘。

4.2 周检

UPS周检内容包括对UPS三相输入电的电流、电压和蓄电池充放电电流、电压进行记录，与同期的测量值数据进行对比，查看是否存在较大的变化。

4.3 年检

UPS年检主要分为两个部分，一是对UPS蓄电池进行一次充放电，其次对UPS内部元件进行一次检查维护。

UPS外接蓄电池都为铅酸性蓄电池，对蓄电池的放电，需要每年进行一次，UPS充放电根据蓄电池电池容量来进行计算，一般需要放出蓄电池容量的40%左右，放电结束后，使UPS对整组蓄电池进行一次大规模的均充，来激活蓄电池，以提高化学活性，延长蓄电池使用寿命。

对UPS内部元件的检查，需要将UPS切换到维修旁路对负载进行供电，同时，关闭主路输入、输出、旁路输入和蓄电池输入开关，确定整流器，蓄电池和旁路输入没有电压。这时，可以打开UPS保护面板，对其内部元器件进行检查，其中包括：电容器有无漏液、变形现象；内部元件是否温度过高，有无损坏；检查电缆是否老化，磨损；检查电路板接头是否牢固，并用吸尘器除去电路板上的灰尘。年检结束后，按步骤重新启动UPS，待UPS由主路逆变对负载进行供电后，工作人员方可离开现场。

5 结语

目前，通信电源设备是供给整个通信系统的能源基础，对保证通信的质量也有着重要的影响，现在在城市轨道交通行业越来越多的使用了现代化电源技术。UL33系列UPS系统在工作原理、功能和运行模式上都符合现代通信电源技术的应用，随着通信技术的不断发展，UPS在通信电源中的应用也将更加广泛。

[1] 东软集团股份有限公司. 大连地铁工程专用通信系统电源系统操作手册[Z].

[2] 东软集团股份有限公司. 大连地铁工程专用通信系统电源系统维护手册[Z].

Usage and Maintenance of UPS in UL33 Series System

TANG Long
(Dalian Subway Operation Co. Ltd, Dalian 116113, China)

This paper describes the equipment composition, functions and the maintenance of UL33 series-UPS system, a power supply product by Emerson Company, one of the oldest multinational companies whose business scope covers ground, mainly for the systems with high requirement of power supply reliability, such as network system, medical systems, etc. At present Dalian subway communication mainly uses this product for uninterrupted power supply for AC equipments. According to the actual situation of years‘ operation, UPS system is in possession of stable and reliable operation, excellent safety performance, energy conservation and environmental protection playing the key role on the safe operation of subway communication equipments.

communication; operating principle; system function; maintenance

TN86

B

1008-2395(2017)03-0005-03

2017-04-10

唐龙（1988-），男，初级助理工程师，研究方向：通信电源。