大功率UPS电源在广电机房中的应用与维护

于洪洁

内蒙古新闻出版广电局监管中心 内蒙古 呼和浩特市 010050

大功率UPS电源在广电机房中的应用与维护

于洪洁

内蒙古新闻出版广电局监管中心 内蒙古 呼和浩特市 010050

UPS电源可称为不间断电源，在广电机房中具有重要的作用，可以实现不间断供电和设备的不间断工作。本文从提升UPS电源质量，实现设备稳定工作，论述了相关应用和日常维护工作。

UPS电源 应用 技术与维护

引 言

UPS是一种具有明显优势的电源，可持续、不中断进行供电，能够提升设备供电的可靠性，目前在许多设备中都有应用。其主要原理是通过蓄电池的能量，为主机设备提供不间断的电源。在广电机房中，UPS电源广泛应用，为了提升其应用的可靠性，要做好关于UPS电源的维护。

1 UPS概述

UPS是一种不间断电源，在需要不间断供电的部分，特别需要这种电源，能够有效改善设备供电的可靠性。UPS在计算机和电子设备中的广泛应用。UPS克服了大型集中网络供电的劣势，采用全新的技术，以其智能化和自动化的供电方式，进一步提高电源的可靠性，确保多种网络的正常和稳定运行。以计算机系统为例，如遭遇停电，采用UPS的计算机系统可以继续工作，为用户提供保存重要文件的时间，防止因停电造成的一系列损失。关于UPS的维护管理，需要定期更换电池等容易损伤的元件，使用先进的工具对设备进行升级或更换，从而有降低维护成本，减少不必要的人力投入。维护人员可以实时掌握运行的状态和数据，降低设备出现事故的可能性，真正做到防患于未然。

UPS的优势是不间断的供电能力。如果市电交流保持正常状态，UPS可以化交流为直流，再将直流电以逆变的方式变成稳定的交流电。相反，如果市电交流不正常，UPS可以直接启动蓄电池，虽然整流电路会断掉，但蓄电池的直流电会派上用场，继续以逆变方式供电。UPS不是无限制供电，其供电时间取决于蓄电池自身的存储容量空间。如果交流停电，在蓄电池发挥作用的时间里，则需要尽快回复交流电，或启用备用交流电设备发电。

2 传统UPS存在的不足

2.1 系统的可靠性和安全性有待提高

在双总线UPS供电系统中，UPS需要经历AC/DC变换和DC/AC变换才能实现供电，这样会造成资源浪费，使系统容易出现故障。因为，UPS需要通过逆变方式实现直流电到交流电的转换，还要在内部将电流方式再转变，从而实现顺利供电。在多次转变过程中，不仅会造成能量损失，还会出现安全隐患，比如逆变器。在UPS系统工作的过程中，很可能会因谐波的影响而降低供电的可靠性。

2.2 冗余利用率低

传统UPS供电中的每个设备主要以主路形式进行供电，还要配置相应的负荷容量。在实际操作中，每台UPS设备的带载率比理论值要低，会造成大量的资源浪费。由于其内部的谐波和三相存在不平衡现象，需要进行降容，进一步降低UPS的利用率。

2.3 维护难度较大

UPS设备的维护成本较高，在维护过程中存在一定的危险性，不容易扩容，会导致维修难度变大。传统的UPS系统一旦出现问题，需要大量的维修资金，专业程度和难度系数很高。在供电系统中，每个设备都是以互相备用的形式存在，一些关键设备并不是以模块化形式存在，一旦发生故障，不能进行替换，从而加大维修难度。

3 现代UPS电源在广电机房中的技术应用

随着UPS技术的不断发展，在广电机房中开始使用UPS供电系统。UPS系统有许多种类，比如高压直流，其优势在于构造简单，能够减少能量损失，供电可靠性较高。高压直流UPS供电系统主要是由AC/DC整流器、电池组和配电柜组成，每一个环节都可以充分发挥作用，为广电网络的可靠运行提供坚实的保障。

3.1 选型

UPS电源主要分为后背式电源和在线式电源。前者成本低，结构简单，操作方便，适合小功率电源。其供电的可靠性较高，因为逆变环节因逆变器性能的提升而提高了电流逆变的可靠性。缺点也显而易见，一旦遭遇突然停电，小功率电源需要比较长的切换时间，无法对电网进行整流和过滤，无法对负载起到保护作用。

对于广电机房而言，主要使用大功率UPS电源，即在线式UPS电源，可以保证广电机房的正常运转。该类电源价格较高，能够提高供电质量，无需耗费时间切换，基本可以实现连续供电。缺点是逆变器需要长时间工作，可靠性相对降低。在线式UPS电源通常会应用于电视台机房中，能够保证设备的正常运转。在线式UPS电源可以保证在断电之前，将交流电以整流方式变成直流电，再以逆变的方式将直流电变成纯净稳定的交流电，从而对荷载进行供电，同时还能够确保蓄电池得到充电。得到充分能源的蓄电池，可以在第一时间内保证断电后实现不间断的供电。

广电机房UPS电源使用是否恰当，将直接关系到机房能否正常运转。在广电网络供电系统的最初规划阶段，需要结合现有的供电设备系统合理选择UPS电源进行供电。以市电正常或者非常状态下来看，如果UPS设备在相应的状态下实现正常运转，可以充分说明UPS选择是否恰当。

3.2 UPS电源容量选择

容量主要以视在功率为额定容量。对UPS电源其容量进行选择时，要注意视在功率与有功功率的有效转换，二者的关系主要是由功率因数决定的。通常，UPS的功率因数固定，将其乘以视在功率就可以得到有功功率。电源容量的大小是否合适将直接关系到供电质量与资源利用率。负载的设定一般为额定功率的四分之一到五分之四。最好可以选择容量略高一点的UPS电源，从而方便网络扩容，也可以使电源容量与负载保证合理的关系，留有余地，既可以方便扩容，提高运行的可靠性，又可以实现资源的充分利用。

3.3 设备品牌及配线选择

选择UPS设备时，首先要注意其生产厂家是否有资质和良好的信誉度。其次，最好可以购买名牌设备，确保其有专业完善的售后服务与质量。再次，选择UPS电源时，要考虑到设备的输出频率和输出电压范围等方面的能力是否符合要求。此外，还要考虑到高频设备对计算机等网络设备造成的影响，UPS的配线是否选择合理，不建议选择太细的配线，否则很容易因电流过大而发热、氧化，造成事故。

4 UPS电源的维护

4.1 主机维护

UPS在使用的过程中，需要对主机进行定期维护。虽然主机对于环境温度要求不高，但要定期对主机进行清洁和除尘，防止灰尘落到主机上，引发主机不能正常工作。不要随意修改主机参数，如果需要UPS单独进行供电，则需要关闭负载后再打开UPS电源进行供电，再将负载打开，否则很容易引发电流过大造成逆变器损坏。要确保UPS在正常负载的状态下运行，不要在过量负载的状态下长时间运行。

4.2 蓄电池组维护

4.2.1 合理控制环境温度

随着环境温度的不断升高，蓄电池的浮充电压会随之下降。因此，要合理控制环境温度，提高蓄电池的使用寿命。一般可采取温度补偿的方式提升蓄电池的性能。随着温度的不断下降，蓄电池的有效容量会逐步下降，不适合采用温度补偿。因此，UPS电源在使用过程中，要尽量对环境温度进行合理控制，将其控制在合理范围，提高蓄电池使用寿命。

4.2.2 避免深度放电和大电流放电

深度放电和大电流放电都会减少蓄电池的使用寿命。前者会造成内阻增大，无法充电，蓄电池会随着深度放电的程度加深而更加不耐用。因此，每次放电之后，可以利用其充电回路进行浮充。大电流放电会造成电池极板变形、活性物质失去效用、电池内阻增大、温度不断上升，降低其耐用程度。因此，不允许在两级之间出现放电、短路现象，也不能与压力不稳定、消耗大的设备相连。

4.2.3 不要对闲置UPS电源提前加负载

久置不用的UPS电源在重新使用之前，最好对蓄电池浮充10到12个小时之后再进行使用。在一些不经常停电的区域内，蓄电池最好不要一直浮充，而是要隔一段时间断一次电，提高蓄电池使用寿命。

4.2.4 定期清洁检测电池两端电压和温度

定期清洁检测电池两端电压和温度，目的是为了保证蓄电池干净，确保其使用寿命。对蓄电池的各部分进行检查，并做好相应的记录和分类。

此外，由于组合电池电压很高，在进行相关操作的时候，需要提前做好绝缘防护工作，尤其要做好防触电保护。

结束语

综上所述，UPS电源在广电机房中起到了重要作用，可以确保机房设备正常运行，实现不间断供电，保障电视节目顺利播出。了解UPS电源技术应用，做好日常维护保养工作，可以有效延长其使用寿命，降低成本。

审稿人：魏朝辉 内蒙古新闻出版广电局监管中心正高级工程师

责任编辑：王学敏

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2096-0751（2017）09-0016-03

于洪洁 内蒙古新闻出版广电局监管中心 高级工程师