UPS电源的维护的探讨

李鑫

摘要：本文介绍了UPS电源工作原理，针对UPS电源在使用中的维护和具有普遍性的故障处理进行了探讨。

关键词：UPS电源，检修

随着信息化技术的不断发展，UPS电源的使用也越来越广泛，安全可靠的电源已是管理人员不得不认真面对的重要问题。市电系统作为公共电网连接着成千上万个各种各样的负载，一些较大的感性、容性、开关电源等负载不仅从电网获取电能，而且还会反过来对电网造成影响，造成市电电压波形畸变或频率漂移，从而影响负载的正常工作。

一、UPS电源工作原理

UPS即不间断电源，是一种常用蓄电池储能的设备，当市电输入正常时，UPS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;当市电停电时，UPS立即将机内电池的电能，通过逆变转换向负载继续供应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作为保护性的电源设备， UPS的效率、功率因数、转换时间等都是表征UPS性能的重要参数，性能越好，保护能力越强，其次，影响蓄电池寿命的重要因素是环境温度，UPS中的蓄电池有效工作温度为20℃～25℃：并且温度每升高或者降低10℃，其性能都会下降一半甚至更多，当环境温度超过25℃之后，温度每升高1℃，蓄电池寿命将缩短一年。保证电池服务寿命的最佳方案是尽量将环境温度控制在20℃～25℃之间，以确保在市电停电后能长时间供电。

二、UPS的维护

UPS是较精密的设备，一般来说，单相输入的UPS，必须考虑市电配电的三相均衡带载问题，并且单相输入的UPS不宜超过1OkVA，容量再大时应做成三相输入、三相输出形式，由于机房UPS的负载相对比较重要，因此，为了提高UPS供电系统的可靠性，常常会考虑采用并机方式运行，在正确使用的基础上，还需定期地进行维护和保养，才能更好地延长其使用寿命。

（1）UPS主机的维护。

UPS主机的维护工作主要是定期除尘，在除尘的同时时要检查各连接件和插接件有无松动和接触不牢的情况，在线检测单体蓄电池参数、确认电池组总电压，单只电池电压。

UPS在运行过程中，当UPS系统出现故障时，应先查明原因，分清是负载还是UPS系统;是主机还是电池组。虽说UPS主机有故障自检功能，但要维修故障点，仍需做大量的分析、检测工作;对主机出现击穿、断保险或烧毁器件的故障，一定要查明原因并排除故障后才能重新启动，否则会接连发生相同的故障; 不能把不同容量、不同性能、不同厂家的电池联在一起，否则可能会对整组电池带来不利影响。对寿命已过期的电池组要及时更换。

（2）UPS放电维护

首先确认UPS设备运行正常并且没有报警状态，排除意外停电可能引起的误操作，然后断掉UPS市电输入空开，时刻观察UPS放电时电池的容量。当放电到70%---80%，就可以停止放电，恢复市电供电，UPS电池放电需要一年4次放电，以保护电池的稳定性。

（3）蓄电池维护

蓄电池是UPS设备的支柱之一，因此对蓄电池的正确维护显得尤为重要。当UPS和电池相连时，请保证UPS能够及时地给电池充电，以避免电池深度放电并造成永久损坏，对于10-15KVA系統，此时间不应超过72小时或3天;对于20-40KVA系统此时间不应超过96小时或4天。

要定期（6个月左右）检查UPS电源内电池组的端电压，若电池端电压较低时就需要进行维护。蓄电池组应在0℃～30℃的环境中使用，温度过高时，蓄电池寿命将大大缩短;温度过低时，蓄电池可释放的容量将大大减少。蓄电池存放一段时间后要进行充电，对于UPS长期处于市电供电而很少用电池供电的情况，要定期让蓄电池进行充放电。造成电池容量下降、内阻增大等老化现象的主要原因不外乎是在电池循环充放电过程中.由于极板的极化、水分的挥发及长时间不进行充放电所造成。实际上，过高的环境工作温度是导致密封电池服务寿命缩短的首要原因。

蓄电池深度放电时对电池有很大的影响，一般情况下要避免电池深度放电。此外，UPS最好不要一直处于满载和轻载状态下运行，一般选取额定容量的50%～80%为宜。平时每组电池中应有几只电池作标示电池，作为了解全电池组工作情况的参考，对标示电池应定期测量并做好记录。

三、UPS的常见故障及其排除

（1）有市电时UPS输出正常，而无市电时蜂鸣器长鸣，无输出。

故障分析：从现象判断为蓄电池和逆变器部分故障，可按以下程序检查：

检查蓄电池电压，看蓄电池是否充电不足，若蓄电池充电不足，则要检查是蓄电池本身的故障还是充电电路故障。

若蓄电池工作电压正常，检查逆变器驱动电路工作是否正常，若驱动电路输出正常，说明逆变器损坏。

若保护电路没有工作且工作电压正常，而波形产生电路无PWM波形输出则说明波形产生电路损坏，上述排故顺序也可倒过来进行，有时能更快发现故障。

（2）蓄电池电压偏低，但开机充电十多小时，蓄电池电压仍充不上去。

故障分析：从现象判断为蓄电池或充电电路故障，可按以下步骤检查：

检查充电电路输入输出电压是否正常;

若充电电路输入正常，输出不正常，断开蓄电池

再测，若仍不正常则为充电电路故障;

若断开蓄电池后充电电路输入、输出均正常，则说明蓄电池已因长期未充电、过放或已到寿命期等原因而损坏。

（3）、UPS开机后，面板上无任何显示，UPS不工作。

故障分析：从故障现象判断，其故障在市电输入、蓄电池及市电检测部分及蓄电池电压检测回路：

检查市电输入保险丝是否烧毁;

若市电输入保险丝完好，检查蓄电池保险是否烧毁，当自检不到蓄电池电压时，会将UPS的所有输出及显示关闭;

若蓄电池保险完好，检查市电检测电路工作是否正常，若市电检测电路工作不正常且UPS不具备无市电启动功能时，UPS同样会关闭所有输出及显示。

若市检测电路工作正常，再检查蓄电池电压检测电路是否正常。

（4）在接入市电的情况下，每次打开UPS，便听到继电器反复的动作声，UPS面板电池电压过低指示灯长亮且蜂鸣器长鸣。

根据上述故障现象可以判断：该故障是由蓄电池电压过低，从而导致UPS启动不成功而造成的。拆下蓄电池，所有蓄电池并联进行充电），若仍不成功，则只有更换蓄电池。

（5）在市电供电正常时开启UPS，逆变器工作指示灯闪烁，蜂鸣器发出间断叫声，UPS只能工作在逆变状态，不能转换到市电工作状态。

故障分析：不能进行逆变供电向市电供电转换，说明逆变供电向市电供电转换部分出现了故障，要重点检测：

市电输入保险丝是否损坏;

若市电输入保险丝完好，检查整流滤波电路输出是否正常;

若市电整流滤波电路输出正常，检查检测电路是否正常;

若市电检测电路正常，再检查逆变供电向市电供电转换控制输出是否正常。

（6）、UPS只能由市电供电而不能转为逆变供电。

故障分析：不能进行市电向逆变供电转换，说明市电向逆变供电转换部分出现故障，要重点检测：

蓄电池电压是否过低，蓄电池保险丝是否完好;

若蓄电池部分正常，检查蓄电池电压检测电路是否正常;

若蓄电池电压检测电路正常，再检查市电向逆变供电转换控制输出是否正常。

四、结束语

综上所述，随着UPS不间断电源技术的不断更新及智能监控系统日益提升，UPS电源对机房设备进行有效的保护，但巡查和维护仍旧是不可或缺的，及时发现设备存在的隐患，减少运行中的故障。

参考文献

[1]李成章 .智能化UPS供电系统原理与维修.电子工业出版社。2018（1）.

[2]张乃国.UPS供电系统应用手册.