網(wǎng)絡(luò)供電施工與管理

1、天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院暨國(guó)家示范性軟件職業(yè)技術(shù)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)供配電施工與管理課程論文論文題目： UPS的設(shè)計(jì)使用與維護(hù) 姓 名： 王偉晨（13） 系 別： 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)系 專 業(yè)： 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 班 級(jí)： 網(wǎng)絡(luò)S15-4 指導(dǎo)教師： 孫 健 設(shè)計(jì)時(shí)間：2017年1月2日 至2017年1月6日14摘 要：隨著科學(xué)的發(fā)展社會(huì)的進(jìn)步，一些重要用戶的關(guān)鍵設(shè)備如互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心、銀行清算中心、證券交易系統(tǒng)、通信網(wǎng)管中心等，要求提供高質(zhì)量的無時(shí)間中斷的交流電源。根據(jù)我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB2387-89 規(guī)定，對(duì)于需要配置不間斷電源的計(jì)算機(jī)房提供的交流電源至少應(yīng)滿足：380V/220V、50HZ、三相五線制、電壓波動(dòng)小于

2、+-5%、頻率波動(dòng)小于+-0.5%、波形失真小于+-5%。此外可能產(chǎn)生的任何瞬態(tài)供電中斷應(yīng)控制在5 ms 以內(nèi)。一般的微機(jī)和服務(wù)器所允許的瞬態(tài)供電中斷時(shí)間在8 至10ms 的范圍。若超過此范圍，就會(huì)造成微機(jī)進(jìn)入誤動(dòng)作或自檢程序，從而造成正在運(yùn)行的數(shù)據(jù)或程序被破壞和丟失的不利局面。另外過頻的瞬態(tài)中斷引起的峰值高達(dá)400V 左右的瞬態(tài)干擾是造成服務(wù)器產(chǎn)生偶發(fā)性自動(dòng)關(guān)機(jī)的重要原因之一。而且，電網(wǎng)故障停電，電網(wǎng)電壓下陷與浪涌，電網(wǎng)持續(xù)欠壓與過壓，電網(wǎng)高頻噪音，電網(wǎng)頻率波動(dòng)，電網(wǎng)諧波污染以及電網(wǎng)遭雷擊等各種因素對(duì)電網(wǎng)上的用戶造成了很大的損害。因此尋找一種“干凈”的不中斷的電源系統(tǒng)將非常必要。UPS（Un

3、interruptible Power System ），即不間斷電源，是一種含有儲(chǔ)能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。主要用于給單臺(tái)計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備提供不間斷的電力供應(yīng)。當(dāng)市電輸入正常時(shí)，UPS 將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用，此時(shí)的UPS就是一臺(tái)交流市電穩(wěn)壓器，同時(shí)它還向機(jī)內(nèi)電池充電；當(dāng)市電中斷（事故停電）時(shí)，UPS 立即將機(jī)內(nèi)電池的電能，通過逆變轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電，使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受損壞。UPS設(shè)備通常對(duì)電壓過大和電壓太低都提供保護(hù)。 關(guān)鍵詞：（ups，不間斷電源，使用與維護(hù)）目 錄一、UPS的基本介紹11.

4、1 UPS的概念11.2 UPS的組成11.3 UPS的優(yōu)點(diǎn)3二、UPS的分類32.1 后備式UPS32.2 在線式UPS42.3 在線互動(dòng)式UPS5三、選購方法與要點(diǎn)63.1 選購方法63.2 選購要點(diǎn)7四、UPS的配備方式84.1 集中式UPS84.2 分布式UPS9五、使用及維護(hù)105.1 日常使用注意事項(xiàng)105.2 故障維護(hù)11六、總結(jié)12七、參考文獻(xiàn)13一、UPS的基本介紹1.1 UPS的概念UPS（Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply），即不間斷電源，是將蓄電池（多為鉛酸免維護(hù)蓄電池）與主機(jī)相連接，通過主

5、機(jī)逆變器等模塊電路將直流電轉(zhuǎn)換成市電的系統(tǒng)設(shè)備。主要用于給單臺(tái)計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其它電力電子設(shè)備如電磁閥、壓力變送器等提供穩(wěn)定、不間斷的電力供應(yīng)。當(dāng)市電輸入正常時(shí)，UPS 將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用，此時(shí)的UPS就是一臺(tái)交流式電穩(wěn)壓器，同時(shí)它還向機(jī)內(nèi)電池充電；當(dāng)市電中斷（事故停電）時(shí)， UPS 立即將電池的直流電能，通過逆變器切換轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電，使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受損壞。UPS 設(shè)備通常對(duì)電壓過高或電壓過低都能提供保護(hù)。UPS是針對(duì)中國(guó)電網(wǎng)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、醫(yī)療系統(tǒng)等對(duì)電源的可靠性要求，克服中、大型計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集中供電所造成的供電電網(wǎng)

6、環(huán)境日益惡劣的問題，以全新的數(shù)字技術(shù)研制出的第三代工頻純?cè)诰€式智能型UPS。直流電源，是維持電路中形成穩(wěn)恒電流的裝置。如干電池、蓄電池、直流發(fā)電機(jī)等。UPS和直流電源是企業(yè)重要的供電保障設(shè)備，傳統(tǒng)的維護(hù)管理包括：日常巡檢外觀，定期更換電池、濾波電容、風(fēng)機(jī)等易損件，大修時(shí)做電池活化等；改造或采用換代設(shè)備，使用高級(jí)工具測(cè)試電池性能。這種管理方式企業(yè)投入成本高，維護(hù)人員工作量大，不易實(shí)時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和關(guān)鍵數(shù)據(jù)，設(shè)備事故預(yù)防能力低。實(shí)施在線維護(hù)管理可避免傳統(tǒng)方式的不足之處，獲得良好效益。UPS的中文意思為“不間斷電源”，是英語“Uninterruptible Power System/Uninte

7、rruptible Power Supply”的縮寫，它可以保障計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在停電之后繼續(xù)工作一段時(shí)間以使用戶能夠緊急存盤，使用戶不致因停電而影響工作或丟失數(shù)據(jù)。1.2 UPS的組成UPS電源系統(tǒng)由五部分組成：主路、旁路、電池等電源輸入電路，進(jìn)行AC/DC變換的整流器（REC），進(jìn)行DC/AC變換的逆變器（INV），逆變和旁路輸出切換電路以及蓄能電池。其系統(tǒng)的穩(wěn)壓功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高頻開關(guān)整流器，本身具有可根據(jù)外電的變化控制輸出幅度的功能，從而當(dāng)外電發(fā)生變化時(shí)（該變化應(yīng)滿足系統(tǒng)要求），輸出幅度基本不變的整流電壓。凈化功能由儲(chǔ)能電池來完成，由于整流器對(duì)瞬時(shí)脈沖干擾不能消

8、除，整流后的電壓仍存在干擾脈沖。儲(chǔ)能電池除可存儲(chǔ)直流直能的功能外，對(duì)整流器來說就像接了一只大容器電容器，其等效電容量的大小，與儲(chǔ)能電池容量大小成正比。由于電容兩端的電壓是不能突變的，即利用了電容器對(duì)脈沖的平滑特性消除了脈沖干擾，起到了凈化功能，也稱對(duì)干擾的屏蔽。頻率的穩(wěn)定則由變換器來完成，頻率穩(wěn)定度取決于變換器的振蕩頻率的穩(wěn)定程度。為方便UPS電源系統(tǒng)的日常操作與維護(hù)，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)工作開關(guān)，主機(jī)自檢故障后的自動(dòng)旁路開關(guān)，檢修旁路開關(guān)等開關(guān)控制。在電網(wǎng)電壓工作正常時(shí)，給負(fù)載供電如圖1-1所示，而且，同時(shí)給儲(chǔ)能電池充電；當(dāng)突發(fā)停電時(shí)，UPS電源開始工作，由儲(chǔ)能電池供給負(fù)載所需電源，維持正常的生產(chǎn)（如

9、粗黑所示）；當(dāng)由于生產(chǎn)需要，負(fù)載嚴(yán)重過載時(shí)，由電網(wǎng)電壓經(jīng)整流直接給負(fù)載供電（如虛線所示）。圖1-1 電網(wǎng)工作圖當(dāng)市電正常為380/220VAC時(shí)，直流主回路有直流電壓，供給DC-AC交流逆變器，輸出穩(wěn)定的220V或380V交流電壓，同時(shí)市電經(jīng)整流后對(duì)電池充電。當(dāng)任何時(shí)候市電欠壓或突然掉電，則由電池組通過隔離二極管開關(guān)向直流回路饋送電能。從電網(wǎng)供電到電池供電沒有切換時(shí)間。當(dāng)電池能量即將耗盡時(shí)，不間斷電源發(fā)出聲光報(bào)警，并在電池放電下限點(diǎn)停止逆變器工作，長(zhǎng)鳴告警。不間斷電源還有過載保護(hù)功能，當(dāng)發(fā)生超載（150%負(fù)載）時(shí)，跳到旁路狀態(tài)，并在負(fù)載正常時(shí)自動(dòng)返回。當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重超載（超過200%額定負(fù)載）時(shí)，

10、不間斷電源立即停止逆變器輸出并跳到旁路狀態(tài)，此時(shí)前面輸入空氣開關(guān)也可能跳閘。消除故障后，只要合上開關(guān)，重新開機(jī)即開始恢復(fù)工作，如圖1-2。圖1-2 工作過程1.3 UPS的優(yōu)點(diǎn)不間斷電源的主要優(yōu)點(diǎn)，在于它的不間斷供電能力。在市電交流輸入正常時(shí)，UPS把交流電整流成直流電，然后再把直流電逆變成穩(wěn)定無雜質(zhì)的交流電，給后級(jí)負(fù)載使用。一旦市電交流輸入異常，比如欠壓了或者停電了又或者頻率異常了，那么UPS會(huì)啟用備用能源蓄電池，UPS的整流電路會(huì)關(guān)斷，相應(yīng)的，會(huì)把蓄電池的直流電逆變成穩(wěn)定無雜質(zhì)的交流電，繼續(xù)給后級(jí)負(fù)載使用。這就是UPS不間斷供電能力的由來。當(dāng)然，UPS的不間斷供電時(shí)間不是無限的，這個(gè)時(shí)間受

11、制于蓄電池自身儲(chǔ)存能量的大小。如果發(fā)生交流停電，那么在UPS的蓄電池供電的寶貴時(shí)間內(nèi)，您需要做的就是趕緊恢復(fù)交流電，比如啟用備用交流電回路、啟用油機(jī)發(fā)電，實(shí)在不行，就只能緊急存盤，保存勞動(dòng)成果，等待交流電恢復(fù)正常后再繼續(xù)。不間斷電源現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于：礦山、航天、工業(yè)、通訊、國(guó)防、醫(yī)院、計(jì)算機(jī)業(yè)務(wù)終端、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備、應(yīng)急照明系統(tǒng)、鐵路、航運(yùn)、交通、電廠、變電站、核電站、消防安全報(bào)警系統(tǒng)、無線通訊系統(tǒng)、程控交換機(jī)、移動(dòng)通訊、太陽能儲(chǔ)存能量轉(zhuǎn)換設(shè)備、控制設(shè)備及其緊急保護(hù)系統(tǒng)、個(gè)人計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域。二、UPS的分類2.1 后備式UPSUPS按工作原理分成后備式、在線式與在線互動(dòng)式三大類

12、。其中，我們最常用的是后備式UPS，它具備了自動(dòng)穩(wěn)壓、斷電保護(hù)等UPS最基礎(chǔ)也最重要的功能，雖然一般有10ms左右的轉(zhuǎn)換時(shí)間，但由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而具有價(jià)格便宜，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于微機(jī)、外設(shè)、POS機(jī)等領(lǐng)域。后備式UPS電源又分為后備式正弦波輸出UPS電源和后備式方波輸出UPS電源。后備式正弦波輸出UPS電源：?jiǎn)螜C(jī)輸出可做到0.25KW2KW，當(dāng)市電在170V264V間變化時(shí)，向用戶提供經(jīng)調(diào)壓器處理的市電；當(dāng)市電超出170V264V范圍時(shí)，才由UPS提供高質(zhì)量的正弦波電源。后備式方波輸出UPS電源：與后備式正弦波輸出UPS電源不同的只是為用戶提供50Hz方波電源。后備式UPS，又稱非在線

13、式UPS，又稱離線式（off line）。新標(biāo)準(zhǔn)IEC62040-3規(guī)定為被動(dòng)后備式（passive standby）。在市電正常時(shí)，由市電通過簡(jiǎn)單穩(wěn)壓濾波輸出供給用電設(shè)備，蓄電池處于充電狀態(tài)。當(dāng)停電時(shí)，逆變器工作，將電池提供的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的交流電輸出給用電設(shè)備。由于平時(shí)市電正常時(shí)，逆變器是不工作的，只有在市電停電蓄電池放電時(shí)才開始工作，所以這種UPS被稱為后備式UPS。后備式UPS主要具有以下特點(diǎn):體積小，效率高，價(jià)格低廉，運(yùn)行費(fèi)用低由于在正常情況下逆變器處于非工作狀態(tài)，電網(wǎng)電能直接供給負(fù)載，因此后備式UPS的電能轉(zhuǎn)換效率很高。負(fù)載同上線供電系統(tǒng)沒有真正隔離，較長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換時(shí)間，缺少真正的靜

14、態(tài)開關(guān)，這意味著把負(fù)載轉(zhuǎn)換到逆變器所需要的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。雖然某些應(yīng)用場(chǎng)合下這種轉(zhuǎn)換時(shí)間是可以接受的(例如單獨(dú)的計(jì)算機(jī)等)，但這種性能是不能滿足大型或復(fù)雜的敏感型負(fù)載的要求(例如大型計(jì)算機(jī)中心，電話交換機(jī)等)，輸出電壓不能調(diào)整，輸出頻率取決于交流輸入電源的頻率，也不能調(diào)整。2.2 在線式UPS在線式UPS是指不管電網(wǎng)電壓是否正常，負(fù)載所用的交流電壓都要經(jīng)過逆變電路，逆變器一直處于工作狀態(tài)。所以當(dāng)停電時(shí)，UPS能馬上將其存儲(chǔ)的電能通過逆變器轉(zhuǎn)化為交流電對(duì)負(fù)載進(jìn)行供電，從而達(dá)到了輸出電壓零中斷的切換目標(biāo)。在線式是指不管電網(wǎng)電壓是否正常，負(fù)載所用的交流電壓都要經(jīng)過逆變電路，即逆變電路始終處于工作狀態(tài)，

15、在線式UPS一般為雙變換結(jié)構(gòu)。所謂雙變換是指UPS正常工作時(shí)，電能經(jīng)過了AC/DC、DC/AC兩次變換后再供給負(fù)載。這種UPS不間斷電源一直使其逆變器處于工作狀態(tài)，它首先通過電路將外部交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，再通過高質(zhì)量的逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的正弦波交流電輸出給計(jì)算機(jī)。在線式UPS在供電狀況下的主要功能是穩(wěn)壓及防止電波干擾,同時(shí)對(duì)蓄電池充電管理；在停電時(shí)則使用備用直流電源（蓄電池組）給逆變器供電。由于逆變器一直在工作，因此不存在切換時(shí)間問題，適用于對(duì)電源有嚴(yán)格要求的場(chǎng)合。在線式UPS主要具有以下特點(diǎn):(1)由于在線式UPS無論是在市電正常時(shí)，還是在市電中斷由機(jī)內(nèi)蓄電池向逆變器供電期間，它對(duì)負(fù)

16、載的供電均是由UPS的逆變器提供。正因?yàn)槿绱?，從根本上消除了來自市電電網(wǎng)的任何電壓波動(dòng)和干擾對(duì)負(fù)載工作的影響，真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)負(fù)載的無干擾穩(wěn)壓供電。這顯然不是任何一種抗干擾交流穩(wěn)壓電源所能解決的。當(dāng)市電電壓變化范圍為180250V時(shí)，它的輸出電壓穩(wěn)定范圍可達(dá)220V±3%，正弦波的工作頻率穩(wěn)定范圍在50Hz±1%。(2)在線式UPS輸出正弦波的波形失真系數(shù)最小，一般小于3%。(3)市電中斷時(shí)在線式UPS能真正實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載的不間斷供電。只要機(jī)內(nèi)蓄電池能向UPS逆變器提供能量，無論市電是否中斷，在線式UPS都是由逆變器向負(fù)載供電。因此，從市電供電到市電中斷的過程中，在線式UPS內(nèi)部并

17、沒有產(chǎn)生任何轉(zhuǎn)換動(dòng)作，其對(duì)負(fù)載供電的轉(zhuǎn)換時(shí)間為零。(4)在線式UPS同后備式UPS相比，具有優(yōu)良的輸出電壓瞬變特性。一般在l00%負(fù)載加載或100%負(fù)載減載時(shí)，它的輸出電壓變化范圍為1%左右，這種變化的持續(xù)時(shí)間一般為13周波。(5)在線式UPS一般采用20kHz以上的PWM技術(shù)，其噪聲較小，約為50dB。(6)在線式UPS的控制電路中，采用輸入變壓器、輸出變壓器及光電耦合器件等將“強(qiáng)電”驅(qū)動(dòng)部分與“弱電”控制線路部分從電的角度隔離開來，因而電路的可靠性得到了極大的提高。這種UPS的故障率一般都很低。2.3 在線互動(dòng)式UPS在線互動(dòng)式UPS，又稱互動(dòng)式UPS，在市電正常時(shí)直接由市電向負(fù)載供電，當(dāng)

18、市電偏低或偏高時(shí)，通過UPS內(nèi)部穩(wěn)壓線路穩(wěn)壓后輸出，當(dāng)市電異?；蛲ｋ姇r(shí)，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)為電池逆變供電。在線互動(dòng)式 UPS 是介于后備式 UPS 和在線式 UPS 工作方式之間的 UPS 設(shè)備，它集中了后備式 UPS 效率高和在線式 UPS 供電質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)。在線互動(dòng)式UPS，在市電正常時(shí)直接由市電向負(fù)載供電，當(dāng)市電偏低或偏高時(shí)，通過UPS內(nèi)部穩(wěn)壓線路穩(wěn)壓后輸出，當(dāng)市電異?；蛲ｋ姇r(shí)，通過轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)為電池逆變供電。在市電正常時(shí)，UPS供給負(fù)載改良了的市電，由智能開關(guān)調(diào)節(jié)變壓器抽頭完成輸出電壓的調(diào)整，逆變器處于反向工作狀態(tài)，給蓄電池組充電，起充電器的作用；當(dāng)市電中斷時(shí)，負(fù)載完全由蓄電池提供能量經(jīng)逆變

19、器變換后供電。這個(gè)雙向變換器既可以當(dāng)逆變器使用，又可作為充電器。在線互動(dòng)式UPS主要具有以下特點(diǎn):電路簡(jiǎn)單，成本低，可靠性高，效率高，效率可達(dá)95%以上，過載能力強(qiáng)，在市電供電時(shí)，過載能力可達(dá)200%。在市電供電時(shí)，輸出電壓只是幅度有改善，輸入的失真、干擾等傳遞給了輸出端。動(dòng)態(tài)性能不好，在輸入電壓或負(fù)載電流突變時(shí)，輸出電壓突變較大，恢復(fù)到新穩(wěn)態(tài)所需時(shí)間長(zhǎng)，穩(wěn)壓精度較差。對(duì)電網(wǎng)適應(yīng)范圍窄，如要提高精度和適應(yīng)范圍，則必須增加變壓器抽頭數(shù)。UPS有轉(zhuǎn)換時(shí)間，不適合發(fā)電機(jī)組供電和市電不穩(wěn)定的環(huán)境。三、選購方法與要點(diǎn)3.1 選購方法根據(jù)設(shè)備的情況、用電環(huán)境以及想達(dá)到的電源保護(hù)目的，可以選擇適合的UPS；

20、例如對(duì)內(nèi)置開關(guān)電源的小功率設(shè)備一般可選用后備式UPS，在用電環(huán)境較惡劣的地方應(yīng)選用在線互動(dòng)式或在線式UPS，而對(duì)不允許有間斷時(shí)間或時(shí)刻要求正弦波交流電的設(shè)備，就只能選用在線式UPS。首先要確定您的設(shè)備是多大功率的，一般來講普通PC機(jī)或工控機(jī)的功率在200W左右，蘋果機(jī)在300W左右，服務(wù)器在300W與600W之間，其他設(shè)備的功率數(shù)值可以參考該設(shè)備的說明書。其次應(yīng)了解UPS的額定功率有兩種表示方法：視在功率（單位VA）與實(shí)際輸出功率（單位W），由于無功功率的存在所以造成了這種差別，兩者的換算關(guān)系為：視在功率*功率因數(shù)=實(shí)際輸出功率。后備式、在線互動(dòng)式的功率因數(shù)在0.5與0.7之間，在線式的功率因

21、數(shù)一般是0.8。給設(shè)備配UPS時(shí)應(yīng)以UPS的實(shí)際輸出功率為匹配的依據(jù)，有些經(jīng)銷商有意或無意會(huì)混淆（VA）與（W）的區(qū)別，這點(diǎn)要提請(qǐng)用戶注意。根據(jù)使用環(huán)境選擇可以分為工業(yè)級(jí)UPS和商業(yè)級(jí)UPS，工業(yè)級(jí)UPS適應(yīng)于環(huán)境比較惡劣的的地方，商業(yè)級(jí)UPS對(duì)環(huán)境的要求比較高。UPS通常分為工頻機(jī)和高頻機(jī)兩種。工頻機(jī)由可控硅SCR整流器，IGBT逆變器，旁路和工頻升壓隔離變壓器組成。因其整流器和變壓器工作頻率均為工頻50Hz，顧名思義叫工頻UPS。高頻機(jī)通常由IGBT高頻整流器，電池變換器，逆變器和旁路組成，IGBT可以通過控制加在其門極的驅(qū)動(dòng)來控制IGBT的開通與關(guān)斷，IGBT整流器開關(guān)頻率通常在幾K到幾

22、十KHz，甚至高達(dá)上百KHz，相對(duì)于50Hz工頻， 稱之為高頻UPS。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和高頻功率器件不斷問世。中小功率段的UPS產(chǎn)品正逐步高頻化，高頻UPS有功率密度大、體積小、重量輕的特點(diǎn)。但在高頻UPS功率段向中大功率過渡推進(jìn)的過程中。高頻拓?fù)銾PS在使用過程中暴露出一些固有缺點(diǎn)，并影響到UPS的安全使用和運(yùn)行。3.2 選購要點(diǎn)（1）穩(wěn)定性因?yàn)閁PS是起保障作用的，因此它自身的穩(wěn)定性更為重中之重。所以，當(dāng)用戶選購UPS產(chǎn)品的時(shí)候，不管是中小型企業(yè)用戶還是其他，首先必須考慮UPS產(chǎn)品的質(zhì)量，產(chǎn)品的質(zhì)量是用戶選用產(chǎn)品的第一要?jiǎng)t，通過質(zhì)量可以決定你會(huì)選擇什么品牌的產(chǎn)品，因?yàn)槲覀冋f品牌之所以

23、稱為品牌，是因?yàn)樗缓芏嗳蓑?yàn)證過、認(rèn)可了，這是第一。（2）后備時(shí)間后備時(shí)間是很多用戶在購買UPS產(chǎn)品的時(shí)候會(huì)關(guān)注比較多的一個(gè)指標(biāo)。從學(xué)術(shù)角度講，UPS就是停電后繼續(xù)為用戶供電，首先這是一個(gè)物理學(xué)，停電供電只是它的功能之一，功能之二則是保證用戶能夠有一個(gè)干凈的電源，保護(hù)用戶的設(shè)備。（3）確定UPS的類型根據(jù)負(fù)載對(duì)輸出穩(wěn)定度、切換時(shí)間、輸出波形要求來確定是選擇在線式、在線互動(dòng)式、后備式以及正弦波、方波等類型的UPS。在線式UPS的輸出穩(wěn)定度、瞬間響應(yīng)能力比另外兩種強(qiáng)，對(duì)非線性負(fù)載的適應(yīng)能力也較強(qiáng)。對(duì)一些較精密的設(shè)備、較重要的設(shè)備要采用在線式UPS。在一些市電波動(dòng)范圍比較大的地區(qū)，避免使用互動(dòng)式和后

24、備式。如果要使用發(fā)電機(jī)配短延時(shí)UPS，推薦用在線式UPS。（4）服務(wù)能力每個(gè)用戶的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)、電力環(huán)境都不相同，電源保護(hù)要求也隨之變化。用戶在使用UPS時(shí)可能遇到種種問題也不盡相同，用戶希望自己購置的是完全適合實(shí)際需求的產(chǎn)品和服務(wù)，而且關(guān)心設(shè)備投資的周期、長(zhǎng)期回報(bào)率及投資風(fēng)險(xiǎn)。而現(xiàn)實(shí)是，絕大多數(shù)用戶缺乏這方面的專業(yè)人員，所以，優(yōu)質(zhì)的服務(wù)體系和主動(dòng)的服務(wù)態(tài)度也成為用戶選購UPS時(shí)必須考慮的一個(gè)重要因素。（5）附件功能為了提高系統(tǒng)的可靠性，建議采用UPS熱備份系統(tǒng)，可以系統(tǒng)串聯(lián)熱備份或并聯(lián)熱備份。小容量的UPS（1 2KVA）還可以選用冗余開關(guān)?？梢赃x用遠(yuǎn)程監(jiān)控面板，實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)端監(jiān)視和控制UPS工作。

25、可以選用監(jiān)控軟件，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和UPS之間的智能化管理?？梢赃x用網(wǎng)絡(luò)適配器，實(shí)現(xiàn)UPS的網(wǎng)絡(luò)化管理（基于SNMP）。在某些多雨多雷地區(qū)，可以配用防雷器。還要考慮是否能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)的使用和對(duì)外設(shè)進(jìn)行保護(hù)。因?yàn)橥庠O(shè)越來越來齊全（如打印機(jī)、掃描儀），這部分設(shè)備也同樣需要保護(hù)。是否具備電纜線浪涌保護(hù)和數(shù)據(jù)浪涌保護(hù)？在無人值班時(shí)能否進(jìn)行自動(dòng)的系統(tǒng)關(guān)機(jī)？另外，因?yàn)橛脩羯逃玫淖烂娴腢PS多放在自己的身邊，所以在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)風(fēng)格、制造工藝方面也是需要考慮的。（6）符合國(guó)標(biāo)l GB7260.1-2008 不間斷電源設(shè)備 第1-1部分：操作人員觸及區(qū)使用的UPS的一般規(guī)定和安全要求。l GB7260.2-2009 不間斷

26、電源設(shè)備（UPS） 第2部分：電磁兼容性（EM ）要求。l GB7260.3-2003 不間斷電源設(shè)備(UPS) 第3部分：確定性能的方法和試驗(yàn)要求。l GB 7260.4-2008 不間斷電源設(shè)備 第1-2部分：限制觸及區(qū)使用的UPS的一般規(guī)定和安全要求。四、UPS的配備方式4.1 集中式UPS集中式支持架構(gòu)包含一套或兩套大型UPS，裝設(shè)位置在服務(wù)器機(jī)房周邊、整排服務(wù)器的端點(diǎn)或是鄰近服務(wù)器的一處獨(dú)立地點(diǎn)。集中式UPS就像是圍繞著組織整體網(wǎng)絡(luò)的巨大電源保護(hù)網(wǎng)。如果需要配UPS的設(shè)備較多，您可以采用集中式或分散式兩種配備方式；所謂集中式，就是用一臺(tái)較大功率的UPS負(fù)載所有設(shè)備，如果設(shè)備之間距離較

27、遠(yuǎn)，還需要單獨(dú)鋪設(shè)電線，大型數(shù)據(jù)中心、控制中心常采用這種方式，雖然便于管理，但成本較高。（1）可靠性對(duì)大公司而言，一般小型分布式UPS單相電源保護(hù)裝置很難滿足其自身需求。集中式UPS的設(shè)計(jì)以高密度服務(wù)器硬件的需求為出發(fā)點(diǎn)，由于這些硬件通常使用三相電源，其UPS當(dāng)然也是越堅(jiān)固耐用越好，以便這類UPS同時(shí)對(duì)單相及三相負(fù)載提供保護(hù)。如今，服務(wù)器的功率越來越高，但更高的溫度會(huì)大幅縮短UPS電瓶的壽命。遠(yuǎn)距離配置的集中式UPS會(huì)保護(hù)其電瓶，從而延長(zhǎng)電瓶壽命周期，并減少費(fèi)時(shí)傷財(cái)?shù)碾娖扛鼡Q頻次。（2）穩(wěn)定輸出及增加空間利用集中式UPS通常是聯(lián)機(jī)運(yùn)作的雙轉(zhuǎn)換架構(gòu)，可提供較高穩(wěn)定度的功率曲線，并能消除大多數(shù)的電

28、力中斷(如尖波、失真、電壓突波)。另一方面，分布式UPS的設(shè)計(jì)是為應(yīng)對(duì)電源的變動(dòng)(通過互動(dòng)線路架構(gòu))，這意味著異常狀態(tài)會(huì)被傳遞到終端裝置。再者，集中式備份架構(gòu)中的UPS與服務(wù)器機(jī)架分開，因而可空出寶貴的空間供服務(wù)器硬件使用。（3）改善經(jīng)濟(jì)規(guī)模為了增加分布式備份架構(gòu)的容量，數(shù)據(jù)支持人員必須為每個(gè)服務(wù)器機(jī)架人工增設(shè)額外的UPS，這在大型企業(yè)內(nèi)會(huì)是極為繁瑣且無效率的作業(yè)。除了會(huì)減少可供服務(wù)器硬件使用的寶貴機(jī)架空間外，這種架構(gòu)也使得數(shù)據(jù)技術(shù)人員需要監(jiān)控及維修的設(shè)備倍增。而集中式UPS建立冗余容量?jī)H為單一步驟程序，可大幅節(jié)約作業(yè)的時(shí)耗。（4）能源效率差及成本問題使用集中式UPS需要較大的占地面積，且其規(guī)

29、劃、安裝、設(shè)置、測(cè)試及啟用所需協(xié)調(diào)作業(yè)相對(duì)繁瑣。多數(shù)公司選擇使用集中式UPS時(shí)往往高估所需。而由于企業(yè)過度估計(jì)集中式UPS的所需容量所浪費(fèi)的能量幾乎高達(dá)25%。這種最常見的狀況所產(chǎn)生的過度“能源”相對(duì)出現(xiàn)過度“熱量”，從而加重?cái)?shù)據(jù)中心的冷卻系統(tǒng)需求，造成能源成本高漲。這類UPS常需使用專用空調(diào)系統(tǒng)才能管控其額外的能(熱)量輸出。除數(shù)據(jù)中心額外增加的冷卻需求所致的成本外，集中式UPS的價(jià)格也大幅高于其較輕量的對(duì)手分布式UPS。4.2 分布式UPS分布式UPS不是被直接安裝在服務(wù)器機(jī)架上，就是被裝在服務(wù)器機(jī)架旁邊，導(dǎo)致所有服務(wù)器都連接著UPS硬件，硬件與服務(wù)器之間僅剩極少空間或毫無空間。如果將分布

30、式UPS比作是在一塊區(qū)域內(nèi)每隔4.5公尺就配置一個(gè)的火炬照明信道，那么集中式UPS則可被比作能照亮30公尺半徑區(qū)域的大型閃光燈。當(dāng)分布式UPS火炬的其中之一熄滅時(shí)，只會(huì)使其周圍4.5公尺范圍變暗;但如果大型閃光燈暫時(shí)熄滅了，所有事物都會(huì)漆黑一片。分散式配備方式是現(xiàn)在比較流行的一種配備方式，就是根據(jù)設(shè)備的需要分別配備適合的UPS，譬如對(duì)一個(gè)局域網(wǎng)的電源保護(hù)，可以采取給服務(wù)器配備在線式UPS，各個(gè)節(jié)點(diǎn)分別配備后備式UPS的方案，這樣配備的成本較低并且可靠性高。（1）可靠性對(duì)企業(yè)的IT網(wǎng)絡(luò)和供電系統(tǒng)而言，服務(wù)器和與其關(guān)聯(lián)的UPS之間的距離越大，電力面臨的風(fēng)險(xiǎn)就越高，例如會(huì)發(fā)生噪聲干擾、接地及/或接線

31、松脫等問題。由于分布式UPS被直接安裝在伺服機(jī)架上或旁邊，縮短了彼此間的距離，沿電力線鏈路發(fā)生的配線故障機(jī)率就可大幅降低。藉由沿著整體網(wǎng)絡(luò)來配置自給式輔助電源，就能防止集中式UPS部署所可能產(chǎn)生的大規(guī)模電力中斷問題。（2）簡(jiǎn)易安裝與整合重量輕并具有較高機(jī)動(dòng)性的特色，使分布式UPS的安裝與移動(dòng)極為簡(jiǎn)易，因此成為需要較高機(jī)動(dòng)性數(shù)據(jù)中心的理想選擇。高近接性的服務(wù)器機(jī)架也使分布式UPS在以太網(wǎng)絡(luò)的連接方面占有優(yōu)勢(shì)。（3）適合小型組織的更佳成本控制由于分布式UPS的設(shè)計(jì)并非供整個(gè)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)使用，而僅是網(wǎng)絡(luò)之中的一處服務(wù)器機(jī)架，因此采購這項(xiàng)解決方案的初設(shè)預(yù)付支出遠(yuǎn)低于集中式UPS。集中式UPS的成本常對(duì)中小

32、型企業(yè)造成殺傷力，而小型UPS的壽命則與服務(wù)器硬件相當(dāng)，使組織可以經(jīng)濟(jì)地同步更新服務(wù)器硬件及備份UPS。當(dāng)小型公司有擴(kuò)充備份電源保護(hù)的需求時(shí)，可藉由選擇增加系統(tǒng)的冗余度、根據(jù)實(shí)際需要增加額外的UPS來實(shí)現(xiàn);相較于使用集中式UPS，可大幅降低成本。（4）管理效率較差服務(wù)器的角色功能使其必須配置在備用電源系統(tǒng)前面，使得UPS占用了更多的服務(wù)器機(jī)架空間，從而削減了服務(wù)器可用空間。由于分布式UPS的設(shè)計(jì)，其機(jī)組數(shù)量比集中式多，所管理與監(jiān)控的資源網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)大于集中式UPS。因此，管理這些資源往往成為組織中IT或數(shù)據(jù)中心人員的沉重負(fù)擔(dān)。五、使用及維護(hù)5.1 日常使用注意事項(xiàng)保持適宜的環(huán)境溫度。影響蓄電池壽命的

33、重要因素是環(huán)境溫度，一般電池生產(chǎn)廠家要求的最佳環(huán)境溫度是在2025之間。雖然溫度的升高對(duì)電池放電能力有所提高，但付出的代價(jià)卻是電池的壽命大大縮短。據(jù)試驗(yàn)測(cè)定，環(huán)境溫度一旦超過25，每升高10，電池的壽命就要縮短一半。達(dá)不到規(guī)定的環(huán)境要求，其壽命的長(zhǎng)短就有很大的差異。另外，環(huán)境溫度的提高，會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部化學(xué)活性增強(qiáng)，從而產(chǎn)生大量的熱能，又會(huì)反過來促使周圍環(huán)境溫度升高，這種惡性循環(huán)，會(huì)加速縮短電池的壽命。定期充電放電。UPS電源中的浮充電壓和放電電壓，在出廠時(shí)均已調(diào)試到額定值，而放電電流的大小是隨著負(fù)載的增大而增加的，使用中應(yīng)合理調(diào)節(jié)負(fù)載，比如控制微機(jī)等電子設(shè)備的使用臺(tái)數(shù)。一般情況下，負(fù)載不宜超過

34、UPS額定負(fù)載的60%。在這個(gè)范圍內(nèi)，電池的放電電流就不會(huì)出現(xiàn)過度放電。UPS因長(zhǎng)期與市電相連，在供電質(zhì)量高、很少發(fā)生市電停電的使用環(huán)境中，蓄電池會(huì)長(zhǎng)期處于浮充電狀態(tài)，日久就會(huì)導(dǎo)致電池化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的活性降低，加速老化而縮短使用壽命。因此，一般每隔23個(gè)月應(yīng)完全放電一次，放電時(shí)間可根據(jù)蓄電池的容量和負(fù)載大小確定。一次全負(fù)荷放電完畢后，按規(guī)定再充電8小時(shí)以上。利用通訊功能。大多數(shù)大、中型UPS都具備與微機(jī)通訊和程序控制等可操作性能。在微機(jī)上安裝相應(yīng)的軟件，通過串/并口連接UPS，運(yùn)行該程序，就可以利用微機(jī)與UPS進(jìn)行通訊。一般具有信息查詢、參數(shù)設(shè)置、定時(shí)設(shè)定、自動(dòng)關(guān)機(jī)和報(bào)警等功能。通過信息

35、查詢，可以獲取市電輸入電壓、UPS輸出電壓、負(fù)載利用率、電池容量利用率、機(jī)內(nèi)溫度和市電頻率等信息；通過參數(shù)設(shè)置，可以設(shè)定UPS基本特性、電池可維持時(shí)間和電池用完告警等。通過這些智能化的操作，大大方便了UPS電源及其蓄電池的使用管理。及時(shí)更換廢/壞電池。大中型UPS電源配備的蓄電池?cái)?shù)量，從3只到80只不等，甚至更多。這些單個(gè)的電池通過電路連接構(gòu)成電池組，以滿足UPS直流供電的需要。在UPS連續(xù)不斷的運(yùn)行使用中，因性能和質(zhì)量上的差別，個(gè)別電池性能下降、儲(chǔ)電容量達(dá)不到要求而損壞是難免的。當(dāng)電池組中某個(gè)/些電池出現(xiàn)損壞時(shí)，維護(hù)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)每只電池進(jìn)行檢查測(cè)試，排除損壞的電池。更換新的電池時(shí)，應(yīng)該力求購買

36、同廠家同型號(hào)的電池，禁止防酸電池和密封電池、不同規(guī)格的電池混合使用。5.2 故障維護(hù)在使用不間斷電源系統(tǒng)的過程中，人們往往片面地認(rèn)為蓄電池是免維護(hù)的而不加重視。然而有資料顯示，因蓄電池故障而引起UPS主機(jī)故障或工作不正常的比例大約為1/3。由此可見，加強(qiáng)對(duì)UPS電池的正確使用與維護(hù)，對(duì)延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，降低UPS系統(tǒng)故障率，有著越來越重要的意義。除了選配正規(guī)品牌蓄電池以外，應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手正確地使用與維護(hù)蓄電池：(1)灰塵帶入機(jī)內(nèi)沉積、當(dāng)遇空氣潮濕時(shí)會(huì)引起主機(jī)控制紊亂造成主機(jī)工作失常，并發(fā)生不準(zhǔn)確告警，大量灰塵也會(huì)造成器件散熱不好。一般每季度應(yīng)徹底清潔一次。其次就是在除塵時(shí)，檢查各連接

37、件和插接件有無松動(dòng)和接觸不牢的情況。(2）雖說儲(chǔ)能電池組都采用了免維護(hù)電池，但這只是免除了以往的測(cè)比、配比、定時(shí)添加蒸餾水的工作。但外因工作狀態(tài)對(duì)電池的影響并沒有改變，不正常工作狀態(tài)對(duì)電池造成的影響沒有變，這部分的維護(hù)檢修工作仍是非常重要的，UPS電源系統(tǒng)的大量維修檢修工作主要在電池部分。（3）日常維護(hù)中需經(jīng)常檢查的項(xiàng)目有：清潔并檢測(cè)電池兩端電壓、溫度；連接處有無松動(dòng)，腐蝕現(xiàn)象、檢測(cè)連接條壓降；電池外觀是否完好，有無殼變形和滲漏；極柱、安全閥周圍是否有酸霧逸出；主機(jī)設(shè)備是否正常。（4）免維護(hù)電池要維護(hù)，不是什么無稽之談，應(yīng)從廣義的維護(hù)立場(chǎng)出發(fā)，做到運(yùn)行、日常管理的周到、細(xì)致和規(guī)范性，保證設(shè)備（包括主機(jī)設(shè)備）保持良好的運(yùn)行狀況，從而延長(zhǎng)使用年限；保證直流母線經(jīng)常保持合格的電壓和電池的放電容量；保證電池運(yùn)行和人員的安全可靠。這就是電池維護(hù)的