圖文原理UPS系統(tǒng)講座

1、UPS系統(tǒng)講座四期生產(chǎn)準(zhǔn)備辦電氣專業(yè)學(xué)習(xí)小組 UPS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 UPS主機(jī)柜實(shí)物圖 UPS系統(tǒng)組件功能說(shuō)明 UPS系統(tǒng)典型操作手動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)旁路電源主回路電源UPS輸出UPS輸出開(kāi)關(guān)逆變器整流器逆止二極管直流電源自動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)整流器隔離變壓器逆變器隔離變壓器靜態(tài)開(kāi)關(guān)直流開(kāi)關(guān)主回路開(kāi)關(guān)同步接觸器旁路接觸器逆變接觸器主電源開(kāi)關(guān)直流開(kāi)關(guān)自動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)手動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)輸出開(kāi)關(guān)可控硅靜態(tài)開(kāi)關(guān)逆變器整流器1、整流器、整流器整流器的功用是為逆變器提供波紋很小的直流電壓。整流器由隔離變壓器、可控硅整流元件、輸出濾波器和相應(yīng)的控制板組成。該整流器為六脈沖三相橋式全控整流器，其原理為：通過(guò)觸發(fā)信號(hào)控制可控硅的觸發(fā)控制角來(lái)調(diào)

2、節(jié)平均直流電壓。輸出直流電壓經(jīng)整流器電壓控制板所檢測(cè)，并將測(cè)量電壓和給定值進(jìn)行比較產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，該觸發(fā)脈沖用于控制可控硅導(dǎo)通角維持整流器輸出電壓在負(fù)載變動(dòng)的整個(gè)范圍內(nèi)保持在容許偏差之內(nèi)，整流器輸出直流電壓設(shè)定在246V。輸出濾波器用來(lái)減少整流器輸出的波紋系數(shù)，該濾波器是由一個(gè)電感線圈組成的?？刂瓢逵脕?lái)提供觸發(fā)可控硅的脈沖，脈沖的相位角是可控硅輸出電壓的一個(gè)函數(shù)?？刂瓢灏颜髌鬏敵龅碾妷毫颗c內(nèi)部的給定量相比較產(chǎn)生一個(gè)誤差信號(hào)，該誤差信號(hào)用于調(diào)整可控硅整流器的導(dǎo)通角。若整流器的輸出電壓降低，控制板產(chǎn)生的信號(hào)去增加可控硅的導(dǎo)通角，從而增加整流器的輸出電壓至正常值，反之亦然。2、逆變器、逆變器逆變器由

3、逆變轉(zhuǎn)換電路、濾波和穩(wěn)壓電路、同步板、振蕩板等部分組成。功能：把直流電變換成穩(wěn)壓的符合標(biāo)準(zhǔn)的正弦波交流電，并具有過(guò)載、欠壓保護(hù)。逆變轉(zhuǎn)換電路由四個(gè)可控硅和換向電容、電感等組成，通過(guò)控制四個(gè)可控硅交替動(dòng)作，將直流電轉(zhuǎn)換為方波，然后通過(guò)諧波濾波和穩(wěn)壓輸出穩(wěn)定的交流電。同步板的作用是將逆變器的輸出和旁路輸入的正弦波相位和頻率進(jìn)行比較，并通過(guò)振蕩板控制逆變器的輸出，使逆變器的頻率、相位和旁路輸入電壓的頻率和相位相同，從而保持逆變器和旁路電源同步。通過(guò)頻率檢波器檢驗(yàn)?zāi)孀兤鬏敵龊团月冯娫摧斎氲念l率是否足夠接近以致于同步，相位檢驗(yàn)電路檢查同頻和同相條件是否存在，來(lái)判斷是否允許和旁路電源進(jìn)行切換。在正常情況下

4、，逆變器和旁路電源必須保持同步，并按照旁路電源的頻率輸出。當(dāng)逆變器的輸出和旁路電源輸入頻率之差大于當(dāng)逆變器的輸出和旁路電源輸入頻率之差大于0.7Hz時(shí)，時(shí)，逆變器將失去同步并按自己設(shè)定的頻率輸出，如旁路電源和逆變器輸出的頻率差回到小于0.3Hz時(shí)，逆變器自動(dòng)地以每秒1Hz或更小的頻差與旁路電源自動(dòng)同步。逆變器內(nèi)部的振蕩器通過(guò)提供可控硅的選通信號(hào)，產(chǎn)生合適頻率的方波選通脈沖以控制電源開(kāi)關(guān)電路，產(chǎn)生一個(gè)頻率為50Hz的矩形波（方波），經(jīng)過(guò)濾波和穩(wěn)壓電路進(jìn)行濾波整形后，形成正弦波（頻率為50Hz）。當(dāng)逆變器輸出發(fā)生過(guò)電流，過(guò)電流倍數(shù)為額定電流的過(guò)電流倍數(shù)為額定電流的120%時(shí)，時(shí)，自動(dòng)切換至旁路電源

5、供電。當(dāng)直流輸入電壓當(dāng)直流輸入電壓176V時(shí)逆變器自動(dòng)停止工作，時(shí)逆變器自動(dòng)停止工作，并自動(dòng)切換至旁路電源供電，防止逆變器在低壓情況下運(yùn)行而發(fā)生損壞。3、靜態(tài)開(kāi)關(guān)、靜態(tài)開(kāi)關(guān)靜態(tài)開(kāi)關(guān)由一組并聯(lián)反接可控硅和相應(yīng)的控制板組成。由一控制板控制可控硅的切換，當(dāng)逆變器故障或過(guò)載時(shí)，會(huì)自動(dòng)切至旁路電源運(yùn)行并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，總的切換時(shí)間不大于4ms。逆變器恢復(fù)正常后，經(jīng)適當(dāng)延時(shí)切回逆變器運(yùn)行，切換邏輯保證手、自動(dòng)切換過(guò)程中連續(xù)供電。當(dāng)C1失電、C2得電時(shí)，上方通道開(kāi)放，下方通道閉鎖，UPS由旁路供電，逆變經(jīng)靜態(tài)開(kāi)關(guān)可控硅跟蹤。當(dāng)C1得電、C2失電時(shí)，上方通道閉鎖，下方通道開(kāi)放，UPS由逆變供電，旁路經(jīng)靜態(tài)開(kāi)關(guān)可

6、控硅跟蹤。C1：逆變接觸器C2：旁路接觸器4、逆止二極管、逆止二極管逆止二極管的額定電流能長(zhǎng)期承受逆變器的最大輸入電流。逆止二極管的反向峰值電壓不小于1500V。5、手動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)、手動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)手動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)用于當(dāng)逆變器檢修時(shí)將逆變器輸出切換至旁路電源。手動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)必須具有先合后斷的性能。當(dāng)復(fù)歸時(shí)應(yīng)先經(jīng)過(guò)同步再將電源由旁路電源切至工作電源。手動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)有2個(gè)位置：ON、OFF。ON：負(fù)載由手動(dòng)旁路供電。靜態(tài)開(kāi)關(guān)和負(fù)載母線隔離，靜態(tài)開(kāi)關(guān)和旁路電源隔離，逆變器同步信號(hào)切斷?？蓪?duì)UPS進(jìn)行檢測(cè)，或停電維護(hù)。OFF：負(fù)載由逆變器供電，靜態(tài)開(kāi)關(guān)隨時(shí)可以自動(dòng)切換。為正常工作狀態(tài)。確認(rèn)以下條件都滿足才能合此開(kāi)關(guān)

7、：1）確認(rèn)失電UPS輸出開(kāi)關(guān)Q002和手動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)Q03均在斷開(kāi)位置。2）確認(rèn)失電UPS母線上負(fù)荷開(kāi)關(guān)全部斷開(kāi)。3）確認(rèn)失電UPS母線無(wú)故障。6、旁路隔離穩(wěn)壓柜、旁路隔離穩(wěn)壓柜包括旁路隔離變壓器、旁路穩(wěn)壓調(diào)壓器、伺服電機(jī)控制回路。調(diào)壓有自動(dòng)和手動(dòng)兩種方式。隔離變壓器的作用是防止外部高次諧波進(jìn)入U(xiǎn)PS系統(tǒng)。調(diào)壓變壓器的作用是把保安段來(lái)的交流電壓自動(dòng)調(diào)整在規(guī)定范圍內(nèi)。調(diào)壓變壓器由單相調(diào)壓變壓器、單相補(bǔ)償變壓器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、電刷接觸系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和箱體等組成。補(bǔ)償變壓器TB：當(dāng)一次線圈上所加電壓的大小和極性發(fā)生變化時(shí)，能使串聯(lián)在負(fù)載回路上的二次線圈產(chǎn)生幅值和極性可變的補(bǔ)償電壓的變壓器。調(diào)壓變壓器PTV

8、：調(diào)壓變壓器是一臺(tái)能自動(dòng)調(diào)節(jié)二次電壓的單相自耦式變壓器。它具有兩對(duì)能自動(dòng)對(duì)稱滑動(dòng)的電刷，伺服電機(jī)經(jīng)鏈條帶動(dòng)電刷沿自耦式變壓器圓筒式繞組的裸露部分（滑道上）滑動(dòng)，平穩(wěn)的調(diào)節(jié)二次電壓，以達(dá)到改變補(bǔ)償電壓，維持輸出電壓穩(wěn)定。調(diào)壓變壓器穩(wěn)壓原理：若不計(jì)變壓器的阻抗壓降，當(dāng)輸入電壓增加時(shí)，補(bǔ)償電壓也相應(yīng)改變，使輸出電壓保持不變。穩(wěn)壓過(guò)程：根據(jù)輸出電壓的變化，由電壓檢測(cè)單元采樣，檢測(cè)并輸出信號(hào)控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)調(diào)壓變壓器PTV上的電刷組滑動(dòng)，調(diào)節(jié)調(diào)壓變壓器二次電壓，以改變補(bǔ)償變壓器的極性和大小，實(shí)現(xiàn)輸出電壓自動(dòng)穩(wěn)定在穩(wěn)壓精度允許的范圍內(nèi)，從而達(dá)到自動(dòng)穩(wěn)壓的目的。1、UPS裝置的投入裝置的投入：1）檢查

9、UPS裝置各部件良好，UPS裝置輸出開(kāi)關(guān)在“分”位置，手動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)在“分”位置。2）合上UPS裝置旁路輸入開(kāi)關(guān)。3）檢查UPS裝置旁路自檢正常?？梢酝ㄟ^(guò)參數(shù)和指示燈來(lái)判斷4）合上UPS裝置交流輸入開(kāi)關(guān)。5）檢查UPS裝置工作電源回路自檢正常?？梢酝ㄟ^(guò)參數(shù)和指示燈來(lái)判斷6）合上UPS裝置直流輸入開(kāi)關(guān)。7）檢查UPS裝置直流回路自檢正常?？梢酝ㄟ^(guò)參數(shù)和指示燈來(lái)判斷8）確認(rèn)在自檢完畢后LCD 面板上顯示UPS OFF。9）在控制面板上按下開(kāi)機(jī)/關(guān)機(jī)按鈕一次。10）檢查L(zhǎng)CD窗口顯示輸出電壓正常。11）確認(rèn)逆變器指示燈亮起。12）合上UPS裝置輸出開(kāi)關(guān)，UPS 可以帶負(fù)載運(yùn)行。2、UPS裝置的停運(yùn)裝置

10、的停運(yùn)1）拉開(kāi)UPS裝置所接的所有負(fù)荷。2）在控制面板上連按開(kāi)機(jī)/關(guān)機(jī)按鈕二次 。（第一次顯示為是否關(guān)機(jī)，第二次為確定）3）檢查UPS裝置已停運(yùn)。4）拉開(kāi)UPS裝置輸出開(kāi)關(guān)。5）拉開(kāi)UPS裝置交流輸入開(kāi)關(guān)。6）拉開(kāi)UPS裝置直流輸入開(kāi)關(guān)。7）拉開(kāi)UPS裝置交流旁路輸入開(kāi)關(guān)。3、由、由UPS裝置供電切換至手動(dòng)檢修旁路供電的步驟裝置供電切換至手動(dòng)檢修旁路供電的步驟1）確認(rèn)前面板上的SYNC（同步燈） 和BYPASS（旁路正常） 指示燈是綠色的。（如果不是，那么UPS就不能進(jìn)入旁路供電模式）；2）連按2 次旁路/逆變器切換按鈕將UPS 轉(zhuǎn)到旁路供電模式；3）確認(rèn)B/P（旁路供電）燈點(diǎn)亮（紅色）；4）

11、合上MAINT. BYPASS（手動(dòng)檢修旁路）開(kāi)關(guān)；5）拉開(kāi)UPS裝置OUTPUT（輸出）開(kāi)關(guān)；6）在控制面板上連按開(kāi)機(jī)/關(guān)機(jī)按鈕二次。（第一次顯示為是否關(guān)機(jī)，第二次為確定）7）檢查UPS裝置已停運(yùn)。8）拉開(kāi)UPS裝置交流輸入開(kāi)關(guān)。9）拉開(kāi)UPS裝置直流輸入開(kāi)關(guān)。10）拉開(kāi)UPS裝置交流旁路輸入開(kāi)關(guān)。4、由手動(dòng)檢修旁路供電切換至、由手動(dòng)檢修旁路供電切換至UPS裝置供電的步驟裝置供電的步驟1）確認(rèn)UPS裝置OUTPUT輸出開(kāi)關(guān)在“分”位置；2）合上UPS裝置旁路輸入開(kāi)關(guān)。3）檢查UPS裝置旁路自檢正常?？梢酝ㄟ^(guò)參數(shù)和指示燈來(lái)判斷4）合上UPS裝置交流輸入開(kāi)關(guān)。5）檢查UPS裝置工作電源回路自檢正常?？梢酝ㄟ^(guò)參數(shù)和指示燈來(lái)判斷6）合上UPS裝置直流輸入開(kāi)關(guān)。7）檢查UPS裝置直流回路自檢正常。可以通過(guò)參數(shù)和指示燈來(lái)判斷8）確認(rèn)在自檢完畢后LCD 面板上顯示UPS OFF。9）在控制面板上按下開(kāi)機(jī)/關(guān)機(jī)按鈕一次。10）檢查L(zhǎng)CD窗口顯示輸出電壓正常。11）連按2 次旁路/逆變器切換按鈕將UPS 轉(zhuǎn)到旁路供電模式；（第一次顯示為是否切為旁路運(yùn)行，第二次為確定）12）確認(rèn)B/P（旁路供電）指示燈