UPS常見故障及處理方法

1、第第-2-節(jié)節(jié)UPS的常見故障及處理方法N22022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料w確立確立UPS應(yīng)用中的應(yīng)用中的“系統(tǒng)工程系統(tǒng)工程”概念：概念：在負(fù)載供電故障中，在負(fù)載供電故障中，5070%是由于配電系統(tǒng)中其它環(huán)節(jié)和設(shè)是由于配電系統(tǒng)中其它環(huán)節(jié)和設(shè)備的備的質(zhì)量問題質(zhì)量問題、安裝問題安裝問題、人為操作人為操作和和維護(hù)問題維護(hù)問題引起的，或引起的，或者由于這些問題而者由于這些問題而誘發(fā)誘發(fā)UPS產(chǎn)生誤動(dòng)作乃至發(fā)生故障。產(chǎn)生誤動(dòng)作乃至發(fā)生故障。UPS設(shè)備僅僅是涉及供電系統(tǒng)設(shè)備僅僅是涉及供電系統(tǒng)可用性可用性問題的因素之一，僅僅問題的因素之一，僅僅提高提高UPS設(shè)備的可靠性，是不能從根本上解決整個(gè)

2、供電系統(tǒng)設(shè)備的可靠性，是不能從根本上解決整個(gè)供電系統(tǒng)的安全性和可靠性的。的安全性和可靠性的。設(shè)備的設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)預(yù)防性維護(hù)是避免故障發(fā)生、擴(kuò)大、漫延的手段。是避免故障發(fā)生、擴(kuò)大、漫延的手段。為設(shè)備維護(hù)保留為設(shè)備維護(hù)保留適當(dāng)?shù)臅r(shí)間適當(dāng)?shù)臅r(shí)間。前言前言N32022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料w檢查輸入斷路器的整定是否正確：檢查輸入斷路器的整定是否正確：物理檢查物理檢查斷路器斷路器N42022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料w檢查輸入斷路器的整定是否正確：檢查輸入斷路器的整定是否正確：上下線斷路器的過載整定Ir和短路整定Im取決于脫扣器類型。時(shí)間選擇性時(shí)間選擇性必須要由有資質(zhì)的人員來執(zhí)

3、行，因?yàn)槊摽矍暗臅r(shí)間延遲會(huì)增加下線 (電纜、半導(dǎo)體，等等)的熱應(yīng)力(I2t)。能量選擇性能量選擇性不取決于脫扣器，而只取決于斷路器框架電流。物理檢查物理檢查斷路器斷路器下線下線電路的類型電路的類型Ir上線上線 / Ir下線下線比率比率Im上線上線 / Im下線下線比率比率Im上線上線 / Im下線下線比率比率下線下線的的脫扣器脫扣器各種類型各種類型磁脫扣器磁脫扣器電子脫扣器電子脫扣器配電保護(hù) 1.6 2 1.5異步電動(dòng)機(jī)保護(hù) 3 2 1.5N52022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料典型故障典型故障w旁路超限的問題：旁路超限的問題：UPS由發(fā)電機(jī)供電，引起頻率或電壓超限；市電電壓超限：?jiǎn)栴}

4、一問題一：主輸入與旁路共用同一路電，旁路電壓報(bào)“超限超限”而整流器運(yùn)行正常？問題二問題二：旁路電壓在容限范圍以內(nèi)，而旁路依然報(bào)“超限超限”？旁路超限時(shí)的影響：UPS的切換（不同步）將引起負(fù)載供電的中斷。此時(shí)，應(yīng)注意避免負(fù)載的沖擊（例如：?jiǎn)?dòng)、掃描、打印等）。N62022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料接地接地w了解了解UPS上線、下線的接地制式；上線、下線的接地制式；w檢測(cè)零地電壓：檢測(cè)零地電壓：零地電壓取決于供電系統(tǒng)供電系統(tǒng)， UPS自身不能調(diào)整。w典型故障典型故障UPS輸出端零地電壓偏高（2V【GB 50174-2008】）。由于零線開路零線開路可能導(dǎo)致的負(fù)載輸入電源模塊燒毀。在UPS

5、維護(hù)測(cè)試過程中應(yīng)特別注意零線的連接狀態(tài)。N72022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料G5K 接地系統(tǒng)接地系統(tǒng)N82022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料接地接地w在電力系統(tǒng)中，在電力系統(tǒng)中，零地電壓高零地電壓高的主要原因有下面四種：的主要原因有下面四種：電源系統(tǒng)電源系統(tǒng)零地電壓本身就高，或零線、地線本身的阻抗較高，這樣即使接地電阻較小，也不能代表零地電壓就一定小；IT負(fù)載嚴(yán)重的不平衡不平衡；負(fù)載電流中的H3次諧波次諧波較大，造成中性線諧波電流等幅增大；零地電壓還與電源系統(tǒng)傳輸阻抗傳輸阻抗有關(guān)：布線、配電的距離、電纜的選擇、接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。N92022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資

6、料UPS內(nèi)部組件的檢測(cè)內(nèi)部組件的檢測(cè)w將負(fù)載不間斷地切換至由維修旁路供電，將負(fù)載不間斷地切換至由維修旁路供電，UPS完全下電后進(jìn)行完全下電后進(jìn)行檢查：檢查：是否有過熱現(xiàn)象；金屬部分是否氧化；檢查不同的模塊之間、電路板之間的連接，采樣線、扁平電纜等的連接；檢查變壓器、電抗器和電解電容的外觀；檢查功率連線的連接是否牢靠，避免接觸不良引起的電纜局部過熱損壞甚至UPS宕機(jī)。在不能停電檢查的情況下，應(yīng)使用紅外線探測(cè)儀測(cè)量連接溫度。N102022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料UPS內(nèi)部組件的檢測(cè)內(nèi)部組件的檢測(cè)wUPS電纜連接方面的隱患（真實(shí)案例）電纜連接方面的隱患（真實(shí)案例）N112022年年3月月

7、23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料電池組檢查電池組檢查絕緣絕緣w電池架電池架/柜應(yīng)做可靠的安全接地。柜應(yīng)做可靠的安全接地。w斷開電池?cái)嗦菲?，分別測(cè)量電池正負(fù)極與電池柜（架）的金斷開電池?cái)嗦菲?，分別測(cè)量電池正負(fù)極與電池柜（架）的金屬支架之間的電壓：屬支架之間的電壓：斷開電池開關(guān)后電池組懸浮，對(duì)地電壓沒有準(zhǔn)確的數(shù)值；如果有固定或穩(wěn)定的電壓，則有可能是漏液或某處接地。N122022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料電池的參數(shù)電池的參數(shù)w例如：例如：品牌：xxxxxx后備時(shí)間：10 mn類型：12-100容量：100Ah電池只數(shù)：2 x 36調(diào)試時(shí)間 (1)：15/07/00（1）指整組電池的最初安裝時(shí)間注

8、意電池的壽命以及顯示屏上的電池后備時(shí)間。注意電池的壽命以及顯示屏上的電池后備時(shí)間。N132022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料電池電壓的測(cè)量電池電壓的測(cè)量w檢測(cè)電池單體數(shù)量是否與充電電壓（直流母線電壓）相匹配：檢測(cè)電池單體數(shù)量是否與充電電壓（直流母線電壓）相匹配：合適的浮充電壓；通過逆變器向負(fù)載供電的要求。w在進(jìn)行電池電壓測(cè)量時(shí)應(yīng)確保：在進(jìn)行電池電壓測(cè)量時(shí)應(yīng)確保：對(duì)于后備時(shí)間為10分鐘的電池至少應(yīng)充電5個(gè)小時(shí)以上；對(duì)于后備時(shí)間為30分鐘的電池至少應(yīng)充電8個(gè)小時(shí)以上。N142022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料查找有問題的電池查找有問題的電池w用專用測(cè)量?jī)x器測(cè)量電池的內(nèi)阻用專用測(cè)量?jī)x

9、器測(cè)量電池的內(nèi)阻24Ah，小于小于12毫歐；毫歐；65Ah， 小于小于8毫歐。毫歐。w使用放電器測(cè)量每塊電池放電時(shí)的端電壓使用放電器測(cè)量每塊電池放電時(shí)的端電壓小于小于9V，電池?fù)p壞（電池?fù)p壞（1.65V x6 =9.9V）w測(cè)量電池端電壓測(cè)量電池端電壓前提：充電器正常運(yùn)行，并假定充電器的電壓是正確的。前提：充電器正常運(yùn)行，并假定充電器的電壓是正確的。測(cè)量每塊電池的電壓測(cè)量每塊電池的電壓U計(jì)算相對(duì)電壓差 (U - Un)/Un如果相對(duì)相對(duì)電壓差電壓差 12%，則該電池可能異常， 20則認(rèn)為損壞。N152022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料1 1放電測(cè)試放電測(cè)試w電池放電曲線：電池放電曲線：

10、通常為恒功率放電預(yù)報(bào)警電壓預(yù)報(bào)警電壓 （可調(diào)）（可調(diào)）終止電壓終止電壓 （固定）（固定）1 1 后備時(shí)間后備時(shí)間335 V到到423 V463 VtU batN162022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料放電測(cè)試放電測(cè)試w電池放電測(cè)試應(yīng)當(dāng)在確保負(fù)載安全的前電池放電測(cè)試應(yīng)當(dāng)在確保負(fù)載安全的前提下進(jìn)行提下進(jìn)行 已經(jīng)用內(nèi)阻儀或放電器對(duì)電池進(jìn)行了檢測(cè)； 或使用G5K UPS自帶的電池自動(dòng)檢測(cè)功能。w使用要點(diǎn)：使用要點(diǎn)：斷開斷開UPS主路輸入斷路器主路輸入斷路器Q1進(jìn)行日常電池進(jìn)行日常電池放電維護(hù)；放電維護(hù)；進(jìn)行電池放電測(cè)試同時(shí)也測(cè)試了以下內(nèi)容：進(jìn)行電池放電測(cè)試同時(shí)也測(cè)試了以下內(nèi)容：帶載充電測(cè)試。獲

11、得較為準(zhǔn)確的實(shí)際后備時(shí)間。N172022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料放電測(cè)試放電測(cè)試w當(dāng)實(shí)際負(fù)載當(dāng)實(shí)際負(fù)載( SL )小于小于UPS的額定負(fù)載的額定負(fù)載( SN )時(shí)，電池實(shí)際后備時(shí)間時(shí)，電池實(shí)際后備時(shí)間( TS )可以按以下規(guī)則進(jìn)行粗略的估算：可以按以下規(guī)則進(jìn)行粗略的估算：(TN為額定電池后備時(shí)間）為額定電池后備時(shí)間） 當(dāng)SL = 3 /4 SN 時(shí)， TS =1.6 TN 當(dāng)SL = SN /2時(shí)， TS =2.5 TN 當(dāng)SL = SN /3時(shí)， TS =3.0 TN 為了防止損壞電池，電池最長(zhǎng)放電時(shí)間不超過額定后備時(shí)間的3倍。市電停電市電停電逆變器停止逆變器停止電池?cái)嗦菲鲾嚅_電

12、池?cái)嗦菲鲾嚅_3t3t+2htN182022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料充電檢測(cè)充電檢測(cè)w充電電流限流為充電電流限流為0.1C10： 避免電池大電流充電； 避免在高溫下進(jìn)行浮充電，溫度補(bǔ)償可以避免熱失控。 錯(cuò)誤的觀點(diǎn)：充電電壓越高越好；充電電壓越高越好；免維護(hù)電池不用維護(hù)。免維護(hù)電池不用維護(hù)。335 V0.1 C423 V463 V0t10UIUI恒流充電恒壓充電、浮充電N192022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料電池的使用中注意的問題電池的使用中注意的問題w正確的維護(hù)是延長(zhǎng)電池使用壽命的重要因素。w電池的維護(hù)：定期充放電定期充放電(新電池新電池4次次/年，以后每年增加年，以后每年

13、增加2次次)；定期檢查電池以及電池室的狀態(tài)（溫度，通風(fēng)等）；定期檢查電池以及電池室的狀態(tài)（溫度，通風(fēng)等）；當(dāng)電池壽命快到期時(shí)，應(yīng)提早作好更換所有電池的準(zhǔn)備；壽命已當(dāng)電池壽命快到期時(shí)，應(yīng)提早作好更換所有電池的準(zhǔn)備；壽命已過期的電池應(yīng)當(dāng)及時(shí)更換；過期的電池應(yīng)當(dāng)及時(shí)更換；不同的電池（容量、品牌、參數(shù)）不能混合使用，并且各組電池不同的電池（容量、品牌、參數(shù)）不能混合使用，并且各組電池所處的環(huán)境溫度應(yīng)盡可能一致；所處的環(huán)境溫度應(yīng)盡可能一致；電池的并聯(lián)組數(shù)應(yīng)限制在電池的并聯(lián)組數(shù)應(yīng)限制在4組，最多不超過組，最多不超過6組。組。N202022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料典型故障典型故障市電中斷，負(fù)載供

14、電也中斷：市電中斷，負(fù)載供電也中斷：電池?fù)p壞UPS輸入電壓長(zhǎng)期過低或頻繁停電（充不滿）電池連接不牢固電池后備時(shí)間不夠：電池后備時(shí)間不夠：電池性能受損（長(zhǎng)期不放電）電池壽命將到期線路大于20米、阻抗大、損耗大N212022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料UPS并聯(lián)運(yùn)行時(shí)應(yīng)注意的問題并聯(lián)運(yùn)行時(shí)應(yīng)注意的問題w并機(jī)的類型及條件；并機(jī)的類型及條件；w清楚識(shí)別，避免人為誤操作；清楚識(shí)別，避免人為誤操作；w環(huán)流和負(fù)載均分（環(huán)流和負(fù)載均分（UPS運(yùn)行正常，但顯示屏或指示燈有報(bào)警。運(yùn)行正常，但顯示屏或指示燈有報(bào)警。w人為故障人為故障UPS輸入相序接反，導(dǎo)致輸入保險(xiǎn)熔斷；輸入相序接反，導(dǎo)致輸入保險(xiǎn)熔斷；電池維

15、護(hù)時(shí)，操作不當(dāng)引起短路或?qū)⒄?fù)極接反；電池維護(hù)時(shí)，操作不當(dāng)引起短路或?qū)⒄?fù)極接反；未將未將UPS運(yùn)行于正常模式（忘記閉合電池?cái)嗦菲?、未啟?dòng)運(yùn)行于正常模式（忘記閉合電池?cái)嗦菲鳌⑽磫?dòng)逆變器等）；逆變器等）；不按規(guī)程規(guī)定的步驟順序啟動(dòng)或停止不按規(guī)程規(guī)定的步驟順序啟動(dòng)或停止UPS。N232022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料w冷卻風(fēng)機(jī)使用壽命：冷卻風(fēng)機(jī)使用壽命： 與環(huán)境潔凈程度有關(guān)； 與正常維護(hù)有關(guān)：定期檢查風(fēng)機(jī)軸承溫度、及時(shí)清除堵塞。 部分風(fēng)機(jī)與市電電壓有關(guān)：過高的市電電壓損壞風(fēng)機(jī)。 使用壽命終止的標(biāo)志：5年強(qiáng)制性更換。w風(fēng)機(jī)更換費(fèi)用：風(fēng)機(jī)更換費(fèi)用：UPS主機(jī)價(jià)格的5% /5年。其他典型故障

16、其他典型故障 N242022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料w交交/直流電容器使用壽命：直流電容器使用壽命：隨著使用時(shí)間的延續(xù)，等效串聯(lián)電阻ESR上升： 等等效效串串聯(lián)聯(lián)電電阻阻，紋紋波波電電流流，功功率率損損耗耗，其其中中：）（ ESRAIWPWESRIPr2rESR上升到只得功率損耗P增大：其他典型故障其他典型故障N252022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料w交交/直流電容器使用壽命：直流電容器使用壽命： 功率損耗功率損耗P增大導(dǎo)致內(nèi)核溫度增大導(dǎo)致內(nèi)核溫度Tc上升、使用壽命縮短：上升、使用壽命縮短：Tc = Ta(環(huán)境溫度) + Tr(溫升)；Tr正比于功率損耗P。其他典型故障其

17、他典型故障Tr = 10，15萬小時(shí)萬小時(shí)Tr = 20，4.5萬小時(shí)萬小時(shí)Ta = 45時(shí)時(shí)N262022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料w交交/直流電容器使用壽命：直流電容器使用壽命：電流頻率 f 增大導(dǎo)致的阻抗上升、可用容量下降：其他典型故障其他典型故障：頻頻率率為為低低頻頻時(shí)時(shí)的的容容抗抗，為為高高頻頻時(shí)時(shí)的的感感抗抗，：等等效效串串聯(lián)聯(lián)電電阻阻其其中中：fCfC2/1XLfL2XESR)X(XESRZCL2CL2 N272022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料w交交/直流電容器使用壽命：直流電容器使用壽命：使用壽命終止的標(biāo)志：突變失效：開路或短路；機(jī)械損壞：安全閥動(dòng)作、頂蓋開

18、裂；性能變壞： 內(nèi)核溫度Tc 105 (85產(chǎn)品) 容量變化 10%； ESR 2倍的初始值； 阻抗Z 3倍的初始值； 漏電流 安全限值。w電容器更換費(fèi)用：電容器更換費(fèi)用：UPS主機(jī)價(jià)格的10% /5年。其他典型故障其他典型故障端面鼓脹電容漏夜N282022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料UPS的維護(hù)的維護(hù)w每日每日?qǐng)?jiān)持每日巡視，記錄UPS狀態(tài)和主要電氣參數(shù)。w每季度每季度電池定期充放電，活化電池。w每年每年1-2次維護(hù)保養(yǎng)。w每每5年年更換交直流電容、風(fēng)扇等備件；根據(jù)實(shí)際情況更換電池。N292022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料分布分布式式冗余具有最佳的可維護(hù)性冗余具有最佳的可維護(hù)

19、性w通過通過STS形成分布式冗余結(jié)構(gòu)：形成分布式冗余結(jié)構(gòu)： 電子式靜態(tài)切換開關(guān)STS，切換時(shí)間小于3毫秒（計(jì)算機(jī)負(fù)載允許10毫秒）； 應(yīng)用場(chǎng)合： 中大型數(shù)據(jù)中心 為雙電源負(fù)載供電的場(chǎng)合 作用特點(diǎn)： 避免供電系統(tǒng)中的單點(diǎn)故障 防止負(fù)載端短路故障的擴(kuò)散 提高可維護(hù)性UPS1 故障故障或維修時(shí)或維修時(shí) UPS 1 200 kVAUPS 2 200 kVA50%50%100%停機(jī)停機(jī)STSSTSSTS200 kVA雙電源雙電源負(fù)載負(fù)載UPS的維護(hù)的維護(hù)N302022年年3月月23日日UPS技術(shù)培訓(xùn)資料UPS的維護(hù)的維護(hù)w因因使用使用不當(dāng)會(huì)造成不當(dāng)會(huì)造成UPS系統(tǒng)故障！系統(tǒng)故障！ 由于使用問題使用問題直接或間接造成UPS系統(tǒng)故障占總故障的50%到70