中国石化长城能源化工(宁夏)有限公司750000
摘要:随着我国社会的发展,人们生活水平的提高,电力在人们生产生活中的作用也日益突出,对电能的需求量也在与日俱增。而不间断UPS供电系统的出现,使得人们生产、生活质量得到极大的提升,为人们各项活动的开展提供了重要的保障。现阶段,UPS系统已在计算机、通信设备以及网络服务器等各个领域都得到非常广泛的应用。为了进一步提高UPS系统的技术水平,提高UPS运行的稳定性,我们应不断的研究,采取各种措施来维护其平稳运行。
关键词:UPS;供电系统;可靠性研究
引言:UPS也被称作不间断电源,主要将蓄电池同主机展开连接,借助逆变器等模块将直流电转换为市电,保障各种电力设备的平稳供电。通过对UPS系统的应用,有助于增强电力的可靠性,保障电力系统设备安全平稳运行。因此,本文将采取有效的措施来进一步提高UPS运行可靠性。
1UPS供电系统原理分析
UPS系统的构成主要包括以下几方面:整流器,储能器,逆变器和开关控制器。整流器最基础的作用就是用来进行稳压,结合介质控制输出幅度变化,保证输出幅度的稳定性。蓄电池,主要展开净化功能,能够消除电压中的脉冲干扰,而储能电池不仅可以储存电能,还可以将其视为电容器,可以充分利用脉冲平滑性来降低干扰行为,起到屏蔽干扰的作用。转换器,可以稳定频率,频率稳定性与否主要取决于的转换器的振荡频率。除此之外,为了能够实现对UPS系统进行维护,还需要应用工作开关,主机自检故障开关以及旁路开关等。UPS系统在实际运行时,如果电压没有出现异样,可以在给负载供电的同时也能够间接的给电池进行充电,如果发生停电事故,那么则会通过蓄电池给负载供电,保证生产环节顺利进行。如果产量过大时,由电网电压直接通过整流电源进行供电。
2UPS电源供电的可靠性
究其本质,UPS系统装置实际上是通过将电池连接到主机,将直流电源转换为电力网的系统设备,其中转换功能离不开逆变器等设备来完成。它的功能是向计算机、计算机网络系统以及其他电子设备,如电磁阀、压力发射器等提供一个稳定、安全的电力。此外,UPS的作用是实现电气设备的电压调节,使电力通信设备可以在一个稳定的环境下进行工作。典型的UPS系统的构成主要有:整流电路、电池、逆变器电路以及手动维修旁路开关等。普通的交流电源在通过转换后会成为成直流电源,可以为蓄电池进行蓄电,同时经逆变回路输出PWM型正弦波电源。其常规配置结构参见图1
图1UPS电源结构示意图
从图1我们不难看出,UPS中存在两个输入源,但却只有一个输出源,这一现象也必然会加大UPS的故障发生几率。如果UPS出现故障后,即便同时拥有两个输入源,也难以实现不间断供电。这样的现象也常常出现在UPS系统检修中,一旦发现UPS在运行过程中存在异常行为,就一定要阻断其运行来展开检修工作,如果仅采用普通的电气隔离的方式进行检修,则必然会不利于电力的平稳输送[1]。
3提高UPS稳定性的方案
3.1UPS的配置方式优化
分散配置模式更适用于远程的DCS控制系统中来,通过单独的UPS电源系统展开供电。与这种操作模式相比,集中配置模式更适用于UPS在集中状态下面向DCS控制系统供电,或是在安全性能较高的电力环境中才维持供电的平稳进行。如果电源在运行的过程中会对生产装置带来严重的危害,如延长恢复时间以及对人员的生命带来威胁的情况下,应通过使用UPS电源集中配置的方式来保证电能的平稳输送。但对于分布式配置的应用情况,由于输出电路太长,它很容易出现故障。在集中配置模式下,多个UPS电源应时刻保持通信同步,如果其中一个电源出现故障的情况下,其余的UPS将优化现有负荷以确保持续供电。当不同类型的UPS电力系统无法实现有效通信并进一步影响同步水平时,将参与静态开关。STS能够将多台UPS进行组合起来,从而实现冗余运行的供电效果。在系统配置中,STS安装在多个UPS和DCS之间,以维持多个UPS之间的协调。从技术角度来看,STS作为一种自动切换装置,核心结构是快速晶闸管,如果发生故障会自动切断电源然后进行处理,在1/4周波的时限内完成不同电源切换,从而实现无间断供电[2]。
3.2UPS电源组合供电
在UPS供电系统的应用领域,其组件、工作环境和负载条件都会对UPS供电系统供电的稳定性带来影响,所以在选择和安装的过程中,应结合实际情况进行正确的选择。对于单个UPS电源的运行,例如,在确定好型号的情况下,应保证其实际的额定电流要高于超过当前电流标准的30%。对于集中配置模式下的UPS电源系统来说,则应保证负载能够得到合理的分配,实现输出三相负荷平衡。还要在一段时间内就对UPS电池元件进行充放电测试,确定好电池的实际容量和实际工作效率,有助于增加使用的时间。对于应用较久的UPS供电系统,应重点关注其实际运行状态,如果其自身性能达不到工作需要的情况下,应将其淘汰来更换新设备。还应不断提高通信的接口板的引入方式,如果UPS电源在运行的过程中出现异常现象,应在短时间内将故障信息向工作人员尽心反馈,保证UPS可以正常运行[3]。
4UPS的维护操作
4.1主机与蓄电池的日常维护
当UPS系统的主机处于运行状态情况下,就会大大降低对环境的要求,只需要在正常和稳定的环境中继续工作不受影响即可。虽然主机对环境的要求不高,但需要在运行期间进行相应的维护工作并定期清理。当主机的某些关键部件上有太多灰尘时,如果清理不得当,则不利于主机的正常运行。当运行环境过于潮湿的情况下,也会导致主机故障。而运行中的蓄电池,对环境的要求较高,因为电池本身工作环境的温度应保持在约25度,并且要及时对其表面上的灰尘进行清理。当蓄电池在进行工作的过程中,如果环境温度出现变化,则可以使用浮动电压展开调整。蓄电池占据UPS系统的关键位置,这对于维护UPS平稳供电有着重要作用。如果出现意外故障,将影响UPS的部分主要功能,对正常供电带来影响。虽然技术水平的提升,电池运行中异常现象也在不断减少,但必要的维护操作对于延长其使用寿命也有着至关重要的作用[4]。
4.2系统运行时的维护
采用正确的UPS系统运行方式,可以极大的延长其使用寿命,从根本上节约使用成本,对提高企业的经济效益和社会效益有着不可替代的作用。如果UPS在运行中发生异常行为,应尽快查明原因并尽快找到故障位置。
虽然大多数UPS都具有自动检测故障的功能,零件的更换也较为便利,但要进行相应的维修检查工作。此外,如果自检系统发生故障,那么所显示出的的报警信息也可能是错误的。当蓄电池有大的压降、大的压差或泄漏时,应立即进行修理,如果难以进行恢复,则需要进行更换,但应注意的是所用电池的性能应同厂家一致,否则将损坏电池系统的功能[5]。
5结语
综上所述,随着我国经济社会的发展,人们在生产生活中也加大了对电能的需要,而为了保障人们各项生产活动的顺利进行,则需要通过UPS供电系统来实现。尤其是在一些大型设备的使用中,起作用是非常突出的。可以说,通过使用UPS系统,使得电能的可靠性得到极大的提升,并且,我们还应加强对其核心构造的完善,进一步增强电能的有效供应。本文通过分析UPS系统的原理,进一步去研究了其可靠性,希望有助于维护我国电力产业的健康稳定发展。
参考文献:
[1]张钰.数据中心机房UPS供电系统可靠性研究与应用[J].通讯世界,2016(05):119-120.
[2]刘晶晶.浅谈不间断电源UPS系统的安装与应用[J].工程技术(文摘版),2016(08):00187-00187.
[3]史进.UPS电源与旁路电源的自动切换[J].电世界,2016,57(04):28-31.
[4]黄绍毅.UPS供电系统可靠性的计算分析[J].石化动力,2005(01).
[5]张国光.UPS使用注意事项[J].现代通讯,2004(08).