APCUPS電源的日常維護(hù)與測(cè)試
APCUPS電源的日常維護(hù)與測(cè)試
1.維護(hù)工作的重要性
日常維護(hù)工作，主要是從APCUPS電源各種參數(shù)的微小變化及早發(fā)現(xiàn)故障隱患，迅速調(diào)整和排除。用戶使用質(zhì)量主要由用戶具體使用環(huán)境質(zhì)量、供電質(zhì)量及使用維護(hù)人員素質(zhì)等決定。從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知，除了UPS主機(jī)維護(hù)外，免維護(hù)蓄電池是UPS供電系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)。有資料統(tǒng)計(jì)，40%的UPS系統(tǒng)故障是由于蓄電池引起的，而且有些是致命的故障，所以要加強(qiáng)對(duì)免維護(hù)蓄電池的科學(xué)管理。
對(duì)蓄電池管理的方法是檢測(cè)和控制蓄電池運(yùn)行狀態(tài)，并及時(shí)處理容量不足或有問題的蓄電池，要對(duì)蓄電池進(jìn)行科學(xué)的監(jiān)測(cè)和管理。管理的目的是在故障（如停電）發(fā)生前確定蓄電池的狀況及容量，以確保在市電停電時(shí)能發(fā)揮蓄電池后備供電的作用。
維護(hù)人員可以在UPS系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)，從UPS儀表或本地監(jiān)控設(shè)備上，掌握UPS運(yùn)行的各種參數(shù)，也可通過維修服務(wù)中心的遠(yuǎn)程監(jiān)控掌握UPS及蓄電池的運(yùn)行情況，而遠(yuǎn)程監(jiān)控更利于維修服務(wù)中心的專業(yè)人員進(jìn)行準(zhǔn)確而迅速的判斷，并采取相應(yīng)措施。
2.維護(hù)工作的智能化
為了掌握UPS系統(tǒng)運(yùn)行是否正常，需要了解UPS系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的諸多參數(shù)，如輸入電壓、輸出電壓、電流、頻率、功率器件溫度、視在功率、有功功率、功率因數(shù)，負(fù)載率、蓄電池放電電流、蓄電池充電電流、蓄電池容量、可供電后備時(shí)間、故障記錄（部位、時(shí)間）、故障波形等資料。因此，需要UPS具有豐富的監(jiān)測(cè)軟件和多功能接口界面，可對(duì)UPS系統(tǒng)進(jìn)行每天及每月的監(jiān)測(cè)運(yùn)行報(bào)告及打印記錄，方便實(shí)現(xiàn)本地監(jiān)測(cè)及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。
3.維修服務(wù)的重要性
對(duì)于UPS供電系統(tǒng)，只有優(yōu)質(zhì)的維修服務(wù)才能保證UPS系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行的可靠性。用戶不僅關(guān)心UPS系統(tǒng)的可靠性，而且關(guān)心UPS系統(tǒng)的可用性，即系統(tǒng)出現(xiàn)故障后能以最快速度修復(fù)，確保UPS系統(tǒng)可靠。要求可用性大于等于99.99%。根據(jù)定義
例如，日本三菱UPS僅逆變器的MTBF（不含旁路開關(guān)）為45000h，三菱UPS的MT-TR為4h，則可確保此套UPS系統(tǒng)的可用性大于等于99.991%。
4.APCUPS電源的日常維護(hù)
UPS在正常使用情況下，主機(jī)的維護(hù)工作很少，主要是防塵和定期除塵。特別是在氣候干燥的地區(qū)，空氣中的灰塵較多，機(jī)內(nèi)的風(fēng)機(jī)會(huì)將灰塵帶入機(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)確報(bào)警，大量灰塵還會(huì)造成元器件散熱不好。一般每季度應(yīng)徹底清潔一次。其次就是在除塵時(shí)，檢查各連接件和插接件有無(wú)松動(dòng)和接觸不牢的情況。為了使UPS能夠正常工作，在使用中應(yīng)注意以下問題。
①UPS在功率選配上要有適當(dāng)?shù)挠嗔?，例如，?00W的負(fù)載選配UPS，應(yīng)選擇功率在1000W以上的。
?、赨PS應(yīng)避免頻繁地開機(jī)和關(guān)機(jī)，最好長(zhǎng)時(shí)間處于開機(jī)狀態(tài)。
?、踀PS在使用后要立即進(jìn)行恢復(fù)充電，即使蓄電池恢復(fù)到正常狀態(tài)。充電方法是：恒定電壓為2.35～2.40V，限制初始電流不得超過0.25C5A，在25℃的環(huán)境下，全放電狀態(tài)的電池充足需要18～24h。
④如果UPS的蓄電池為普通蓄電池，那么還要經(jīng)常檢查溶液的比重及電解液量，及時(shí)補(bǔ)加電解液或蒸餾水。
?、軺PS在使用中，每月要檢查一次浮充電壓。當(dāng)單個(gè)蓄電池的浮充電壓低于2.20V時(shí)，則應(yīng)對(duì)整組蓄電池進(jìn)行均衡充電。方法是：在25±5℃的環(huán)境下，限制初始電流不得超過0.25C5A，恒定電壓為2.35～2.40V，充電24～48h。
?、奕绻脩糇孕信渲瞄L(zhǎng)延時(shí)蓄電池，那么外配的充電器應(yīng)同時(shí)具有恒壓和恒流功能，不應(yīng)選用只有恒壓功能的充電器，以免影響蓄電池的使用壽命。
?、咭?jīng)常用軟的抹布擦拭蓄電池，以保持蓄電池表面清潔?？傊?，UPS的問題在很大程度上是蓄電池的問題，只要正確使用蓄電池，并經(jīng)常對(duì)電池進(jìn)行維護(hù)，就能使其保持良好的狀態(tài)。
?、鄬?duì)方波輸出的后備式UPS來(lái)說，供電的轉(zhuǎn)換時(shí)間為4～9ms。而采用雙向晶閘管作為靜態(tài)開關(guān)的后備式UPS供電的轉(zhuǎn)換時(shí)間很短，僅為微秒數(shù)量級(jí)。這種不能百分百地保證對(duì)負(fù)載可靠供電的情況，對(duì)這種電源來(lái)說，若偶然出現(xiàn)一次使計(jì)算機(jī)的工作程序中斷或破壞，即計(jì)算機(jī)產(chǎn)生自檢操作，并不意味著出故障。因此，方波輸出的UPS不宜用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的供電系統(tǒng)中。
5.UPS測(cè)試
測(cè)試UPS的目的是鑒定UPS的實(shí)際技術(shù)指標(biāo)能否滿足使用要求。UPS測(cè)試一般包括穩(wěn)態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試兩類。穩(wěn)態(tài)測(cè)試是在空載、50%額定負(fù)載及100%額定負(fù)載條件下，測(cè)試輸入、輸出端的各相電壓、線電壓、空載損耗、功率因數(shù)、效率、輸出電壓波形失真度及輸出電壓的頻率等。動(dòng)態(tài)測(cè)試一般是在負(fù)載突變（一般選擇負(fù)載由0到100%和由100%到0）時(shí)，測(cè)試UPS輸出電壓波形的變化，以檢驗(yàn)UPS的動(dòng)態(tài)特性和能量反饋通路。
?。?）穩(wěn)態(tài)測(cè)試
所謂穩(wěn)態(tài)測(cè)試，是指設(shè)備進(jìn)入系統(tǒng)正常狀態(tài)時(shí)的測(cè)試，一般可測(cè)波形、頻率、電壓和效率。
?、俨ㄐ螠y(cè)試。一般是在空載和滿載狀態(tài)時(shí)，觀測(cè)波形是否正常。用失真度測(cè)量?jī)x測(cè)量輸出電壓波形的失真度。在正常工作條件下，接電阻負(fù)載，用失真度測(cè)量?jī)x測(cè)量輸出電壓總諧波相對(duì)含量應(yīng)小于5%。
?、陬l率測(cè)試。一般可用示波器觀測(cè)輸出電壓的頻率和用電源擾動(dòng)分析儀進(jìn)行測(cè)量。目前，UPS的輸出電壓頻率一般都能滿足要求。但當(dāng)UPS的頻率電路、本機(jī)振蕩器不夠精確時(shí)，也有可能在市電頻率不穩(wěn)定時(shí)，UPS的輸出電壓頻率也跟著變化。UPS的輸出電壓頻率的精度一般在與市電同步時(shí)，能達(dá)到±0.2%。
?、垭妷簻y(cè)試。UPS的輸出電壓可以通過以下方法進(jìn)行測(cè)試判斷。
●當(dāng)輸入電壓為額定電壓的90%而輸出負(fù)載為100%或輸入電壓為額定電壓的110%而輸出負(fù)載為0時(shí)，其輸出電壓應(yīng)保持在額定值的±3%的范圍內(nèi)。
●當(dāng)輸入電壓為額定電壓的90%或110%而輸出電壓一相為空載，另外兩相為100%負(fù)載時(shí)，其輸出電壓應(yīng)保持在額定值的±3%的范圍內(nèi)，其相位差應(yīng)保持在4°范圍內(nèi)。
●當(dāng)UPS逆變器的輸入直流電壓變化±15%，輸出負(fù)載為0～100%變化時(shí)，其輸出電壓應(yīng)保持在額定值的±3%的范圍內(nèi)。這一指標(biāo)表面上與前面所述指標(biāo)重復(fù)，但實(shí)際上它比前面的指標(biāo)要求更高。這是因?yàn)榭刂葡到y(tǒng)的輸入信號(hào)在大范圍內(nèi)變化時(shí)，表現(xiàn)出明顯的非線性特性，要使輸出電壓不超出允許范圍，對(duì)電路要求就更高了。
?、苄蕼y(cè)試。UPS的效率可以通過測(cè)量UPS的輸出功率與輸入功率求得。UPS的效率主要取決于逆變器的設(shè)計(jì)。大多數(shù)UPS只有在50%～100%負(fù)載時(shí)才有比較高的效率，當(dāng)?shù)陀?0%負(fù)載時(shí)其效率就急劇下降。UPS廠家提供的效率指標(biāo)也多是在額定直流電壓、額定負(fù)載條件下的效率。用戶選型時(shí)最好選擇效率與輸出功率的關(guān)系曲線和直流電壓變化±15%時(shí)的效率。
?。?）動(dòng)態(tài)測(cè)試
①突加或突減負(fù)載測(cè)試。先用電源擾動(dòng)分析儀測(cè)量空載、穩(wěn)態(tài)時(shí)的相電壓與頻率，然后突加負(fù)載由0到100%或突減負(fù)載由100%到0，若UPS輸出瞬變電壓在-8%和10%之間，且在20ms內(nèi)恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)，則此UPS該項(xiàng)指標(biāo)合格；若UPS輸出瞬變電壓超出此范圍，則會(huì)產(chǎn)生較大的浪涌電流，不論是對(duì)負(fù)載還是對(duì)UPS本身都是極為不利的，則該UPS就不宜選用。
?、谵D(zhuǎn)換特性測(cè)試。此項(xiàng)主要測(cè)試由逆變器供電轉(zhuǎn)換到市電供電或由市電供電轉(zhuǎn)換到逆變器供電時(shí)的轉(zhuǎn)換特性。測(cè)試時(shí)需要有存儲(chǔ)示波器和能模擬市電變化的調(diào)壓器。
?。?）其他常規(guī)測(cè)試
?、龠^載測(cè)試。過載測(cè)試是用戶極為關(guān)心、也是衡量UPS的一個(gè)重要指標(biāo)。過載測(cè)試主要是檢驗(yàn)UPS整機(jī)的過載能力，保證UPS在運(yùn)行中出現(xiàn)過載現(xiàn)象時(shí)，UPS也能維持一定時(shí)間而不損壞設(shè)備。過載測(cè)試必須按設(shè)備指標(biāo)測(cè)試，并且要在25℃以內(nèi)的室溫下進(jìn)行。
②輸入電壓過壓、欠壓保護(hù)測(cè)試。這要按設(shè)備指標(biāo)輸入電壓允許變化范圍進(jìn)行測(cè)試。一般UPS允許輸入電壓變化10%，當(dāng)輸入電壓超過此范圍時(shí)應(yīng)報(bào)警，并轉(zhuǎn)換到蓄電池供電，整流器自動(dòng)關(guān)閉；當(dāng)輸入電壓恢復(fù)到額定允許范圍內(nèi)時(shí)，設(shè)備應(yīng)自動(dòng)恢復(fù)運(yùn)行，即蓄電池自動(dòng)解除，轉(zhuǎn)為由市電運(yùn)行。在蓄電池自動(dòng)投入和解除的過程中，UPS輸出電源波形應(yīng)無(wú)變化。
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