ups不間斷電源精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的ups不間斷電源主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：ups不間斷電源范文

【關鍵詞】后備式ups 在線式UPS不間斷電源 蓄電池

UPS不間斷電源的工作原理UPS（UNINTERRUPTEDPOWER SUPPLY）電源包括兩部分，主機和蓄電池；按工作方式可分為后備式和在線式兩種。后備式UPS電源在交流市電正常輸入電源由整流逆變器轉換為直流電源，逆變器將此直流電源或來自電池的直流電源轉換為交流電通過輸出配電模塊。

我臺許多的重要用電設備，如音頻調度設備、控制桌設備，臺站通信設備，網絡設備、配電二次回路設備等對供電質量要求很高，不僅要求不停電，還要求電壓和頻率穩定且波形完好，因此不間斷電源（UPS）成為我臺安全播音的重要設備，所以我們不但要了解UPS，更重要的是維護好。

一、UPS的主要功能

1、雙路電源之間的無間斷切換

如圖1所示，兩路電源可通過UPS實現無間斷切換。

2、隔離干擾功能

在UPS中，交流輸入電壓經整流后，輸入逆變器，逆變器對負載供電，如圖2所示，這樣可將電網電壓瞬時間斷、電壓波動、頻率波動等電網干擾與負載隔離：這樣既可使負載不受電網干擾和突然斷電的影響，又可使電網中干擾的不影響負載。

3、電壓切換功能

通過UPS，可以將輸入電壓變換成需要的電壓，如輸入380V輸出可變成220V、380V、400V、415V；輸入220V輸出可變成220V、230V、240V。

4、頻率變換功能

通過UPS，可以將輸入頻率變換成需要的頻率，如輸入50HZ輸出可變成50HZ、60HZ、400HZ。

5、后備功能

UPS后備功能如圖3所示。UPS中的蓄電池，貯存一定的能量，當電網斷電時蓄電池通過逆變器可持續供電。后備時間可以為5、10、15、30、90min甚至更長。

二、UPS分類

根據工作特點，UPS通常分為后備式和在線式兩類。

1、后備式

當外電正常時，外電經EMC濾波和抗浪涌無源濾波器后送給負載，同時充電器給蓄電池充電。市電中斷后，逆變器啟動，將蓄電池的直流電壓轉換為交流電壓（即DC/AC變換）并送給負載。轉換時間由繼電器的機械跳動時間和逆變器的啟動時間決定，一般要求在10ms以內。這種UPS的特點是線路簡單，價格便宜，但由于存在切換時間，輸出容易受外電波動的影響，供電質量不高，用電重要設備不宜采用。

2、在線式UPS

在線式UPS分為三端口UPS和串聯在線式UPS兩種。

（1）三端口UPS

三端口UPS實際上是一種鐵磁諧振穩壓變壓器。鐵心上有三個繞組：外電繞組，雙向變換器繞組，輸出繞組，核心部分是雙向逆變器（整流逆變器）。當外電正常時，雙向變換器起整流作用，保持負載的不間斷用電并給蓄電池充電。當外電中斷時，雙向逆變器其逆變作用，將電池的直流電壓轉換成50HZ的交流電。這種UPS長時間后備供電不足，且輸入電壓范圍較窄，受到一點限制我臺很少采用。

（2）串聯型在線式UPS

這種UPS在外電正常時，輸交流電先經EMC輸入濾波器濾掉外電中的干擾，再經整流濾波后，給電池組充電，同時也給逆變器供電。逆變器輸出穩壓穩頻的交流電供給負載。外電不正常或中斷時，逆變器將蓄電池提供的直流電壓變換成交流電壓供給負載，實現不間斷供電。當逆變器輸出過壓、過流或UPS出現故障時，能夠自動關閉，并通過靜態開關不間斷地轉換至外電供電。

這種UPS的特點是線路復雜，保護功能和擴展功能較強，允許的外電電壓和頻率的范圍較寬，看以滿足用戶的較高的要求，當然價格較高。

三、UPS基本工作原理

1、在線式UPS工作原理

在線式UPS由整流器濾波電路、逆變器、輸出變壓器及濾波器、靜態開關、充電電路、蓄電池組和控制監測、顯示告警及保護電路組成，如圖4所示。在線式UPS的輸出電壓波形通常為標準的正玄波。

外電正常時，輸入電壓經整流器濾波電路后，給逆變器供電，逆變器輸出經過輸出變壓器和輸出濾波器電路將SPWM波形變換成純正玄波。同時，整流電壓經充電器給蓄電池補充能量。在這種工作狀態下，外電經整流濾波器、逆變器及靜態開關給負載供電，并由逆變器完成穩壓和頻率監測功能。

當外電出現中斷、電壓過低或過高時，UPS工作在后備狀態，逆變器將蓄電池的電壓轉換成交流電壓，并通過靜態開關輸出到負載。

外電正常但逆變器出現故障或輸出過載時，UPS工作在旁路狀態。靜態開關切換到外電端，外電直接給負載供電。如果靜態開關的轉換因逆變器故障引起，UPS將發出報警信號；如果因過載引起靜態開關轉換，過載消失后，靜態開關將重新切換到逆變器端。

控制監測、顯示告警及保護電路提供逆變器、充電、靜態開關轉換所需的控制信號，顯示各自的工作狀態。UPS出現過壓、過流、短路、過熱時，及時報警并同時提供相應的保護。

在線式UPS中，無論外電是否正常，都有逆變器供電，所以外電故障瞬間，UPS的輸出都不會間斷。另外，由于在線式UPS加有輸入EMC濾波器和輸出濾波器，所以來自電網的干擾能得到很大的衰減；同時因逆變器具有很強的穩壓功能，所以在線式UPS能給負載提供干擾小、穩壓精度高的電壓。因此，在線式UPS電源輸出的是與外電網完全隔離的純凈的正弦波電源，大大改善了供電的品質，保護了負載安全有效的工作。

2、后備式UPS工作原理

后備式UPS原理框圖如圖5所示，后備式UPS與在線式UPS的差別是：沒有輸入整流濾波器，逆變器只由蓄電池供電，外電正常時，逆變器不工作。輸出沒有濾波器，輸出電壓波形一般為方波。外電正常時輸出變壓器起交流穩壓的作用。

（1）外電正常時，UPS工作于外電旁路狀態，轉換開關切換到外電輸入端，輸入外電經轉換開關接至輸出變壓器，然后共給負載。外電變化時，通過繼電器改變變壓器的接點，可穩定輸出電壓。

（2）外電出現中斷、電壓過高或過低時，UPS工作與后備狀態。檢測控制電路監測到外電故障后，啟動逆變器并將轉換開關切換至逆變器端，由蓄電池經逆變器給負載供電，逆變器輸出波形為方波。負載變化時，逆變器通過改變輸出方波的寬度實現穩壓。

在后備式UPS中，外電正常時逆變器不工作，只有外電出現故障時，逆變器才啟動。由于作為轉換開關的繼電器，需要一定的動作過程，因此轉換需一段時間，一般為3～10ms。另外，后備式UPS是通過調節變壓器的變化來實現穩壓的，所以輸出電壓穩定度也比在線式UPS差。

四、UPS電源系統使用注意事項

UPS電源系統因其智能化程度高，儲能電池采用了免維護蓄電池，這雖給使用帶來了許多便利，但在使用過程中還應在多方面引起注意，才能保證使用安全。

1.UPS電源主機對環境溫度要求不高，+5℃～40qE都能正常工作，但要求室內清潔，少塵，否則灰塵加上潮濕，會引起主機工作紊亂。儲能蓄電池則對溫度要求較高，標準使用溫度為25℃，平時不能超過+15℃～+30qC。溫度太低，會使儲能電池容量下降，溫度每下降1℃，其容量下降1%。其放電容量會隨溫度升高而增加，但壽命降低。如果在高溫下長期使用，溫度每高10℃，電池壽命約降低一半。

2.主機中設置的參數在使用中不能隨意改變。特別是對電池組的參數，會直接影響其使用壽命，但隨著環境溫度的改變，對浮充電壓要做相應調整。通常以25℃為標準，環境溫度每升高或降低1℃時，浮充電壓增加18mV左右（相對于12V蓄電池）。

3.在斷電時，應避免帶負載啟動UPS電源，應先關掉負載，等UPS啟動后再啟動負載，否則，會有負載的沖擊電流和供電流，造成UPS電源瞬間過載，嚴重時會損壞變換器，不能讓UPS經常處于滿載或過載狀態下運行。

4.UPS電源系統按使用要求功率余量不大，在使用中要避免隨意增加大功率的額外設備，也不允許在滿負載狀態下長期運行。但工作性質決定了UPS電源系統幾乎是在不間斷狀態下運行的，增加大功率負載，即使是在基本滿載狀態下工作，都會造成主機出故障，嚴重時將損壞變換器。

5.為確保UPS系統高效率和盡可能的延長UPS的使用壽命，一般負載功率應滿足UPS額定功率的60-70%。例如我臺需要不間斷電源供電的設備有音頻設備、通信設備、網絡設備、監控設備、自臺監測設備、服務器設備等重要設備，統計總功率為21KVA，因此我們選擇21KVA÷70%=30KVA，考慮到設備的增加，我臺選擇了50KVA的UPS。

6.由于組合電池組電壓很高，存在電擊危險，因此裝卸導電聯接條、輸出線時應用安全保障，工具應采用絕緣措施，特別是輸出接點應有防觸摸措施。

7.不論是在浮充工作狀態還是在充電、放電檢修測試狀態，都要保證電壓、電流符合規定要求。過高的電壓或電流可能會造成電池的熱失控或失水、電壓、電流過小會造成電池虧電，這都會影響電池的使用壽命，前者的影響更大。

8.在任何情況下，都應防止電池短路或深度放電，因為電池的循環壽命和放電深度有關。放電深度越深、循環壽命越短。在容量試驗中或是放電檢修中，通常放電達到容量的30%-50%就可以了。

9.對電池應避免大電流充放電，雖說在充電時可以接受大電流，但在實際操作中應盡量避免，否則會造成電池極板膨脹變形，使得極板活性物質脫落，電池內阻增大，溫升越高，嚴重時將造成容量下降，壽命提前終止。

五、UPS電源的日常維護與檢修.

1 UPS電源在正常使用情況下，主機的維護工作很少，主要是防塵和定期除塵。特別是氣候干燥的地區，空氣中的灰粒較多，機內的風機會將灰塵帶入機內沉積、當遇到空氣潮濕時會引起主機控制紊亂造成主機工作失常，并發生不準確告警，大量灰塵也會造成器件散熱不好。一般每季度應徹底清潔一次。其次就是在除塵時，檢查各連接件和插接件有無松動和接觸不牢的情況。

2.蓄電池的維護在UPS系統中，可以說蓄電池是這個系統的支柱，沒有電池的UPS只能稱作穩壓、穩頻電源。雖說蓄電池目前都采用了免維護電池，但這只是免除了以往的測比、配比、定時添加蒸餾水的工作。但外因工作狀態對電池的影響并沒有改變，不正常工作狀態對電池造成的影響沒有變，這部分的維護檢修工作仍是非常重要的，UPS電源系統的大量維修檢修工作主要在電池部分。由于蓄電池在制造工藝上存在先天的不足；另一方面是在使用過程中缺乏必要的維護造成的，值得注意的是，許多使用單位缺乏必要的測試維護手段。根本不清楚自己系統UPS蓄電池的健康狀況，為UPS系統正常工作留下隱患。要求定期測量各電池端電壓，當各電池壓差過大時，要進行勻充，要求定期對電池進行試探性容量測試或深度放電，以便檢查電池組的性能優劣以及保持電池的活性。正常情況下，電池使用壽命為三到五年，如果發現狀況不佳，則必須提早更換。更換電池時，遵循數量一致，型號一致的原則。正常時（UPS很少后備供電的前提下），電池每四到六個月充、放電一次。

3.故障指示現象如表1。

第2篇：ups不間斷電源范文

【關鍵詞】UPS；故障分析；處理

所謂的UPS，即不間斷電源，是將蓄電池（多為鉛酸免維護蓄電池）與主機相連接，通過主機逆變器等模塊電路將直流電轉換成市電的系統設備。本文就UPS不間斷電源供電故障與處理進行了分析，詳細研究了故障產生的原因以及提出了一些有效的處理方案，以期能為類似的供電故障與處理提供參考。

1 UPS工作原理介紹

某某IDC機房供電采用2套UPS設備并聯共用1套蓄電池的結構，正常情況下，2套UPS互為備用，其中1套正常工作即可滿足使用工況。UPS供電模式分為以下3種。

（1）主電源供電模式。主電源供電模式為UPS正常工作模式，在此模式下，負載由電源l經整流充電器和逆變器供電，整流充電器同時給蓄電池組浮充充電。

（2）靜態旁路供電模式。電源2回路稱為靜態旁路，作為電源1的后備。在UPSI和UPSZ的逆變器電壓輸出故障時，靜態開關自動導通，負載不間斷切換為電源2回路供電模式。

（3）蓄電池供電模式。此種模式為應急工作模式，當電源1和電源2供電中斷時，供電流程轉換為蓄電池組經逆變器給負載輸出電力；當2套UPS同時為蓄電池組供電模式時，將觸發安裝在負載開關1上的時間繼電器，蓄電池組持續向外供電半小時后，時間繼電器發出信號斷開負載開關1，以保證負載開關2下的通信系統等設備的電力供應，以此實現負載優先級的設置。

2 故障現象及原因分析

該機房發生過2次因UPS系統供電電源中斷而導致的停產事件。事件發生時，該機房電網工作正常，2套UPS均為蓄電池供電模式，負載開關處于分閘位置。

該機房的UPS為艾默生Liebert NX-120KVA型產品。在主電源正常的情況下，2套UPS同時轉換為蓄電池供電模式，表明2套UPS充電器同時發生了故障，但事后檢查充電器無異常，重新啟動2臺充電器，均可正常運行。為了徹底查清原因并解決問題，技術人員和UPS廠家工程師對產品的性能和使用工況進行了一次全面的數據收集和調研，進而確定故障的具體原因。下面介紹排查工作的具體步驟。

（1）參數設置和記錄跟蹤

運用TLS軟件與UPS系統進行在線通信，對機組PLC模塊內的基本參數設定值和在線測量數據進行檢查，無異常發現。在報警記錄的檢查中，發現“電源2相位超限”報警頻繁出現，出現頻率約為每小時10次，報警狀態持續時間約4～8s，在此報警產生的時間內UPS自動切換到電源2帶載的功能將被禁止。又由于此報警為自動復位式報警，因此UPS系統會在此報警自動復位消失后恢復電源2的正常工作狀態。

（2）波形采集及分析

用FLUKE43B電網分析儀對電源1和電源2的輸入波形。電源2的輸出波形以及逆變器的輸出波形進行取樣分析，波形分析結果無異常。

（3）局域電網結構分析

UPS電源1和電源2的供電電源均為平臺電網，單臺發電機工作時的電網最大輸出有功功率為4000kW，日常帶載量約為1600kW。平臺電網具有網小但工況復雜的特點，電網內設備種類（包括變壓器。馬達。變頻器和海纜等）相對較多，設備的突加突卸現象較頻繁。對電網進行分析后，結合上面兩步的分析結果，初步認定相對大功率設備的頻繁啟動可能是UPS“電源2相位超限”報警頻繁產生的原因。

（4）故障原因確定與驗證

在假定了報警原因為大功率設備頻繁啟動的前提下，決定在大功率設備旁進行蹲點測試，選取1臺l07kW的空調制冷壓縮機（星三角啟動）進行實測。實測發現在壓縮機每次啟動時，UPS便產生“電源2相位超限”報警，報警持續4～8s，與電機啟動時間相符。從而確定。電源2相位超限。報警產生原因：當平臺大功率設備啟動時，電源2的輸人輸出電壓產生畸變，導致相位超限并報警。由此進一步推論，如果在短時間內有多臺大功率設備先后啟動，那么電源1的輸人波形和電源2的輸人輸出波形將產生畸變，且畸變率逐漸增高，畸變持續時間增長；電源2的畸變導致“電源2相位超限”報警的自動復位時間加長；電源1的高畸變率會使整流充電器誤判為輸人電壓異常，而使整流充電器保護性停止工作；電源1和電源2的同時故障，使負載只能切換到蓄電池帶載模式，電池放電結束，DCS系統失電。這樣就出現了UPS故障導致平臺停產時電網工作正常的工況，且一年約一次的出現頻率也與推論中的極端工況相符。

3 系統故障分析及解決辦法

實際工況決定了故障不大可能從根本上杜絕，因此決定將UPS報警信號接人中控DCS系統，以便設備產生故障報警后，在狀態可控前提下，通過中斷報警工況來阻止事態進一步擴大。具體處理思路如圖1所示。

4 技術改造方案選擇及實施

4.1 方案選擇

要實現上面所描述的預防控制功能，需將UPS的報警信號接人中控DCS系統，UPS機組能提供的接入方案有2種。

（1）方案1：通過UPS通信卡件端口接入中控。UPS系統，并在DCS電腦上安裝UPS廠家工程師軟件以實現遠程在線監控。該方案優點在于能讀取UPS設備的所有信息及數據；缺點在于中控DCS系統和UPS分屬不同廠家，不能認證加裝在DCS電腦上的UPS廠家工程師軟件，這對DCS系統的穩定性有影響，DCS系統配合難度較大，風險不可控。

（2）方案2：串聯UPS機組報警輸出卡件上的開關觸點，將各類報警綜合為1對公共故障報警信號接入DCS系統。該方案接入DCS系統的為無源開關信號，DCS系統在工程設計中預留有開關信號接人功能的卡件，因此硬件接入條件滿足；軟件方面需在DCS系統內添加報警記錄和報警輸出界面，對此僅利用DCS系統自身的軟件就可實現。這種施工方案簡單且接人的信號不影響DCS系統的穩定性，缺點在于不能讀取UPS系統詳細的信息和數據。

從實際需求和改造難度綜合考慮后，認為方案2改動工作操作難度小、風險可控、功能滿足既定目標，更具可行性。

4.2 方案實施

方案的確定，使檢修工作進人了最后的圖紙設計和現場施工階段，軟硬件的配置是決定改造方案的基本條件，主要涉及以下幾方面。

（1）UPS報警輸出卡件上均為無源常開和常閉觸點，觸點電氣參數為220VAC/5A，DCS系統卡件電壓為24VDC，觸點電氣參數滿足接人條件。

（2）串人的公共報警信號包括低電量關機警告、電池負載、維護配置、通用報警、逆變器負載等，功能上最大限度地涵蓋了各類輸出報警工況。

（3）“電池負載”報警輸出點已被占用，故需加裝中間繼電器進行擴展。

根據以上實際條件和需要實現的功能，在原圖紙中進行了改動設計，接線如圖2所示。虛線為本次改動的接線，除U11～U14，U21～U24外，其余均為添加的新線，R1和R2為新添加的中間繼電器。

在改動設計中，將5類報警信號串聯為1對開關信號接入DCS系統。在UPS正常工作時，DCS接收到的為常閉開關信號；一旦有故障報警信號產生，串聯回路就斷開，DCS接收到的常閉開關信號消失，觸發DCS系統產生報警信號。為保證接線改動影響UPS系統的穩定性和功能，利用UPS自身的輸出電源作為中間繼電器的驅動電源，整個報警回路則遵循失電安全型規則。改動中，新加中間繼電器2個，涉及到接線18根，其中新加接線10根，原有接線改向8根。

改造完成后，對各種報警信號進行現場實際模擬測試，每次均能將報警信號及時傳人中控DCS系統，動作及時可靠。

5 結束語

綜上所述，UPS對許多行業的安全生產起到重要的作用。UPS在實際的運行中，存在著各種各樣的故障問題，影響到UPS系統的穩定性和可靠性。所以，為了及時處理UPS在日常運行中出現的故障，就要提高理論知識，結合實際采取相應有效的措施處理故障，從而確保UPS的正常運行。

【參考文獻】

第3篇：ups不間斷電源范文

關鍵詞：不間斷UPS電源；優點；維護

一、引言

隨著IT技術的迅猛發展，圖像以及文字處理技術越來越多的成為計算機處理并貯存的一部分，UPS電源系統就成為這些應用系統設備中的一個不可缺少的部分。假如計算機處理系統、服務器、各種傳輸設備突然出現斷電的意外事故，不單是數據以及程序丟失的問題，更為嚴重的是可能會造成計算機的硬盤陣列的損壞，以及整個通信的中斷。如果這些數據的丟失或者是通信的中斷，將會給我們的生活和工作造成極為嚴重的后果。

二、不間斷UPS的基本組成

從基本應用原理上講，UPS是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要元件，穩壓穩頻的電源保護設備，主要由整流器、蓄電池、逆變器、靜態開關等幾部分組成。

（一）整流器

整流器是一個整流裝置，簡單的說就是將交流（AC）轉化為直流（DC）的裝置。它有兩個主要功能：①將交流電（AC）變成直流電（DC），經過濾波后供給負載，或供給逆變器；②給蓄電池提供充電電壓。

（二）蓄電池

蓄電池是UPS用來作為儲存電能的裝置，它由若干個電池串聯而成，其容量大小決定了其維持放電（供電）的時間。

（三）逆變器

一般情況下逆變器是一種將直流電（DC）轉化為交流電（AC）的裝置。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。

（四）靜態開關

靜態開關又稱靜止開關，它是一種無觸點開關，是用兩個可控硅（SCR）反向并聯組成的一種交流開關，其閉合和斷開由邏輯控制器控制。

三、不間斷UPS電源的原理

（一）AC-DC變換

將電網來的交流電經自耦變壓器降壓、全波整流、濾波變為直流電壓，供給逆變電路。

（二）DC-AC逆變電路

采用大功率IGBT模塊全橋逆變電路，具有很大的功率富余量，在輸出動態范圍內輸出阻抗特別小，具有快速響應特性。由于采用高頻調制限流技術及快速短路保護技術，使逆變器無論是供電電壓瞬變還是負載沖擊或短路，均可安全可靠地工作。

（三）控制驅動

控制驅動是完成整機功能控制的核心，它除了提供檢測、保護、同步以及各種開關和顯示驅動信號外，還完成SPWM正弦脈寬調制的控制，由于采用靜態和動態雙重電壓反饋。極大地改善了逆變器的動態特性和穩定性。

（四）電源工作過程

當市電正常380VAC時，直流主回路有直流電壓，供給DC-AC交流逆變器，輸出穩定的220VAC交流電壓，同時市電對電池充電。當任何時候市電欠壓或突然掉電，則由電池組通過隔離二極管開關向直流回路饋送電能。從電網供電到電池供電沒有切換時間。當電池能量即將耗盡時，不間斷電源發出聲光報警，并在電池放電下限點停止逆變器工作，長鳴告警。不間斷電源還有過載保護功能，當發生超載（150%負載）時，跳到旁路狀態，并在負載正常時自動返回。當發生嚴重超載（超過200%額定負載）時，不間斷電源立即停止逆變器輸出并跳到旁路狀態，此時前面空氣開關也可能跳閘。消除故障后，只要合上開關，重新開機即可恢復工作。為使不間斷電源充分工作，避免在過載或欠載下運行，電源在開機前，首先計算負載容量。

四、不間斷UPS電源的優點

（一）、UPS電源系統供電持續長，一般為幾個小時，也有大到十幾個小時的，它的主要功能是可以讓您在停電的情況可像平常一樣工作，顯然，由于其功能的特殊，價格也明顯要貴一大截。比較適用于計算機、交通、銀行、證券、通信、醫療、工業控制等行業，因為這些領域的電腦一般不允許出現停電現象。

（二）、離線式UPS運行效率高、噪音低、價格相對便宜，主要適用于市電波動不大，對供電質量要求不高的場合，比較適合家庭使用。

（三）、具有較強的軟件功能，可以方便地上網，進行UPS的遠程控制和智能化管理。可自動偵測外部輸入電壓是否處于正常范圍之內，如有偏差可由穩壓電路升壓或降壓，提供比較穩定的正弦波輸出電壓。而且它與計算機之間可以通過數據接口（如RS-232串口）進行數據通訊，通過監控軟件，用戶可直接從電腦屏幕上監控電源及UPS狀況，簡化、方便管理工作，并可提高計算機系統的可靠性。

五、不間斷UPS電源的維護

（一）、主機的維護

1.保持UPS主機工作環境清潔衛生，防止灰塵進入機箱造成局部電路過熱，損壞元器件。并定期檢查散熱風扇。

2.在斷電時，應避免帶負載啟動UPS電源，應先關掉負載，等UPS啟動后再開啟負載，否則會有多負載的沖擊電流和供電電流造成UPS電源瞬間過載，嚴重時會損壞變換器。

3.在每次開機前，要首先確認UPS接線正確，檢查輸入市電接線的極性。這樣做一是為了操作人員人身安全，二是為了避免人為損壞UPS的情況發生。

4.UPS在功率選配上要有適當的余量，不能超載，負載總容量不能大于UPS的額定功率。如為800W的負載選配UPS電源，其功率應選購1000W以上的。

5.避免頻繁的開關機，最好長時間處于開機狀態。

6.UPS應工作在干燥、通風、清潔的環境中，避免熱源，陽光直射。

（二）、蓄電池的維護

第4篇：ups不間斷電源范文

ups電源具有不會因短暫停電中斷、可以穩定供應高品質電源、有效保護精密儀器的特性，還可以穩定電壓，類似于生活中常用的穩壓器。在它剛出現時，一般是被當作備用電源來使用，到后來隨著ups電源的技術不斷發展，它逐漸具備了穩壓、穩頻、抗電磁和射頻干擾等功能，從而相當于一臺交流市電穩壓器，用于保護計算機的系統正常運行而不止于使得軟硬件受損。

ups電源常見的有兩類，一類是離線式，一類是在線式。

1、離線式的ups電源相當于一臺穩壓性能比較差的市電穩壓器。它一般只具有改善市電電壓的幅度波動的作用，對于市電電壓的頻率不穩以及波形畸變并沒有任何改善作用，因此可以說它是一種性能比較低的設備。

2、在線式ups電源則要比離線式ups電源好得多，它可以用于市電波動不大、對供電質量要求不高的場所。重要的是在線式ups電源的運行效率更高、噪音更低，而且價格也更加便宜，它在市電中斷時可以將蓄電池以逆變器方式對負載提供交流電，用起來是比較方便的。

在選擇購買ups時，一般只需要考慮ups電源的功率值、ups電源的電源功率以及負載設備所需的備用時間這三個方面即可選擇出適合你使用的ups電源。當然，除此之外還要重點考慮ups電源的品質，一般來說選擇大牌的產品質量會更有保障，售后服務也比較好。

ups電源不間斷電源：

UPS（Uninterruptible Power System ），即 不間斷電源 ，是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統或其它電力電子設備提供不間斷的電力供應。當市電輸入正常時，UPS 將市電穩壓后供應給負載使用，此時的UPS就是一臺交流市電穩壓器，同時它還向機內電池充電；當市電中斷（事故停電）時, UPS 立即將機內電池的電能,通過逆變轉換的方法向負載繼續供應220V交流電，使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。

UPS 的功能與作用：

UPS 是不間斷電源 (Uninterruptible Power System) 的英文名稱的縮寫，它伴隨著計算機的誕生而出現，是計算機常用的外圍設備之一。實際上， UPS 是一種含有儲能裝置，并以逆變器為主要組成部分的恒壓恒額的不間斷電源。 UPS 在其發展初期，僅被視為一種備用電源。后來，由于電壓浪涌、電壓尖峰、電壓瞬變、電壓跌落、持續過壓或者欠壓甚至電壓中斷等電網質量問題，使計算機等設備的電子系統受到干擾，造成敏感元件受損、信息丟失、磁盤程序被沖掉等嚴重后果，引起巨大的經濟損失。因此， UPS 日益受到重視，并逐漸發展成一種具備穩壓、穩頻、濾波、抗電磁和射頻干擾、防電壓浪涌等功能的電力保護系統。

第5篇：ups不間斷電源范文

【關鍵詞】煤礦安全監控；不間斷供電系統；UPS

煤礦安全監控系統是煤礦安全高效生產的重要保障。煤礦安全監控系統分井下和地面兩部分。井下主要是各種傳感器通過礦用分站完成數據采集，實現對生產場所的安全監測與控制。地面設備是信息采集處理中心：由傳輸接口、監測管理軟件、監控主機、備用機、打印機、監視器以及信號避雷器等組成，主要把井下上傳的監測控制信息及時傳輸，對井下環境進行綜合分析和科學判斷，確保煤礦生產的安全。

監控地面中心站就是地面設備安裝的要害位置，對電器設備的管理也有統一的標準。中華人民共和國安全生產行業標準AQ1029-2007中明確要求了當電網停電時，備用電源保證監控系統監控時間不小于2小時，為實現這一目標，地面中心站安裝了不間斷供電系統。

一、UPS對監控機房設備的重要性

對于機房中的服務器來說正常工作需要正常的電力供應，尤其是內存系統，對電源的要求更高，內存系統是一種依賴電能的存儲設備，需要不斷地刷新動作來保持存儲內容。一旦斷電，所保存的內容立即消失。如果非正常斷電，導致內存中的信息來不及保存到硬盤等存儲設備上，就會造成數據因完全丟失或變得不完整而失去價值，從而浪費大量的工作精力、時間、甚至造成巨大的經濟損失。電腦電源是一種整流電源，過高的電壓可能會造成整流器燒毀。而電壓尖脈沖和暫態過電壓以及電源雜訊等干擾都可能通過整流器進入主機板，影響機器的正常工作，甚至燒毀主機線路。對于機房設備而言，可靠穩定的電力供應是應當首要解決的重要問題。UPS不間斷電源為機房設備提供了穩定可靠地電源，能在斷電后能夠提供可靠穩定的后備電源，對不穩定的電網實時監控，機房設備安全性得到了可靠保障。機房采用供電系統如下圖所示：

我礦安裝了不間斷供電系統是由不間斷電源UPS和電池供電箱組成，UPS是型號EA-DF 831000和電池型號是EAST NP120-12，是一種免維護鉛酸電池單進單出在線式UPS，每次充電時間8-10小時就能完成90%的容量，它采用的是在線式拓撲構架設計，對交流輸入電源不斷進行跟蹤，當電中斷時，會無間斷的轉換為電池供電模式。在過載和故障情況下，UPS會無間斷地自動轉換到旁路模式，由旁路電源供電。若過載情況消除，UPS還會無間斷地自動轉回到逆變供電模式。

二、不間斷電源的工作原理

UPS系統架構框圖：

UPS正常運轉運行流程：

當UPS運轉正常時，電源經濾波器除高頻諧波噪聲，一路經由充電器對電池組充電，保持電池電力處于滿電位，另一路經由整流器，變換成直流電，經逆變器轉換成純凈的正弦波電源，再經由靜態開關、濾波器送至機房設備使用。如下圖：

UPS斷電運行流程：

當斷電時，由電池迅速供電給逆變器，經逆變器轉換成純凈的正弦波電源，再經靜態開關、濾波器送至機房設備使用，不至造成機房設備有斷電發生。如下圖：

三、使用說明

3.1開機前準備工作

斷開所有負載，把交流輸入開關、電池輸入開關置于OFF狀態，用萬用表檢查交流輸入、電池輸入電壓、極性是否符合UPS要求，并確保UPS的輸出電壓符合所有負載設別的額定電壓。

3.2開機操作步驟

先閉合UPS的電力開關，觀察交流輸入指示燈與旁路指示燈是否同時亮起，電經旁路向負載供電。持續按開機鍵1秒以上，UPS開機，此時LED顯示屏亮起。經過20秒后，旁路狀態指示燈熄滅，UPS逆變模式指示燈常亮，此時UPS由逆變器向負載供電。切斷UPS交流輸入開關，交流輸入指示燈熄滅，電池模式指示燈常亮，UPS由電池逆變輸出向負載供電。

3.3日常操作方法

UPS日常關機時，持續按UPS關機按鈕1秒以上即關閉UPS逆變器。此時UP處于旁路狀態，電經旁路供電，電池處于充電狀態。如果要使UPS完全無輸入，切斷UPS的交流輸入和直流輸入開關。

參考文獻

[1]趙延明，高軍.煤礦安全監控系統的現狀與發展[J].煤礦機電，2007（3）.

[2]馮衛，胡發中.搞好礦井安全監測監控系統確保煤礦安全[J].山東煤炭科技，2008（3）.

第6篇：ups不間斷電源范文

當前在我國通信系統建設的過程中，信息技術有了非常廣泛的應用，這也使得它們在運行的過程中對供電的質量和水平提出了更加嚴格的要求，供配電系統在電力系統生產運行的過程中扮演著越來越重要的角色，所以在很多通電機房當中都安裝了UPS電源，這樣一來就大大的增加了系統運行過程中的穩定性和安全性，系統運行過程中故障率更低，同時在諸多方面都可以起到節約資源和成本的作用。

2UPS工作原理

UPS，即不間斷電源，是一種含有儲能裝置，以整流器、逆變器為主要組成部分的穩壓穩頻的交流電源。主要利用電池等儲能裝置在停電時給計算機/服務器、存儲設備、網絡設備等計算機、通信網絡系統或工業控制系統、需要持續運轉的工業設備等提供不間斷的電力供應。UPS電源系統在運行的過程中，逆變器是核心元件，它是一種十分重要的穩壓穩頻輸出的設備，該設備在運行的過程中可以很好的對電源予以保護，在設備處于運行狀態的時候，它具備良好的儲能性，而在系統運行的過程中，穩定電壓通常都是由這一元件執行的，電源系統在運行的過程中通常會存在三種模式，一種是后備式，一種使在線式，最后一種使在線交互式。首先，后備式不間斷電源。在運行的過程中使電通過一旁的線路直接向一些必要的設備進行供電操作，而蓄電池在正常供電的情況下是不運行的，只有市政停電的時候，蓄電池才開始向負載提供電能，如果蓄電池不提供電力的時候，實際上它就是一個穩壓器，而且從性能上來看并不是非常好，在轉換的過程中，轉換的時間和電網侵入干擾的保護性都不是非常強，但是它也存在著一定的優勢，它結構簡單，同時更加的輕便，在運行的過程中不需要投入大量的成本，能夠體現出較高的經濟效益。其次是在線式不間斷電源。在線式不間斷電源通常是由市電中的交流電源在經過一定的整流之后形成的直流電源，在經過一系列的處理之后會將直流電轉變成交流電源實現供電的功能。當市電的供應中斷時，蓄電池就開始執行供電的任務，只有UPS電源出現故障或者是運行異常現象的時候才能轉到旁路去給出荷載，輸出的電力在經過UPS處理走之后是沒有轉換的時間的，在線式的UPS電源供電質量要比前文中介紹的后備式UPS電源的供電質量高，但是在運行的過程中結構十分復雜，而且這一過程中也需要較高的成本投入。最后是在線交互式不間斷電源。其在運行的過程中是從旁路開始經由變壓器從而實現了負載的傳輸功能。在對變壓器進行抽頭切換的過程中，雙向變換器通常是采用逆變器的工作模式和工作方法來使用，在這樣的情況下也就使得逆變器發揮了充電器的作用。如果斷電的時候逆變器是可以將電池的能量轉化成交流電源工負載使用。在線交互式電源在設計的過程中采用了雙向的轉換器，這樣就實現了連續的不間斷的電壓輸出。UPS電池在回充的過程中時間并不是很長，但是這種方式在運行的過程中采取的是工頻變壓器，所以其自身的體積和重量都不占優勢。

3UPS電源系統在使用過程中的注意事項

按照用戶和相關部門的要求，科學合理的選擇負載容量和不同性質的UPS電源可以使得電力系統的運行質量得到顯著的提升，同時在這一過程中可以很好的節約資金，供電部門運行過程中的經濟效益也得到了非常顯著的提升，但是我們必須要指出的一點是在其運行和使用的過程中，必須要注意每一個小細節，只有這樣，才能更好的保證其使用的安全性和合理性。

3.1根據用戶負載的需求性質對UPS輸出功率的影響，在考慮UPS容量時，UPS電源實際可帶的負載量是與負載功率因數密切相關的，輸出功率都是指負載功率因數為-0.8(滯后)時的值，當負載為純電阻性或電感性時，逆變器在額定功率下其有功功率將有所下降。對于電阻性或電感性復印機類負載，則需酌情加大UPS容量。

3.2UPS容量不宜過小。UPS電源系統按使用要求功率余量不大，如果使其長期處于重載運行狀態，雖可節省一部分投資，但工作性質決定了UPS電源系統幾乎是在不間斷狀態下運行的，但由于逆變器處于重載運行，增加大功率負載。這樣既不能為負載提供優質電源，還會造成主機出故障，嚴重時將損壞變換器，UPS負載量不宜長期超過其額定容量的80%。

3.3UPS在運行的過程中容量負載的數值不能過大，UPS電源系統所使用的功率如果過大，就會使得設備出現小荷載運行的情況，這樣就使得逆變器損壞的幾率大大的降低，但是在市電停止運行或者是電池保護裝置出現了故障的時候，電池放電電流的數值過小或者是電流放電的時間太長，都會使得電池出現永久型損壞的情況。

3.4UPS電源系統對環境和運行的溫度存在著非常高的要求，其在使用的過程中應該將溫度控制在22℃以內，同時在其工作的過程中，溫度一定要在15到30℃之間，濕度標準使用35％，UPS電源系統運行工作時不能超過20％～50％。

4日常維護與檢修

4.1UPS電源在正常運行工作中，主機的維護工作主要觀察主機的運行工作狀態，檢查各連接部件和插接部件有無松動和接觸不牢的情況。對主機防塵工作中，應定期除塵。

4.2定期觀察UPS操作顯示屏，確定顯示UPS電源在正常工作數據運行狀態輸入、輸出電流，電壓等運行參數值是否都處于正常范圍內，歷史顯示記錄是否出現故障或報警，檢查主機運行聲音及逆變器輸出聲音，是否有異常變化，如出現“吱吱”聲音時，則可能出現匝間繞組絕緣不好或接觸不良；如出現“鈸鈸”的聲音時，則變壓器存在偏磁現象。

4.3定期維護電池組，要定期測比，平時以每組電池至少應有5～10只電池作標示電池，因儲能電池的工作全部是在浮充狀態，每年應進行2～4次放電。放電前應先對電池組進行測比，以達全組電池的均衡。

4.4在日常維護中，檢測檢查輸入、輸出各連接部件是否有無松動和接觸不牢的情況。除定期檢測檢查電池兩端連接處端子有無松動，腐蝕現象外，還要檢查電池外觀是否完好，機房溫度計、濕度計是否完好準確。

第7篇：ups不間斷電源范文

1 概述

UPS（Uninterruptible Power System ），即不間斷電源，是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統或其它電力電子設備提供不間斷的電力供應。當市電輸入正常時，UPS 將市電穩壓后供應給負載使用，此時的UPS就是一臺交流市電穩壓器，同時它還向機內電池充電；當市電中斷（事故停電）時， UPS 立即將機內電池的電能，通過逆變轉換的方法向負載繼續供應220V交流電，使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。UPS 設備通常對電壓過大和電壓太低都提供保護。

針對UPS的產品特點，UPS的電磁兼容主要包含以下幾個部分：電源的輸入、輸出傳導干擾；電源的輻射騷擾；UPS的抗干擾特性。下面逐項闡述達到相關標準要求的設計方法。

2 輸入、輸出傳導干擾的抑制

針對傳導騷擾，可以從三個方面來考慮：干擾源、傳導途徑和直接的騷擾抑制。

（1）干擾源的消除和降低：在UPS中有整流的AC/DC變換，有SPWM逆變的DC/AC逆變器，有PFC的高頻變換電路，有DC/DC變換的回路，這些都是UPS內重要的騷擾源，尤其是其中的變壓器、電感、高頻電流回路，因此，合理地設計相應變壓器和電感的參數、加工工藝和在整機中的布局將可能大幅度降低它們的騷擾強度，合理地設計高頻電流的PCB、布線也可以改善UPS的騷擾；對于功率變換器中的驅動電路，可以在不影響效率和內阻的情況下加大驅動電阻，增加開關電源的上升、下降沿時間，從而減少電壓、電流的高頻諧波含量。

（2）傳導途徑的抑制：由于所有的傳導干擾只有通過適當的空間和導體途徑才可能作用到UPS的輸入、輸出電源端子，因此，盡量減少傳遞的途徑也是減低UPS不間斷電源騷擾的有效方法。例如，將所有的干擾源安裝在離輸入、輸出端子較遠的位置，輸入、輸出的電源線不從干擾源附近走線，在干擾源的進出位置加強抑制處理，通過屏蔽手段將干擾源和其它部分進行空間隔離，電源的輸入、輸出等分別在整機的相對較遠位置等。

（3）直接的騷擾抑制：對于采用上述方法后仍然無法符合標準要求的情況，直接在輸入、輸出回路采用相應的EMI濾波器件，如電感、高頻電容、專用濾波器等將可以再次有效壓低UPS整機對外的傳導干擾，實踐表明，只要適當加大濾波器的相關參數和衰減的DB值，一般都可以將UPS的傳導騷擾壓低到標準的限值以內。當然，濾波器的安裝必須越靠近輸入、輸出電源端子越好，因為即使是多幾厘米長的接線也會增大干擾，插座式的濾波器將是最為理想的選擇。另外，在濾波器中的電容或外加的EMI濾波電容最好是無感的，以增強濾波效果。

3 整機輻射干擾的抑制

對于UPS的輻射干擾，主要有兩種方法：輻射源的強度抑制和輻射途徑的處理。

（1）輻射源的抑制：在UPS中，輻射源的輻射強度抑制方法基本同傳導的處理相同，因為干擾源本身即有傳導騷擾又有輻射騷擾；另外，對于輻射騷擾，對輻射源采取適當的屏蔽措施將可十分有效地降低輻射干擾的電平和能量。

（2）輻射途徑的處理：整機外殼的等電位設計：根據電磁場原理，一個接地良好理想密閉的金屬六面殼體的內外電磁場不存在相互干擾，因此UPS的外殼一般應作成金屬的，且各個面之間應良好連接，保證為一個等電勢體，這樣即可十分有效減弱UPS對外的輻射干擾。一般對于電磁兼容要求嚴格的場合，UPS的殼體不宜采用塑料制作。

進出UPS殼體連線的處理：由于UPS必須有輸入、輸出電源端子、電池擴展端子等連線進出UPS的外殼，因此這些線的防騷擾處理將十分重要，直接影響到測試的結果能否符合標準要求。一般在這些線上適當地加些高頻磁環和高頻電容就會有很好的效果。

4 UPS的抗干擾設計

UPS的抗干擾主要體現在控制電路的抗擾性，從電路的性質可分為模擬電路的抗干擾和數字電路的抗干擾兩個方面。良好的抗擾性是保證UPS正常運行的條件，因此，在UPS的控制回路的設計初期就必須將控制電路的抗擾性考慮進去，否則，遇到外界騷擾時整套的控制方案將可能全部。

（1）模擬電路的抗干擾：

對于開環的模擬控制，一般針對可能出現干擾的部位適當加入一定的RC電路將騷擾消除；對于閉環的模擬控制，除了采用RC外，還必須對閉環的放大倍數的頻率特性進行適當的調整，確保干擾信號加入時不會對環路產生惡果。

對于功率部分的電路，減短所有的連線、加入假負載、減小功率驅動的回路等都可以有效增強功率電路的抗干擾能力。

（2）數字電路的抗干擾：

對于數字控制電路，其抗擾性對UPS的可靠性十分重要，因為目前幾乎所有的UPS控制都有采用到數字控制的單片機，抗擾性差的系統將可能導致UPS的停機或損壞。

數字電路電源的有效濾波是數字電路不受干擾的基本保證；所有的I/O口應有適當的RC處理；控制電路應盡量遠離功率部分；適當的電磁屏蔽措施；良好的PCB布局設計等都可以有效避免數字系統受到外界干擾。

第8篇：ups不間斷電源范文

（1.鄲城縣廣播電視臺廣播中心，河南 鄲城 477150；

2.鄲城縣有線電視臺，河南 鄲城 477150）

【摘要】廣播電視安全播出要求保障電力不間斷供應，通過外部電源和自備電源提出了縣級廣播電視中心供配電系統設計方案，重點分析了UPS不間斷電源設計時應著重考慮的幾個方面。

關鍵詞 廣播電視中心；安全播出；外部電源；UPS電源

隨著廣播電視事業的不斷發展，廣播電視的節目量、播出時長不斷增加，要求對播出系統提供持續不間斷的供電。同時，播出系統數字化、網絡化也對供電的質量提出了較高要求。但是，伴隨著廣播電視中心技術系統規模的不斷擴大，用電負荷急劇增加，供配電保障的風險也越來越高。2007年初，在國家廣電總局實施的全國性安全播出大檢查中，檢查出的供配電系統問題占所有系統問題總數的74%，而在2009年全國廣播電視604起事故中，因供配電系統問題引發的事故有483起，占事故總量的80%，可見供配電系統成為影響廣播電視節目安全播出的主要因素。并且電網存在的電壓浪涌、電壓尖峰、電壓瞬變、噪聲電壓、過壓、欠壓、電源中斷等污染和干擾始終威脅著設備的運行安全。如何提高廣播電視中心的供配電、減少或避免停電事故，是關系到廣播電視信號能否安全優質傳輸的重要問題。因此，設計一個合理、安全的供配電系統是一個重要的問題。以下就淺談一下廣播電視中心供配電系統的設計。

1外部電源設計

對于安全播出保障等級為三級的縣級廣播電視中心來說，至少應設置兩個獨立低壓供電回路。在配置中需要注意以下幾點：

1）宜選用等容量的兩臺變壓器互為主備，每臺變壓器的容量能滿足全中心負荷的用電要求。兩臺變壓器分別接入兩段低壓母線，分別為主備兩路播出負荷供電。兩段低壓母線以低壓母線開關相連，并具備自動或手動切換功能。

2）有條件的三級廣播電視中心配置工藝變壓器。采用工藝變壓器是為了防止因動力設備的故障引起的停電和動力設備運行時產生的干擾，保證工藝電源的質量。

3）如果只有一路外電，建議設置主備兩臺變壓器，并在低壓二段母線設置自備電源的接入開關，將自備電源接入低壓母線。自發電的相序應經過校驗，并定期攜帶負荷進行試運行。自發電時，應斷掉與播出機房應急照明無關的負荷。

4）應將系統中主備用設備或雙電源設備分別接入兩組低壓供電母線，以防止因負荷端過流跳閘造成全部設備停播。

我局的廣播電視中心和有線廣播電視網前端，已從原來縣城中心的兩個辦公場所整合搬遷到新的廣播電視大樓，負責全縣廣播電視節目信號接收、集成和控制。由于新辦公大樓地處城鄉結合部，外電屬于農業用電，穩定性較差，停電現象較多，加上工作人員離辦公新址較遠，導致搶修時間較長，搬遷過來僅半年已發生幾次外電中斷，盡管廣播電視中心配備有UPS不間斷電源，但由于容量所限，對安全播出造成了較大威脅。由于和供電部門及時協調，才沒有造成信號中斷的安全播出事故。為了滿足三級安全播出保障。我局和供電部門達成應急供電協議(包括安全播出重要保障期間提前做好發電機支持）的基礎上并向供電部門提出申請，要求增加一路來自與目前不同的高壓供電線路來保障外電供應的可靠性。

2自備電源的設計

如果市電突然停電，且沒有其它后備電源持續供電時，廣播電視中心的電子設備由于沒有電力供應可能產生硬件損壞、系統中斷運行、數據丟失、甚至系統崩潰等后果。因此，廣播電視中心必須設計配備符合要求的健康的自備電源。而UPS電源是目前廣播電視領域應用較廣泛的自備電源。外電斷電及所送的電源質量達不到要求的，廣播電視中心必須配備UPS不間斷電源，那么，應用設計UPS不間斷電源要注意哪些方面呢？

2.1UPS應該解決哪些問題

UPS是不間斷電源，當停電時能夠接替市電持續供應電力，它的動力來自電池組，由于電子元器件反應速度快，停電的瞬間在4-8毫秒內或無中斷時間下繼續供應電力。同時還應該具有以下功能：停電保護、高低電壓保護、波形失真處理、頻率穩定、電壓穩定、抑制噪聲、突波保護、瞬時響應保護以及能夠監控電源。

2.2UPS類型的選擇

UPS作為一個完整獨立的電源系統，包括濾波器、整流器、逆變器、靜態旁路開關、手動維修旁路開關及電池組。按其設計原理與工作方式可分為離線式UPS、在線式UPS、在線互動式UPS。離線式UPS電源一般在正常狀態下電流會走旁路直接將電力供給負載，UPS電源在正常狀態下處于充電狀態，而一旦出現電路故障造成停電的狀況時，UPS電源的直流電將在逆變器緊急工作的狀態下被轉變為交流電輸出。離線式UPS電源存在著供電質量較差、需要一定的電源切換時間、輸出的電流波形為準方波，會對負載造成干擾等缺點。在線式UPS在市電正常時，由市電進行整流提供直流電壓給逆變器工作，由逆變器向負載提供交流電，在市電異常時，逆變器由電池提供能量向負載提供交流電，保證無間斷輸出。在線UPS有極寬的輸入電壓范圍，無切換時間且輸出電壓穩定精度高，適合對電源要求較高的設備使用。廣播電視中心應采用在線式UPS系統。在線互動式UPS以網絡使用為主，它結合了離線式效率高和在線式供電質量高的特點，與離線式UPS相比切換時間短，但在線互動式UPS電源存在著穩頻特性不夠好，充電器的充電效果一般，不適合做廣播電視系統中長延時的不間斷電源。

2.3UPS的集中式與分散式配備方式選擇

UPS不間斷電源供電有兩種方式：一種是集中式供電，另一種是分散式供電。集中式供電需采用大功率的在線式UPS，其輸出是正弦波，效果最佳。如果設備之間距離較遠，還需要單獨鋪設線纜，雖然便于管理，但成本較高，如果UPS系統異常，容易引起大面積停電事故。分散式供電使用小功率的在線式UPS，分別對各個機器進行供電，分散供電的好處是分散風險，不會因為一臺UPS供電異常而造成大面積停電;缺點是UPS分散布置，不便管理，而且布線不易規劃。

2.4UPS的容量的確定

根據負載容量及性質，選擇適當的UPS，既可保證UPS的供電質量，降低故障率，有可節省投資，提高經濟效益。主要考慮幾個因素：

2.4.1負載性質對UPS輸出功率的影響

當前大部分UPS生產廠家在產品說明書中所給的輸出功率都是指功率因數為0.8時的值，而實際UPS電源可帶的負載量與負載功率因數密切相關的，對不同的負載功率因數要進行功率折算。

2.4.2UPS容量對負載不宜過大或過小

過大使電池組可能產生深度放電，使電池組永久性損壞，過小使其輸出波形將發生畸變，易造成逆變器損壞。

2.4.3對于負載不斷增加，UPS需要擴容的，可采用UPS在線并機擴容和模塊化UPS實現逐步擴容

目前中、大功率段UPS均已經具備冗余并機功能，只要規劃時在UPS前后配電箱預留足量的空氣開關，并在機房規劃相應空間，即可實現UPS并機擴容功能；模塊化UPS已經開始應用，模塊化UPS特點主要包括：可擴容、平均故障修復時間(MTTR)短、可經濟實現“N+X”冗余并機。同時，實現“N+X”冗余比較劃算。

2.5UPS的工作時間

不間斷電源工作時間因各單位具體情況不同而不同，負載功率確定后主要取決于后備電池。UPS電源系統在檢測到外電中斷后，自行啟動供電，隨著電池慢慢放電，電源的余量逐漸降低。但應保障電池電量下降到50%時為止，這主要是考慮到它壽命終止時還應保留一定余量，此工作時間要大于外電恢復或發電機正常供電所需時間，如時間較長，應配置外接的電池組，但此時還應考慮內部UPS整流器有能力對外接電池組進行充電，否則，應配備外接充電器。同時，因電池工作電流很大，要選用容量足夠的多股銅芯線或鋁線，以降低電源連接配線損耗對UPS工作時間的影響。

2.6通過冗余方式增加可靠性

為了提高UPS供電的可靠性，可采用多種UPS冗余連接方式，各種方式都有優缺點，考慮方案時要根據實際負載情況，選擇合適的模式。當前冗余連接方式大概有以下幾種：

2.6.1雙機主從式熱備份

將作為從機的UPS1輸出接到另一臺作為主機的UPS2旁路輸入，正常運行時由UPS2供電，UPS1作為備份。當UPS2故障時負載切換至UPS2旁路，由UPS1承擔負載供給任務。此系統結構及控制簡單，但存在以下缺點：主機長時間工作，而從機長時間處于待機狀態，兩級的元件老化不均勻；在從機的供電狀態下，主機靜態旁路故障時將導致系統供電失敗；系統負載不能超過單機容量且以后無法擴容。

2.6.2功率均分并聯備份

該系統將兩臺或多臺逆變UPS單元并聯運行，正常時兩臺（或多臺）逆變器同時向負載均分供電，當其中一臺故障時，該UPS從系統中脫離，由剩余逆變器按新的份額重新供電。此種方式目前有兩種結構，一種是UPS通過外加并機柜方式并聯，并機柜提供同步及多機均流控制，同時提供并聯系統的總靜態旁路；另一種是在每臺UPS內安裝一套邏輯控制板，控制各臺機器的同步及均流輸出。此方案的優點是宜于擴容，通過冗余備份提高供電可靠性，但也存在缺點：（a)采用并機柜方式的，并機柜成為系統的公共瓶頸點，一旦它內部失控或故障，會導致整個供電失敗。（b)由于各臺UPS輸出量參數難以保持完全一致，導致各UPS在向負載供電同時，還在內部UPS的逆變器間形成環流，當環流過大，將直接危及逆變器安全。

2.6.3并聯熱備份

該系統將兩臺UPS的電池組輸入，整流器輸出及逆變器輸出并聯，并共用旁路，正常時兩臺整流器同時向兩逆變器供電，并向兩組電池充電，通過逆變器輸出靜態開關選擇其中一臺逆變器向負載供電，兩臺整流器和逆變器分別互為備用，只有當兩臺逆變器同時故障時，系統將負載切換至共同靜態旁路，由市電繼續向負載供電。該方案沒有瓶頸故障點，任何一臺UPS局部或整體故障，系統仍能繼續向負載供電。

2.7善用UPS電源的通訊功能

目前，絕大多數大、中型UPS都具備與微機通訊和程序控制等可操作性能。在微機上安裝相應的軟件，通過串/并口連接UPS，運行該程序，就可以利用微機與UPS進行通訊。具有信息查詢、參數設置、定時設定、自動關機和報警等功能。通過信息查詢，可以獲取市電輸入電壓、UPS輸出電壓、負載利用率、電池容量利用率、機內溫度和市電頻率等信息；通過參數設置，可以設定UPS基本特性、電池可維持時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。

UPS供配電設計還應考慮市電的電壓及頻率應穩定在正常范圍內，如達不到要求，應在UPS前級配置合適的抗干擾交流穩壓電源；電池應盡安裝在清潔、陰涼、通風、干燥的地方。電池應立正放置，不可傾斜角度；由于環境溫度對電池的影響較大，環境溫度過高過低，都會影響電池的使用壽命；不能把不同容量、不同廠家、不同性能的電池組串聯在一起；輸出的電流波形為準方波會對負載電器造成干擾等方面。

總之，合理的設計廣播電視中心的供配電系統，直接決定了機房內設備能否安全、正常運行，在設計時我們既要考慮節省投資,又要考慮系統的可靠性和靈活性，為廣播電視安全播出提供有效保障。

參考文獻

［1］楊一曼.廣播電視安全播出管理規定實施細則培訓教材[M].中國廣播電視出版社,2012,1:7-17.

［2］李昊,朱琪,楊孟.淺談中波一體化ups供電系統[Z].

［3］李琦,石懌.淺談UPS系統在湖北廣電總臺電視播出機房中的實際應用[J].現代電視技術,2012,3.

第9篇：ups不間斷電源范文

關鍵詞：數據中心、電力輸配系統、不間斷電源、制冷機房、空調末端系統、節能

一、概述

隨著社會電子信息化程度的提高，企業的業務和管理朝著電子化和網絡化的方向快速發展，在這種背景下，通信運營商的IDC業務得到了迅速的發展。隨著電子信息及制造技術的飛速提升，數據中心機房的設備密集度大大提高，耗電巨大，發熱量更加集中，機房局部過熱現象增多，機房內單位面積空調冷負荷急劇增加，由此引來的主設備運行故障和能耗逐年上升，甚至成為了制約通信業務發展的一大瓶頸。同時，具有重要戰略地位及發展潛力數據中心作為通信行業高能耗的代表也成為了大家關注的焦點，國內外各大運營商及相關研究機構都陸續開展了一系列數據中心節能試點改造，取得了良好效果。

本文主要從電源（包括電力輸配系統、交直流不間斷電源等）和空調（包括制冷機房、空調末端系統等）兩大方面對數據中心能耗現狀及問題進行梳理，結合某運營商數據中心建設及改造案例，對數據中心機房提出系統的節能方案建議。

二、數據中心能耗現狀

國內某運營商的調研數據顯示：數據中心能耗呈逐年上升趨勢，2009年比2008年增長了約20%左右，到2010年底，數據中心占該運營商全國網絡運營總能耗的比例達到了13%（見圖1），特別是在一些IDC業務發展較好的大城市，該比例遠遠超出了全國平均水平，比如：上海市2010年數據中心能耗占比超過了25%，北京市則達到了50%以上。

圖2-1 某運營商2010年網絡運營能耗結構

從機樓的角度來看，數據中心能耗主要由三個部分構成：數據通信設備、空調（制冷機房、空調末端系統）及電源（電力輸配系統、交直流不間斷電源），其能耗占比情況見圖2。

圖2-2 數據中心能耗構成

(數據來源：勞倫斯伯克利國家實驗室)

上述數據顯示，數據通信設備的能耗占比最大。但某種程度上來說，主設備的節能環節是運營商無法真正掌握的。因此，運營商在盡量采購節能減排主產品的同時，需不斷加大力度，開展對數據中心空調及電源系統的節能建設及技術改造，以期實現節能降耗。

三、數據中心電源系統節能研究

一般來說，數據中心電源系統包括：外電引入、變壓器、發電機、電動機、交流不間斷電源系統、直流不間斷電源系統、照明系統及輸配電線路等。由于數據中心功率密度的提高，所消耗的電功率增加，在電力各環節能量損耗亦隨之增大，因此，電源系統各環節均需采取節能措施。

一）、外電引入、變壓器、發電機及電動機系統節能研究

數據中心外電、變壓器、發電機及電動機等環節的現狀、問題及節能建議見下表：

外電引入 變壓器及發電機 電動機

現狀及問題 目前數據中心所在機樓的外電引入多采用兩回路互為備用的10kV專線。相比更高電壓等級的外電引入，外電容量受到限制，線路損耗難以降低。 目前，不少機樓的變壓器實際使用負荷率較低，實際用電量與設計規劃用電量存在較大差距。 數據中心的電動機類負載主要是風機和水泵，且多為Y系列，其效能較新型YX2系列電動機低；電動機未采用變頻調速等節能措施。

技術發展趨勢及建議 發展趨勢：1.20kV電壓已列入國家標準電壓。2.已經具備全方位的成熟產品，包括20/0.38kV變壓器及相應電壓等級的電纜。3.相比10kV供電系統，20kV系統在相同導線截面條件下，增加了近一倍供電能力；相同供電容量的前提下，降低電網損耗達75%，并節省外線建設投資約40%。當前，國內外電氣行業在確定供電電壓等級均以節能為導向的趨勢，因此，如條件許可，建議采用20kV或更高等級的外電供電。 1.用電負荷合理分類及精細計算，應科學的考慮設備運行的需用系數和同時系數，合理配置變壓器及應急發電機組容量，降低設備的初期投資及運行損耗。2.應根據實際情況靈活配置變壓器，變壓器采用2N配置時，每臺變壓器負荷率不大于50%；變壓器采用N配置時，每臺變壓器負荷率不大于70%；變壓器應采用D，yn11接線方式。3.選用低損耗、節能環保、具有抗諧波能力及較高過載能力的變壓器產品；選用具有較高過載能力及較強帶非線性負載的能力的產品，選用具有一定抗諧波能力的發電機組。4.供電距離長及功率較大，有并機運行需求時，宜采用10kV高壓柴油發電機。5.通過加強諧波治理，提高變壓器及發電機的有效容量。 發展趨勢：1.660V電壓已列入國家標準電壓。2.10/0.66kV變壓器、660V電動機、660V電纜、母線及開關等相關產品的標準化生產。3.變頻控制技術發展成熟及廣泛應用。建議：1.采用高效率新一代的節能電機YX2系列；采取電動機變頻調速等節能措施。2.提高電動機供電電壓等級： （1）較大容量的電動機（如：耗電較大的水泵、空調冷水機組以及空調末端風柜），建議采用660V電壓供電。 （2）大容量的電動機,單臺大于550kW的電動機（含電制冷機組），應當采用10kV(6kV)電源供電；單臺大于350kW的電動機（含電制冷機組），宜采用10kV(6kV)電源供電。

某運營商案例 某運營商某省的IDC數據中心工程采用兩路20KV專線電源，正常供電時，兩段母線分段運行，兩路電源同時供電，運行效果良好。 某運營商某數據中心對部分較大容量的電動機（約30多臺空調主機、水泵等）采用660V供電，總功率達2500kW。

優點如下：大量節省配電開關及配電導線的投資；線路損耗僅為380V電壓供電的33%，節能效果明顯。該數據中心對數臺大容量電動機（單臺達1000kW以上的冷水機組）采用10kV高壓供電。優點如下：減少了低壓冷水機組所需的10/0.4kV變壓器以及大容量的低壓配電開關及控制設備；節省占地面積及一次性投資；減少年運行損耗，節能效果明顯。

表3-1數據中心外電引入、變壓器、發電機及電動機系統節能研究

二）、照明系統及輸配電線路節能研究

數據中心照明及輸配電線路環節的現狀、問題及節能建議見下表：

照明 輸配電線路

現狀及問題 多數數據中心長期開啟全部燈具，部分機房照度偏高；多采用T8熒光燈，效率不高；燈具開關缺乏智能控制。 目前多數在用的數據中心機樓的高低壓配電房及發電機房、電力電池室等遠離數據主設備及空調等負荷中心區域，輸配電線路長，線路損耗較大。

建議 1.推廣使用高效光源：優選細管熒光燈和緊湊型熒光燈，積極推廣高壓鈉燈和金屬鹵化物燈。2.設置合理的照度，照度要求較高的場所采用混合照明。3.采取智能、合理的照明控制方案。 1.為減少投資并降低線路運行損耗：高低壓配電室、變壓器室、電力電池室等應采用貼近用電負荷的布局，以縮短輸配電線路的距離；發電機房、低壓配電房與電力電池室應盡量靠近，減少配電級數并縮短配電線路；樓層高的機房應分層安裝變壓器，面積大的機房應在中心位置設置變壓器，以減少輸配電線路長度。2.選用低損耗的新型輸配電母線及電纜。

表3-2 數據中心照明及輸配電線路節能研究

三）、交、直流不間斷電源系統節能研究

1. 傳統交流不間斷電源（塔式UPS）系統應用現狀

當前，數據中心主設備一般要求交流電源輸入，多采用傳統的交流UPS系統供電模式，即：UPS系統將交流市電整流逆變后，為數據主設備提供220/380V的交流不間斷電源。其應用現狀總結如下：

（1）傳統UPS系統多采用N+1配置，等級較高的數據中心機房采用2（N+1）配置。

（2）.部分在網的早期UPS主機采用6脈沖整流，近年來基本都采用12脈沖整流。

（3）為了限制UPS系統產生的諧波，部分UPS系統配置了有源濾波器。

（4）蓄電池后備時間大多按單機滿載30分鐘配置，有的數據中心配置達到了單機滿載1小時。

2. 傳統交流不間斷電源系統存在的問題

隨著數據中心高能耗問題的凸顯以及對設備運行可靠性要求的不斷提高，傳統交流UPS供電模式存在以下一些不足：

（1）采用了冗余并機技術，無論是N+1還是2（N+1）系統，在正常運行時，UPS主機的負載率均較低，再考慮到系統配置容量較實際偏大，使得系統的負載率更低，未在最佳效率點附近運行，系統損耗較大。

傳統UPS系統的負載率與效率的大致關系見下圖：

圖3-1 負載率與效率關系圖

經調查，很多大型數據中心機房的UPS系統單機負載率一般在10%至30%之間，大多數只有20%左右，在發展過程中的數據中心機房UPS單機負載率甚至更低，單機負載率10%不到的也占很大部分。

（2）目前仍有采用6脈沖整流的UPS在網運行，且沒有采取相應的諧波處理措施，導致系統額外附加功率損耗大。部分UPS系統雖然配置了諧波過濾器用于諧波治理，但治理后實際運行情況沒有進行相應跟蹤，治理效果無法保證。

（3）交流UPS系統的后備蓄電池需經過UPS逆變后才能供給負載，一旦UPS本身出故障，仍會造成負載停電。

3.數據中心不間斷電源系統發展趨勢

（1）模塊化交流不間斷電源系統

為解決傳統UPS系統由于負載率低導致的系統低效率及難以實現按需擴容等問題，“模塊化”的概念被引入了交流UPS設計生產領域，出現了模塊化交流UPS系統。一般來說，模塊化UPS系統由機架、UPS功率模塊、靜態開關模塊、顯示通信模塊以及電池組構成，系統組成模式與直流供電系統相似，可以方便實現N+X冗余，可根據實際負載量來配置合理的電源容量，其系統效率及供電可靠性相比傳統UPS系統都得到了提升。

（2）高壓直流不間斷電源系統

直流供電方式早已得到了長期的、大規模的使用及驗證，該方式將交流市電整流后與蓄電池并聯，直接為通信設備提供直流電源，大大提高了供電可靠性和工作效率，諧波小，可以很方便的實現按需擴容。傳統的直流供電系統的電壓等級一般為－48V，大功耗的數據中心設備若采用-48V的供電電壓，會使得配電線路的損耗大大增加，因此需要提高直流供電的電壓等級，于是出現了“高壓直流供電方式”。與傳統交流UPS系統比較，高壓直流供電系統的效率更高，系統損耗明顯降低。一般來說，直流電源模塊的效率一般都在93%以上，即使模塊使用率在40%，效率也可以達到92%，而UPS系統的實際滿載效率一般僅為85％以上，不超過90％。同時，高壓直流供電系統還大大提高了不間斷供電系統的可靠性。

4.建議

（1）優先考慮在新建以及改造使用年限長、耗電量大、故障率高的傳統交流UPS系統的數據中心采用高壓直流供電系統或模塊化UPS系統。

（2）加強諧波治理。

5.某運營商案例

2010年某運營商先后在5個省建設了約23套高壓直流系統，用以取代傳統的UPS供電系統，建設規模及平均節電率情況見下表：

省份 系統數量(套) 相比傳統UPS系統的平均節電率(%)

A 7 20%

B 2 15%

C 6 22%

D 4 12%（普通機房）

3 37%（數據中心）

E 1 29%

小結 23 22%

表3-3 某運營商高壓直流系統建設情況

四、數據中心空調系統節能研究

1.數據中心空調系統節能建議

數據中心空調系統能耗主要包括制冷機房能耗和空調末端系統能耗，通過對某運營商多個數據中心空調系統的調研及分析，節能建議如下表：

制冷系統 末端系統

建議 1.小型機樓或單個機房宜采用單元式風冷型恒溫恒濕專用空調；新建大型數據中心機樓建議采用集中式冷凍水型恒溫恒濕專用空調系統，其冷凍水供回水溫差宜盡量加大。2.冬季可利用水冷機組的室外冷卻塔作為冷源也可積極利用自然冷源。3.機房布局應合理，預留空調設備安裝空間，設備機柜的布置應考慮空調制冷能力，少量高熱密度服務器可以考慮加裝柜門冷卻等分體式精確送風空調降溫，高密度機架可采用液冷方式，避免出現局部過熱；高低密度設備宜分區布局、分區制冷。4.可考慮配套獨立的節能加濕裝置，減少專用空調加濕能耗。5.宜采用變頻或模塊化冷水機組，保證空調高效運行；可通過變頻技術提高冷凍泵冷卻泵效率。6.冷水機組電功率超過500kW時，宜采用10kV高壓制冷機組；冷凍泵冷卻泵電功率超過200kW時，宜采用10kV或660V電動機。 1.設備機房和電池電力室等輔助房間間隔開，主機房采用恒溫恒濕末端，輔助區域采用普通空調。2.機柜按照“背對背，面對面”排列，空調氣流方向與列走線架平行，保證通暢；優化冷熱氣流路徑，減少混合。3.可考慮采用封閉冷通道，實現精確送風，同時提高機房內空調設定溫度，降低空調能耗。4.在有條件的情況下，使用有送、排風通道的機柜進行精確下送風，自然回風或冷通道設地板風口送風，管道回風的送風方式。5.架空地板高度應根據單機架功率大小進行合理規劃；架空地板下只準通風，嚴禁布放線纜；架空地板下樓面和接觸空調冷風的機房墻面建議采用不燃材料制造的隔熱保溫層，防止結露，減少冷量損失；新建架空地板下送風機房前期裝機容量較小時，可考慮地板下做臨時隔斷，控制送風空間，減少冷量浪費。6.有條件的老機房還可考慮進行下送風上回風或精確定點送風改造。7.應選擇高效風機及風柜，宜采用變頻裝置，降低能耗。

表4-1數據中心空調節能建議

2.某運營商空調系統節能案例

2010年該運營商組織了7個省，重點針對部分氣流組織不好、有局部過熱現象的數據中心進行了精確送風改造，節能情況如下表：

省份 平均節電率 投資回收期(月)

a 11% 31

b 15% 18

c 16% 30

d 20% 17

e 15% 24

f 11% 31

g 17% 39

平均值 15% 27

表4-2某運營商數據中心精確送風改造情況

除此之外，該運營商還先后在多個省份開展了數據中心空調系統綜合節能改造工程，取得良好效果，如：

（1）大型數據中心采用集中式冷凍水型恒溫恒濕專用空調,架空地板精確下送風,管道結合自然回風,氣流組織合理，提高空調系統整體能效比,節能效果顯著。

（2）合理設定機房溫濕度，分區精確供冷,提高效率，達到節能目的。

（3）部分專用空調取消加濕功能或配置獨立的加濕裝置，減少空調加濕能耗。

（4）采用自適應控制系統,根據機房負荷變化,自動調整空調運行數量,實現節能。

（5）改造老數據中心機房上送風風口以達到節能效果。

五、結束語

數據中心的節能降耗涉及到多個方面，本文通過對國內某運營商數據中心的實例分析，從電力和空調兩方面提出了節能降耗建議，目標是為了更高效的利用能源，建設節能環保的綠色數據中心。

參考文獻

GB/T 156-2007《標準電壓》，2007-04-30

GB 50052-2009《供配電系統設計規范》，2010-07-01施行

YD/T1051-2010《通信局(站)電源系統總技術要求》，2010-12-29

YDB037-2009《通信用240V直流供電系統技術要求》，2009-12-12

YD/T2165-2010《通信用模塊化不間斷電源》，2010-12-29

《中國電信節能技術與應用藍皮書》V1.1，2008-12

《中國電信數據中心機房電源、空調環境設計規范（暫行）》，2005-12-01施行