捷益达不间断电源UPS技术交流与研讨.pdf

深圳市捷益达电子有限公司 不间断电源UPS技术 交流与研讨BO第一章UPS工作原理及选型根据UPS的分类特点选择合适的体制UPS电源的高可靠性是电源选择的重要理念！-目前UPS产品仍然可以简单地分为三大类：后备式、在线互动式和在线式UPS。由于后备 式、在线互动式在有市电时将市电直接输出（最多增加阶梯稳压输出），在市电工作时输出 电压随市电变化，因此仅能起到一定的“不间断供电”作用（仍有切换时间），基本上起不 到“改善供电质量”的作用。而在线式UPS则无论市电正常与否，都以逆变电压输出，供电质 量高，不存在市电中断时的切换时间问题，可以说，在线式UPS原则上能够起到“不间断供 电”、“改善供电质量”和“备份供电”的作用。应该说，在线式是比较完善的类型，是UPS的高端产品，适用于最宽的环境条件。目前金 融系统所使用的UPS基本上是在线式体制的UPS。体制分类项目在线式在线互动式后备式逆变至旁路转换时间无转换时间0ms有转换时间2-4ms有切换时间2-4ms电池状态下输出波形正弦波正弦波方波市电下稳压、稳频恒定稳压、稳频阶梯稳压、不稳频阶梯稳压、不稳频市电下抗干扰抗干扰不抗干扰，不抗干扰第一章UPS工作原理及选型高频在线式体制高频机高频在线式体制UPS采用AC/DCDC/AC双转换方式设计。其工作原理如下图所示:一 输入滤波器 市电输入INPUTII-演频开关_ 电源整流器 高黑AC/DC升压电路 DC/DC充电8 池组三输出转换滤波器开关 市电输出OUTPUT市电正常情况下工作原理图imiiiriiiii iiniiiiiiiii mm i,ll rn i h：第一章UPS工作原理及选型高频UPS电源整流器高频在线式体制UPS不是采用传统的桥式整流方式，而是采用高频开关电源的变换方式做 AC/DC整流。因此省去了输入变压器、整流模块等体积较大的器件。采用开关电源技术和PFC 电路设计，使UPS电源的输入功率因数得到了很大的提高，PF00.95-0.99,从而减小了UPS电 源对电网的影响和干扰，节省的电力，是一款环保型的电源。.高频UPS电源DCDC变换高频在线式体制UPS的DC-DC变换主要采用在蓄电池给逆变器提供能量的电路中。因为高频 在线式UPS上DC BUS的电压高在400Vdc左右，这就需要整流出的直流电压和蓄电池所提供的 电压要求在400Vdc左右，因此必须做电压的提升。注意：高频在线式体制UPS的DC-DC变换所发生的故障率较高，大家注意到尤其是1-3KVA的 UPSo因此在6-20KVA多采用20节以上蓄电池，20KVA以上的多采用32节一组的，这就是在避 免DC DC的升压引起的故障。DC BUS直流母线逆变器-400Vdc逆变输出E滤波电容-N第一章UPS工作原理及选型银雁BH系列高频UPS电源特点采用全数字化单片机设计，更加可靠适合恶劣的电网条件，市电使用范围极宽160-300Vac输入功率因数较正的环保绿色电源：0.99A 整机效率图：90%独立的大电流充电器 配置先进的通讯/监控软件，可配接各种型号的发电机作长延时供电第一章UPS工作原理及选型工频在线式体制工频机工频在线式体制UPS采用AC/DC一DC/AC双转换方式设计。其工作原理如下图所示:.输入 滤波器市电输入INPUT手动维 修旁路静态)旁路凹逆变器DC/AC隔离输出 变压器 1IEO 转而 开关输出_j滤波器 市电输出 OUTPUT蓄电_ 池组三市电正常情况下金鹰JY系列UPS电源工作原理图第一章UPS工作原理及选型工频在线式UPS整流器工频在线式体制UPS采用AC/DC桥式整流方式。以单相桥式二级管整流为例，电路如下图所示:特点：结构简单，性能稳定可靠，但体积 大，重量也难以减轻。-DC BUS直流母线+-I-C滤波电容工频在线式UPSDC BUS特点：当市电整流电压高于电池电压时，逆变器能量由市电提供；当市电整流电压 低于电池电压时，逆变器能量由电池提供。线 零.N-第一章UPS工作原理及选型工频在线式ups逆变器工频在线式体制UPS采用DC/AC桥式逆变方式。电路如下图所示:特点：通过逆变器将直流能量经过脉宽调制变换而转换为标准的正弦波能量，并通过逆变输出变压器的升压与输出滤 波电容C构成输出低通滤波器，滤除输出的高次谐波。DC BUS 直流母线逆变桥工频在线式UPS旁路转换开关特点：为了提高整机供电输出的可靠性，一般配有应急市电旁路。当逆变器故障或严重过载时,系统转换至旁路供电。我们采用静态开关。工频在线式UPS充电器特点：采用高频开关电源电路，恒压限流的充电方式。3A、5A、10A、20A第一章UPS工作原理及选型金鹰JY系列工频在线式UPS特点最优化整体设计方案双转换体制设计 适合恶劣的电网条件，市电使用范围极宽抗负载能力强 零转换风险的旁路一逆变转换技术.真正的大电流充电器及电压保护，配置先进的通讯/监控软件 二；可配接发电机作长延时供电多极旋转式万能转换开关的手动旁路高可靠性的冗余并机技术第一章UPS工作原理及选型蓝堡RP/RP-K系列工频在线式UPS特点领先的全数字化控制技术采用先进的英特尔多CPU+CPLD调制控制技术设计，智能化.程度高采用双转换工频变压器隔离体制设计、SMD工艺，具有突出的高稳定性和高可靠性 采用N+X冗余并联的工作模式，并机可达8台，更进一步提高的系统的可靠性抗负载冲击力特强，动态特性好超强亲和人机介面和智能化的管理监控软件配置,智能全控型整流/充电器具有电池均充、浮充自动转换功能，能够快速充电和活化电池,确保蓄电池的使用寿命。多极旋转式万能转换开关的手动旁路可承受100%的三相负载不平衡性负载Q第一章UPS工作原理选型工频与高频在线式UPS的比较结构体制分类项目工频体制高频体制体制的特征输入端整流采用传统全桥整流滤波技术,电池与市电整流的直流能量直接迭加，提供逆变输出输入端整流采用AC/DC高频变换技术，电池 通过DC/DC变换与市电AC/DC变换的直流 能量分时迭加，提供逆变能量结构的特点有工频隔离变压器，体积大、重量重，成本相对要高没有隔离变压器，体积小、重量轻，成本相 对要低逆变器模式高频SPWM脉宽调制，隔离滤波输出高频SPWM脉宽调制，直接滤波输出技术的程度技术成熟、稳定、可靠是将来UPS的发展趋势，但仍需不断改善提 高，目前只能在小容量机器上可相对比较稳 定可靠适用环境市电适用范围比较宽，对电网适应性强,电网环境和负载环境的好坏对其没有太 大影响适用于电网比较好，市电比较稳定的地方输入功率因数较低（一般为0.80.9）较高（一般为090.99）市电/电池能量转换连续过渡转换突变转换耐电网突波尖峰能力特别强相对要弱一些输出有功功率输出功率因数为0.8输出功率因数为0.7承受特殊负载能力输出变压器能改善负载的功率因数（即 电流失真度）因此承受恶劣负载能力特 别强直接输出，承受恶劣负载能力相对要弱很多第二章 UPS配置方案并机系统的重要性在UPS单机使用中，UPS故障将自动转旁路输出，但若此时市电停电，则会导致.负载断电。对于重要负载，不允许有任何的停电，为了进一步提高UPS供电系统的整体可靠性，引入冗余并机运行的概念。.常见的并机系统方案1）串联热备份方式；2）直接冗余并联方式；3）互助冗余并机。UPS1串联热备份方式 L-T 两UPS1为主机，UPS2为备机；O两台UPS所带的总负载不超过单台UPS的容量；平时双机均正常逆变工作，负载由UPS1逆变供电，UPS2空载工作；当UPS1故障时，负载立即自动无间断地转由UPS2逆变供电；当两台UPS均故障时，负载立即自动无间断地转由市电旁路供电；仅当两台UPS均故障且市电也故障时，才会造成负载断电或异常。UPS2第二章 ups配置方案直接冗余并联方式 两台UPS不分主备机，其输出端完全并联连接；两台UPS所带的总负载不超过单台UPS的容量；平时双机均正常逆变工作，两台UPS将自动各自分担50%的负载；当任一台UPS故障时，负载立即自动无间断地转由另一台UPS逆变供电;当两台UPS均故障时，所有负载立即自动无间断地转由市电旁路供电；仅当两台UPS均故障且市电也故障时，才会造成负载断电或异常。输入配电柜 VUPS2!输出配电柜、仇载输出、负载输出 二百上 ;，、负戮输出第二章 UPS配置方案互助冗余并联方式两台UPS输出端分别连接各自负载，且两台UPS互为备份，即每台UPS既作为主机 直接带载，同时又作为对方备机；两台UPS所带的总负载不超过单台UPS的容量；平时双机均正常逆变工作，并各自带载运行，其负载量属人为分配；当任一台UPS故障时，负载立即自动无间断地转由另一台UPS逆变供电；当两台UPS均故障时，所有负载立即自动无间断地转由市电旁路供电；仅当两台UPS均故障且市电也故障时，才会造成负载断电或异常。输入配电柜输出配电柜该方案由深圳是捷益达电子有限公司设计，并已申请实用新型国家专利。第二章 UPS配置方案并联方式的对比并机方式优点缺点串联热备份方式两台UPS主机之间没有任何电 路关联和环流，在提高并机 系统可靠性的同时，各单机 可靠性均不受影响。两台UPS带载不均衡，主机长期 带载运行，备机长期空载运行。直接冗余并联方式负载基本自动均分，UPS使用 较为合理。两台UPS主机输出直接并联，电 路相互关联，存在相互间环流。互助冗余并联方式实现J两台UPS均可带载分流 运行；且相互间电路无关联，不存在任何环流，也不影响 各单机可靠性。负载不能自动均分，需要人为 分配。第二章 UPS配置方案省级数据中心UPS配置方案（一）由电瑞人1彩电他人2发电忙6OOKVA/UPSIJ .M.一:！,eOOKVA/UPS3BAT=、.H AOOKVA/UPS4BAT M一脚端庄 鄱EE阳超商盘装的双 电茶仅屋里粽螃若降1 ci田岳的o醍电组佬西双机双田线由气原理图采用4套UPS电源系统组成2组，每组2套UPS电源并联，构成双机双母线供电方式。此方案的安 全可靠性无论是对重要的双电源负载，还是单电源负载来说都是最佳的。第二章 UPS配置方案省级数据中心UPS配置方案（二）市电林人1市电输入2 0发电机 0望电维修旁路1I今一翦任 靠EEra母而 J600KW0PS3BAT*一景要的双_电多仍皴号麴鲍IEF1二BAT叁学型群负R 母国源蓑 电/为取单双机双母线电气原理图，采用3套UPS电源系统组成2组，其中一组由2套UPS电源并联，另一组由一套UPS电源单机 运行，构成单双机双母线供电方式。此方案的安全可靠性无论是对重要的双电源负载，还是 单电源负载来说都是较佳的。第二章 UPS配置方案地市级数据中心UPS配置方案（一）市里琳入10市电输入20发电机 0配电维修旁跑1600KVA/UPS1BAT三三EEra超商4维电澄%0，、一要申耕”、一干生工软重要的双电源负箕rvs4 匕_2_600KVA/UP53BAT三一、聿电捺工芍 一、-注电冲c针一、一年电而,9 耀K BF单机双田线中气原理图米用2套UPS电源系统组成2组，每组由1套UPS电源单机运行，构成单机双母线供电方式。此方案的安全可靠性对重要的双电源负载较为可靠，而对单电源负载来说失去了冗余性。此方 案也是我们地方级数据中心目前常用的方案。第二章 UPS配置方案地市级数据中心UPS配置方案（二）配隆承明而电输入市电输入20发电机&600KVA/UPS)mEEra出前保组 雷於 防护BAT叁600KVA/UPS3BAT叁委曼的双、电源负氧一工电积31tt I、一电源负履【、一隼电加负氧日热声Ee一维电二0（、一飨电标工包、一壬里片负气双机单田线中气原理图采用2套UPS电源系统冗余并联运行，构成双机单母线供电方式。此方案的安全可靠性 对重要的双电源负载及单电源负载来说具有冗余性，但可靠性不高。第二章 UPS配置方案上述方案的比较四种方案双机双母线双机双母线双机双母线双机双母线可靠性最优优良良可维护性最优优良良可扩容性最优优良良设备利用率50%75%100%50%经济性良优最优优第二章 UPS配置方案UPS相关配置要求工频在线式UPS最适合配置发电机使用过多的电池将造成巨大的资金投入；，太长的电池备用时间，将造成电池的小电流放电和充电困难；在频繁停电地区，电池频繁循环使用，需要配置发电机；,单独配置发电机不能解决不间断供电问题，采用UPS与发电机同时配置的方案成为首选。_、1、发电机;备的容量要求|几 2-2.5 U展富源一般情况下，发电机容量应按照UPS容量的22.5倍来进行配置。2、发电机启动时间要求 停电时尽快启动发电机，而不应等待电池将近放空时再启动，以保存电池的循环 使用寿命，否则电池寿命用一次少一次。3、发电机拉线距离要求,发电机不应离UPS太远，且电源线线径应足够，否则将会产生较大的导线电压降。第二章 UPS配置方案4、UPS与零地电压零地电压：.-零地电压是指电源系统的零线（也称为中线）和地线之间的电压差。网、UPS等都会有零地电压的产生。）产生零地电压的原因：导线过长、过细或材质不好，造成导线电阻大；一导线的接地电阻安装接触电阻较大；.线上电流较大（三相不平衡或非线性电流）。零地电压过高造成的危害：导致机房中某些昂贵的精密设备出现故障（如服务器、路由器等）；-导致通讯设备无法传送数据（如MODEM）；.电源机箱带电，天气潮湿时可能会触及人身安全，引发安全事故。（如公共电第二章 UPS配置方案_z4、UPS与零地电压解决零地电压过高的方法：-导线过长、过细或材质不好，造成导线电阻大，重新选择材质较好或较粗线径的 导线，或重新改善走线位置，尽量减少走线距离；如果零线走线实在太远，可选择就 近重设零线的办法，虽然成本较高，但可一次彻底解决问题。导线的接地电阻安装接 触电阻较大，检查并重新安装紧固，减少接触电阻。线上电流较大（三相不平衡或非 线性电流），尽量减少三相不平衡的情况（对于单相使用的负载则没办法）。，5、UPS与漏电保护开关,漏电保护开关的保护原理：通过检测供电线路的火线与零线之间的电流差值作为对地漏电流，当该差值超过保护器动作电流值时，触动空气开关脱扣开路，实现保护。，漏电保护开关的动作电流：30mA、100mA,每个电子产品都存在一定的合理对地漏电 流。第二章 UPS配置方案5、UPS与漏电保护开关漏电保护的误动作谐波引起的误动作：电源设备的输入端必然存在一定的谐波，这些谐波非常容易引发 漏电保护开关的误动作。线路环流引起的误动作：不同电源系统之间的环流同样有可能导致漏电保护开关的更 容易误动作。漏电保护开关的正确使用-应当安装漏电保护开关的设备和场所：民用方面的直接接触使用者身体的设备和 场所，例如：墙面插座。不装漏电保护开关而装漏电报警器的设备和场所，一旦发生 漏电切断电源时，会造成事故或重大经济损失的电气装置或场所。不应将UPS放置在 普通人员都能接触的位置，将其当作普通民用设备来进行漏电保护管理。_ UPS属工业供电设备，应放置到专门的电源房内，由专人进行操作管理，而不考虑漏电保护问题。若确有困难，建议将漏电保护开关装在UPS输出端。对于民用方面必须强调“以人为本”的安全性。但对于生产用电如数据中心机房等方面需要强 调设备的安全运行。因此，前者必须加装漏电开关，而后者漏电开关可以不安装。第三章UPS操作与日常维护_zUPS的操作要求 UPS开关机 开、关机应有一定的时间间隔，避免频繁反复开、关机。UPS允许24小时工作，尤其中、大型UPS,最好24小时开机工作。平时下班只需关逆变器，输入线应长期接市电，保证电池长期充电。如果夜间市电太高，可关掉输入开关，避免输入电压过高损坏UPS。大容量UPS在市电异常时的开机，应先开逆变器，后合旁路开关；而其关机顺序 则应先关旁路开关，后关逆变器。负载的启动.冷负载启动瞬间存在极大的冲击电流,对于多台负载情形，应逐台开启，而不应所有负载同时开启。UPS负载显示显示负载量以纯电阻负载为显示标准。实际电脑负载只能作参考。第三章UPS操作与日常维护银雁BH系列UPS控制面板操作LOAD CAP/BAT CAP负载及电池容量指示 灯在市电供电状态下，此五 个指示灯（一黄四绿）显 示代表UPS当前负载容量 占满载的百分比，市电时，黄灯亮，UPS过载；在电池供电状态下，此五 个指示灯（一黄四绿）显 示代表UPS当前电池容量 占完全充电后满容量的百 分比。(1)OFFOFF关闭UPS。开启键/消音键持续 按住该键2秒左右，可开启 UPS；当UPS处于市电供电 状态时，按一下该键，UPS进入巡环自检状态几秒钟；在电池工作状态时，按下该 键可以停止报警音，再按一 次恢复报警。UNE WiVniA BAHEfh 8VPAS5 FAULTFAULT故障指示灯 当UPS故障时，此指示灯亮。BYPAS S静态旁路指示 灯当UPS由静态旁路直接供电 时，此指示灯亮。_BATTERY-电池指示灯电池工作状态时灯亮。_INVERTER逆变指示灯 当UPS处于逆变工作状态时，此指示灯亮。_LINE市电指示灯 当UPS由市电工作时，此指示 灯亮。V 朋 E G A第三章UPS操作与日常维护银雁BH系列一般故障判断无指示灯亮，无警告声输入电源有问题-检查输入电源后盖板保险丝熔断更换保险丝，重新开机按开机按钮时间太短持续按住2秒以上无市电指示，每隔几秒报警一次无电源输入检查输入电源后盖板保险丝熔断更换保险丝，重新开机故障灯亮，报警UPS故障与维修中心联系电池放电时间低于标准时间电池没有充满 电池耗损 充电器故障充电持续12小时后，重新测试 放电时间，若仍有问题，请与 维修中心联系蜂鸣器每秒叫2次过载减小负载第三章UPS操作与日常维护金鹰JY系列UPS控制面板操作O1ON/OFF显示输入电压、输入频 率，输出电压、输出频 率、电池或充电电压、UPS输出负载量，以及 UPS状态如断电、过载 等历史记录。ON/OFF逆变开启/关 闭键。将该按键按下，UPS逆变 开启；再将该按键按下约6 秒钟，UPS逆变关闭。O SELECTDISPLAYLCD显示循 环切换键。按一下该键可将显示屏循 环切换至不同显示状态。第三章UPS操作与日常维护金鹰JY系列UPS控制面板操作MAIN BAT.oBYPASS OVERLOADINV.FAULTJeidarOMAIN-市电指示灯。当UPS由市电工作时，此指示灯亮。OBYPASS静态旁路指示灯。当UPS由静态旁路直接供电时，此指示灯亮。OINV.逆变指示灯。当UPS处于逆变工作状态时，此指示灯亮。OBAT.电池低压指示灯。当电池电压变低时，此指声灯亮。O OVERLOAD过载指示灯。当UPS过载时，此指示灯亮。OFAULT故障指示灯。当UPS故障时，此指示灯亮。第三章UPS操作与日常维护金鹰JY系列UPS状态判断市电灯旁通灯逆变灯电池灯过载灯故障灯蜂鸣器UPS状态市电断电，逆变器未开启，或电池用尽 自动关机，或过载保护关机。亮亮市电正常，旁通输出，充电，逆变器未 开启或逆变器开启不到20秒。亮亮市电正常，充电，逆变输出。亮亮.长时间每4秒 一响市电长时间过高，但不影响UPS的正常工 作。亮每4秒一响,达90秒市电故障，逆变输出，电池正常放电。亮亮每一秒一响市电断电，逆变输出，电池即将用尽亮亮亮长鸣市电正常，充电，逆变输出，过载120%以上。亮亮亮长鸣市电正常，旁通输出，充电，过载120%达60 秒以上，或过载150%达30秒以上。亮/亮市电断电，电池放电，逆变输出，过载 120%以上。亮亮亮长鸣市电正常，旁通输出，充电，逆变器故 障。亮亮长鸣充电电压过高（此状态为-M系列机型）亮亮长时间每4秒 一响电池组没有充满/整流板有故障（此状态 为-S系列机型）第三章UPS操作与日常维护金鹰JY系列UPS一般故障判断市电正常但市电输入指示灯不亮，UPS无旁通输出，只能由电池供 电工作。输入线或开关接触 不良检查并接好UPS工作正常，但电池放电时间太短，充电时很快即显示电池充满。电池组不平衡更换电池UPS可旁通输出，但开启逆变器主开关后逆变器不工作。UPS故障通知专业维修人员修理UPS可旁通输出，但开启逆变器主开关后故障灯亮，蜂鸣器长鸣。UPS故障通知专业维修人员修理UPS输入开关或旁通开关一合上即跳闸。输出短路检查并排除UPS故障通知专业维修人员修理市电正常，UPS工作正常，但市电断电时UPS即关机，且无法重新 直流启动。电池接线接触不良检查并接好电池已放空充电充电板故障通知专业维修人员修理市电正常时，UPS未开启逆变器，但无旁通输出。旁通开关接触不良检查并排除市电正常，UPS逆变输出，过载灯亮，蜂鸣器长鸣，30秒或1分钟 后关逆变器，UPS转旁通输出。过载撤除部分负载-S系列机市电正常，UPS逆变输出，蜂鸣器长鸣。关闭电池开关1、如蜂鸣器还长鸣 报警，则整流板故障 2、如停止报警，则 电池组电压没充满L通知人员修理2.继续给电池组充电第三章UPS操作与日常维护LED“工作/报警”：O绿色：正常工作；红色：报警状态，同时LCD上显示 警报信息，并有蜂鸣器报警声。up/down7eiitei7reset按键:用“down”键和“up”键进行翻屏操作，用“enter/reset”键作选择确认；按 键时带有短“哗”声。如果按键40秒 没有按动，LCD屏幕会转到起始屏幕 显示（除非在维修时，见第433节）一般故障可以从LCD显示屏中查找。发现故障请即使与捷益达公司客户服务中心联系。第三章UPS操作与日常维护蓝堡RP-K系列UPS控制面板操作 _屏幕：24X24汉字字符，320X240点阵，显 示UPS系统数据、状态信息、警报信息、设 置情况，中文显示。功能按键：用于翻屏操作及功能选择。功能按键：用于功能确认UPS工作模式LED示意图：IN:绿色；整流输入 BATT:黄色；电池输出 BY:黄色；旁路输出 OUT:绿色；逆变器输出 STATE:红色；UPS报警提示：STATE灯是红绿两色灯，绿色工作正 常，红色报警蓝堡RP-K系列UPS一般故障判断一般故障可以从LCD显示屏中查找。发现故障请即使与捷益达公司客户服务中心联系。第三章UPS操作与日常维护_zUPS电源的日常维护新机器的充电-新购买的UPS（或存放一段时间的UPS）,必须先进行12小时以上充电，才能投入正常使用。补充充电 长期不停电地区，或长期存储的UPS,应每隔36个月重新充放电。O禁止过度放电，UPS放电至保护关机后，必须及时重新对电池充电，连续充电24小时以上才基本恢复容量，48小时以上才能基本充满。.不允许未进行充电又再次重新开机，否则会造成电池过放电。机器清洁经常清洁UPS通风口及附近环境，以免造成电路失效或堵塞散热风道。第四章UPS监控与网络化管理ups电源监控分类监控软件方式采用软件方式来实现UPS电 源实时状态监控。UPS干接点方式采用UPS电源上的干接点接 口来实现UPS电源实时状态 监控。无线通讯方式单机监控方式通过UPS电源上的RS232接口与用户PC机上的RS232 串口或USB串口相连接，实现UPS单机的实时监控。1星UPS不间断电源 UPS专用通讯线 监视器（PC计算机）RS232干接点接口点对点的单机监控方式网络监控方式UPS电源通过SNMP适配器与用户局域网连接，实 现多台UPS电源的远程网络监控系统。让使用者可采用无线通讯技术进行主动式呼叫方式来实现UPS电源呼叫报警。以不受空间的限制，更有效的管理电力。第四章UPS监控与网络化管理UPS电源干接点监控系统O报警信号项目市电故障、电池低、UPS故障、旁路供电。报警信号类别：指示灯（协助视觉）、蜂鸣器（协助听觉）。报警方式：指示灯、蜂鸣器，也可选择加增无线通讯的短信方式将报警信号发至管理 员。结构设计为壁挂的方式，同时也可以安放在台面使用。第四章 UPS监控与网络化管理ups电源在网络监控中的应用采用SNMP的网络适配器与局域网/广域网/Internet连接，实施UPS专用监控管理系统。功能：通过SNMP对UPS进行网络监控，即透过LAN或Internet进行远端监控、管理、设 定UPS,对监测数据作图形显示、记录及分析，包括：输入电压/频率、输出电压/频率、机内 温度、电池容量、负载、UPS故障等实时状态。第四章 UPS监控与网络化管理UPS电源数据中心机房整体监控系统采用整体机房设备集中监控方式，对UPS电源系统、空调系统、发电机组系 统、安全监视系统等进行统一平台上的监控管理。做为集中数据监控系统的开发 商需要上述所监控的设备的制造商提供其产品的通讯协议，在被监控设备的通讯 协议基础上进行统一监控软件的开发。提供UPS通讯协议扩展型综合适配器空 调电组 发机全视统 安监系提供该设备通讯协议第五章、全密封免维护铅酸蓄电池全密封免维护铅酸蓄电池特征 市电正常时对电池进行充电，将电能转为化学能储存O 断电时电池将化学能转变为电能释放出来。阀 十所谓电池的免维护，主要是指免“定期加水”，并不代表完全不需要任何维护保养。铅酸免维护蓄电池的维护保养非常重要，如果使用维护不当，会导致电池过早损坏。第五章、全密封免维护铅酸蓄电池全密封免维护铅酸蓄电池结构每个12V电池由6个2V电池单体串联组成，结构包括:全阀、接线极柱。极柱 Polar pole/负极板 Positive board安全网 Security valve/-/正极板 Negative board电池盖Batteryi U U-type dissepiment电池壳 Battery cover、i一 采用单向阀防止电池体多余气体引起外壳鼓胀，正常情况下既不允许气体排出也不允许气体进入，一旦内部气压超过一定指标，单向阀开阀排气，单向阀排气要求滤除酸气。全密封免维护电池又称为阀控电池。正/负极板、隔膜、电解液、外壳、安,A 每一个电池单体由一对铅钙合金的一 正/负极板构成。,1-隔板是一层包裹极板的玻璃纤维既,可将正/负极板隔开，同时又将电解酸液吸附在极板上。1 电池内的电解液和气体在化学反应 中达到动态平衡。H第五章、全密封免维护铅酸蓄电池蓄电池充电特性温度补偿 _z*在不同环境温度下，蓄电池的充电能力也不同。一般规定的充电电压，均指在常温(2022)下的充电电压。在不同的环境温度下，充电电压需要作适当的温度补偿。单体电池的温度补偿系数为：-34mV/,即温度每增加1,要降低充电电压3 4mV；而温度每减少1,要提高充电电压3 4mVo蓄电池品牌差异各种品牌铅酸电池的充电特性基本相同，但由于各厂家的电池材料配方、电解液浓度及含 量等均不同，其充电电压也有一定的差异。因此，严格来说，应该根据各电池生产厂所给出的 具体要求来确定电池的充电电压方案。第五章、全密封免维护铅酸蓄电池蓄电池充电特性温度补偿 放电电流一般限制在1C以下，最大不超过3C。超过3c（A）放电的要求，应选择高功率类（适用于大电流放电）的蓄电池。，放电终止电压一般不低于10.5V。电池电压低于11V后能维持的时间很短，且电池已开始出现不平衡现象。电池也不宜进行太小电流的放电，容易引起蓄电池内极板活化物质的提前老化；容易造成 蓄电池过放电而不易恢复。蓄电池的使用寿命浮充寿命 _z 蓄电池在正常浮充使用条件下的使用年限称为浮充使用1120 T T铅酸免维护蓄电池的常规深度放电循环寿命大约200次左右。循环使用时若采用浮充充电方式，将造成充电较慢且不足，再次放电时将形成反复过放电,大大缩短蓄电池的使用寿命。循环使用寿命超过200次的要求，需要选择专门的循环使用类电池乐)哪却(25C)循环次数第五章、全密封免维护铅酸蓄电池影响蓄电池品的使用寿命的因素 _/环境温度对电池寿命的影响 温度过高，化学反应加速，电池寿命缩短；温度每升高10,寿命缩短30%。一温度过低，化学反应减速，电池容量下降，充电不足，需适当调整充电电压。充电电压对寿命的影响：充电电压过高：化学反应加速，气体产生过多，电池内部压力过大，引起电池鼓胀变形，安_ 全阀开阀排气，电解液减少，内阻增加，温度上升，最终造成电池损坏。，充电电压过低：电池长期充电不足，电池内阻增加，并形成电池组之间的差异，最终造成整个电池组的失效。.放电电流对寿命的影响 充电电流过大：会导致电池热失控。放电电流太小：容易引起蓄电池内极板活化物质的提前老化，并容易造成蓄电池过放电而不易恢复。第五章、全密封免维护铅酸蓄电池_/蓄电池常见问题分析,_ _/1、密闭口蓄电池的漏液.主要是壳体的破损或密封不严所致。新产品此类问题都能检出，故问题主要出在运输过程。2、容量下降排除产品本身容量不足的因素之外，充电不足将造成电池组的容量下降，甚至提前失效。对于频繁停电地区，循环使用造成充电不足及过放电，使电池容量无法恢复，持续下去会使 得电池组各电池之间的差异逐渐增加。对于长年很少停电的地区，浮充而没有定期合理的放电及均恒充电，会使电池提前进入老化,容量也会下降。电池本身的循环特性较差，也是电池频繁放电后容量明显下降的重要原因。若电池组本身的容量或内阻一致性不够好，或电池经常欠充电和欠充电条件下进行过放电（包括浮充方式下的频繁循环使用），都会造成电池的端电压差异越来越大，这种恶性循环 最终导致电池的提前失效。蓄电池在正常循环使用过程中容量也会逐渐下降，下降速度取决于该电池的循环使用寿命，良好的维护将尽量延缓容量下降的。第五章、全密封免维护铅酸蓄电池蓄电池常见问题分析3、一致性 若电池组内各电池端电压存在明显差异 一有制造工艺和质量控制不足的原因：,极板、隔板等材质的一致性达不到要求；,注酸量等加工工艺的一致性达不到要求；也有使用不当的原因：.充电不足和过放电是蓄电池一致性恶化的最主要原因（包括：循环使用加浮充充电）；长期浮充而不作充放电活化及均衡充电也是原因之一。各电池之间存在一定的容量和内阻的差异是必然的，而且随着使用年限的增加，差异会逐渐增加。一方面要生产时尽量减少差异，另一方面使用中要通过良好的维护尽量延缓差异性的进一步恶化。第五章、全密封免维护铅酸蓄电池蓄电池常见问题分析4、过充电及热失控问题 _Z过度充电使电池内部气体来不及复合，电池内部气压急速升高而致外壳鼓胀、开裂、变形，或者安全阀阀盖被冲开，电解液缺失并造成电池永久性损坏。浮充电压过高；环境温度过高；-加入了交流电。，.如果该品牌蓄电池的充电电压要求低，也会造成过充电。,降低电解液的酸比重可适当延长蓄电池的使用寿命，但其充电电压也应相应降低，否则容易造成蓄电池的过充电和热失控。第五章、全密封免维护铅酸蓄电池_/蓄电池常见问题分析,_ _/5、杂质和内阻等影响 i 电池的开路端电压下降是由于电池内部个别单体的微短路所致（例如从12Vde变成lOVdc,甚至0V）,极板存在毛刺刺穿玻璃纤维隔板；内部存在的杂质造成单体电池短路；电池内部极耳或极柱的连接不良或开路；电池曾经出现过短路，也会造成电池内部极耳或极柱的连接不良或内部断路。电池自放电杂质的直接反应形成电池容量的自动损失；外部空气的进入，也会加速电池的自放电；自放电现象必然存在，杂质过多将造成自放电严重。第五章、全密封免维护铅酸蓄电池蓄电池的串联原则在电池串联使用时，如果各电池的内阻不一致，在充放电过程中的电池端电压就会不一致,这将最终造成整组电池的欠充电而过早失效。因此，对于电池的串联使用，必须依照一致性原则，即必须采用同品牌、同容量规格、同 新旧程度，甚至最好是同生产批次的电池进行串联配套。O蓄电池的并联原则两组以上的电池组并联使用时，由于电池组之间的充放电特性不可能完全相同，因此在充 放电过程中必然存在着电流环流。电池组的差异越大，环流就会越大。.因此，对于电池组的并联使用，同样需要依照一致性原则，即尽量采用同品牌、同容量规 格、同新旧程度的电池进行并联配套。第五章、全密封免维护铅酸蓄电池_/按恒电流放电曲线估算，.根据实际负载的大小和UPS的技术指标，计算电池的平均放电电流，再根据电池厂家所给出的恒电流放电曲线或恒电流放电表查出对应的放电时间估值。一先计算出电池的满载平均放电电流：UPS容量XUPS输出功率因数电池平均放电电流 二-.-.UPS逆变效率义电池组（节）数义每组（节）电池标称电压根据电池的满载平均放电电流，即可从恒电流放电曲线或恒电流放电表中查到对应 的放电时间。按恒电流容量估算按照蓄电池容量的定义：电池容量（Ah）=电池放电电流（A）义电池放电时间（H）*根据电池容量估算电池的放电时间：电池容量-电池放电时间”-电池平均放电电流根据电池的放电时间选择电池容量：电池容量二电池平均放电电流x电池放电时间第五章、全密封免维护铅酸蓄电池蓄电池的选配原则_y1、严格配组制度避免不同品牌，不同容量、不同新旧程度的电池混用;重新调配电池组时，应在充满电的条件下进行；.原则上不超过三组电池并联。一、2、关注充电电流配置电池组的总容量应基本满足5A/100Ah；-如果充电电流不够应进行充电器扩充。3、关注放电电流过大的电池总容量和过轻的负载将造成小电流过放电。第五章、全密封免维护铅酸蓄电池_/蓄电池的日常维护 ,_z1、储存要求长期存放的电池，每隔36个月应进行一次充放电活化。2、后备使用要求长期不停电的地区，应每隔36个月人为进行一次充放电活化。3、循环使用要求 频繁停电地区，电池处于循环使用，容量不断下降且不能及时恢复，在欠充电条件下频 繁继续放电，造成电池严重过放电。在频繁停电地区，应尽量减少电池的放电次数和放电深度，-在UPS前端配置发电机，且停电时尽快启动发电机，使UPS和蓄电池真正发挥保护重要负载的不间断供电目的。