UPS及蓄电池的运行管理、维护操作和常见故障处理

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一、UPS维护的一般要求

  • UPS主机现场应放置操作指南,指导现场操作。

  • UPS的各项参数设置信息应全面记录、妥善归档保存并及时更新。

  • 检查各种自动、告警和保护功能是否正常。

  • 定期进行UPS各项功能测试。

  • 定期检查主机、电池及配电部分引线及端子的接触情况,检查馈电母线、电缆及软连接头等各连接部位的连接是否可靠,并测量压降和温升。

  • 经常检查设备的工作和故障指示是否正常。定期查看UPS内部的元器件的外观,发现异常及时处理。

  • 定期检查UPS各主要模块和风扇电机的运行温度有无异常。

  • 保持机器清洁,定期清洁散热风口、风扇及滤网。

  • 定期进行UPS电池组带载测试。

  • 各地应根据当地市电频率的变化情况,选择合适的跟踪速率。

  • 当输入频率波动频繁且速率较高,超出UPS跟踪范围时,严禁进行逆变/旁路切换操作。

  • 在油机供电时,尤其应注意避免该情况的发生。UPS应使用开放式电池架,以利于蓄电池的运行及维护。


二、UPS维护项目及周期表


2.1    UPS日检项目:

主要内容有:检查控制面板,确认所有指示正常,所有指示参数正常,面板上没有报警;检查有无明显的高温、有无异常噪声;确信通风栅无阻塞;调出测量的参数,观察有无与正常值不符等。


2.2    UPS周检项目:

周检的主要内容有:测量并记录电池充电电压、电池充电电流、 UPS三相输出电压、UPS输出线电流。如果测量值与以前明显不同,应记录下新增负荷的大小、种类和位置等。


2.3    UPS月、季、年维护项目

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三、UPS的电池管理


电池是UPS的重要组成部分,在UPS的诸多故障中,有很大比例是由于电池问题引起的,电池性能的好坏直接影响到系统的可靠性。为了保证电池的服务寿命,除了维持正常温度和日常的维护外,电池的自动管理是至关重要的因素。


UPS电源对电池自动管理包括自动均浮充转换控制、电池预告警关机、定期自动维护、手动电池自检等多项可提高电池使用寿命的先进功能,同时还具备电池故障检测、电池放电后备时间预测及电池特征曲线管理。


3.1    自动均、浮充转换

电池充电过程能自动根据电池电流实现均充、浮充自动转换,设定的均充转浮充判据为:I≤0.01C。


3.2    电池浮充电压温度补偿:(以2V电池为例)

电池在浮充状态下,浮充电压可以根据温度进行补偿,温度补偿以20℃为中心点,在10℃-40℃内全补偿,计算公式:

  • 温度T>40,T=40;若T<10,T=10

  • 电池平均单体电压应调节为:V=V0+(20-T)×0.003

其中,V0为电池厂家给定的在20℃下的单体浮充电压,可以根据不同电池在初次上电时进行设置,默认为2.23V。对均充电压不补偿,默认的单体均充电压为2.35V。


3.3    均充限时

如果连续12小时处于均充状态,控制系统将强制转浮充状态,此设置的条件是均充时间达到设定值时,自动转为转浮充状态。


3.4    放电管理

设置电池放电的截止电压为每单体电池1.8V,实际截止电压会随电池老化程度不同而在此值附近向下浮动,截止电压为每单体电池1.8V的选取,已经考虑到了大功率放电情况下电池容量的衰减。


3.5    UPS电池自动测试

UPS蓄电池的容量测试可人工测试或利用UPS的电池自动测试功能实现。人工测试的方法可参考直流供电系统中蓄电池的容量测试方法进行。下面对UPS的自动测试功能进行介绍。


该测试只有在以下情况下才能进行:

  • 逆变器在运行;

  • 逆变器不超载;

  • 备用电源(旁路供电)存在并且符合要求;

  • 逆变器与旁路电源同步;

  • 电池必须充足电。

 

UPS电池自动测试功能根据以下三点设置:

  • 时间间距(测试周期可设定为10天―150天)

  • 电池自动测试的日期和时间

  • 电池有问题时默认的报警方式


启动电池测试时,整流器电压将下降到电池组额定电压以下,而在逆变器关机电压以上,如果电池在规定负载和规定时间内可以按要求放电,UPS就给出一个肯定的信号,表明电池是好的;如果电池在规定负载和规定时间内不能按要求放电,UPS就给出一个否定的信号,表明电池需要更换。但这时由于整流/充电器电压大于逆变器关机电压值,故整流/充电器电压仍然向逆变器供电,使输出电压并不间断。

四、UPS常见故障处理


4.1    市电有电时,UPS出现市电断电告警

可能原因:

  • 市电输入空开跳闸;

  • 输入交流线接触不良;

  • 市电输入电压过高、过低或频率异常;

  • UPS输入空开或开关损坏或保险丝熔断;

  • UPS内部市电检测电路故障。


处理方法

  • 检查输入空开。检查输入线路;

  • 如市电异常可不处理或启动发电机供电;

  • 更换损坏的空开、开关或保险丝;

  • 检查UPS市电检测回路。


4.2    市电正常时,UPS输出正常;市电断电后,负载也跟着断电

可能原因

  • 由于市电经常低压,电池处于欠压状态;

  • UPS充电器损坏,电池无法充电;

  • 电池老化、损坏;

  • 负载过载,UPS旁路输出;

  • 负载未接到UPS输出;

  • 长延时机型的电池组未连接或接触不良;

  • UPS逆变器未启动(UPS面板控制开关未打开),负载由市电旁路供电;

  • 逆变器损坏,UPS旁路输出。


处理方法

  • 在市电电压正常时对电池充足电;启动发电机对电池充电;在UPS输入端加稳压器;


  • 检查充电器。更换电池;

  • 减少负载。将负载接到UPS的输出;

  • 检查电池组是否接对、接好;

  • 启动逆变器对负载供电(打开面板控制开关);

  • 检查逆变器。


4.3    UPS无法启动

可能原因

  • 电池长期放置不用,电压低;

  • 输入交流、直流电源线未连接好;

  • UPS内部开机电路故障;

  • UPS内部电源电路故障或电源短路;

  • UPS内部功率器件损坏。


处理方法

  • 将电池充足电;

  • 检查输入交流、直流线是否接触良好;

  • 检查UPS开机电路;

  • 检查UPS电源电路;

  • 检查UPS内部整流、升压、逆变等部分的器件是否损坏。


4.4    UPS开机时,输入空开跳闸

可能原因

  • 输入空开容量太小;

  • UPS内部短路;

  • UPS内部功率器件损坏;

  • 用户的市电空开有漏电保护。


处理方法

  • 更换输入空开;

  • 检查UPS内部整流、升压、逆变等部分的器件是否损坏;

  • 检查UPS内部整流、升压、逆变等部分的器件是否损坏;

  • 更换为无漏电保护的空开。


4.5    UPS在正常使用时突然出现蜂鸣器长鸣告警

可能原因

  • 用户有大负载或大冲击负载启动;

  • 输出端突然短路;

  • UPS内部逆变回路故障;

  • UPS保护、检测电路误动作。


处理方法

  • 负载投入时按先大后小的顺序;增大UPS的功率容量;

  • 检查UPS的输出是否短路;

  • 检查UPS逆变器。检查UPS内部控制电路。


4.6    UPS工作正常但负载设备异常

可能原因

  • UPS输出零地电压过高;

  • UPS地线与负载设备地线没接在同一点上;

  • 负载设备受到异常干扰。

     

处理方法

文章来源: 数据中心运维管理

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