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摘要 高校大型局域网中心机房的UPS作为市电断电应急能源,是维护网络正常运行不可缺少又非常重要的设施,而高校大型局域网UPS的良好工作状态和正常有效待命,有赖于平时的检测维修维护。根据UPS维护实践经验,以及长期对UPS新技术的跟踪探索,总结出一套高校大型局域网UPS电源主机、蓄电池组性能快速检测和故障问题有效处理的方法。
关键词 大型局域网;UPS;蓄电池组
中图分类号:TP303 .3 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2010)33-0097-02
To Detect Capability of UPS and Dispose of its Problem on Campus Large Local Area Network//Li Ding
Abstract UPS, as the electricity power emergency energy, is an important and indispensable facility which maintains the systems run normally on campus large LAN. The good working condition and great efficiency of UPS, depends on the usual testing and repairing maintenance According to the maintenance experience of UPS, and groping for the new technology of UPS, this thesis sums up a host of large LAN UPS power supply, battery performance issues and effective rapid detection and fault handling.
Key words large LAN; UPS; battery
Author’s address Educational Technology Center, Yulin Normal University, Yulin, Guangxi, China 537000
1 引言
高校大型局域网络中心机房集中众多的服务器、路由器、交换机等设施装备,设备的安全运行和使用寿命在很大程度上受电源质量的影响。选择一种稳定、可靠、高效的不间断电源(UPS,Uninterrupted Power Supply),并且重视对它的快速检测,及时处理碰到的故障问题,使其经常处于良好的工作状态,是高校大型局域网机房各种设备连续、正常、高效运行的重要保障。本文根据自己多年的工作经验,结合玉林师范学院校园大型网络机房采用的梅兰日兰UPS(Comet S31,20KVA/4H),提出网络机房UPS主机、蓄电池组运行情况快速检测和故障问题有效处理方法,希望能给同行提供有益的参考。
2 UPS的快速检测及问题处理
UPS是高校大型局域网络规划建设的重要环节,具有地位重要、价值高(占局域网投资的10%左右),利用得好,在校园大型局域网中能发挥事半功倍的作用。但是,UPS在市电供电环境优良的情况下,其功能容易被忽视,出现维护不到位的问题,特别是对蓄电池的检测维护。据了解,目前各高校中有相当多校园大型局域网机房维护管理人员受到误导,认为“免维护电池”就是不需维护,认为采用3年到期就更换电池的措施能一劳永逸地解决并代替检测维护。在使用中对于UPS蓄电池的检测以及及时维护,没有有效地进行,造成UPS蓄电池组在劣化早期没有尽早发现落后电池,致使劣化积累、加剧,容量累积亏损导致蓄电池过早报废,造成UPS碰到市电停电就瘫痪等维护性故障。下面主要从两个方面说明大型局域网UPS的快速检测及遇到问题的处理。
2.1 主机的检测、问题处理
现代在线式UPS的主机,由于采用芯片技术,自我诊断功能比较完善。可利用这个功能对主机进行快速检测。
1)UPS正常运行时,将主机上的电池开关QF1断开,此时UPS“负载不受保护”指示灯亮,诊断面板显示屏上交替显示故障代码11和15,这说明主机电池回路开路及电池故障检测电路工作正常,无须担心蓄电池和回路故障。注意:故障码15是存贮性的,必须用配置的专用软件清除。
2)UPS正常运行时,断开主机输入电源开关QM1,让其处于蓄电池组供电的逆变工作状态,此时“电池状态或由电池供电”指示灯亮。人为停电一段时间,UPS面板诊断显示屏上将会显示代码13,否则,说明主机电池低电压预报警电路有故障,应检修。
3)UPS正常运行时,用电吹风靠近蓄电池组上的电池环境温度传感器吹热风,UPS面板诊断显示屏上将会显示代码16,否则,说明主机电池环境温度传感器或电路有故障,应检修或更换。
4)UPS电源正常运行时,打开主机后盖,人为断开逆变器模块输出保险(有800 V高压,要注意安全),UPS面板诊断显示屏上将会显示代码21,表明主机主控制板控制正常。否则,检修主控制板。故障码21是存贮性的,只有UPS完全下电(断开主机电池开关QF1和输入电源开关QM1)才能清除。
5)UPS正常运行时,打开主机后盖,用电吹风靠近逆变器模块温度传感器吹热风,注意时间不要太长,UPS面板诊断显示屏上将会显示代码22,表明逆变器模块温度传感器正常。否则,应更换。故障码22是存贮性的,按“故障复位”键可以清除。
6)UPS正常运行时,打开主机后盖,用电吹风靠近整流器模块温度传感器吹热风,注意时间不要太长。UPS面板诊断显示屏上将会显示代码62,表明整流器模块温度传感器正常。否则,应予更换。
7)UPS正常运行时,打开主机后盖,断开通讯控制板与主控制板之间的串行连接线,UPS面板诊断显示屏上将会显示代码71。这项检测对采用在线互动式UPS的校园网中央机房尤其重要,说明中央机房对UPS的监控功能运行正常。故障码71是存贮性的,只有UPS完全下电才能清除。
2.2 蓄电池组的检测、问题处理
高校大型局域网中央机房UPS配用的蓄电池大多为免维护的密封式铅酸蓄电池(普通铅酸蓄电池价格低些,但寿命短,维护麻烦,UPS很少配用),它的价格比较贵,一般大约占UPS总生产成本的1/3～1/2左右。实践表明,约有50%以上的UPS故障与UPS蓄电池有关。UPS蓄电池的失效主要表现为端电压不够,容量不足或瞬间放电电流不满足带载启动要求等。因此,定时对蓄电池组快速检测,了解它即时的各项参数,从而及时对其进行维护保养,是延长UPS使用寿命的关键。
1)利用UPS输入柜内的CD20B型充电机电流表检测蓄电池组充电电流。对单个蓄电池容量为200 AH的串联蓄电池组(C=200 A)来说,最佳充电电流为0.1 C,浮充状态下充电电流为(2±0.5)A,否则检查调整CD20B。严禁对UPS的蓄电池组过流充电,因为过流充电容易造成电池内部的正、负极板弯曲,板表面的活性物质脱落,造成蓄电池可供使用容量下降,以致损坏蓄电池。
2)利用UPS电源输入柜内的CD20B型充电机电压表检测蓄电池组充电电压,蓄电池组充电电压为(328±3)V,否则调整CD20B,使其输出符合要求。严禁对UPS的蓄电池组过电压充电,因为过电压充电会造成蓄电池中的电解液所含的水被电解成氢和氧而逸出,从而缩短蓄电池的使用寿命。反之,如果欠电压充电,则会使蓄电池经常充电不足而导致电池加速报废。
3)断开UPS主机上的输入电源开关QM1,人为停电至UPS面板诊断显示屏上显示代码13,让其处于蓄电池组供电的逆变工作状态。观察UPS后备时间是否达到4小时,如相差甚远则说明蓄电池组容量下降,需进行下一步检测。但严禁对蓄电池组过度放电,因为过度放电容易使电池的内部极板表面的硫酸盐化,其结果是导致蓄电池的内阻增大,容量下降更多,甚至使个别电池产生“反极”现象,造成电池的永久性损坏。
4)按下UPS“逆变器停止”按键持续3秒钟以上使其停止工作,断开输入电源开关QM1,断开电池开关QF1,检查一下所有的指示灯是否都灭了。将“手动旁路”开关从“normal”位置转到“by-pass”位置,用市电直接给负载供电。然后用万用表逐个测量蓄电池组中单个电池的端电压,被测电池的端电压应为12.5 V左右,最低不能低于10.5 V。不足10.5 V的电池即为欠压或已经失效的电池。
5)将挑出的欠压蓄电池加液口打开,检查是否缺水,如发现极板隔层干涸(普通铅酸蓄电池液面没有浸过极板),在干涸电池格内加入50～60 ml纯水或蒸馏水(普通铅酸蓄电池加至浸过极板)。理论上,使用免维护的密封式铅酸蓄电池是不需补水的,但实践证明,这种蓄电池使用1年左右(普通铅酸蓄电池半个月),都会出现缺水现象,造成蓄电池容量下降。
6)将补好水的蓄电池安装好,闭合UPS输入电源开关QM1和电池开关QF1,按绿色的“逆变器启动”按键,把“手动旁路”开关处于“normal”位置,UPS正常运行并给蓄电池组充电。24小时后断开UPS输入电源开关QM1,使其处于蓄电池组供电的逆变工作状态,用万用表检测补水蓄电池的端电压,达到12 V左右说明电池还能用。若这种电池在经过充电或激活充电后端电压仍达不到12 V,即为失效电池,应更换。
3 结束语
玉林师范学院的新校区,由于距玉林市区较远,一直用农村电网供电,电压不稳,波动大,电源质量很差,还经常停电,而学校校园大型局域网中央机房就设在新校区。由于选择应用质量好、可靠性高的UPS系统,平常又很注意维护保养,并采用快速检测的方法,使系统时常保持很好的工作状态,蓄电池使用寿命普遍超过设计寿命,减少蓄电池消耗量,既节省了学校开支,又实现节能减排,符合国家可持续发展战略要求。系统备份时间普遍超过4小时,所以校园网机房设备没有出现过数据丢失和设备损坏情况,保证了学院基于网络的教学、管理工作的正常开展。
参考文献
[1]周志敏,等.UPS实用技术(应用与维护)[M].北京:人民邮电出版社,2003
[2]徐国家.UPS电源维修手册[M].北京:电子工业出版社,2008
[3]张春严,等.UPS蓄电池组的选型、计算、使用与维护[J].氯碱工业,2008(4):4-6
关键词 大型局域网;UPS;蓄电池组
中图分类号:TP303 .3 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2010)33-0097-02
To Detect Capability of UPS and Dispose of its Problem on Campus Large Local Area Network//Li Ding
Abstract UPS, as the electricity power emergency energy, is an important and indispensable facility which maintains the systems run normally on campus large LAN. The good working condition and great efficiency of UPS, depends on the usual testing and repairing maintenance According to the maintenance experience of UPS, and groping for the new technology of UPS, this thesis sums up a host of large LAN UPS power supply, battery performance issues and effective rapid detection and fault handling.
Key words large LAN; UPS; battery
Author’s address Educational Technology Center, Yulin Normal University, Yulin, Guangxi, China 537000
1 引言
高校大型局域网络中心机房集中众多的服务器、路由器、交换机等设施装备,设备的安全运行和使用寿命在很大程度上受电源质量的影响。选择一种稳定、可靠、高效的不间断电源(UPS,Uninterrupted Power Supply),并且重视对它的快速检测,及时处理碰到的故障问题,使其经常处于良好的工作状态,是高校大型局域网机房各种设备连续、正常、高效运行的重要保障。本文根据自己多年的工作经验,结合玉林师范学院校园大型网络机房采用的梅兰日兰UPS(Comet S31,20KVA/4H),提出网络机房UPS主机、蓄电池组运行情况快速检测和故障问题有效处理方法,希望能给同行提供有益的参考。
2 UPS的快速检测及问题处理
UPS是高校大型局域网络规划建设的重要环节,具有地位重要、价值高(占局域网投资的10%左右),利用得好,在校园大型局域网中能发挥事半功倍的作用。但是,UPS在市电供电环境优良的情况下,其功能容易被忽视,出现维护不到位的问题,特别是对蓄电池的检测维护。据了解,目前各高校中有相当多校园大型局域网机房维护管理人员受到误导,认为“免维护电池”就是不需维护,认为采用3年到期就更换电池的措施能一劳永逸地解决并代替检测维护。在使用中对于UPS蓄电池的检测以及及时维护,没有有效地进行,造成UPS蓄电池组在劣化早期没有尽早发现落后电池,致使劣化积累、加剧,容量累积亏损导致蓄电池过早报废,造成UPS碰到市电停电就瘫痪等维护性故障。下面主要从两个方面说明大型局域网UPS的快速检测及遇到问题的处理。
2.1 主机的检测、问题处理
现代在线式UPS的主机,由于采用芯片技术,自我诊断功能比较完善。可利用这个功能对主机进行快速检测。
1)UPS正常运行时,将主机上的电池开关QF1断开,此时UPS“负载不受保护”指示灯亮,诊断面板显示屏上交替显示故障代码11和15,这说明主机电池回路开路及电池故障检测电路工作正常,无须担心蓄电池和回路故障。注意:故障码15是存贮性的,必须用配置的专用软件清除。
2)UPS正常运行时,断开主机输入电源开关QM1,让其处于蓄电池组供电的逆变工作状态,此时“电池状态或由电池供电”指示灯亮。人为停电一段时间,UPS面板诊断显示屏上将会显示代码13,否则,说明主机电池低电压预报警电路有故障,应检修。
3)UPS正常运行时,用电吹风靠近蓄电池组上的电池环境温度传感器吹热风,UPS面板诊断显示屏上将会显示代码16,否则,说明主机电池环境温度传感器或电路有故障,应检修或更换。
4)UPS电源正常运行时,打开主机后盖,人为断开逆变器模块输出保险(有800 V高压,要注意安全),UPS面板诊断显示屏上将会显示代码21,表明主机主控制板控制正常。否则,检修主控制板。故障码21是存贮性的,只有UPS完全下电(断开主机电池开关QF1和输入电源开关QM1)才能清除。
5)UPS正常运行时,打开主机后盖,用电吹风靠近逆变器模块温度传感器吹热风,注意时间不要太长,UPS面板诊断显示屏上将会显示代码22,表明逆变器模块温度传感器正常。否则,应更换。故障码22是存贮性的,按“故障复位”键可以清除。
6)UPS正常运行时,打开主机后盖,用电吹风靠近整流器模块温度传感器吹热风,注意时间不要太长。UPS面板诊断显示屏上将会显示代码62,表明整流器模块温度传感器正常。否则,应予更换。
7)UPS正常运行时,打开主机后盖,断开通讯控制板与主控制板之间的串行连接线,UPS面板诊断显示屏上将会显示代码71。这项检测对采用在线互动式UPS的校园网中央机房尤其重要,说明中央机房对UPS的监控功能运行正常。故障码71是存贮性的,只有UPS完全下电才能清除。
2.2 蓄电池组的检测、问题处理
高校大型局域网中央机房UPS配用的蓄电池大多为免维护的密封式铅酸蓄电池(普通铅酸蓄电池价格低些,但寿命短,维护麻烦,UPS很少配用),它的价格比较贵,一般大约占UPS总生产成本的1/3～1/2左右。实践表明,约有50%以上的UPS故障与UPS蓄电池有关。UPS蓄电池的失效主要表现为端电压不够,容量不足或瞬间放电电流不满足带载启动要求等。因此,定时对蓄电池组快速检测,了解它即时的各项参数,从而及时对其进行维护保养,是延长UPS使用寿命的关键。
1)利用UPS输入柜内的CD20B型充电机电流表检测蓄电池组充电电流。对单个蓄电池容量为200 AH的串联蓄电池组(C=200 A)来说,最佳充电电流为0.1 C,浮充状态下充电电流为(2±0.5)A,否则检查调整CD20B。严禁对UPS的蓄电池组过流充电,因为过流充电容易造成电池内部的正、负极板弯曲,板表面的活性物质脱落,造成蓄电池可供使用容量下降,以致损坏蓄电池。
2)利用UPS电源输入柜内的CD20B型充电机电压表检测蓄电池组充电电压,蓄电池组充电电压为(328±3)V,否则调整CD20B,使其输出符合要求。严禁对UPS的蓄电池组过电压充电,因为过电压充电会造成蓄电池中的电解液所含的水被电解成氢和氧而逸出,从而缩短蓄电池的使用寿命。反之,如果欠电压充电,则会使蓄电池经常充电不足而导致电池加速报废。
3)断开UPS主机上的输入电源开关QM1,人为停电至UPS面板诊断显示屏上显示代码13,让其处于蓄电池组供电的逆变工作状态。观察UPS后备时间是否达到4小时,如相差甚远则说明蓄电池组容量下降,需进行下一步检测。但严禁对蓄电池组过度放电,因为过度放电容易使电池的内部极板表面的硫酸盐化,其结果是导致蓄电池的内阻增大,容量下降更多,甚至使个别电池产生“反极”现象,造成电池的永久性损坏。
4)按下UPS“逆变器停止”按键持续3秒钟以上使其停止工作,断开输入电源开关QM1,断开电池开关QF1,检查一下所有的指示灯是否都灭了。将“手动旁路”开关从“normal”位置转到“by-pass”位置,用市电直接给负载供电。然后用万用表逐个测量蓄电池组中单个电池的端电压,被测电池的端电压应为12.5 V左右,最低不能低于10.5 V。不足10.5 V的电池即为欠压或已经失效的电池。
5)将挑出的欠压蓄电池加液口打开,检查是否缺水,如发现极板隔层干涸(普通铅酸蓄电池液面没有浸过极板),在干涸电池格内加入50～60 ml纯水或蒸馏水(普通铅酸蓄电池加至浸过极板)。理论上,使用免维护的密封式铅酸蓄电池是不需补水的,但实践证明,这种蓄电池使用1年左右(普通铅酸蓄电池半个月),都会出现缺水现象,造成蓄电池容量下降。
6)将补好水的蓄电池安装好,闭合UPS输入电源开关QM1和电池开关QF1,按绿色的“逆变器启动”按键,把“手动旁路”开关处于“normal”位置,UPS正常运行并给蓄电池组充电。24小时后断开UPS输入电源开关QM1,使其处于蓄电池组供电的逆变工作状态,用万用表检测补水蓄电池的端电压,达到12 V左右说明电池还能用。若这种电池在经过充电或激活充电后端电压仍达不到12 V,即为失效电池,应更换。
3 结束语
玉林师范学院的新校区,由于距玉林市区较远,一直用农村电网供电,电压不稳,波动大,电源质量很差,还经常停电,而学校校园大型局域网中央机房就设在新校区。由于选择应用质量好、可靠性高的UPS系统,平常又很注意维护保养,并采用快速检测的方法,使系统时常保持很好的工作状态,蓄电池使用寿命普遍超过设计寿命,减少蓄电池消耗量,既节省了学校开支,又实现节能减排,符合国家可持续发展战略要求。系统备份时间普遍超过4小时,所以校园网机房设备没有出现过数据丢失和设备损坏情况,保证了学院基于网络的教学、管理工作的正常开展。
参考文献
[1]周志敏,等.UPS实用技术(应用与维护)[M].北京:人民邮电出版社,2003
[2]徐国家.UPS电源维修手册[M].北京:电子工业出版社,2008
[3]张春严,等.UPS蓄电池组的选型、计算、使用与维护[J].氯碱工业,2008(4):4-6