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[摘 要]UPS电源几乎可以毫无断点的继续向原有负载供电，保证设备正常稳定运行。本文主要是从UPS电源的工作原理出发，探讨其使用管理方法及维护策略。
[关键词]UPS电源 管理 维护
中图分类号：S222 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）29-0147-01
如今，随着信息化、自动化等技术的迅猛发展，计算机在各种场合得到了广泛应用，对控制系统供电的质量也提出了越来越严格的要求。在此情况下，UPS电源的出现满足了计算机等设备对电源质量要求比较高的需要，可以保证计算机等设备不丢失信息和数据，保证它们的安全，从而保证了重要设备的正常稳定运行。UPS系统在广播发射台变电站中主要用于电站自动化系统、信号电源、电气保护和电器变送器等。
1、UPS电源的工作原理
1.1 UPS电源的组成及工作原理
UPS电源系统包括整流器、变换器、储能电池和开关控制四部分。在此系统中，整流器完成稳压功能。它采用可控硅或高频开关整流器，可根据外电变化自动控制输出幅度。外电变化时，整流电压的输出幅度能维持一个基本稳定的状态，不会大幅度上下波动。变换器变换频率主要取决于其振荡频率。整流器在工作状态下会干扰瞬时脉冲，电压经整流后并不能使这种脉冲干扰彻底消除。储能电池储存直流电能，就相当于为整流器连接了一个大容量电容器，使得电容两侧电压无法突变。这其实运用了电容器对脉冲的平滑特性规避了脉冲干扰，对蓄电池进行了净化。开关控制主要用于完成UPS电源系统的日常操作与维护。当外电正常时，给负载供电，同时给储能电池充电；当外电中断时，UPS电源开始工作，由储能电池给负载供电；当负载严重过载时，由外电经整流直接给负载供电。
1.2 UPS电源的分类
根据其工作方式的不同可分为后备式、在线式和在线互动式三大类。后备式UPS电源工作原理：它相当于一台稳压器。当外电正常时，外电通过交流旁路通道直接送至负载。此时，UPS电源上的逆变器不工作，只有在外电中断，才由蓄电池将储存的直流电经逆变器变为交流电后向负载供电。由于没有降噪和降低干扰的措施，这种UPS供给的电源输出电压不稳定，因而最好不要用于精密负载及电网较差的地区。它的特点是结构简单、成本较低、转换时间较长。在线式UPS电源工作原理：当外电正常时，它首先将交流电变为直流电，然后进行脉宽调制、滤波，再将直流电重新变成交流电向负载供电，并同时给蓄电池充电。一旦外电中断，立即改为蓄电池经逆变器对负载供电，从而保证了负载的正常工作。因此，在线式UPS输出的是与外电完全隔离的纯净的正弦波电源，大幅度的改善了供电质。
在线互动式UPS电源工作原理：它是一种介于后备式和在线式工作方式之间的UPS电源。当外电在规定电压范围内时，不做调节直接输出至用电设备，如同一台后备式UPS电源；当外电高于或低于正常范围时，启动升压或降压功能，但不使用蓄电池供电，直到外电过低、过高而不可调节或外电停电时，才使用蓄电池供电。这种UPS电源转换时间非常短，交流输出电压稳定性好。但由于其稳频特性不理想的缺陷，因而不宜作为长延时的UPS电源使用。
2、UPS电源的使用管理
2.1 周期性检查
UPS电源在正常的使用过程中，不仅需要按照既定的日期对各个部件进行检查，还需要检测UPS电池组以及各个电池组的内部电阻。当在日常检查或周期性检查的过程中，其某个电池单元的内阻大于0.08Ω或其端电压差大于0.4V时，必须对电池组进行检查，从而判断电池组是否工作异常。工作异常的电池单元可以单独外置充电器进行充电。在充电过程中，有效控制时间在10～12h之内，观察充电过程中电压的变化。在电池内阻和电池电压充电发生不均衡的现象时，需要观察UPS、电池内部的回路，对UPS电池回路中不能满足要求的部分进行及时纠正，如果不采用脱机均衡的充电方法对不平衡电池进行单元充电，将会引起极为严重的后果。
2.2 第一次充电
对于UPS电池组而言，最开始充电需要保证充电时间在12h以上，UPS电源如果长时间不使用，闲置之前需要充满电，否则会导致电池的功能下降，对UPS电源造成损伤。
2.3 避免放电过度
电池的寿命往往与放电的次数存在一定的关系。在UPS电源使用的过程中，很多工作人员由于在使用的过程中经验不足，往往会出现过度放电的现象。由于UPS在过度放电的过程中电池会受到影响，所以，尽量减少深度放电的次数。此外，UPS电源在电池组供电的过程中往往会发出警报，其警报时间大约会持续4～5s，根据警报的声音和警报的时间可以判定电源是否能正常供电，从而可以判断电池组是否进入深度放电阶段。
2.4 保持室内温度
对于电池而言，电池的功能往往与其所在的环境有非常大的关系，因此，机房环境往往是直接决定UPS电源工作性能的关键。根据相应的要求，UPS电源的最佳温度为25℃，其温度最高不超过40℃，最低不低于0℃。这是因为蓄电池的输出能力往往会因为受到温度的影响而降低。此外，当温度过高时，逆变器由于自身的原因，会自动终止运作。在UPS电源中，当环境温度超过44℃时，逆变器会停止运行，进而对远端机房设备造成一定的影响。
2.5 选择合适的充电方式
目前，在进行UPS电源充电的过程中，恒压截止充电回路被大多数的充电系统所采用，因为UPS电源作为一个相对敏感的系统，对充电电压、电流的大小相当敏感。当充电电压过高或过低时，都会导致电池组的过量充电或充电不足。而充放电时如果电流值过大，则易导致电池极板的变形和电池性能的下降。此外，在实际充電的过程中，必须采用合适的充电器，不要购买低价劣质的充电器产品，购买的充电器最好同时具有恒流、恒压功能，从而最大程度地延长UPS电源的使用寿命；电池膨胀也会对电池寿命造成较大的影响，甚至会导致电池爆炸，这会对人们的生命财产安全造成较大的威胁。
3、UPS电源的维护
3.1 周期性维护
通过上文的分析可以得出：UPS电源的工作质量和寿命直接受到UPS电源系统的使用环境影响，因此检测或检查UPS电源周围的环境（在UPS电源工作过程中）是很有必要的。当UPS电源周围的环境变化非常大时，UPS的正常工作可能直接受到适度和温度状态（过低或者过高）的影响。与此同时，为了将UPS电池组的使用寿命延长，电池组必须得到定期的保养和维护。
3.2 其它注意要点
UPS电源开启与关闭的频次一定不要过高：若UPS电源被关闭以后，想要再一次开启UPS电源的话，等待需要的最少的时间间隔为6s。如果不采取这样的方式，UPS电源可能将出现既没有逆变输出，也没有电力供电输出的状态，即UPS电源会出现“启动失败”的现象；严禁使用的过程中出现超负载情况：一般情况而言，最好控制低于满载的80%为UPS电源的最大启动负载。若出现超负载情况，逆变管将在逆变过程中被击穿。应该最好取30%-60%额定输出功率为UPS电源的负载范围；电池在放电的过程中的规则：一般情况而言，电池在放电的过程中，UPS会有相关的保护措施，然而，电池的电压值能够在电池保护关机以后得到一定的修复。这个时候不要进行重新开机操作，不然电池将过放电。重新充电后才可以正常地使用UPS电池。
参考文献
[1] 何云鹏.化工厂DCS系统UPS电源优化改造[J].电工技术，2018（02）：61+64.
[2] 张新来，艾飞.110kV智能变电站直流电源系统配置优化研究[J].河北电力技术，2017，36（06）：25-28.
[关键词]UPS电源 管理 维护
中图分类号：S222 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）29-0147-01
如今，随着信息化、自动化等技术的迅猛发展，计算机在各种场合得到了广泛应用，对控制系统供电的质量也提出了越来越严格的要求。在此情况下，UPS电源的出现满足了计算机等设备对电源质量要求比较高的需要，可以保证计算机等设备不丢失信息和数据，保证它们的安全，从而保证了重要设备的正常稳定运行。UPS系统在广播发射台变电站中主要用于电站自动化系统、信号电源、电气保护和电器变送器等。
1、UPS电源的工作原理
1.1 UPS电源的组成及工作原理
UPS电源系统包括整流器、变换器、储能电池和开关控制四部分。在此系统中，整流器完成稳压功能。它采用可控硅或高频开关整流器，可根据外电变化自动控制输出幅度。外电变化时，整流电压的输出幅度能维持一个基本稳定的状态，不会大幅度上下波动。变换器变换频率主要取决于其振荡频率。整流器在工作状态下会干扰瞬时脉冲，电压经整流后并不能使这种脉冲干扰彻底消除。储能电池储存直流电能，就相当于为整流器连接了一个大容量电容器，使得电容两侧电压无法突变。这其实运用了电容器对脉冲的平滑特性规避了脉冲干扰，对蓄电池进行了净化。开关控制主要用于完成UPS电源系统的日常操作与维护。当外电正常时，给负载供电，同时给储能电池充电；当外电中断时，UPS电源开始工作，由储能电池给负载供电；当负载严重过载时，由外电经整流直接给负载供电。
1.2 UPS电源的分类
根据其工作方式的不同可分为后备式、在线式和在线互动式三大类。后备式UPS电源工作原理：它相当于一台稳压器。当外电正常时，外电通过交流旁路通道直接送至负载。此时，UPS电源上的逆变器不工作，只有在外电中断，才由蓄电池将储存的直流电经逆变器变为交流电后向负载供电。由于没有降噪和降低干扰的措施，这种UPS供给的电源输出电压不稳定，因而最好不要用于精密负载及电网较差的地区。它的特点是结构简单、成本较低、转换时间较长。在线式UPS电源工作原理：当外电正常时，它首先将交流电变为直流电，然后进行脉宽调制、滤波，再将直流电重新变成交流电向负载供电，并同时给蓄电池充电。一旦外电中断，立即改为蓄电池经逆变器对负载供电，从而保证了负载的正常工作。因此，在线式UPS输出的是与外电完全隔离的纯净的正弦波电源，大幅度的改善了供电质。
在线互动式UPS电源工作原理：它是一种介于后备式和在线式工作方式之间的UPS电源。当外电在规定电压范围内时，不做调节直接输出至用电设备，如同一台后备式UPS电源；当外电高于或低于正常范围时，启动升压或降压功能，但不使用蓄电池供电，直到外电过低、过高而不可调节或外电停电时，才使用蓄电池供电。这种UPS电源转换时间非常短，交流输出电压稳定性好。但由于其稳频特性不理想的缺陷，因而不宜作为长延时的UPS电源使用。
2、UPS电源的使用管理
2.1 周期性检查
UPS电源在正常的使用过程中，不仅需要按照既定的日期对各个部件进行检查，还需要检测UPS电池组以及各个电池组的内部电阻。当在日常检查或周期性检查的过程中，其某个电池单元的内阻大于0.08Ω或其端电压差大于0.4V时，必须对电池组进行检查，从而判断电池组是否工作异常。工作异常的电池单元可以单独外置充电器进行充电。在充电过程中，有效控制时间在10～12h之内，观察充电过程中电压的变化。在电池内阻和电池电压充电发生不均衡的现象时，需要观察UPS、电池内部的回路，对UPS电池回路中不能满足要求的部分进行及时纠正，如果不采用脱机均衡的充电方法对不平衡电池进行单元充电，将会引起极为严重的后果。
2.2 第一次充电
对于UPS电池组而言，最开始充电需要保证充电时间在12h以上，UPS电源如果长时间不使用，闲置之前需要充满电，否则会导致电池的功能下降，对UPS电源造成损伤。
2.3 避免放电过度
电池的寿命往往与放电的次数存在一定的关系。在UPS电源使用的过程中，很多工作人员由于在使用的过程中经验不足，往往会出现过度放电的现象。由于UPS在过度放电的过程中电池会受到影响，所以，尽量减少深度放电的次数。此外，UPS电源在电池组供电的过程中往往会发出警报，其警报时间大约会持续4～5s，根据警报的声音和警报的时间可以判定电源是否能正常供电，从而可以判断电池组是否进入深度放电阶段。
2.4 保持室内温度
对于电池而言，电池的功能往往与其所在的环境有非常大的关系，因此，机房环境往往是直接决定UPS电源工作性能的关键。根据相应的要求，UPS电源的最佳温度为25℃，其温度最高不超过40℃，最低不低于0℃。这是因为蓄电池的输出能力往往会因为受到温度的影响而降低。此外，当温度过高时，逆变器由于自身的原因，会自动终止运作。在UPS电源中，当环境温度超过44℃时，逆变器会停止运行，进而对远端机房设备造成一定的影响。
2.5 选择合适的充电方式
目前，在进行UPS电源充电的过程中，恒压截止充电回路被大多数的充电系统所采用，因为UPS电源作为一个相对敏感的系统，对充电电压、电流的大小相当敏感。当充电电压过高或过低时，都会导致电池组的过量充电或充电不足。而充放电时如果电流值过大，则易导致电池极板的变形和电池性能的下降。此外，在实际充電的过程中，必须采用合适的充电器，不要购买低价劣质的充电器产品，购买的充电器最好同时具有恒流、恒压功能，从而最大程度地延长UPS电源的使用寿命；电池膨胀也会对电池寿命造成较大的影响，甚至会导致电池爆炸，这会对人们的生命财产安全造成较大的威胁。
3、UPS电源的维护
3.1 周期性维护
通过上文的分析可以得出：UPS电源的工作质量和寿命直接受到UPS电源系统的使用环境影响，因此检测或检查UPS电源周围的环境（在UPS电源工作过程中）是很有必要的。当UPS电源周围的环境变化非常大时，UPS的正常工作可能直接受到适度和温度状态（过低或者过高）的影响。与此同时，为了将UPS电池组的使用寿命延长，电池组必须得到定期的保养和维护。
3.2 其它注意要点
UPS电源开启与关闭的频次一定不要过高：若UPS电源被关闭以后，想要再一次开启UPS电源的话，等待需要的最少的时间间隔为6s。如果不采取这样的方式，UPS电源可能将出现既没有逆变输出，也没有电力供电输出的状态，即UPS电源会出现“启动失败”的现象；严禁使用的过程中出现超负载情况：一般情况而言，最好控制低于满载的80%为UPS电源的最大启动负载。若出现超负载情况，逆变管将在逆变过程中被击穿。应该最好取30%-60%额定输出功率为UPS电源的负载范围；电池在放电的过程中的规则：一般情况而言，电池在放电的过程中，UPS会有相关的保护措施，然而，电池的电压值能够在电池保护关机以后得到一定的修复。这个时候不要进行重新开机操作，不然电池将过放电。重新充电后才可以正常地使用UPS电池。
参考文献
[1] 何云鹏.化工厂DCS系统UPS电源优化改造[J].电工技术，2018（02）：61+64.
[2] 张新来，艾飞.110kV智能变电站直流电源系统配置优化研究[J].河北电力技术，2017，36（06）：25-28.