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摘 要：UPS（Uninterruptible Power Supply）系统即不间断电源系统。它是一种含有储能装置、以逆变器为主要元件、稳压稳频输出的电源保护设备。UPS不间断电源在运行过程中会发生故障，导致UPS不能正常运行，UPS的市电的输入、逆变输出、指示灯、蜂鸣器等运行情况可能发生了变化。通过对UPS的常见故障诊断，做出故障处理和检修方法。
关键词：常见故障UPS电源系统分析处理
1 UPS电源系统的组成
UPS电源系统由五部分组成：主路、旁路、电池等电源输入电路，进行AC/DC变换的整流器（REC），进行DC/AC变换的逆变器（INV），逆变和旁路输出切换电路以及蓄能电池。其系统的稳压功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高频开关整流器，本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能，从而当外电发生变化时（该变化应满足系统要求），输出幅度基本不变的整流电压。净化功能由储能电池来完成，由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除，整流后的电压仍存在干扰脉冲。储能电池除可存储直流直能的功能外，对整流器来说就象接了一只大容器电容器，其等效电容量的大小，与储能电池容量大小成正比。由于电容两端的电压是不能突变的，即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰，起到了净化功能，也称对干扰的屏蔽。频率的稳定则由变换器来完成，频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度。为方便UPS电源系统的日常操作与维护，设计了系统工作开关，主机自检 故障后的自动旁路开关，检修旁路开关等开关控制。在电网电压工作正常时，给负载供电且同时给储能电池充电；当突发停电时，UPS电源开始工作，由储能电池供给负载所需电源，维持正常的生产；当由于生产需要，负载严重过载时，由电网电压经整流直接给负载供电。
2 UPS常见故障
1）在没有加负载的情况下，市电被通入，逆变没有产生，机器和蜂鸣器都运行。
检验分析和处理：第一步先看交流保险、蓄电池保险是否正常，如果正常，就开始检查蓄电池电压，如果其电压为48V，那么就没有坏，得出结果控制方面可能存在问题。在这里我们主要应用后背式的UPS，如果没有向UPS输电，UPS的输出电压为220V，并且其蜂鸣器也会常鸣报警。此故障表明了，蓄电池向控制电路输入的工作电压，且控制电路处于停滞状态。检查三端稳压块“7812”，发现这是因为其被破损造成的，如果换上一个新的三端稳压块，再向其输入时电压，开机就会顺利运行，断电后逆变电压也正常。
2）输入正常的市电，带正常的负载，后备工作的时间严重不够。
检验分析和处理：根据产生的问题看，电池电压不高，充电不足；逆变控制回路不能正常运行；可能长时间工作，有的电池已经遭到破损；充电器的回路也出现了毛病；输出接插可能因为进水，长时间布擦拭，发生漏电。排查方法：擦拭一下输出接插件，保证期干净，保证不漏电；如果UPS长时间充电，还是没有排除开机毛病；检测一下电池组电压，如果是48V，则没有毛病；如果充电回路也没有出问题，就再看一下逆变控制回路，如果同样正常输出，我们不妨再检测一下电池的电性能，这时会发现电性能变差了。处理方法为减小电池内阻，采取更换电池等有效方法。
3）如果市电正常，骤然停电，UPS处于逆变时，蜂鸣器就会一直鸣叫，UPS就没有输出。
当市电输入时，UPS正常运行。当突然停电时，UPS逆变，此时发现其处于逆变时间不长，证明了UPS的整流是正常的，其逆变和切换部分也没有任何问题，分析发现时蓄电池
的容量太小导致这种问题产生。我们用电流表测试一下蓄电池电压，结果为20V，此电压没有高于放电结束的最小值。如果没有加负载，向其输入市电，开关打开后发现只有绿色指示灯发亮。将蓄电池与主机之间的处于开路时，用电压表测得连线两端电压为0V，充电电路处于停滞状态。充电电路处于电量不足的状态，使得电压逆变时间变短，这是因为长时间没有充电，蓄电池长期“饥饿”所致。UPS的充电电路可以通过一个线性调节器输出一个可调整的电压，通过电压输出引脚输出小电流为电池浮充电。如果测出输出端电压为33V，则输出电压正常，测得线性调节器对地电压为0V，检查线性调节器外围元器件没坏，说明线性调节器已经损坏。更换一个新的线性调节器，充电电压恢复正常，UPS开始正常工作。
4）UPS不管有电还是无电，其都没有输出市电也没有逆变器输出，红灯点亮，蜂鸣器一直鸣叫。
检验分析和处理：发生这种现象可能输出过电流，也可能电池两端电压不高。检验不是输出过电流而是蓄电池电压不高，可以从以下着手：测试蓄电池的电压、电阻分压器的电
压、电压比较器的电压、脉宽调制组件电压，如果发现测得结果与正常值相符，则证明以上分析。另一方面可从结果来看，如果逆变器工作指示灯不闪烁，蜂鸣器却是一直在鸣叫，同样证明上述结论。此外，逆变器被迫停止，这是因为零电平造成的，而测得蓄电池电压为5V，说明其处于空载状态，据此可以判断，蓄电池或者其充电电路存在问题，接下来可以给UPS输入220V电压，将蓄电池的连线拿掉，用电压表测得连线电缆电压为27V，说明UPS没有故障。得出结论：如果电池的放电太多或者蓄电池长期处于断路状态，那么蓄电池内部的大量的化学物质硫酸铅就会被吸到电池的阴极来，使得阴极板硫化。极板硫化是大部分蓄电池损坏的直接原因，极板硫化会导致蓄电池生成白色的较硬的硫化物结晶体，该结晶体导电性性能不好，再加上不易被溶解性，这些都大大的降低了电解液的导电性能，同时两极间的电阻被加大，如此恶性循环，蓄电池内的化学反应都无法正常进行，最终电池的活性物质越来越少。越来越多的硫酸盐富集在蓄电池的阴极板上，从而电池的内阻不断变大，而电阻越大蓄电池的性能越差。因而，如果能够有效地避免了极板的硫化就可以使蓄电池的使用时间变长。如果第一次使用蓄电池采用限流充电且严格参照说明要求，那么蓄电池的使用寿命将大大的加长。具体充电方法为在UPS的电路输出电压为27V时候，只对一个的充满电的蓄电池继续充电，充一刻钟后，测得蓄电池的电压为10.5V，在没有往蓄电池加负载的情况下，测得电压在14V至15V之间，说明电池的电已经充满。
3 UPS运行中的故障诊断方法
根据UPS实际运行情况，如果出现市电输入、逆变输出、指示灯、蜂鸣器等异常情况，应及时诊断有无故障以及故障出现的性质，故障位置，以及危害程度，造成后果影响波及范围。UPS出毛病种类有新的UPS不能运行，UPS运行了一段时间后，UPS又坏了，电池过期了，UPS不能运行。检查方法为：看UPS的电池插头连接正常与否，有没有出现电池低电压的情况，有没有出现电池容量变低的现象。分析判断故障时注意采用新技术，考虑经济效益和安全效益，不盲目检查，做好实际维护工作。
4 结 论
UPS作为一种能够提供持续、稳定、不间断电源供应的重要外部设备。正朝着高频化、网络化、自动化、数字化和大容量单机冗余化的方向发展，因此对UPS故障诊断的研究日益迫切。本文对其运行时的常见问题进行阐述，并给出相应的处理意见，以供参考。
参考文献
[1]陈飞，高立峰.字化地震观测系统故障报警器的研制[J].地震地磁观测与研究，2003，24（6）：112-114.
[2]李建国，凌立刚，等.UPS远程监控系统的设计与实现[J].电气应用，2009，45（3）：91-93.
作者简介：杨涛；出生年月1979.1；性别：男；民族：汉；职称：工程師； 学历：研究生；研究方向：指挥自动化，建筑电气；供职单位：72506部队
关键词：常见故障UPS电源系统分析处理
1 UPS电源系统的组成
UPS电源系统由五部分组成：主路、旁路、电池等电源输入电路，进行AC/DC变换的整流器（REC），进行DC/AC变换的逆变器（INV），逆变和旁路输出切换电路以及蓄能电池。其系统的稳压功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高频开关整流器，本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能，从而当外电发生变化时（该变化应满足系统要求），输出幅度基本不变的整流电压。净化功能由储能电池来完成，由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除，整流后的电压仍存在干扰脉冲。储能电池除可存储直流直能的功能外，对整流器来说就象接了一只大容器电容器，其等效电容量的大小，与储能电池容量大小成正比。由于电容两端的电压是不能突变的，即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰，起到了净化功能，也称对干扰的屏蔽。频率的稳定则由变换器来完成，频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度。为方便UPS电源系统的日常操作与维护，设计了系统工作开关，主机自检 故障后的自动旁路开关，检修旁路开关等开关控制。在电网电压工作正常时，给负载供电且同时给储能电池充电；当突发停电时，UPS电源开始工作，由储能电池供给负载所需电源，维持正常的生产；当由于生产需要，负载严重过载时，由电网电压经整流直接给负载供电。
2 UPS常见故障
1）在没有加负载的情况下，市电被通入，逆变没有产生，机器和蜂鸣器都运行。
检验分析和处理：第一步先看交流保险、蓄电池保险是否正常，如果正常，就开始检查蓄电池电压，如果其电压为48V，那么就没有坏，得出结果控制方面可能存在问题。在这里我们主要应用后背式的UPS，如果没有向UPS输电，UPS的输出电压为220V，并且其蜂鸣器也会常鸣报警。此故障表明了，蓄电池向控制电路输入的工作电压，且控制电路处于停滞状态。检查三端稳压块“7812”，发现这是因为其被破损造成的，如果换上一个新的三端稳压块，再向其输入时电压，开机就会顺利运行，断电后逆变电压也正常。
2）输入正常的市电，带正常的负载，后备工作的时间严重不够。
检验分析和处理：根据产生的问题看，电池电压不高，充电不足；逆变控制回路不能正常运行；可能长时间工作，有的电池已经遭到破损；充电器的回路也出现了毛病；输出接插可能因为进水，长时间布擦拭，发生漏电。排查方法：擦拭一下输出接插件，保证期干净，保证不漏电；如果UPS长时间充电，还是没有排除开机毛病；检测一下电池组电压，如果是48V，则没有毛病；如果充电回路也没有出问题，就再看一下逆变控制回路，如果同样正常输出，我们不妨再检测一下电池的电性能，这时会发现电性能变差了。处理方法为减小电池内阻，采取更换电池等有效方法。
3）如果市电正常，骤然停电，UPS处于逆变时，蜂鸣器就会一直鸣叫，UPS就没有输出。
当市电输入时，UPS正常运行。当突然停电时，UPS逆变，此时发现其处于逆变时间不长，证明了UPS的整流是正常的，其逆变和切换部分也没有任何问题，分析发现时蓄电池
的容量太小导致这种问题产生。我们用电流表测试一下蓄电池电压，结果为20V，此电压没有高于放电结束的最小值。如果没有加负载，向其输入市电，开关打开后发现只有绿色指示灯发亮。将蓄电池与主机之间的处于开路时，用电压表测得连线两端电压为0V，充电电路处于停滞状态。充电电路处于电量不足的状态，使得电压逆变时间变短，这是因为长时间没有充电，蓄电池长期“饥饿”所致。UPS的充电电路可以通过一个线性调节器输出一个可调整的电压，通过电压输出引脚输出小电流为电池浮充电。如果测出输出端电压为33V，则输出电压正常，测得线性调节器对地电压为0V，检查线性调节器外围元器件没坏，说明线性调节器已经损坏。更换一个新的线性调节器，充电电压恢复正常，UPS开始正常工作。
4）UPS不管有电还是无电，其都没有输出市电也没有逆变器输出，红灯点亮，蜂鸣器一直鸣叫。
检验分析和处理：发生这种现象可能输出过电流，也可能电池两端电压不高。检验不是输出过电流而是蓄电池电压不高，可以从以下着手：测试蓄电池的电压、电阻分压器的电
压、电压比较器的电压、脉宽调制组件电压，如果发现测得结果与正常值相符，则证明以上分析。另一方面可从结果来看，如果逆变器工作指示灯不闪烁，蜂鸣器却是一直在鸣叫，同样证明上述结论。此外，逆变器被迫停止，这是因为零电平造成的，而测得蓄电池电压为5V，说明其处于空载状态，据此可以判断，蓄电池或者其充电电路存在问题，接下来可以给UPS输入220V电压，将蓄电池的连线拿掉，用电压表测得连线电缆电压为27V，说明UPS没有故障。得出结论：如果电池的放电太多或者蓄电池长期处于断路状态，那么蓄电池内部的大量的化学物质硫酸铅就会被吸到电池的阴极来，使得阴极板硫化。极板硫化是大部分蓄电池损坏的直接原因，极板硫化会导致蓄电池生成白色的较硬的硫化物结晶体，该结晶体导电性性能不好，再加上不易被溶解性，这些都大大的降低了电解液的导电性能，同时两极间的电阻被加大，如此恶性循环，蓄电池内的化学反应都无法正常进行，最终电池的活性物质越来越少。越来越多的硫酸盐富集在蓄电池的阴极板上，从而电池的内阻不断变大，而电阻越大蓄电池的性能越差。因而，如果能够有效地避免了极板的硫化就可以使蓄电池的使用时间变长。如果第一次使用蓄电池采用限流充电且严格参照说明要求，那么蓄电池的使用寿命将大大的加长。具体充电方法为在UPS的电路输出电压为27V时候，只对一个的充满电的蓄电池继续充电，充一刻钟后，测得蓄电池的电压为10.5V，在没有往蓄电池加负载的情况下，测得电压在14V至15V之间，说明电池的电已经充满。
3 UPS运行中的故障诊断方法
根据UPS实际运行情况，如果出现市电输入、逆变输出、指示灯、蜂鸣器等异常情况，应及时诊断有无故障以及故障出现的性质，故障位置，以及危害程度，造成后果影响波及范围。UPS出毛病种类有新的UPS不能运行，UPS运行了一段时间后，UPS又坏了，电池过期了，UPS不能运行。检查方法为：看UPS的电池插头连接正常与否，有没有出现电池低电压的情况，有没有出现电池容量变低的现象。分析判断故障时注意采用新技术，考虑经济效益和安全效益，不盲目检查，做好实际维护工作。
4 结 论
UPS作为一种能够提供持续、稳定、不间断电源供应的重要外部设备。正朝着高频化、网络化、自动化、数字化和大容量单机冗余化的方向发展，因此对UPS故障诊断的研究日益迫切。本文对其运行时的常见问题进行阐述，并给出相应的处理意见，以供参考。
参考文献
[1]陈飞，高立峰.字化地震观测系统故障报警器的研制[J].地震地磁观测与研究，2003，24（6）：112-114.
[2]李建国，凌立刚，等.UPS远程监控系统的设计与实现[J].电气应用，2009，45（3）：91-93.
作者简介：杨涛；出生年月1979.1；性别：男；民族：汉；职称：工程師； 学历：研究生；研究方向：指挥自动化，建筑电气；供职单位：72506部队