畢鷺建

摘 要：近些年來，隨著我國經(jīng)濟和科技的發(fā)展，人們對于電力的應(yīng)用程度越來越廣泛，同時對于電力的應(yīng)用要求也越來越高。UPS不間斷電源是一種能夠確保用電質(zhì)量的現(xiàn)代化用電設(shè)備，隨著近年人們對于用電質(zhì)量的關(guān)注，對于UPS不間斷電源的研究已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)代化電力企業(yè)研究的重點項目。本文主要針對UPS不間斷電源的原理進行分析以及對其維護方法進行了討論和研究。

關(guān)鍵詞：UPS不間斷電源；維護方法；原理分析

中圖分類號：TN86 文獻標(biāo)識碼：A

0.引言

隨著電力逐漸應(yīng)用到生產(chǎn)和生活當(dāng)中的各個領(lǐng)域，許多情況下需要保證用電設(shè)備能夠保持良好的持續(xù)供電，而要保證用電設(shè)備能夠持續(xù)供電，就要確保其在使用過程當(dāng)中能夠不斷電。例如在一些企業(yè)當(dāng)中對于生產(chǎn)需要設(shè)備不僅能夠確保不斷電，同時還要求這些設(shè)備的電壓、頻率能夠保持在穩(wěn)定的狀態(tài)中，從而確保生產(chǎn)工作不受影響。因此對于使用UPS不間斷電源的企業(yè)來說，要對這種設(shè)備有充分地了解，明確其原理，并且結(jié)合實際情況，對其進行維護。

1. UPS不間斷電源的類型分析

1.1 后備式UPS不間斷電源

這種UPS不間斷電源是如果外電能夠正常運行，那么在外電通過濾波以及抗浪涌無源濾波器處理之后會被輸送到負載中，并且其電池也可以積蓄電能。如果供電發(fā)生故障，設(shè)備無法繼續(xù)工作，那么后備式UPS的逆變器就會打開，之前積蓄在電池當(dāng)中的電壓會發(fā)生轉(zhuǎn)換，被逆向傳送回負載，然后作用于設(shè)備。在這個過程當(dāng)中，電壓的轉(zhuǎn)變會消耗一定的時間，這個時間主要是由逆變器和繼電器所決定的。這種UPS不間斷電源雖然價格較低，且結(jié)構(gòu)簡單，容易生產(chǎn)，但是由于其電壓轉(zhuǎn)換的時間較長，并且在轉(zhuǎn)換過程當(dāng)中有一定的損耗，因此輸出的供電質(zhì)量并不是很理想，不會應(yīng)用到一些比較重要的用電設(shè)備當(dāng)中。

1.2 在線式UPS不間斷電源

在線式主要包括有兩種，第一種是三端口的UPS不間斷電源，這類主要是通過類似于鐵磁諧振穩(wěn)壓變壓器的原理實現(xiàn)，其主要包括有3個繞組，分別為輸出、外電、雙向繞組。另外，三端口UPS不間斷電源的最主要的核心部分是雙向逆變器，即常見的整流逆變器，其主要作用是在供電正常時能夠發(fā)揮整流的作用，從而確保電力系統(tǒng)的負載正常，同時保證蓄電池能夠發(fā)揮其充電功能。當(dāng)供電發(fā)生異常停止供電時，設(shè)備的逆變功能啟動，存儲的直流電壓能夠在較短時間內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟妷骸?/p>

第二種是串聯(lián)型的在線式UPS不間斷電源，這種型號的不間斷電源在供電正常的情況下能夠?qū)⒈惠斎氲慕涣麟娡ㄟ^其自身的濾波設(shè)備將各種干擾因素進行處理，然后再通過整流濾波進行優(yōu)化，從而保證其逆變器與蓄電池能夠發(fā)揮其充電功能。其中逆變器主要將電壓和電頻以逆變器作為載體傳送到負載當(dāng)中，在供電出現(xiàn)異常無法供電時，逆變器啟動，電壓從直流電變?yōu)榻涣麟姡缓筝斔偷竭^載當(dāng)中，保持供電的質(zhì)量。

2. UPS不間斷電源的工作原理分析

2.1 在線式UPS不間斷電源的工作原理

在線式不間斷電源主要由多個電器元件組成，主要包括有逆變器、蓄電池、開關(guān)以及保護電路等，當(dāng)供電正常時，外界輸送進入的電壓以整流濾波電路作為載體將電壓輸送到逆變器當(dāng)中，然后逆變器配套的設(shè)備發(fā)揮功能和逆變器將SPWM波與正玄波實現(xiàn)轉(zhuǎn)換。與此同時，蓄電池與充電設(shè)備開始工作，將電壓進行存儲。這是在線式UPS不間斷電源的基本運行模式，外部供電輸送進入后主要是經(jīng)過逆變器開始為負載進行充電，逆變器則實現(xiàn)對于輸送電壓的監(jiān)控。

2.2 后備式UPS不間斷電源工作原理

后備式UPS不間斷電源同在線式的有一些不同之處，其中最主要的是，后備式UPS不間斷電源沒有整流濾波器，因此逆變器的電能獲取要遜色于在線式UPS不間斷電源，只能通過蓄電池獲得電能，且在供電正常時，逆變器處于未開啟狀態(tài)，電壓的輸出形態(tài)為方波。同時，在外部供電正常的情況下，輸出變壓器實現(xiàn)交流電壓的穩(wěn)定，不間斷電源旁路運行，轉(zhuǎn)換開關(guān)發(fā)生變化，供電由此進入，進入的電能經(jīng)過轉(zhuǎn)換開關(guān)和輸出變壓器進行鏈接，再實現(xiàn)負載的電能補給。而當(dāng)外部供電出現(xiàn)異常時，變壓器的接電通過繼電器的工作實現(xiàn)其穩(wěn)定性。

當(dāng)外部供電的電壓出現(xiàn)異常時，UPS不間斷電源開始工作保持后備運行狀態(tài)，用于監(jiān)控的電路感應(yīng)到電壓異常就會啟動逆變器，同時將轉(zhuǎn)換開關(guān)變?yōu)槟孀兤鞫?，蓄電池開始工作，為負載補充電能。對負載的輸電則由逆變器進行調(diào)整，以避免供電出現(xiàn)變動。后備式UPS不間斷電源與在線式UPS最大的不同點在于逆變器，如果外部供電正常，那么后備式UPS不間斷電源的逆變器就處于靜止?fàn)顟B(tài)，只有當(dāng)供電出現(xiàn)異常時，逆變器才會啟動。另外，繼電器在啟動以后需要進行轉(zhuǎn)換，這個時間一般是5ms左右。

3. UPS不間斷電源的維護方法分析

隨著近些年我國信息技術(shù)水平不斷進步，逐漸應(yīng)用到了電力系統(tǒng)當(dāng)中，因此許多電力系統(tǒng)的設(shè)備在發(fā)展當(dāng)中逐漸出現(xiàn)了智能化、自動化的發(fā)展趨勢，UPS不間斷電源的發(fā)展當(dāng)中體現(xiàn)了這一點。因此雖然對于UPS不間斷電源來說，雖然其在一定程度上實現(xiàn)了自動化，不需要像傳統(tǒng)的電源一樣進行煩瑣的維護工作，但是仍然有些需要注意的地方，通過對其進行一定的維護從而保證使用過程當(dāng)中的安全性，從而保證UPS不間斷電源的正常使用。

3.1 主機與蓄電池的維護

一般來說，UPS不間斷電源的主機對于運行環(huán)境并無過高的要求，在普通的室溫環(huán)境下即可實現(xiàn)正常運轉(zhuǎn)。但是，其運行需要清潔性，如果主機當(dāng)中有過多的灰塵，當(dāng)空氣中水汽較大的情況下，過多的灰塵會導(dǎo)致主機的運轉(zhuǎn)受到影響。而UPS不間斷電源的蓄電池對于溫度則有一定要求，一般其最適宜的工作溫度為25℃。因此需要對與灰塵以及溫度需要進行一定的維護，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時，則需要對浮充電壓進行調(diào)整。蓄電池對于UPS不間斷電源具有非常重要的作用，可以說是實現(xiàn)其功能的核心，如果沒有蓄電池，那么UPS不間斷電源的根本功能特性就會喪失。由于其使用的蓄電池本身都屬于穩(wěn)定性較好的蓄電池，因此一般在UPS不間斷電源的實際應(yīng)用過程當(dāng)中是不需要對于蓄電池進行維護的，但是由于實際上各種因素對于蓄電池的影響并沒有變化，因此對于蓄電池進行一定的維護可以在一定程度上提高蓄電池的使用壽命。

3.2 操作維護

當(dāng)外部供電停止時，負載開始工作，這時候不要將UPS電源運行，要在負載徹底停止工作以后，UPS不間斷電源啟動時，再次開啟負載。這是由于負載本身有著沖擊電流與供電流，因此如果在負載沒有停止的狀態(tài)下開啟不間斷電源，就會導(dǎo)致其發(fā)生過載，從而影響到變換器，最終導(dǎo)致不間斷電源無法正常工作，對生產(chǎn)以及生活都會造成嚴重的影響。

結(jié)語

UPS不間斷電源在我國用電需求日益增加的情況下有著非常重要的地位和作用，尤其是在一些比較重要的、需要保證其供電質(zhì)量的用電設(shè)備的使用當(dāng)中，UPS不間斷電源更是發(fā)揮著重要的作用。本文主要對UPS不間斷電源的類型以及運轉(zhuǎn)原理進行了分析研究，并且就其維護方法做了闡述。在UPS不間斷電源的使用過程當(dāng)中，要不斷結(jié)合實踐總結(jié)經(jīng)驗，從而保證供電質(zhì)量，確保生產(chǎn)的正常運行。

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