弱电机房工程中UPS不间断电源及蓄电池的维保方案

一、UPS维护的一般要求

定期进行UPS各项功能测试。

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。

UPS主机现场应放置操作指南，指导现场操作。

定期检查UPS各主要模块和风扇电机的运行温度有无异常。

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。

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

1.观察UPS内部可目测的元器件的物理外观

2.检查告警指示及显示功能

3.检查记录UPS的输入输出电压、电流及负载百分比

4.清洁设备，根据现场环境实际情况安排散热风口、风扇及滤网的清洁

5.汇总分析设备运行数据

6.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

7.测试中性线电流

8.检查UPS各主要模块和风扇电机的运行温度

9.记录UPS控制面板中的各项运行参数，特别是电池自检参数

10.蓄电池组核对性容量试验

11.检查输出波形是否正常

12.UPS各项功能测试，检查逆变器、整流器等启停、电池管理功能

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

检查UPS接地，必要时可在UPS的输出端零地间并一个1-3KΩ电阻；

将UPS地与负载地接到同一个点上；

重新启动负载设备。

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