UPS不间断电源分析和维护方法

毕鹭建

摘 要：近些年来，随着我国经济和科技的发展，人们对于电力的应用程度越来越广泛，同时对于电力的应用要求也越来越高。UPS不间断电源是一种能够确保用电质量的现代化用电设备，随着近年人们对于用电质量的关注，对于UPS不间断电源的研究已经逐渐成为现代化电力企业研究的重点项目。本文主要针对UPS不间断电源的原理进行分析以及对其维护方法进行了讨论和研究。

关键词：UPS不间断电源；维护方法；原理分析

中图分类号：TN86 文献标识码：A

0.引言

随着电力逐渐应用到生产和生活当中的各个领域，许多情况下需要保证用电设备能够保持良好的持续供电，而要保证用电设备能够持续供电，就要确保其在使用过程当中能够不断电。例如在一些企业当中对于生产需要设备不仅能够确保不断电，同时还要求这些设备的电压、频率能够保持在稳定的状态中，从而确保生产工作不受影响。因此对于使用UPS不间断电源的企业来说，要对这种设备有充分地了解，明确其原理，并且结合实际情况，对其进行维护。

1. UPS不间断电源的类型分析

1.1 后备式UPS不间断电源

这种UPS不间断电源是如果外电能够正常运行，那么在外电通过滤波以及抗浪涌无源滤波器处理之后会被输送到负载中，并且其电池也可以积蓄电能。如果供电发生故障，设备无法继续工作，那么后备式UPS的逆变器就会打开，之前积蓄在电池当中的电压会发生转换，被逆向传送回负载，然后作用于设备。在这个过程当中，电压的转变会消耗一定的时间，这个时间主要是由逆变器和继电器所决定的。这种UPS不间断电源虽然价格较低，且结构简单，容易生产，但是由于其电压转换的时间较长，并且在转换过程当中有一定的损耗，因此输出的供电质量并不是很理想，不会应用到一些比较重要的用电设备当中。

1.2 在线式UPS不间断电源

在线式主要包括有两种，第一种是三端口的UPS不间断电源，这类主要是通过类似于铁磁谐振稳压变压器的原理实现，其主要包括有3个绕组，分别为输出、外电、双向绕组。另外，三端口UPS不间断电源的最主要的核心部分是双向逆变器，即常见的整流逆变器，其主要作用是在供电正常时能够发挥整流的作用，从而确保电力系统的负载正常，同时保证蓄电池能够发挥其充电功能。当供电发生异常停止供电时，设备的逆变功能启动，存储的直流电压能够在较短时间内转变为交流电压。

第二种是串联型的在线式UPS不间断电源，这种型号的不间断电源在供电正常的情况下能够将被输入的交流电通过其自身的滤波设备将各种干扰因素进行处理，然后再通过整流滤波进行优化，从而保证其逆变器与蓄电池能够发挥其充电功能。其中逆变器主要将电压和电频以逆变器作为载体传送到负载当中，在供电出现异常无法供电时，逆变器启动，电压从直流电变为交流电，然后输送到过载当中，保持供电的质量。

2. UPS不间断电源的工作原理分析

2.1 在线式UPS不间断电源的工作原理

在线式不间断电源主要由多个电器元件组成，主要包括有逆变器、蓄电池、开关以及保护电路等，当供电正常时，外界输送进入的电压以整流滤波电路作为载体将电压输送到逆变器当中，然后逆变器配套的设备发挥功能和逆变器将SPWM波与正玄波实现转换。与此同时，蓄电池与充电设备开始工作，将电压进行存储。这是在线式UPS不间断电源的基本运行模式，外部供电输送进入后主要是经过逆变器开始为负载进行充电，逆变器则实现对于输送电压的监控。

2.2 后备式UPS不间断电源工作原理

后备式UPS不间断电源同在线式的有一些不同之处，其中最主要的是，后备式UPS不间断电源没有整流滤波器，因此逆变器的电能获取要逊色于在线式UPS不间断电源，只能通过蓄电池获得电能，且在供电正常时，逆变器处于未开启状态，电压的输出形态为方波。同时，在外部供电正常的情况下，输出变压器实现交流电压的稳定，不间断电源旁路运行，转换开关发生变化，供电由此进入，进入的电能经过转换开关和输出变压器进行链接，再实现负载的电能补给。而当外部供电出现异常时，变压器的接电通过继电器的工作实现其稳定性。

当外部供电的电压出现异常时，UPS不间断电源开始工作保持后备运行状态，用于监控的电路感应到电压异常就会启动逆变器，同时将转换开关变为逆变器端，蓄电池开始工作，为负载补充电能。对负载的输电则由逆变器进行调整，以避免供电出现变动。后备式UPS不间断电源与在线式UPS最大的不同点在于逆变器，如果外部供电正常，那么后备式UPS不间断电源的逆变器就处于静止状态，只有当供电出现异常时，逆变器才会启动。另外，继电器在启动以后需要进行转换，这个时间一般是5ms左右。

3. UPS不间断电源的维护方法分析

随着近些年我国信息技术水平不断进步，逐渐应用到了电力系统当中，因此许多电力系统的设备在发展当中逐渐出现了智能化、自动化的发展趋势，UPS不间断电源的发展当中体现了这一点。因此虽然对于UPS不间断电源来说，虽然其在一定程度上实现了自动化，不需要像传统的电源一样进行烦琐的维护工作，但是仍然有些需要注意的地方，通过对其进行一定的维护从而保证使用过程当中的安全性，从而保证UPS不间断电源的正常使用。

3.1 主机与蓄电池的维护

一般来说，UPS不间断电源的主机对于运行环境并无过高的要求，在普通的室温环境下即可实现正常运转。但是，其运行需要清洁性，如果主机当中有过多的灰尘，当空气中水汽较大的情况下，过多的灰尘会导致主机的运转受到影响。而UPS不间断电源的蓄电池对于温度则有一定要求，一般其最适宜的工作温度为25℃。因此需要对与灰尘以及温度需要进行一定的维护，当环境温度发生变化时，则需要对浮充电压进行调整。蓄电池对于UPS不间断电源具有非常重要的作用，可以说是实现其功能的核心，如果没有蓄电池，那么UPS不间断电源的根本功能特性就会丧失。由于其使用的蓄电池本身都属于稳定性较好的蓄电池，因此一般在UPS不间断电源的实际应用过程当中是不需要对于蓄电池进行维护的，但是由于实际上各种因素对于蓄电池的影响并没有变化，因此对于蓄电池进行一定的维护可以在一定程度上提高蓄电池的使用寿命。

3.2 操作维护

当外部供电停止时，负载开始工作，这时候不要将UPS电源运行，要在负载彻底停止工作以后，UPS不间断电源启动时，再次开启负载。这是由于负载本身有着冲击电流与供电流，因此如果在负载没有停止的状态下开启不间断电源，就会导致其发生过载，从而影响到变换器，最终导致不间断电源无法正常工作，对生产以及生活都会造成严重的影响。

结语

UPS不间断电源在我国用电需求日益增加的情况下有着非常重要的地位和作用，尤其是在一些比较重要的、需要保证其供电质量的用电设备的使用当中，UPS不间断电源更是发挥着重要的作用。本文主要对UPS不间断电源的类型以及运转原理进行了分析研究，并且就其维护方法做了阐述。在UPS不间断电源的使用过程当中，要不断结合实践总结经验，从而保证供电质量，确保生产的正常运行。

参考文献

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