UPS故障判断处理方法及维护保养

王秋彦，张亚宁

（91550部队，辽宁 大连 116023）

0 引 言

随着科技的迅速发展，精密仪器越来越多，对电网供电的质量要求也越来越高。电力系统运行过程中将不可避免地出现众多故障，如市电停电或市电不稳等，会对负载设备的运行带来极大影响，严重时导致设备损坏或数据丢失等。UPS系统不但具有持续供电的性能，而且还具备稳压、稳频、滤波以及抗干扰性能，确保市电经过UPS系统后供给负载的是持续、稳定且高质量的电力。对供电质量要求高的系统来说，UPS系统是必不可少的组成部分，其稳定运行决定了供电质量的可靠性。因此，在平时要加强对UPS系统的维护保养，及时准确地判断并处理故障，以确保UPS系统的稳定运行。

1 UPS故障判断及处理方法

UPS可持续不间断电源系统需不断监测自身状态及输入市电的质量，并根据需要在正常模式、旁路模式以及电池模式间切换。正常工作模式是整流器将市电整流后供给逆变器，由逆变器向关键负载供电，同时整流器提供电池的充电电流。旁路模式是关键负载通过一个隔离变压器由市电直接供电。电池模式下电池提供直流电源，维持逆变器的正常工作，继续支持关键负载。在日常使用过程中发现，UPS的故障现象一部分是由UPS主机本身的故障造成的，另一部分是由蓄电池、市电电网、安装环境以及操作方法等因素造成的。如果能及时找出这些因素，分析判断出故障原因，则可以更快速地为客户解决问题[1-4]。UPS的故障现象和原因及详细对策分析如下。

故障现象一是市电正常，但UPS工作在电池供电模式，蜂鸣器警告鸣叫。故障原因是连接UPS系统的市电电网线路节点接触不良，接插座有松动情况，导致市电交流电输入不正常，需认真排查馈电线路。

故障现象二是UPS安装完毕后闭合开关或电源开关会烧断保险或跳闸。故障原因为UPS的输入或者输出相序接错，更改相序即可。

故障现象三是UPS开机后输出端测试为220 V交流电，但UPS的工作模式为旁路供电。故障原因为UPS所接负载功率过大，超过其额定输出功率，对此应关闭不紧要的负载，减少负荷水平。如果是由于负载开机冲击引起，则UPS将暂时切换到旁路工作模式并自动恢复，这属正常现象。

故障现象四是UPS开机后无负载情况下输出正常，但负载一旦开启后UPS无输出。故障原因及处理方法如下，一是UPS负载超出合理水平，此时应当减小负载。二是线路出现故障，如输出回路有短路现象，通常是输出转接插座发生短路。三是没有按照大功率设备到小功率设备的开机顺序启动负载，对此应重新启动UPS。待UPS运行稳定后，按照大功率设备到小功率设备的开机顺序启动负载[5]。

故障现象五是UPS开机后工作正常，但经若干时间后UPS自动关机。在电池供电状态下，因电池放电终了而发生电池欠压保护，系统自动关机。此类现象属于正常现象，当市电恢复时，系统将自动开机并对电池充电。因为电池长期欠压会影响电池的使用寿命，所以在发生电池欠压保护后，若长时间内市电无法恢复正常，则应对蓄电池充足电后重新开机[6]。

故障现象六是UPS开机后工作一段时间蜂鸣器间歇性鸣叫。故障原因是市电电网的电压太低，使得UPS没有在正常供电模式工作，UPS蓄电池处于逆变状态，时间一长导致电池欠压，UPS启动电池欠压保护动作。对此应当检查并调整市电电网电压。

故障现象七是有市电时UPS输出正常，无市电时UPS没有输出。故障原因有以下几条，一是UPS系统电池组出现故障，损坏严重；二是充电系统出现故障，导致无法对蓄电池充电，电池电量下降过多，无法支撑负载；三是电池组接线端子之间未接好，接触不良；四是未闭合电池开关；五是发生严重超载之后未重新启动UPS，造成UPS一直处于旁路输出状态[7]。

故障现象八是蜂鸣器警告长鸣，面板显示逆变器存在故障，UPS切换为旁路供电模式。故障原因为负载出现问题，如过载或短路导致UPS系统自动关机保护；UPS内部出现问题，如直流保险丝开路，主控版、功率管或驱动故障。

故障现象九是有市电但蜂鸣器发出间歇性鸣叫，市电指示灯不亮。故障原因是市电的电压或频率超出UPS允许的范围。

故障现象十是市电停电时UPS死机无输出。对此需查看电池输入开关是否未开启，电池回落是否异常警告。

故障现象十一是在市电状态下UPS工作正常，但市电停电后虽然UPS工作正常但负载设备无法开机。故障原因是接地存在问题，导致零线和地线之间的浮动电压过高。

故障现象十二是电池放电时电压下跌过快且电池温度升高。电池放电时导致电压下降过快的原因包括电池太冷、电缆太小、电池定额容量太小以及单元短路等；造成电池温度升高的原因有室温升高、电池箱通风差以及充放电循环等。解决办法有增加并联电缆、增加符合要求的并联串列以及换掉短路故障单元等。

故障现象十三是UPS在运行过程中频繁切换到旁路供电方式。UPS由正常供电模式切换到旁路供电模式的主要原因有3种，一是UPS系统内部出现故障；二是UPS系统过载；三是UPS系统过热。这种情况频繁出现不利于UPS的稳定工作，因此应及时作出相应处理。

2 UPS维护保养

2.1 UPS对安装环境的要求

目前，UPS所用的蓄电池一般都是免维护的密封铅酸电池，UPS电源安装环境对使用寿命及稳定运行有着至关重要的影响。

UPS设备应安装在清洁、通风、阴凉以及干燥的地方。灰尘和潮气会对其UPS内部器件造成腐蚀或短路，元器件运行不稳定，导致主机工作紊乱，影响UPS的正常运行，严重的可能会损坏UPS。UPS电源主机对环境的温度要求不是很高，通常+5～40 ℃都可以正常运行，但是蓄电池对环境温度的要求很高，标准温度为25 ℃，上下幅度范围不超过5 ℃[8]。同时要避开加热器、阳光或化学污染及其他辐射热源的影响，通常还需安装恒温恒湿调节器或者空调设备。

2.2 保养方法

UPS电源的保养分为两部分，一部分是UPS主机，一部分是蓄电池。

2.2.1 UPS主机的日常维护

应经常对UPS主机进行卫生清洁，防止灰尘落入主机内部，干扰UPS元器件，导致主机工作不稳定。及时发现UPS面板上告警指示，查看性能参数是否正常，如超出合理范围应及早排除故障隐患。而且需要经常检查UPS各项指标是否正常，如输入输出的电压、电流以及频率，尤其关注负载率是否在合理范围内。对并机系统来说，单机UPS负载率不得超过40%。

在UPS运行过程中认真查听设备运转有无异响，尤其关注风扇排风情况，确保散热功能正常[9]。UPS系统共有3种供电模式，分别为正常模式、电池模式以及旁路模式。对此每年要组织切换试验，检测供电模式之间的切换是否顺利有效，确保在突发情况下稳定可靠地供电。此外，在设备供电许可条件时，每间隔3年需要在市电完全停电情况下对UPS进行周期性保养维护。对于超期服役，已经达到寿命极限的UPS主机，要及早做退役处理。

2.2.2 蓄电池保养

经常检查电池外观，查看电池端子处是否有锈蚀和熔化的油脂，是否有过热迹象及变形与漏液现象。检查蓄电池之间的连线有无松动，接触是否良好，温度是否过高。每隔半年检测一次蓄电池的性能，如端电压和内阻，看蓄电池是否有老化和过期现象。要及时处理或者更换使用寿命已到、指标异常以及性能不稳定的蓄电池，确保UPS系统蓄电池输出电压正常，确保在正常供电模式切换到电池供电模式时稳定可靠[10]。

一般情况下，每4～6个月需要将电池充放电一次，每次充电时间不得少于24 h。UPS停止使用时需断开电池开关，避免造成市电停电后长时间放电。此外，定期检查排热风扇的工作状态，防止杂物堵住出风口，如有损坏应及时进行更换。

3 结 论

UPS的应用对各个领域的发展都有着至关重要的影响。对于精密仪器及机房，UPS供电是必须的配置，一旦UPS发生故障，则会对设备的运行产生不可估量的影响。因此必须深入研究其故障判断和处理方法，不断积累经验，当出现故障时能够及时准确排查。同时要注重日常的维护保养，将故障率降到最低，确保UPS系统的稳定运行，从而为负载设备运行提供安全可靠的供电保障。