梅兰日兰 UPS 的原理及常见故障处理

2009 年 11 月 12 日

1.UPS 的基础知识>UPS 的定义>UPS 的主要作用>UPS 的基本组成

2.UPS 的基本运行原理>正常运行方式>电池后备运行方式>旁路运行方式>维修运行方式

目录

3. 梅兰日兰 UPS>梅兰日兰 UPS 的基本操作运行参数>梅兰日兰 UPS 故障处理

4.UPS 维护工作安全分析

1. UPS 的基础知识 UPS 的定义

>UPS 是英文 Uninterruptable Power Supply 的缩写，中文译为“不间断电源”； >它是能够实现两路电源之间不间断地相互切换的电气装置；>从严格意义上讲， UPS不是一种电源，它不是依靠能量形式的转换来提供电能，它只是提供一种两路电源之间无间断切换的机会，这才是 UPS的主要设计思想；

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UPS 的主要作用——为什么要使用 UPS ？>随着电子技术的飞速发展，各种各样的用电器越来越多，而这其中的绝大部分都是非线性负载 (Non-Linear Load) ：– 从电网提取电流的波形与电压波形不一致的负载；– 阻抗随加在其两端的电压而变化的负载；– 产生谐波电流的负载又称为畸变负载 (Deforming Loads) 或污染负载 (Polluting

Load);

> 一方面，这些非线性负载给电网带来了大量的谐波以及其它的干扰，使供电的质量越来越坏 ;

> 另一方面，一些重要的用电部门，如机场、医院、银行等和一些重要的用电设备：如计算机、通讯设备等，对供电质量的要求越来越高 :不仅要求不停电，还要求电压、频率稳定，还要求波形准确完好。简而言之，需要有一个干净或净化的电源；

> 这就使得负荷 ( 用电器 ) 与电网供电质量之间的矛盾日趋加深，必须解决。

>在诸多的解决电源的方案中， UPS 是最好的解决方案。page 4

1. UPS 的基础知识

整流器 直流 逆变器输入 输出

UPS 输出第二路供电

三类供电

一类供电

第一路供电

2. 隔离作用：将瞬间间断、谐波、电压波动、频率波动以及电压噪声等电网干扰阻挡在负载之前，即使负载对电网不产生干扰，又使电网中的干扰不影响负载；

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UPS的主要作用 1.两路电源之间的无间断相互切换；

UPS220Vac

220Vac

230Vac

240Vac

( )稳压作用

UPS50Hz

50Hz

60Hz

( )稳频作用

( )频率变换

4. 频率变换作用：输入频率等于或不等于输出频率，如 50Hz/50Hz， 50Hz/60Hz，包括稳频作用；

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3. 电压变换作用：输入电压等于或不等于输出电压，如 380V/380V ，380V/220V ，包括稳压作用；

整流器 直流 逆变器输入 输出

电池

1) 和 5) 是保证对负载供电的连续性；2) 、 3) 和 4) 是保证对负载供电的质量。

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5. 提供一定的后备时间： UPS 的电池贮存一定的能量，在电网停电或间断时继续供电一段时间来保护负载；后备时间为 10 分钟、 30 分钟、 60 分钟或更长。

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PC监控 机

维修旁路

市电电网

滤波器选件

输入配电和保护开关

逆变器整流器充电器

电池

UPS 的基本组成

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1. UPS 的基础知识

UPS 的基本组成(1) 整流器 / 充电器

>将主交流输入电源的交流电压转换成直流电压的变换器。用于：– 为逆变器提供电源；– 对电池进行充电和浮充电。

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(2) 逆变器 > 将直流电压转换成满足严格要求的交流电压的转换器。直流电压 :

- 正常情况下来自整流器； - 后备期间来自电池。

(3) 电池>在市电电网发生下列情况时使 UPS 继续运行：

– 市电电网断电；– 电网电力的指标超出了 UPS 允许的容限范围。

>标准的电池后备时间是从 10分钟到 30分钟，并且根据需要延长。>根据后备时间的不同，电池可装在 UPS机柜内或分开的柜体内。

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(4) 静态开关>用于将负载从逆变器切换到旁路，并且在切换时对负载的供电没有任何中断（因为切换动作是由电子元件而不是机械元件完成的）。

>以下的任意一种原因都可能导致切换：– UPS自行关机；– 超越逆变器容量上限的过载；– 内部故障。

(5) 手动维修旁路开关>用于在维护时将负载切换到旁路。>转换到旁路方式运行不会导致对负载供电的中断，因为转换是通过静态开关进行的。

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(6) 市电输入开关、

(7) 静态旁路输入开关、

(8) 逆变器输出开关

(9) 电池断路器

>这些置于 UPS内的装置在维护期间隔离各种组件；>电池短路器提供电池过放电保护、保护整流器 /充电器和逆变器免受电池短路的影响。

正常运行方式– 正常运行方式：提供给负载的所有电力都经过整流 /充电器和逆变器的双重转换（ AC-DC-AC），双转换模式因此而得名。整流器 /充电器对电池进行浮充电以保持电池处于满充状态。

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2. UPS 的基本运行原理

电池后备运行方式– 市电停电或超限、电池放电工作方式：当交流输入电压超出 UPS允许的容限范围或市电中断时，逆变器和电池无间断地投入，继续为负载供电。 UPS将持续运行直到电池放电时间终止，或在市电恢复正常时回到正常运行方式。

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恢复充电运行方式– 市电恢复正常 (充电 )工作方式：提供给负载的电力都经过整流 /充电器和逆变器的双重转换，同时整流器 /充电器开始给电池进行恢复性充电。

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旁路运行方式 当停止逆变器时，负载可以无间断地切换到旁路交流输入 (根据安装方式的不同由市电或后备电源供电） , 引起旁路运行的原因可能是：

– UPS 内部故障；– 负载电流瞬变电流尖峰 (冲击电流或故障电流 )；

– 人为停止逆变器。

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维修运行方式– UPS维修时，通过手动的方式将负载无间断地切换到维修旁路，这样可以将 UP

S的内部进行隔离，在不中断负载的运行的情况下对 U

PS进行维护和维修。– 整流器 /充电器，逆变器和静态开关被关闭并从主电源隔离出来。电池被其保护性断路器隔离。

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3.MGE UPS

MGE UPS 的基本操作

(25) 图形显示屏(26) 主菜单键（ 27 ）功能键（ 28）帮助键

（ 33）停止键（ ON绿色）（ 32）启动键（ OFF 灰色）（ 31）故障 LED 指示灯（红色 )（ 30 ）异常 LED 指示灯（黄色）（ 29）负载受保护 LED 指示灯（绿色）

LED（ 29绿

）

LED（ 30黄

）

LED （ 31红

）蜂鸣器 含义

-

间歇 主电源故障

- -

间歇 电池后备时间结束， UPS 停机

- -

间歇 UPS 故障，需要 UPS 技术服务

MGE 　 UPS 报警参数表

参数

名称

上限 下限 备注

市电 418V 342V

逆变后电压 226.6V 213.4V

电池允许温度 35℃ 0℃

电池电压 435V 242V

电压频率 52HZ 48HZ

1 、闭合主电源输入开关（ 14）至 ON位置

2、等待 10秒钟，控制电路自动启动

3、闭合电池开关 （ 15）

4、按启动按钮 32

MGE UPS 开机步骤

1、按下 OFF键 (33)

2．断开电池开关（ 15）至 OFF位置

3．断开主电源输入电源开关器（ 14） 至 OFF位置

MGE UPS 关机步骤

MGE UPS 简单故障的处理1. 当 UPS 显示屏“ UPS 过载，每相的额定电流＝ *** 安培”时 这是由于出现了过载 (负载电流大于额定电流 )。系统显示每相的额定电流。此时维护人员必须检查 UPS 输出每一相的负载量，查看 UPS 显示屏 W.HZ 功能键显示 ,必须立即减少过载相负载 ,否则超过过载运行时间会造成 UPS 过载停机负载掉电 ,UPS 显示屏出现“ UPS 因过载而停机”告警。

2.当 UPS 显示屏显示“电池低电压停机预报警”时 这是由于市电停电后蓄电池放电 ,说明蓄电池即将放尽 ,此时值班人员通知系统管理员及时保存数据并将负载系统正常退出。

3. 当 UPS 显示屏显示“ UPS 内部故障，充电器故障，通知维修”时 当 UPS 显示屏显示该告警信息时，一般来说是由于输入电源相序错误造成，如果有此告警，说明一定是相序错误造成，否则可能是整流器充电器故障，相序错误一般会造成 UPS 两相输入保险的熔断，更换保险调整相序即可排除故障，若是整流器充电器故障则很有可能需要更换整流模块和直流电容才能排除故障。总之遇到此类故障通知供应商维修人员，由厂家派维修人员来解决。

4. 当 UPS 出现“冷却系统故障”时 先检查 UPS温度是否正常，如果温度正常，则将 UPS打至手动旁路并关闭 UPS检查冷却液是否正常，如液位低，加入冷却液后启动 UPS 。如正常，再检查液位开关。检查完毕后，启动 UPS 。

GLAXY 3000 添加冷却液注意事项 首先必须保证市电运行正常。（添加冷却液最好让 UPS 在维修状态下运行） 必须确认 UPS 无任和报警或除缺液之外无其它报警故障。 把 UPS 运行状态由正常运行（逆变器运行）切换到旁路带载运行 确认 UPS 在旁路运行无误后，把切换开关由 NORMAL 位置切换到 BYPASS 位置 断开电池开关 QF1 在断开 UPS 主输入开关 Q1 ，此时 UPS完全下电，负载由维

修旁路带载运行。液位开关连接线插头液位开关 拆开 UPS顶部面板 ， UPS冷却液加入口在 UPS 后部左上角位置，如下图，先

断开液位开关的连线后，在慢慢拧开液位开关，取出液位开关后，可以慢慢加入适量液体，注意在拧紧液位开关时不要让液体溢出，在连接好液位开关连线

把手动开关由 BYPASS 位置切换到 TEST 位置后请等待十几秒钟 UPS自检完成后，在把手动开关切换到 NORMAL 位置，然后闭合 Q1 开关，让冷切泵循环运行 2分钟后，液面无明显降低，此时可以把顶部面板盖好，准备开机。

闭合电池开关 QF1 后，启动 UPS逆变器后，此时 UPS 在正常状态运行，应无任合报警。

液位开关

液位开关连接线插头

4. UPS 维护工作安全分析序

号 检查内容 具体方案 可能存在风险 预防措施 备注

1面板显示 Service C

heck 告警 修改系统维护时间 . 日期设置 不影响 UPS 正常使用 　

需要用户提供 UPS 说明书 . 系统设置密码

2 风扇运转检查 目测 . 听 . 用纸条靠近风扇看是否有风流动

不影响 UPS 正常使用 　 　

3 噪音检查 听 UPS 有无异响 . 声音大小 不影响 UPS 正常使用 　 　

4当 前 及 历 史 报 警 检

查 ; 参数读取通过面板按钮查看 UPS 检测参数

. 报警信息 . 有无异常不影响 UPS 正常

使用 　 　

5 电池外观检查 电池壳体有无渗漏、变形、极柱、安全阀周围有无酸雾酸液

不影响 UPS 正常使用 　 　

6 清洁设备及电池 用毛巾、刷子除尘、除垢 不影响 UPS 正常使用 　 　

7 接地检测 ; 零地检测 测试对地电压大小 不影响 UPS 正常使用 　 　

8 UPS 开关检查 测试断开、闭合时电阻、电压是否正常

UPS 需停机方可进行此项工作

此项工作应在停产检修时进行

　

9

保险 或 是熔断 器 的接触情况 ; 继电器，断路器与温度检查

测试保险或熔断器通断、继电器是否正常

UPS 需停机方可进行此项工作

此项工作应在停产检修时进行

　

10UPS 电 源 的 负 载 率

检测 观测 UPS 面板显示负载功率大小 不影响 UPS 正常使用 　 　

11各接线端连接坚固检

查 ; 开关与接触器检查

用手轻拽接线，观察有无松动、锈蚀

UPS 需停机方可进行此项工作

此项工作应在停产检修时进行

　

12 零线电流检查 　 不影响 UPS 正常使用 　 　

13 防雷检查 观测防雷器指示灯是否正常、接地系统是可靠、良好

不影响 UPS 正常使用 　 　

14 旁路切换检测 手动切换，停逆变器，观测 UPS能否自动切换

可能会因 UPS切换故障或市电停电导致负载用电中断、误动作关井

需做好预防关井措施 　

15对电池放电进行电池

性能检测 ;恢复性电池放电

用福录克检查电池电压，充电值为 13.5至 13.8VDC;放电值不低于 10.5VDC;切断市电并在一定负载下测试电池放电时间及容量

可能会因 UPS切换故障或市电停电导致负载用电中断、误动作关井

需做好预防关井措施 　

16 UPS 设备内部除尘 拆卸 UPS 内部电路集成板 ,用刷子、吹风进行除尘处理

UPS 需停机方可进行此项工作

此项工作应在停产检修时进行

　

17 电池连接线坚固 用手轻拽接线，观察有无松动、锈蚀

UPS 需停机方可进行此项工作

此项工作应在停产检修时进行

　

18配套开关及功能切换

检查 测试空开电压是否正常 UPS 需停机方可进行此项工作

此项工作应在停产检修时进行