UPS在工厂中的应用及运行维护

UPS在工厂中的应用及运行维护

姬龙 曹苗苗

陕西有色天宏瑞科硅材料有限责任公司 陕西省榆林市719200

摘要：在社会的进步和科技的发展过程中，电力的正常供给是确保各产业正常运转的根本。其中UPS是一种能够提供稳定电力和持续电力的重要保障，UPS是高度智能的电源装置，但是， UPS也有蓄电池，大多数人在使用 UPS时，往往会忽视对它的设备进行检查。在现实生活中，设备的保养水平会直接影响到电源的使用寿命，文章从 UPS的工作原理出发，对 UPS在工厂中的运用与保养进行了分析。

关键词：UPS应用与维护；工厂；工业电网

引言

UPS是由整流器、静态开关等装置组成，是为电气负载提供恒频电源的储能设备。UPS在工厂的生产中有着非常重要的作用，它可以保证电力的供给，还可以对配电的质量进行优化，逐步发展成为一家具有质量稳定，性能可靠的自动区段电源中心。如今，通过多套 UPS并联，使系统的稳定性得到了极大的提高。UPS系统的核心是电池，因此，对电池进行长时间的跟踪检测，并对其充放电方式进行优化显得尤为重要。

1UPS系统

首先，介绍了 UPS系统，在电力接入正常的情况下， UPS会对电力进行稳压，然后提供电力给负荷，此时， UPS即为一个交流电力调节器，而其也为机上的电池充电；当电源被切断时， UPS会立刻从蓄电池中取出 DC电，用逆变器开关变换的方式持续为负载提供220 V交流电力，保持负载工作状态，保护负载软件和硬件免受破坏。其次，在 UPS系统的应用中，UPS拥有能够使整流器稳定电压的功能，作为整流器的IGBT或者是晶闸管，它们都有一个函数，可以根据外部电流的改变来控制输出的大小，在外界电流发生显著改变时，输出振幅的 DC电压几乎没有改变。其次，UPS系统是一种可以起到清洁功能的蓄能器，因为用整流器无法降低间脉冲的干扰，虽然整流器可以降低一部分，但是仍然会有一些干扰，但是，蓄电池却能够屏蔽这种干扰，其原理是由于电容的电压始终不会发生变化，脉冲的扰动被它的平滑消除，并具有存储直流电流等功能。

2选型原则

以工厂的现场环境及负荷运行要求为基础，对设备的稳定性要求进行全面的考虑，在选择 UPS的时候，工作环境、总装机容量及备用时间，在尽可能保证设计使用年限的前提下，对系统的整体投资与维修费用进行了全面的分析。

2.1工作环境

与其他地方相比，这座工厂的外面条件通常是很糟糕的，由于工业级 UPS对环境的要求比较低，对恶劣条件的适应性很强，特别适用于不恒温，振动大的工作环境。在相同的情况下， UPS比其它等级的 UPS更稳定，更耐用。

2.2工作原理及系统供电方式

工厂的工作环境需要很高的电力供应，通常使用的是不间断电源。如果所需装备 UPS的设备较为集中，则多数使用 UPS集中式供电，也就是选择一个容量比较大的 UPS或者两个 UPS构成一个全部负载的系统。随着工厂的现代化水平的不断提高， DCS控制已经成为了一种主要的调节管理方法，因此，工厂 UPS电源的配置与其他单位的分散型电源相比，更多的是集中管理。

2.3负载率及装机容量

为了确保设备安全、稳定和长期运行，考虑到最优的经济操作，每台 UPS的负荷比例不应超过总负荷的70%；而在两个机器同时运行的情况下，在一台机器出现故障之后，将不会有超过70%的负荷切换到另一台机器上，平均考量，单个装置不应超过35%以上。而参照负荷的总数量，对保护的需求与经济操作模式进行全面分析，安装容量最好是超过负荷总容量的150%，但这还需要根据设备的功率因数、区域设备改造等因素来进行分析和考虑。

2.4后备时间

在没有特殊要求的情况下， UPS电源的备用时间都是90分钟。对于某些特定的装置，有一定的电源需求，就必须考虑将 UPS的备用时间延长。通常有两个办法：（1）采用外部大容量电池包，但是这种方式会引起一系列的初始投资，充电和放电的时间，安装和维护费用也将大大提高，所以必须慎重考虑；（2）为了保证设备的扩大和操作的平顺性，可以选用大容量的不间断电源，但是也要考虑到安装空间和操作的经济性。

3UPS使用的注意事项

要有合适的工作温度， UPS主机的工作温度应为+（5-40）℃.在此范围内均可正常工作，但必须确保环境清洁，并且不能有灰尘，不然将导致主机无法正常运行.电池工作时，要注意保持室温为+（15-30）摄氏度。如果温度太低，电池的容量就会下降。如果温度太高，则会导致电池寿命缩短。其次，设置 Ups的参数，主机的参数不能随便改变,不然就会影响它的使用寿命.另外，要小心你的系统是不是冷启动，避免因为只依靠 UPS供电而引起的负荷起动 UPS，在它启动的瞬间，启动的电流会损坏电池， UPS也会立即过载，甚至还会损坏逆变器，因此，要先关闭加载，等系统开始后，再打开加载，此外，在增加负荷的情况下， UPS的功率大部分都不是很大，在使用它的时候，不能给它增加任何的负荷，除此之外，它也不能在长时间的载满负荷的情况下工作，如果不采取适当的措施，不仅会损坏逆变器，而且还会影响到主机的正常运行。最后，要当心电池的导线管的问题.电池包有一个非常高的电压，这是非常危险的，在安装电线或输出线时，要做好防护工作，不论电池处于什么状况，均应确保其满足规范的要求。过高的电压和电流会影响到电池的使用寿命。

4维护与检修

UPS的维修主要针对的是主机和电池组，而蓄电池的维修是 UPS的重点。首先，对主机进行维修和保养，当 UPS工作正常的时候，对主机进行维修和保养的时间并不长，他们的工作重点是防止灰尘和灰尘。如果粉尘太多，将会导致散热不良，进而导致主机温度升高，造成损坏，最后，在清理尘土时，一定要检查连接、部件有无松脱及接触不稳的状况。在灰尘落下之后，安装插头时，要注意插头是否插得很紧。其次，要做好蓄电池的保养与维修工作，要经常检测蓄电池的温度与电压，此外，在连接处有没有出现松动，有没有出现腐蚀等现象，电池有没有损坏，装置有没有功能，等等，只有在进行了维护之后，才能确保设备能够正常工作，并且能够更长时间地使用，这样既能提高电池的可靠性，又能保证其安全性，从而实现了维修的目标。最后，每天都要检查故障，当 Ups失败时，第一件事就是确定失败的原因，主机仍然满负荷运行， Ups的电池仍然出现了问题，虽然 Ups有自动检测的功能，但它并不能自动替换零件，如果要修理有问题的机器，必须要进行一些测试和分析，才能进行进一步的排除。当电池中出现压差大、电压异常、酸雾喷出等现象时，必须马上采取一些措施加以维护，如果无法修理，则应替换有问题的部件，另外，要注意不能将不同厂家的电池混装在一块，否则会影响电池的使用寿命，此外，还应考虑到电池的使用寿命，并做好防雷工作。

结束语

任何一台机器，都有它的使用年限，出现故障是很正常的事情。定期的维护，不但可以减少故障，还可以延长机器的寿命，不能因为它的智能化，免维护等特点，就忽视了它的维护与维修工作。故障在任何时候都有可能出现，但对其进行预防，才能保证其安全运行。UPS作为一种非接触式电源，其在生产过程中的应用与维护，直接影响着生产设备的寿命，甚至直接影响到工人的人身安全。

参考文献：

[1]张颖超、杨贵恒、常思浩，等.UPS设计技术—UPS原理与维修[M].化学工业出版社，2011.

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