ups电源故障案例分析

ups电源故障案例分析（精选12篇）

ups电源故障案例分析 篇1

UPS不间断电源的故障分析及改进措施

陈权胜（民航中南空中交通管理局技术保障中心 510000）

摘要：众所周知，民航系统对于供电的要求极高，特别是在机场管理、空中管制这两大重点IT系统。要确保这两大系统全天候、不间断、无差错地实现空中交通、通信、导航、雷达监测等管理服务，需要应用UPS提供365天×24小时“全天候”无中断供电。本文就UPS直流电源故障应急措施进行分析及改进，提出了自己的建议和看法。具有一定的参考价值。关键词：UPS不间断电源；故障；应急；措施

1．前言

UPS的中文意思为“不间断电源”，是英语“Uninterruptible Power Supply”的缩写，它可以保障计算机系统在UPS电源整体解决方案停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘，使您不致因停电而影响工作或丢失数据。众所周知，民航系统对于供电的要求极高，特别是在机场管理、空中管制这两大重点IT系统。要确保这两大系统全天候、不间断、无差错地实现空中交通、通信、导航、雷达监测等管理服务，需要应用UPS提供365天×24小时“全天候”无中断供电。为确保空管供电系统的绝对安全，配置了4台PW9315 625KVA UPS电源。4台UPS每2台构成1套“1+1”并机系统，然后2套并机系统输出并联后由STS系统分配给负载供电，其原理如图1，具体由每2套UPS(1+1)以双母线方式组成并机向一台负载供电，由STS在两路交流电源构成的双总线供电系统中承担着检测、切换的核心任务。系统运行时，备用机跟踪主设备输出，当主设备发生供电中断时，可以实现电流和电压的同步切换。这样就避免了由于断电、电压不稳等造成的系统单点故障，提高了方案的可靠性和可用性，并且这种设计实现了负载的同步转换，可以对系统进行在线维护和在线升级，保证系统稳定持久运行。

UPM1 主输入 静态旁路输入维修旁路输入 整流器 逆变器 FBP CBP 电池组 MBP主输入 整流器 逆变器 MIS CBS 输出 MBC柜 电池组 SBM柜 UPM2

图1：UPSA系统组成

2．UPS不间断电源故障和应急

在对UPM1做正常关机的操作时，UPM1的输出开关不能正常分闸，在合分闸处来回跳动。UPM2输出开关断开，UPSA转旁路工作，三台STS转另一路电源B，其中一台STS出现B路电源静态开关故障并锁在此路，A路电源的输入开关断开。

（1）故障前运行方式

机组正常带负荷运行，UPS工作方式正常（两组UPS各自带不同的负荷，直流和旁路电源均是正常备用状态），STS状态正常。（2）UPS故障现象： UPM1输出开关来回跳动，UPM2输出开关断开，UPSA转旁路工作，三台STS转另一路电源B，其中一台STS出现B路电源静态开关故障并锁在此路，A路电源的输入开关断开。（3）UPS故障处理： ① UPM1输出开关来回跳动，按UPS紧急停机键停机，检查到UPSA转旁路工作，三台STS转另一路电源B，其中一台STS出现B路电源静态开关故障并锁在此路，A路电源的输入开关断开。UPM1的输入开关和电池输入开关处于分闸状态，UPM1输出开关处于脱扣位。

② 检查负荷供电正常，先处理故障的STS，对它进行转B路的旁路操作，然后重起，故障消除，STS恢复正常工作。

③ 确认UPSA转旁路工作，手动储能使UPM1的输出开关转到分闸位，重新开机，UPM1恢复正常，确认了是UPM1输出开关的马达驱动机构有故障，用备件更换后，按正常开机程序，开机正常，UPM1恢复正常。

④ 确认UPM1、UPM2输出正常后，UPSA转回逆变器工作。⑤ 检查UPSA输出电压和电流正常，两套UPS、STS工作正常，负荷供电正常。

（4）STS转电源B路的分析

UPSA的交流旁路电源电压与逆变器输出电压之间的相位差超差(一般UPS允许的最大相位差在3.6°～15°之间）或上述两种电压间的瞬态电压差过大（如超过25V以上）时，静态开关逻辑控制电路会发出禁止切换命令。在这种情况下，由市电交流旁路供电至逆变器供电的切换操作只能采取不同步切换方式，以免在执行切换操作的瞬间因环流过大而引发事故。当UPSA需从逆变器供电向市电交流旁路供电切换时，是采用“先断开后接通”的控制方式来执行切换操作的。即先让位于逆变器供电通道上的接触器断开，然后在经过0.2s～0.8s的时间延迟后,才让处于市电交流旁路通道上的静态开关中的晶闸管导通。因此，当UPSA在执行不同步切换操作时，对用户的供电而言，它有可能会出现0.2s～0.8s的供电中断，所以STS才会转到电源B路。3．总结经验

（1）做UPS正常开关机操作，有异常情况发生时，需及时按下紧急停机按键，处理UPS的故障情况可优先按紧急停机按键，在维护时可以按正常开关机操作。

（2）UPS1的输出开关来回跳动会影响到与它并机的UPM2的输出，使得UPSA输出异常。在做UPM的维护时，可以选择转到旁路，或者把UPSA所带的负荷转到UPSB。保证系统的安全性。

（3）UPS的开关驱动机构有一定的寿命，不能够频繁的操作，在发现有异常后需要及时更换。

4．改进措施

系统采用两套“1+1”并机与STS构成互动热备份系统，而“1+1”并机的弱点还是明显的存在，如需提高系统的可靠性，可以把前端的“1+1”并机改成主从热备份，主机带负载，备机空载，备机接入主机的BYPASS（旁路）输入端，将原“1+1”并机系统的其中一台或者直接增加一台UPM来做备机。这种系统灵活性高，不受品牌限制，而且安装简单，无需额外调试，不增加额外辅助电路，不增加购置成本。可作n+1热备份，可分期扩容。当然，也会存在瞬时过载能力低、两机老化不一致、和备机电池长期不处于浮充状态和影响电池寿命等缺点，但是系统的可靠性和安全性将比原系统将大大提高。

ups电源故障案例分析 篇2

1.1 事故前电网运行方式

某35kV变电站35kV母线、10kV母线均为单母线接线方式;35kV电源进线3511黑一线、35kV出线3512黑二线、1号主变、10kV线路及电容器均在运行状态, 35kV所用变T接于35kV进线3511黑一线处, 变电站所有二次设备工作电源使用UPS电源提供。

1.2 保护动作情况

2012年8月2日23:35分30秒35kV出线3512黑二线C相接地;2012年8月2日23:40分34秒698毫秒35kV出线3512黑二线B、C相相间过流三段保护动作;2012年8月2日23:40分34秒801毫秒35kV出线3512黑二线断路器分闸失败;2012年8月2日23:40分34秒905毫秒35kV进线3511黑一线B、C相, 三段过流保护动作” (上级变电站保护动作) 。

2 事故原因分析

该35kV变电站35kV出线3512黑二线线路C发生接地故障, UPS交流输入电源正好接于站用变C相, 所用变C相电压降低, UPS输入电源不发生波动, UPS电源立即进入逆变状态;由于UPS电源缺少维护, 运行不到5分钟UPS电源输出交流电压出现异常, 此时35kV出线3512黑二线线路已由单相接地发展成为两相相间短路故障, 35kV出线3512黑二线保护动作;由于UPS电源输出电压不稳定, 35kV出线3512黑二线断路器跳闸线圈未动作 (UPS输出电压未达到线圈最低动作电压值) , 所以3512黑二线保护装置报分闸失败。断路器未跳闸, 未能讯速切断故障电流, 使保护越级至上级变电站, 迫使35kV电源进线3511黑一线保护动作。导至该35kV变电站全站失压, 直接损失负荷3500kW.h。

经检查UPS电源AC-DC回路中整流元件损坏, 未能给UPS电源蓄电池组充电, 故障前蓄电池组已严重馈电, 当UPS视电输入存在异常后, 蓄电池组所存储电能无法满足当前用电负荷要求。使UPS输出电压降低, 从而导至本次事故的发生。

由此可见UPS电源维护不当造成UPS电源运行异常是本次事故扩大的直接原因。对于二次设备电源都为交流电源的变电站, UPS电源的好坏直接引响着电网设备安全稳定运行。因此在变电站的维护中应加强UPS电源的日常维护, 认真做好变电站UPS电管运行管理工作。

3 UPS管理

3.1 UPS电源的定义

UPS是不间断电源 (UninterruptiblePowerSystem) 的英文名称的缩写。实际上, UPS是一种含有储能装置, 并以逆变器为主要组成部分的恒压恒额的不间断电源。UPS在其发展初期, 仅被视为一种备用电源。后来, 由于电压浪涌、电压尖峰、电压瞬变、电压跌落、持续过压或者欠压甚至电压中断等电网质量问题, 使负载受运行干扰。因此, UPS日益受到重视, 并逐渐发展成一种具备稳压、稳频、滤波、抗电磁和射频干扰、防电压浪涌等功能的电力保护系统。

3.2 UPS电源的结构及原理

UPS电源系统由4部分形成:整流、储能、变换和开关控制。其系统的稳压功能通常是由整流器实现的, 整流器件采用可控硅或高频开关整流器, 本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能, 从而当外电发生变化时 (该变化应满足系统请求) , 输出幅度基本不变的整流电压。净化功能由储能电池来实现, 由于整流器对瞬时脉冲打搅不能铲除, 整流后的电压仍存留打搅脉冲。储能电池除可存储直流直能的功能外, 对整流器来说就象接了一只大容量电容器, 其等效电容量的大小, 与储能电池容量大小成正比。由于电容两端的电压是不能突变的, 即利用了电容器对脉冲的平滑特性铲除非脉冲打搅, 起到了净化功能, 也称对打搅的屏障。频率的固定则由变换器来实现, 频率固定度取决于变换器的振荡频率的固定程度。另外UPS输出功率还与所带负载性质有关。蓄电池主要起储能作用, 容量的大小主要表现于市电失电后, 所能带负载时间的长短。

UPS电源简要工作原理:在市电工作正常时, 如下图1简要UPS原理图所示, 交流电源经整流器和逆变器给负载供电, 而且同时对蓄电池进行充电。在市电突然停电时, UPS电源由储能蓄电池经逆变器给负载提供持续稳定电源。当UPS自动切换至旁路工作时, 需检查UPS主机是否存在异常以及检查负载运行情况 (如过载) 。

UPS电源内部有L及N的区别, 其中N做为一条固定通路存在, 而L则进行整流升压逆变, 所以L同电网的L有可能有电位差, 尤其是输入电压波动较大时。接地线同零线是两个不同的线, 一般情况两者电压几乎相等, 但是在雷雨、严重过载等情况下零线的对地电压是没办法保证的。所以不可以要求零线与地线之间的电压。也不可以用零线做地线使用。

3.3 UPS电源的日常维护

3.3.1 蓄电池维护

虽说储能电池组目前都采用了免维护电池, 外部不正常工作状态对电池造成的影响并没有较大变的变化, 因此蓄电池组的维护检修工作还是相关重要。

在变电站的日常巡视中应检查蓄电池外观有无异常, 定期用万用表测量每节蓄电池电压和蓄电池组端电压, 并做好记录。每节电压应为12V左右, 电压不得低于10.8V, 当低于10.8V时应对蓄电池进行充放电活化处理。活化后电压仍不能恢复的应立即更换蓄电池。并根据《国家电网公司十八项反措要求》每年定期对蓄电池做一次充放电试验, 检查蓄电池容量能否满足要求。

3.3.2 UPS电源机头维护

为了提高UPS电源的工作效率和工作稳定性, 需定期对UPS电源的开关切换操作, 切断UPS市电, 使UPS电池处于放电状态, 监视UPS电源运行状况。查看UPS液晶面板上检查UPS有无告警信息, 运行是否正常。定期检查UPS风扇有无异物堵塞, 主机运行时有无异常响声等。UPS电源巡视时用万用表测量UPS输出电压是否正常, 当输出电压不正常时, 检查UPS滤波电容是否完好。并查明原因, 迅速处理。另外在日常维护中还应即时清扫UPS主机和蓄电池, 检查各连接线连接牢靠, 无松动情况。

3.3.3 UPS电源信号监视

现如今变电站都为无人值班变电站, 因此UPS电源信号监视也尤为重要, 在UPS输入、输出端加装电压监测装置, 通过自动化装置上传至调度, 随时监视UPS电源输入、输出电压是否正常。当出现异常时, 立即到变电站查看UPS运行情况。

3.4 UPS电源在运行中的日常注意事项

3.4.1 UPS 电 源 开 关 机 顺 序， 开 机顺序：先给上 UPS 市电空开，UPS 电源市电带电，将 UPS 主机打开，待主机运行正常后，再逐项给上 UPS 所带负载。UPS 关机顺与开机顺序相反。

3.4.2 避免 UPS 负载过大，UPS 电源所接负载过大一般会使 UPS 长期工作在过负荷运行状态，因此会缩短 UPS 的使用寿命。在日常工作中，对 UPS 所接负载功率记录在检修记录本内，对于新接入 UPS 电源负荷时计算功率能否满足要求。UPS 电源负载一般一般控制在 UPS电源功率 60%—80% 可靠性最佳。

3.4.3 变电站交流电源如长时间停电，若 UPS 负载可不使用，尽量要将UPS 负载全部切除，UPS 电源关闭，避免蓄电池电量放尽，使蓄电池使用寿命缩短。

3.4.4 在无人值守变电站中，市电消失后 UPS 电源带负载时间不应太长，一般为3-5小时，即时将UPS市电电源恢复，避免将蓄电池电量放尽。

3.4.5 UPS 电源蓄电池一般都为免维护密封铅酸蓄电池，受环境温度影响非常大，应将其放置在环境良好的地方，温度保持在 15℃ -30℃之间，蓄电池寿命一般都在５年左右，另外工作中主要防止蓄电池短路。

3.4.6 UPS 负载空开跳闸后，应查明负载跳闸原因，排除故障后再将其空开给上，避免故障电流再次冲击 UPS 电源，对设设造成冲击。

摘要：阿克苏电网中仍有部分配网35kV末端变电站使用UPS电源, 作为变电站事故电源。当交流电源停电或电压不稳定情况下, 做为变电站保护、自动化装置持续提供稳定的交流工作电源, 现结合一起35kV变电站UPS电源故障案例分析, 谈论变电站UPS电源管理方法, 从而提高UPS电源运行维护管理水平。

关键词：变电站,UPS,故障

参考文献

[1]于强.交流不间断电源UPS的研究[J].黑龙江科技信息, 2011 (20) .

ups电源故障案例分析 篇3

【关键词】双机热备冗余 电力专用UPS电源

1 改造原因

皂市水电站UPS装置原配置为一台南京欧亚玛创力电子有限公司生产的V系列10kVA逆变电源装置，安装于中控室。所带负荷均为厂内重要的负荷，包括监控系统主机电源、中控台电源、网络柜电源、调度数据网电源、远动通讯机电源及保护信息管理系统柜电源等。

由于一台UPS装置长期不间断运行，不便于对其进行维护保养。此台装置故障，将导致UPS电源装置所带负荷将全部停电，直接影响电站运行人员正常监视和机组运行控制、省调传输数据中断、影响计算机监控系统上位机的正常运行。

为提高不间断电源的可靠性，根据电力行业标准DL/T 5065-2009《水力发电厂计算机监控系统设计规范》中对计算机监控系统不间断电源的规定，需配置双机热备冗余结构的电力专用UPS电源装置，以保障重要负荷供电的可靠性。

2 改造技术方案的分析论证

双机热备冗余结构的电力专用UPS电源装置可分为串联或者并联两种方式，串联备份技术是一种比较早期、简单而成熟的技术，它被广泛地应用于各个领域。备机UPS的逆变器输出直接接到主机的旁路输入端，在运行中一旦主机逆变器故障时能够快速切换到旁路，由备机的逆变器输出供电，保证负载不停电。UPS串联的特点是：两台UPS均为完整的具有独立旁路的在线式UPS单机，两台UPS除了电源线的连接外不需要其他信号的连接，在正常情况下，主机100%的给负载供电，从机的负载为零。

并联备份技术是近年来发展起来的采用更复杂技术的一种备份方式，并联备份解决了串联备份主从UPS电源老化不一致的问题，并且能够实现增容功能。UPS并联备份的特点是：两台或多台UPS的输出端直接短接在一起，同时给负载供电，每台UPS均分负载，没有主从机之分。当一台UPS的逆变器出现故障时，立即自动脱机，负载由余下的UPS均分，不存在切换问题。

通过以上分析，结合电站UPS电源装置所带负荷特点，电站采用并联备份技术，建立双机并联备份冗余结构，以保障当其中一台UPS电源装置故障时，另一台UPS可独立承担负荷不间断供电，不影响监控系统上位机、调度数据网、远动通讯机等重要负荷的正常运行。电站经过询价，通过技术评审和商务评审，最终选择的产品为由深圳思凡贝特科技公司提供的型号为HR8610的不间断电源装置。

3 项目实施过程控制

由于UPS装置所带负荷均为厂内重要的负荷，包括监控系统主机电源、中控台电源、网络柜电源、调度数据网电源、远动通讯机电源及保护信息管理系统柜电源等。为缩小此次改造过程中对电站相关业务的影响范围，电站根据负荷性质及分布情况组织编写了详细的施工方案，先对新UPS装置进行安装和调试，新UPS装置上电试验正常后，再对原UPS装置上的负载进行转移接带，所有负载转接运行正常最后才退出原UPS装置。在对原UPS装置上的负载进行转移接带时，对采用双电源供电的大部分设备，在实施改造前将双电源供电设备的其中一路电源转接至市电供电，保障在转接过程中不停电保证运行。对单电源供电的保护信息管理系统柜、调度数据网柜内交换机、MIS系统服务器从机等设备，因在转移负荷时必定有短时间停电，将影响与省调间的实时数据传输（机组与水调数据）以及AGC、AVC数据下达，故向调度申请零点消缺。单电源供电设备在由原UPS供电转至新UPS供电时，施工前做好充分准备，以尽量缩短停电时间。

现场安装屏柜基座时，将新购的两台UPS不间断电源装置柜安装固定，设备整体安装整齐，保障设备基础和设备屏柜可靠接地。敷设UPS不间断电源装置柜的电源输入、电源输出、信号输出等电缆时，做好电缆两端标示牌的悬挂。电缆敷设在电站中控室進行，应做好电缆的保护，防止误动设备。敷设完成后进行绝缘检测和导通测试，保障电缆的电气性能。

新安装UPS不间断电源装置柜后进行设备性能调试，对单机供电进行切换检查、并机运行、信号核对、输出电源及供电负荷检查（采用模拟负载检查设备供电情况）等，并做好调试记录，通过试验检查确认新安装设备功能是否运行正常。检查设备运行正常后，逐步将负荷接至新UPS装置，检查各设备运行情况，确认设备运行正常后，最后拆除原UPS电源装置及现场清理。

4 总结分析

通过此次改造，电站较好的解决了单台UPS工作的风险，实现了双机并联备份冗余，提高了电源的可靠性。在项目实施过程中，编制了较为科学合理的施工方案，对项目实施过程中可能出现的危险点、危险源进行了分析，确保了施工人员安全和设备安全。通过施工前的充分准备，使项目在实施过程中未出现工作间断，保证了工作的连续性，提前完成改造工作，并减少了改造工作对电站安全生产的影响。目前装置运行稳定，人机接口界面良好，设备维护工作量较小，达到了改造的目的。

参考文献：

[1]齐志勇. 机房动力配电机UPS电源配置探讨[J]. 技术与市场. 2011（09）

UPS电源、电池搬家方案 篇4

武汉群光广场机房现有一套 系列 40KVA 的 UPS 不间断电源系统，其中后

备电池为松下 NP100-12 的阀控式免维护铅酸蓄电池共 64 节（即 NP 系列 12V-100AH 的蓄电池）。目前 UPS 主机和蓄电池运行正常，但由于电池组是 用的，使用寿命已经超过 年 月投入使 年。为了避免蓄电池老化，搬迁后对 UPS 主机供 电系统运行的影响和 UPS 后备时间的保证。

二、搬迁规划

1、实施流程： 现场勘察

与甲方技术人员 现场交流 确定实施方案

对设备进行分 析，制定应急方 案

流程主要根据搬迁前的需要制定，主要详细了解当前系统设备情况，系统运 行情况。针对所了解情况制定详细搬迁方案以及应急方案。

2、工程师了解用户现在机房的现状以及搬迁后的具体要求。充分考虑在实施 过程中可能出现的各种情况，定制详细可行性的迁移实施计划，将机房迁移工作 对用户的影响降至最小。

3、在搬迁过程中需要 UPS 厂家技术人员密切配合。

4、为保证搬迁工作顺利、有序、安全的进行将制定详细的搬迁流程，进行细 致的分工，具体工作安排到人，责任到人。

三、详细实施方案

本次 UPS 主机及电池搬迁共 任务安排保证工作顺利进行。

1、实施流程： 天时间，时间较为紧张。我们将尽量细化 工具准备 新机房现场检查 设备标记 电池标记 目的机房检查 设备情况记录 电池连线及电压 值记录 设备关机 设备下架 设备搬运 设备连接

电池连接检查、电压值记录 设备开机 功能测试 完成

2、实施时间 由于更换的电池的数量比较多，电池的重量也比较重；而且考虑现场的施工 条件，安装工作有一定的难度，加上安装前的准备工作和安装后的调试工作估计 总的施工时间约

3、实施相关人员 电池的拆除及安装由我方的电气工程师负责电池的拆除及安装工作，并且安 排两位技术人员进行电池搬运等辅助性工作。实施人员的具体信息情况如下： 小时。人员分类 实施工程师 辅助工程师 辅助工程师 姓名 联系方式

相关资质 电工证、电工上岗操作证

四、施工过程中注意事项

在电池拆除安装及搬运过程中应注意几点问题：

1、注意人身安全和设备安全，施工前必须了解现场情况，施工时避免影响其它设 备的正常运行；

2、搬运电池的过程中注意避免电池的碰撞和摔坏，做到轻拿轻放，搬运时由两人 进行操作；

3、由于现场空间比较狭窄，注意保持通道的畅通，同时注意甲方周围的环境，避 免影响甲方的正常工作；

4、操作时注意电池的正负极接反，安装人员在施工时不应带手表等金属物件，避 免造成短路打火现象；

5、对在电池架下层的施工时要注意安装空间和安装光线问题，每做一步都要仔细、认真、正确、规范；

6、每安装完一组电池时应测量电池电压，确保每组电池电压相同后再做并联连接，禁止不同电压的电池组并联；并且把更换下来的旧电池安放到用户指定的位置，禁止乱摆乱放；

7、电池端子连接时不能过紧和过松，安装完一组后都要手扳动一下电池接线端子，检查是否连接牢固；

8、和用户的相关负责人保持联系，如有任何问题应及时向相关负责人沟通、报告。

五、电池安装完成后的检查工作 主要检查以下几个方面：

1、UPS 电源室的现场环境情况、电池的摆放和联接情况。

2、检测 UPS 主机的输入输出的电压、电流；充电电压；工作状态等情况，确 保全部检测数据达到要求的参数范围内，并做好记录。

3、确认 UPS 主机和电池处于正常运行，然后进行市电断电试验，检测电池自 动切换和电池供电时间情况等。通过这一次电池的拆除安装及搬迁工作，UPS 电池有可能会出现以下情况：

UPS不间断电源的工作模式 篇5

2011-8-19 0:00:00 目前市场上曾经有不同类型的UPS电源，按UPS不中断电源的任务形式方式可分为后备式、双变换在线式、在线互动式几大类。

1、后备式UPS电源 它是运动式UPS的最后方式，使用普遍，技术幼稚，普通只用小功率范畴，电路复杂，价钱昂贵。这种UPS对电压的频次不稳、波形畸变以及从电网侵入的搅扰等不良影响根本上没有任何改善: 其任务功能特性：

1）市电应用率高，可达96%。

2）输出才能强，对负载电流波峰因数、浪涌系数、输出功率因数、过载等没有严厉的限制。

3）输出转换开关受切换电流才能和举措工夫限制。

4）输出功率因数和输出电流谐波取决于负载本质。

2、在线互动式UPS电源 也称为三端口式UPS电源，运用的是工频变压器。从能量传送的角度来思索，其变压器在三个能量活动的端口；端口一衔接市电输出，端口二经过双向变换器与蓄电池相连，端口三输出，市电供电时，交换电经端口一流入变压器，在稳压电路的掌握下挑选适宜的变压器抽头拉入，同时在端口二的双向变换器的作用下借助蓄电池的能量转换单独调理端口三上的输出电压，以此来到达比拟好的稳压成效。当市电掉电时，蓄电池经过双向变换器经端口二给变压器供电，保持端口三上的交换输出。在线动式UPS电源在变压器抽头切换的进程中，双向变换器作为逆变器方式任务，蓄电池供电，因而能完成输出电压的不中断。其任务功能特性：

1）市电应用率高，可达98%。

2）输出才能强，对负载电流波峰因数、浪涌系数、输出功率因数、过载等没有严厉的限制。

3）输出功率因数和输出电流谐波取决于负载本质。

4）变换器间接接在输出端，并处于热备份形态。对输出电压尖峰搅扰有抑止造用。

5）输出开关具有断开工夫，以致UPS输出仍有转换工夫，但比后备式小得多。

6）变换器同时具有充电功用，且其充电才能很强。

7）如在输出开关与主动稳压器之间串接一电感，当市电掉电时，逆变器可立刻向负载供电，可防止输出开关未断开时，逆变器反应到电网而呈现短路的风险。

3、双变换在线式UPS电源 它是属于串联功率传输方式。当市电具有时，完成AC－＞DC转换功用，一方面向DC－＞AC逆变器提供能量，同时还向蓄电池充电。该整流器多为可控硅整流器，但也有IGBT－PWM－DSP高频变换新一代整流器。当逆变时，完成DC－＞AC转换功用，向输出端提供高质量电能，不论由市电供电或转向电池供电，其转换工夫为零。当逆变器过载或发作毛病时，逆变器中止输出，动态开关主动转换，由市电间接向负载供电。动态开关为智能型大功率无触点开关。其任务功能特性：

1）不论有无市电供给，负载的局部功率都由逆变器提供，保证高质量的电力输出。

2）由于局部负载功率都由逆变器提供，因而UPS的输出才能不幻想，对负载提出限制条件，如负载流峰值因数，过载才能，输出功率因数等。

3）对可控整流器还具有输出功率因数低，无功消耗大，输出谐波电流对电网发生极大的，当然，若运用IGBT－PWM－DSP整流技术胜利率因数校正技术，可把输出功率因数进步到接近1。

4、双逆变电压弥补在线式UPS电源 此项技术是近些年提进去的，次要是把交换稳压技术中的电压弥补原理（delta变换）使用到UPS的主电路中，发生一种新的UPS电路构造型式，它属于串并联功率传输。其任务功能特性：

1）逆变器（II）监视输出端，并与逆变器（I）参与主电路电压的调整，可向负载提供高质量的电能。

2）市电掉电时，输出电压不受影响，没有转换工夫；当负载电流发作畸变时，由逆变器（II）调整弥补，因而是在线任务方式。

3）当市电具有时，逆变器（I）与（II）只对输出电压与输出电压的差值停止调整与弥补，逆变器只承当最大输出功率的20%，因而功率余最大。过载才能强。

4）逆变器（I）同时完成对输出真个功率因数校正功用。输出功率因数可到达0.99，输出谐波电流＜3%。

5）在市电具有时，由于两个逆变器承当的最大功率仅为输出功率的1/5，因而零件效率可到达96%。

6）在市电具有时，逆变器（II）功率强度仅为额外值的1/5，因而功率器件的牢靠性必定大大幅度进步。

7）由于具有输出功率因数弥补，因而有节能成效。

ups电源故障案例分析 篇6

专项安全技术措施

为了保证监测监控机房UPS设备长期稳定的运行，对机房UPS设备进行维保工作，因检测UPS电源,需要停止监测监控机房供电，在停电期间，防止监测终端，造成数据丢失，为使检测工作能够安全顺利地进行，特制定安全技术措施如下：

一、施工时间： 2012年12月31日 8:00-12：00

二、施工地点：地面监测监控机房

三、施工负责人：

四、安全措施

1.检测UPS电源前，对井下各地点监控分站及瓦斯传感器进行全面检查，确保监控有效。

2.由通风区提前列出工作计划，并上报矿生产计划会，经矿值班领导同意后方可进行施工。

3.工作进行前必须上报焦煤集团监测监控中心。

4.熔接信号传输光缆前，必须向调度室汇报请示，只有在接到调度室批准后方可进行施工。

5.检测UPS电源前，检查UPS电源的状态，电压、频率是否在UPS允许的范围。

6.检测UPS电源期间，井下严禁进行任何采掘活动、电焊气割、打钻等生产活动。

7.由调度室安排专人断开监测监控机房电源开关，将自动转入电池运行方式，确认由电池向负载供电；

8.监测工作人员要负责经常认真检查确认UPS后端负载是否正常运行；

9.检测UPS电源期间，UPS电池出现低电压告警或出现UPS不能输出供电，马上停止放电测试，应立即恢复正常供电，并查明原因进行处理。

10.检测UPS电源工作结束后，立即对矿井监测监控系统进行调试，确认信号传输稳定、系统运行正常，安全无问题。

11.检测UPS电源工作结束后，必须向调度室汇报。

通风区

UPS电源概念特征以及比较分析 篇7

关键词：UPS,特征,比较

科技和经济的发展, 使得目前人们的生产生活活动对于电力的依赖性越来越强, 随着信息时代的来临, 各种数字处理设备涌入社会生活, 电力能够实现稳定供给, 已经直接威胁到生产生活的有效展开。在这样的背景之下, 供电问题得到了更多的重视。

1 UPS相关概念综述

不间断电源 (UPS, Uninterrupted Power Supply) , 即与用电负载相连, 在市电出现故障难以进行供电的时候, 为负载设备提供电能维持其运行的能量转换装置。从市场需求角度看, 国家电网在运行过程中都会面临一定比率的电力故障, 这些电力故障来源于多个方面, 通常供电线路老化以及各种外因导致的, 在面对这些问题的时候, 通常组织无法获取到降低电力供给故障概率的有效方法, 因此采用不间断电源对组织内部的用电负载实施保护就成了首选的方法。

常规而言, UPS主要包括数字电路、模拟电路、自动控制逆变器及免维护贮能装置等多个部分, 其核心价值在于在市电无法正常供给的情况下维持负载的正常运作, 并且在日常工作过程中, 如果遭遇到市电电压异常以及电流杂波等问题, UPS还应当能够肩负起对于电波进行调节整理的责任。基于目前市场上对于UPS的几种主要需求, UPS发展出了三种主要型号。

首先是后备式UPS, 又被称作离线式UPS, 这种UPS平常并不工作, 只是对供电状况进行检测, 一旦发现供电异常, 就将相应的耗电负载转移到UPS供电上来。其显著缺点在于切换时间, 由市电供给向UPS供电切换通常需要10ms左右的时间, 这个时间对于一般用电负载来说并不算问题, 但是对于计算机等数据处理设备而言仍然是一个打击。但是其优点也很明确, 结构简单、价格低廉, 并且相对简单的结构使得其运行相对稳定, 因此在中小企业中得到广泛应用。其次是在线式UPS, 这种UPS从根本上说是作为市电供给和用电负载之间的一道关卡出现的, 其职责不仅仅在于出现供电故障的时候将用电负载切换到UPS供电, 而更多的是成为一种用电保障出现。在市电供给正常的时候, 在线式UPS同样工作在市电供给和用电负载之间, 因此在市电出现故障的时候, 在线式UPS能够实现实时切换, 对于精密仪器等用电负载的保证处于最优状态, 并且还可以在日常使用过程中有效解决市电传输中出现的尖峰、浪涌、频率漂移等电源问题, 实现对用电负载的良好保护。但是相应地, 在线式UPS需要长期参与供电工作, 因此其能耗较高, 工作噪声也比离线式UPS更大, 其结构相对复杂, 养护费用高, 由于长期处于工作状态, 寿命也比离线式UPS更短, 但是其对于用电负载的保护作用不可忽视, 不仅仅在恢复供电方面, 在电压冲击保护等多个方面也同样功不可没。最后, 还有一种UPS处于离线式和在线式之间, 通常称作在线互动式UPS。这种UPS的工作特征类似于离线式UPS, 但是增加对于市电供给状态的检测, 对于市电干扰的阻击能力虽然不能和在线式UPS相提并论, 但是其切换时间和对市电干扰的控制都要明显优于离线式UPS。单纯从电压角度看, 离线式UPS只有在市电中断或电压低于170V的时候才会启动工作, 而在线式则会一直保持工作确保用电负载的安全, 交互式的UPS介于两者之间, 会对电压进行检测, 通常低于预定15%左右就会开启工作进行保护。

2 UPS的比较分析

上文中对于UPS的相关概念和种类做出了大体的分析, 但是想要对UPS进行更为深入的了解, 还有必要将其放置在实际的应用环境中, 并且与类似的行业性技术进行对比, 才能得到相对完整的理解。

就目前市场上的类似产品而言, EPS (紧急电力供给, Emergency Power Supply) 是目前与UPS最为相近的产品。通常有人认为EPS只是UPS的一种在实际应用中的发展特例, 但实际上二者从核心结构到执行标准方面都有所不同。想要深入认识UPS, 就应当将其和EPS进行有效区分并进行深入分析。EPS在实际工作中类似于后备式UPS, 在市电正常的时候通常不进行工作, 通过互投装置直接供电给用电负载, 当市电发生中断时, EPS负责将负载供电切换到蓄电池供电。

从应用角度看, UPS的作用在于对于用电负载实现保护, 而EPS的作用在于在市电中断的时候实现紧急供电。这种应用方向的不同决定了二者的应用领域不同, UPS多用于对于供电敏感的精密仪器供电保护, 其中以信息领域的相关设备保护较多常见, 在一些恒温箱等供电领域也频繁出现。并且对于不能断电的设备, 诸如大型运算设备等, 多采用在线式UPS, 而对于那些对供电连续性并不十分敏感的领域则采用离线式UPS。相对应地, EPS多用于应急供电, 是一种作为急救的电力供应技术。多用于两个领域, 即照明以及动力, 以应急照明以及消防动力提供两个方面的应用最为常见。这种应用层面不同的针对性在规则方面也有不同体现, UPS在进行工程设计的时候以《信息技术设备用不间断电源通用技术条件》 (GB/T 14715-93) 、《不间断电源设备》 (GB/T 7260-1987) 、《低压直流电源设备的性能特性》 (GB 17478-2004) 等规范作为依据, 而EPS则以《消防应急灯具》 (GB 17945-2000) 和《建筑电气工程施工质量验收规范》 (GB 50303-2002) 来展开其设计工作。

从运行特征角度看, UPS只适应于电容性和电阻性的负荷, 与被保护的负载一同工作, 对于环境要求较高, 对于通风和散热有着极高要求, 并且应当保持环境清洁。与之相对的EPS则能够适用于感性负荷和各种混合用电负荷, 几乎可以适应任何恶劣环境, 通常被安置在地下室或者配电室中, 依据任何可能会需要到应急电源的用电设备进行安置。

3 结论

综上所述, 可以对于UPS的特征有更为全面的了解, 必将在实际工作过程中推动对于UPS的选用以及维护。

参考文献

[1]张成.应急电源 (E PS) 技术现状及发展[J].UPS应用, 2003 (12) .

UPS不间断电源系统优化设计 篇8

关键词：可靠性;不间断供电;优化设计

中图分类号：TQ056.8      文献标识码：A      文章编号：1006-8937（2016）26-0003-02

1  概  述

随着综合国力的提升、人民生活水平的提高，首要任务就是保证计算机信息网络系统安全、可靠运行，信息业界乃至各行各业公认 UPS 不间断电源的重要性。

实际上，UPS经历过近四十年的发展，性能指标基本相似，不同点在于功能上的拓宽、创新及可靠性的高低。脉冲调制技术和功率晶体管及组合管、功率MOS管、IGBT等已被UPS普遍采用，从而降低了UPS的可闻噪声，提高了效率和可靠性。UPS本身就是集数字与模拟技术，数字通讯技术、电力电子技术、微处理器及软件编程等技术于一体的密集型电子产品。另外，随着位处理器和计算机的应用的普及，将其引入UPS系统。研制只能UPS是UPS发展的必然趋势。

2   UPS的分类

根据工作原理的不同，不间断电源可以分为后备式、在线式与在线互动式三种。

2.1  后备式

断电保护、自动稳压在不间断电源的应用中，是最基础最重要的功能，后备式均能达到这些功能的要求，它的结构十分简单、较高的可靠性、较低的价格，因此在外部设计、微型计算机或POS机等多个领域广泛应用。

2.2  在线式

在线式虽然结构相对复杂，但与其他两种相比，可以持续零中断地输出纯净正弦波交流电，对于所出现的浪涌、尖峰等系列电源问题，均能有效快速解决;但是由于在线式需要的资金比较大，在关键网络中心与设备等对电力要求严格的环境中才会使用。

2.3  在线互动式

在线互动式比后备式具有更加强烈的滤波能力、抵御市电干扰功能，其转换时间在4 ms以内，在网络设备（如：路由器、配备服务器）、电力工作环境相对困难的偏远地区均能够安全应用。当市电处于正常供电的情况下，通过市电滤波的回路作用之后，不间断电源 （UPS） 同时分成两个回路，一个是通过充电回路完成对电池组的充电，另一个是依次经过整流回路、逆变器的转换，最后把电力提供给计算机。

3  系统优化设计

3.1  主电路设计

本设计中整流器和充电器合二为一，这主要从功率大这个因素考虑的。为实现大功率整流和充电的需要，设计中借助于可控整流器件SCR，采用三相全控桥式整流充电电路，从而大大提高了可靠性，降低了造价。

3.1.1  整流器

UPS电源装置的重要组成之一是整流器，它具有以下两个功能：能够把市电发出的交流转变为直流电，经过滤波操作后供给负载、逆变器;整流器在设计中的作用相当于一个充电器，给蓄电池提供所需要的充电电压。根据梅兰日兰UPS不间断电源Galaxy系列整流器电路的组成部件和工作原理，控制电路采用16位INTEL96系列的单片机，控制简洁、方便可靠。主回路电路示意图，如图1所示。

3.1.2  逆变器

不间断电源的交流电源装置的核心是逆变器，穿插在负载、整流器两装置当中，利用蓄电池的输出功能，经过转换最终把直流电转变成 标准的交流电，提供给负载。逆变器的功率单元采用IGBT组成的二相桥式逆变电路，IGBT驱单元采用日本富士公司生产的EXB841驱动芯片组成的驱电路，逆变控制系统设计采用冗余设计方案，两套由INTEL公司生产的16位微处理器。

3.1.3  蓄电池

储存电能的部分就是蓄电池。当处于正常供电的情况下，直流电源就会对蓄电池充电工作，实际上就是把电能转换成化学能;当市电供电中断的时候，不间断电源就会把储存在蓄电池中的化学能量转变成电能（直流电），从而就能够使逆变器正常工作。在该设计中选用一组20节的PBG200AH 12 V蓄电池。

3.1.4  充电器

生产生活中常用的充电电路有分级式和恒压充电两种形式。在线式UPS通常采用分级式充电电路，简单来说就是在充电初期的时候，采用恒流形式充电;当蓄电池的端电压充满电压之后，再采用恒压充电形式，该系统优化设计采用 UC3842 芯片。充电器实际上作为一个开关电源，只不过这种电源具有限制电流、稳定压力的功能，只要把相关参数设置合适，就可以使蓄电池达到满意的状态充电，这样子就无形中增加了蓄电池的使用寿命。

3.2  控制电路设计

3.2.1  整流器控制电路

整流器本质是一个把将交流（AC）转变为直流（DC）的整流装置。在双变换不间断电源中，整流器既能够给逆变器供电，又能够给蓄电池进行充电，因此又可以把它叫作整流器/充电机。整流器对各部分基本要求如下：

①利用交流可以输入电流的功能，整流器/充电机限定了电路中的电流，根据有关规定交流输入的电流达到满载的1.15倍;当发电机组在供电的时候，交流输入电流与满载输入电流相平衡。

②整流器/充电机利用蓄电池充电电流限流电路，将蓄电池充电电流限制到不间断电源额定输出容量的15%;当发电机组在供电的时候，蓄电池的充电电流应限制至零。

③远端温度检测器运行的时候，整流器/充电机能够自动地进行调节蓄电池的浮充电压使其维持在一般-5 mv/只/℃左右。

目前较先进的方法是采用SPWM高频整流提高UPS的输入功率因数，也就是从提升开关频率的途径，从根本上解决不间断电源的谐波污染及无功缺额问题。

此外，另一种新兴的技术——软开关技术。这是一种可以降低开关损耗、提高开关频率、减少开关硬力、提高工作可靠性的新兴技术。目前也被部分不间断电源厂家所采用。

3.2.2  逆变器控制电路

通常希望逆变器能得到一个电压稳定的电源，但是由于种种原因的影响，比如市电电压变化频繁，有时低于380 V（三相交流电输入），甚至低达340 V;有时高于380 V，甚至高达420 V等，如果采用不可控整流电路，将使得整流器的直流输出不能保持稳定，只有采用可控整流电路，同时采用必要地负反馈环节，自动地调节脉冲相位，才能保证整流器的输出电压稳定。

3.2.3  微处理器的选择

现在市场上应用最为普遍的是8位单片机，但是在一些比较复杂的系统中，它就不得不让位于16位单片机。采用的是数字信号处理器（Digital Signal Processo动和大规模逻辑控制器CPLD对不间断电源系统中的变换、控制、量测等环节进行全息控制，从控制器性能提升的角度对整套装置的变流精度，控制准度进行提升，从而保证正弦波形的相似度非常接近同时由于这种先进的数字控制系统带来的完备的保护逻辑，能够是不间断电源系统更稳定可靠地工作。

3.3  保护电路设计

对于完整的不间断电源系统来说，应该具有过电压保护、欠电压保护、过载保护、过热保护和短路保护等一系列措施。除了以上这些保护措施之外，在重要的UPS情况下，对防止电解液面过低和蓄电池温度异常现象的发生也应该有相应的保护。当电路处于超载（即为负载的1.5倍）的情况下，电源开关就能够快速转换到旁路状态，直到负载正常时就会自动恢复到常态;当处于严重超载（即为额定负载的2倍）情况下，不间断电源就会马上控制逆变器的输出，自动切换到旁路状态，同时前面的输入空气开关也有可能跳闸;当这些问题都解决之后，重新关闭开关、再开机，不间断电源恢复到了原来的工作状态。

4  结  语

在电力系统中，电力操作电源能够为保护和控制设备提供独立电源。因而，电力系统的直流操作电源要求特别高的可靠性，包括大型枢纽变电站、中小型变电站、核电站、水火力发电厂等，均要求直流供电系统的高可靠性。通过对UPS系统进行合理的优化设计，达到各部件之间能够可靠、协同地进行工作的效果，优化冗余的配置方案，最终能够使电力系统在直流操作电源系统的操作下能够高效运行。

参考文献：

[1] 吴其雨.UPS不间断电源的选择与配置[J].机床电器，2001，28（4）：41-46.

[2] 陈文实，许立民.UPS电源现状及发展方向[J].辽宁工学院学报，

2002，22（4）：24-25.

[3] 肖化，胡广莉.智能化交流不间断电源UPS设计[J].电力电子技术，1997，

31（2）：31-34.

ups电源故障案例分析 篇9

与设计

南宁迈世信息技术有限公司 技术部 李军海

摘要：UPS（Uninterruptible Power System）远程集中监控及蓄电池放电系统是通过硬件和软件技术，对UPS进行实时监控，了解UPS当前运行状态，以及对UPS蓄电池进行定期远程放电，保证蓄电池的使用寿命，同时采用集中管理的方式，对UPS设备运行信息进行集中化管理，达到及时准确发现设备故障及时处理的效果，使UPS设备可靠、稳定、高效的运作，对数据中心的稳定运行起到很重要的作用。关键词：UPS远程集中监控；蓄电池放电；集中化管理 引言

随着信息网络技术的不断发展，各类大、中型组织的网络信息化建设的设备资金投入日趋增加，其职能运行与计算机网络的结合日趋紧密。UPS作为电力设备系统正常运行的基础，一直以来是设备管理及维护工作中的一个盲区，为了弥补在供电系统方面的日常管理及维护工作的缺陷，实现UPS网络远程集中监控智能化管理的目的，提出了UPS监控系统的研究与设计，实现监控UPS的输入、输出电压，输入、输出频率，输出电流，电池电压，UPS主机温度等运行参数，以及对故障的实时报警及记录查询，达到对供电系统进行保护的目的，智能化管理将是当今UPS监控系统发展的一个趋势。

本文介绍一种UPS远程集中监控及蓄电池放电系统，它遵循提前预警、防患于未然的设计思想，可以帮助运维人员有效查找UPS电源及蓄电池组的故障隐患。系统整体设计方案

2.1 系统组网结构

图1 UPS远程集中监控及蓄电池放电系统结构图

系统构架由设备层、传输层、应用层三部分构成。在设备层专用计算机上安装采集信息的客户端软件，通过采集软件采集UPS信息传输到网络上，应用层的终端服务器上集中管理不同区域上的UPS信息，维护人员在应用层终端查看各个区域UPS运行状态以及进行远程批量放电操作。1.2 系统实现功能

（1）对UPS运行状态实时监测。（2）远程对UPS蓄电池进行放电（3）监控数据集中化管理

（4）提供丰富的事件管理响应联动接口 1.3 系统特点（1）通用性

系统的设计适用于220V/10A 的UPS设备，符合国际工业监控与开放式设计标准。（2）可靠性

系统具有良好的电磁兼容和电气隔离性能，不影响被监控设备的正常工作。系统具有专家诊断功能，对于通讯中断、采集数据异常等能够准确诊断出故障点并及时报警。系统可连续工作365d×24h，采用工业级元器，提高可靠性。（3）安全性

系统有严格的密码管理，确保系统运行安全。系统及设备出现故障不影响被监控的其他设备正常工作和功能的控制，具有良好的安全隔离功能。（4）丰富的事件响应接口

系统具有丰富的事件响应接口，能与其他系统实现兼容，提供相关事件响应。系统硬件设计 3.1 放电仪设计框图

AC电源输入12V电源AC电源输入/输出485接口固态继电器485模块板LED状态图2 放电仪设计框图

空气开关 放电仪硬件由通讯模块、AC输入模块、AC输入/输出模块三个模块组成，AC输入模块主要是给485模块板提供电源，通过通讯模块给485模块板发送指令，控制AC输入/输出模块的通断，达到切断市电的目的，实现远程给UPS蓄电池进行充放电。AC输入/输出模块默认为常闭通电，即使设备硬件损坏也不影响市电供电。3.2 放电仪安装图

图3 放电仪安装图 系统软件设计

4.1 集中管理终端 4.1.1 软件流程图

开始系统初始化N告警是否解决？NY是否有机台告警？数据采集是否有机台异常？Y异常是否解决YNYNYN放电是否结束是否需要放电？NY机台运行正常

图4 集中管理终端软件流程图

集中管理终端主要集中采集显示不同区域机台信息，实时更新，当某个机台出现告警或异常状态时，终端WEB页面将置顶显示，第一时间告知维护人员故障信息，及时处理故障信息。终端采集UPS信息包括当前UPS状态、输入电参数、输出电参数、电池参数以及当前告警状态等，通过集中分类管理，维护人员可查看任何机台实时信息。同时，维护人员可通过集中终端给UPS蓄电池批量进行远程放电，达到定期对蓄电池维护的目的，延长蓄电池的使用寿命。

4.1.2 WEB页面设计

集中管理终端WEB页面设计主要分整体状态、分厂区、事件日志查询、实时监控数据查询、远程放电、系统管理六个模块，页面设计遵循维护人员使用习惯，界面清晰明了，操作简易，方便管理。如图5 所示。

图5 集中管理终端WEB页面设计

4.2 数据采集端 4.2.1 软件流程框图

开始系统初始化数据采集N是否有事件触发执行事件响应Y上传数据至集中管理终端 图6 数据采集端软件流程图

数据采集端软件安装在每个机台的PC机上，负责采集每个区域点UPS的运行信息，把信息上传给集中管理终端。数据采集端除了对UPS运行状态、输入电参数、输出电参数、电池参数等数据的采集，同时还提供UPS故障触发接口。当UPS发生告警或异常事件时，事件会第一时间上传到终端，及时告知维护人员，同时，还支持接入其他监控系统，触发事件一旦产生，可以响应其他监控系统进行相应的动作。4.2.2 软件显示界面设计

数据采集端软件主要分UPS状态、日志查询、应用设置三个模块。UPS状态主要实时显示输入电参数、电池状态、输出电参数等信息，同时对当前UPS蓄电池进行测试及放电操作，日志查询可查询到相关故障记录，应用设置可设置当前UPS的相关信息，方便区分管理，以及提供开放的事件响应接口。如图7所示。

图7 数据采集端界面图 总结

本文针对UPS远程集中监控及蓄电池放电系统的研究，提出硬件和软件设计方案，实现了对UPS设备进行集中化管理，使UPS设备可靠、稳定、高效的运行，从而确保数据中心系统的稳定运行，保证企业核心业务高效运营。

ups电源故障案例分析 篇10

一、电源损坏或劣质电源给其它配件带来的严重后果

1、容量使硬盘出现坏磁道。不好的电源易导致硬盘出现假坏道，这种故障一般可通过软件修复。碰到此类情况，首先要检查电源。如果确认是电源的问题，应当更换质量可靠、稳定的新电源。

2、光驱读刻盘性能不好。这种情况一般发生在新购买的计算机或新买的光驱上，读刻盘时拌有巨大的嗡嗡声，排除光驱的故障之后，很可能是电源有问题。这种故障通常是由于电源的功率不足所造成的，这时候就需要更换功率更大的电源。

3、超频不稳定。由于CPU超频工作，对于电源的稳定性要求很高，如果电源质量比较差，在超频后的电脑，经常会出现突然死机或重新启动的现象。一般只要更换一个新的功率较大的电源就可以了。

4、主机经常莫名奇妙地重新启动。有可能是电源的功率不够，电源提供的功率不足以带动电脑所有设备正常工作，导致系统软件运行错误、硬盘、光驱不能读写、内存丢失等，使得机器重新启动。

5、电脑运行伴有“轰轰”的噪声。这时，问题一般出现在电源上的风扇，使得噪音增大，如果电脑常时间没有开启过，电扇上面灰尘积攒过多，则可能出现这种现象，解决办法是开启电脑，卸下电源，将风扇从上面拆下，除尘。然后再重新装好，开机后一般噪声会消除。

6、显示屏上有水波纹。有可能是电源的电磁辐射外泻，受电源磁场的影响，干扰了显示器的正常显示，如果长期不注意，显示器有可能被磁化。

如果你的电脑在使用中出现了以上故障，那么请你尽快检查并修复你的电源，否则将会造成更大的损失。为更加直观的介绍电源故障带来的麻烦，这里笔者顺便介绍自己遇到的几起电源故障。

故障一：系统死机，原是电源老化所致

故障原因：一台购买的品牌机，CPU为赛扬D 1.7GHz、128MB DDR266内存，40GB的希捷硬盘，后来又升级加装了一条128M内存、配置了内置56KMODEM和电视卡，故障就出现了。具体表现为系统启动后不久就死机，显示器黑屏无信号，光驱灯长亮。无论进WIN98系统、用系统盘引导、或进入CMOS系统都会出现此故障，一旦死机无论复位键还是电源键均不能关机，只有拔插销且必须等待一定时间后才能再次开机。

故障分析：由于此机器刚装的操作系统，因此不可能是软件故障所造成的，为了排除软件故障，笔记还是重新安装的操作系统，问题仍旧，

考虑到CMOS设置也会导致死机的情况，于是恢复CMOS初始设置、打开机箱拆下其它卡件最小化引导、更换内存条、检查CPU故障依旧，用万用表测量内部供电插头电压均正常，由于此机为ATX电源给主板供电的插头无法拔下测量，故没有测量。分析本机购机已两年多且内部配置板卡较多，电源在长期高负荷下运行可能是电源部分的故障。

故障解决：因是品牌家用电脑，无法进行电源部分的替换检查，只好把主机拿到电脑公司进行处理，结果电脑公司开机运行一切正常且连续运行几小时均未出现死机现象。回家后开机起动故障依旧，开始想不会和市电有关系吧?经测量市电电压高达240V高于正常电压，找来一稳压器加上后起动故障消除，连续几小时均正常运转。分析为电源部件老化，长期高负荷运行已不能起到稳压作用，家用又没有配置UPS电源导致电压高时无法正常工作。至此故障得到圆满解决。

结语：电源是计算机整体能源的源头，也是故障多发之地。为更好的使用计算机家用机也应配置UPS电源，购机时应选用较好的功率足够的名牌电源，这样就可以避免长期使用过程中类似的问题出现，保证计算机的正常运转。

故障二：电脑自行通电 原因电压不稳定造成的

故障现象: 笔者的电脑配置为奔腾4 2.0GHz处理器，微星845PE主板，希捷80GB硬盘，安装有一块网卡和一块内置猫。进入夏季以来，该电脑连续几天夜里突然自动通电，具体表现为电源指示灯亮，机箱内风扇声嗡嗡直响，显示器却没有显示。

维修与解决: 以前，该电脑关机后电源插头直都没有拔，也直没出现过类似故障我先重装了次系统，可过了几天后故障依旧，排除了软件故障的可能笔者的主板有“D—LED”功能，可对系统从加电到引导系统过程中的每步进行检测打开机箱，发现在主机自动通电后，“D-LED”的四个检测灯为全红，说明主机仅仅是通了电，没有进行其它任何工作。

因为主机自动通电后显示器无显示，于是仔细看了说明书，发现该主板CMOS设置中的电源管理设定(Power Management Setup)中Resume On Ring/LAN项默认值为“Enabled”想到机箱内的内猫——是不是夏季的晚上电压不稳，使内猫接收到错误讯号而导致主机自动通电呢?立即重启进入CMOS设置查看，果然Resume On Ring/LAN项设为“Enabled”于是改“Disabled”存盘重启后，故障消除.

结语： 笔者的电源插头长期不拔，加上夏季电压波动很大，就导致了此类故障的发生从这以后，笔者在用完电脑后都将电源插头拔掉，也算是吃堑，长智吧!

ups电源故障案例分析 篇11

摘要:UPS不仅是不间断供电装置,还具有电力净化的作用。本文将重点讨论UPS的选择和配置、蓄电池组容量的选择和配置以及UPS电源的安装与维护。

关键词:UPS 蓄电池 选配 维护

0 引言

UPS即不间断电源,随着各种电子设备的普及,UPS电源得到了越来越广泛地应用。

1 UPS选型和配置

1.1 了解UPS电源的性能指标:①输入电压:220V或380V(三相四线制),-15%～+10%。②输出电流:根据这个值选择导线截面和输入保险。③输出电压:一是输出电压稳定度,一般为±5%。有些为±3%左右。另一个是稳压精度:稳态≤±1%、瞬态≤±5% 。④瞬态电压恢复时间:≤±50ms。⑤输出容量:即视在功率S, S=UI⑥后备时间:指输入中断后,UPS能继续工作的时间,是UPS的关键指标。⑦功率因数:0.8(滞后)⑧效率:≥90%(满载时)⑨过载功能:10min(125%额定电流);10S(150%额定电流)。⑩限流:100%～110%额定电流可调。

1.2 UPS选择:

1.2.1 UPS型号 ①在线正弦波UPS电源。无论市电正常与否,它对负载供电都是由UPS电源逆变器提供的。只要机内蓄电池能向UPS电源逆变器提供能量,当市电中断时,在线式UPS电源就能实现对负载的真正不间断供电,其正弦波波形失真系数最小,对负载供电转换时间为零,可靠性高,故障率低但价格较高。②后备式正弦波UPS电源。采用了抗干扰式分级调压稳压技术。仅仅在由蓄电池供电时才有可能向负载提供高质量的正弦波,在从市电供电向逆变器供电进行转换时,对负载而言,大约有4ms左右的中断供电(主要来源于继电器的转换时间)。后备式正弦波UPS电源处于市电供电时,由于市电是直接通过抗干扰滤波器对负载供电的,因此噪音较小,但是UPS电源处于逆变器工作时,由于PWM脉宽调制频率一般为8KHZ左右,因此噪音较大。③后备方波输出UPS电源。向负载提供的交流电是方波而不是正弦波。此类UPS电源只能接微容性或纯组性设备,负载越重,方波脉冲宽度越宽,而方波脉冲的峰值越小。此类UPS电源的转化时间不一定。其变化范围为4～9ms且用户不能控制。此类UPS不能进行频率的关闭和启动,但造价较低。

1.2.2 负载容量、负载功率因数和UPS的波峰因数 选购UPS时,首先要知道负载的总容量,同时还要考虑负载的功率因数才能确定UPS的标准功率容量。由于负载功率因数很难计算,所以UPS技术规范中给出了波峰因数这个指标,波峰因数越高,UPS承受非线性的能力越强。一般波峰因数比应大于3:1。

1.2.3 电池后备时间 一般情况下,选择后备时间时,通常选取满载工作时间为10min、15min或30min即可。由于蓄电池价格较贵、长延时UPS一般仅在停电时间较长的场合选用。此时最好选择有外接大容量的蓄电池功能的UPS,以确保市电停电后能长时间供电。

1.2.4 UPS中性线截面 由于UPS负载多为非线性负载,因而流过中线的电流不为零。即使在三相负载完全平衡时中线电流也可达三相电流的1.8倍。负载功率因数越小,倍数越大。因此在UPS电源中,其中线截面不得小于相线截面。否则易造成中线发热,甚至烧掉电缆引起火灾,造成严重后果。

2 蓄电池的选择和配置

2.1 蓄电池基本技术指标:①阀控式密封铅酸蓄电池:每台UPS各接一组。②浮充电压允差:1%。③浮充电压:2.23～2.27V/单体。④均充电压:2.3～2.4V/单体。⑤ 放电终了电压:1.67～1.70V/单体。⑥温度对蓄电池寿命的影响:在25℃时浮充运行情况下,理论寿命不低于10年。

2.2 UPS蓄电池容量的计算

2.2.1 蓄电池最大放电电流I

I=S×COSφ/η×Ei

式中:S为UPS电源的标称输出功率;

COSφ为负载功率因数,一般取0.8;

η为逆变器的效率一般取0.8;

Ei为蓄电池放电终了电压。

2.2.2 电池后备时间t 电池后备时间t根据用户的需要而定,中小型UPS多采用阀控铅蓄电池。价格较贵,一般选取满载工作时间为10min、15min或30min。

2.2.3 蓄电池容量C 算出最大放电电流后,再根据负载性质及用户所需UPS的后备时间,算得蓄电池标配容量:

(C=It)。

3 UPS安装

3.1 UPS的安装位置要求

3.1.1 为延长电池寿命,蓄电池应安装在环境温度为15℃～25℃范围内,室内温度也不能太大。

3.1.2 UPS的左右两侧要留有50mm空间,后面要留有100mm,前面留有足够的操作空间。

3.1.3 外置电池柜应与UPS放在一起。

3.2 UPS与市电、负载的连接 UPS与市电及负载的连接都很简单,但连接前应检查:①UPS输入参数与市电的电压、频率是否一致。②接入UPS的火线和零线是否与厂家规定一致。③检查负载功率是否小于UPS输出功率。④UPS与电池连接时一定分清正负极。

3.3 电缆截面的选择 选择导线截面时应考虑:

3.3.1 符合电缆使用安全标准。

3.3.2 符合电缆温升要求。

3.3.3 满足电压降要求。① 交流输入电流I相。因为P=3×U相×I相×COSφ(单相输出者则为:P=UICOSφ)。所以I相=P/(3×U相×COSφ)=S/(3×U相)。② 直流输出电流I=P/U(U应取最小值)。求出交流输入I相和直流输出电流I后,再查表确定导线截面积。

4 UPS维护

笔者根据多年来的工作经验,建议从以下几个方面做好UPS电源系统的维护:

4.1 掌握UPS的基本知识,认真阅读设备说明书,弄清各种警示信息,警示代码,指示灯的含义,以及产生的原因和应对方法。熟悉设备上各种开关,按钮的作用。熟悉掌握UPS的各种操作,清楚连接关系,明白代通之法。

4.2 加强日常的巡视、维护,查看设备有无告警,有无异味,有无异常响声,检查接头有无松动发热现象,散热扇运转是否正常,设备各种指示是否正常,发现问题及时解决。

4.3 制定定期维护计划:每月定期测量设备输出电压、电流、功率以及蓄电池内阻和端电压。每季或半年对蓄电池做一次核对性放电试验,一般应放出额定容量的30%～40%。每年清洁一次UPS内部卫生,检查各接头是否接触良好。

4.4 蓄电池放电:在蓄电池放电操作中,如采用蓄电池脱机使用假负载放电,不仅拆卸繁琐,且不安全,事后还需拆卸安装再充电。为保证电池放电试验的安全有效,既能发现问题(落后电池、反极电池等),又能保证供电安全可靠(不造成过放电、短路、供电中断等)。这里推荐一种直接利用负载对电池放电的方法:即关断UPS交流输入开关,让蓄电池放电。由于UPS电源多用于重要的网络通信等系统中,负载变化幅度不大,所以用负载直接放电,其放电电流也基本不变,这样就可根据蓄电池的电压情况和放电情况确定放电终止电压,算出放电时间,以后每季度的放电都与此次记录相比较,并从中发现问题及时排除。

ups电源故障案例分析 篇12

故障诊断(FD)始于(机械)设备故障诊断，其全名是状态监测与故障诊断(CMFD)。它包含两方面内容：一是对设备的运行状态进行监测;二是在发现异常情况后对设备的故障进行分析、诊断。

而UPS故障诊断不仅仅依赖于UPS本身，更重要的在于其应用的环境，这也使得传统的UPS故障诊断过程中存在很多问题，通常分为两类，一是在现场诊断时，用户方没有专业的仪器仪表进行测量，使得工程师很难判定真正的问题所在，浪费人力物力。二是将机器打回原厂诊断维修，用户环境不确定，加上来回时间物力的浪费都是很不实际的。所以急需一种在现场诊断的方案。

1 UPS故障诊断系统

1.1 UPS故障说明

按照复杂系统的层次性和层次划分的理论，UPS系统可划分为整流器、逆变器、旁路系统、计算机控制系统、辅助电源系统和蓄电池等子系统。整流器等子系统又可分为主电路部分和控制电路部分，主电路是由可更换部件和元器件组成的，控制电路则由电路板和检测元件组成。电路板又可划分为功能单元，功能单元是由最小可更换部分———电子元器件组成。

鉴于UPS系统的复杂性, 使用故障树分析法, 将UPS故障进行逐一细化, 清晰明了。故障树分析法 (fault tree analysis, FTA) , 是一种对复杂系统故障形成的原因进行逻辑分析, 从整体部分按树状逐级细化的分析方法。UPS故障树建立如图1所示, 图1中各状态变量及说明见左表。

1.2 UPS故障树分析

布尔函数用于故障树分析，可进行逻辑运算，便于对系统进行定性分析和定量计算。这种布尔函数的自变量为该系统组成单元的状态变量。设UPS系统为S，由n个单元组成，故障树顶事件T描述为“UPS发生故障”，其状态函数以f (X)表示，将顶事件T作为系统输出事件，将影响输出事件的所有直接原因作为输入事件，即底事件，其状态变量以X表示，并假设各单元的失效是相互独立的，对系统和单元只考虑失效和成功两种状态。UPS故障树的结构函数定义如下：

f (X)=f (X1, X2，…，Xn)，即顶事件T的状态函数f是底事件状态变量Xi (i=1, 2，…，n)的函数，为底事件的数量，X1, X2，…，Xn表示底事件状态的布尔变量，定义如下：

在对UPS系统进行故障树分析时，其顶事件T是不希望发生的失效状态，即f (X)=1，与此对应的底事件的第i个单元失效状态为X=1, f=f (X)，即顶事件T的状态函数f完全由底事件状态变量X所决定，顶事件T的状态函数f与底事件的状态变量X有如下两种常见的逻辑关系，与门结构函数定义如下：

按布尔逻辑运算可知，式(3)中只要其中有一个Xi=0，则f (x)

或门结构函数。

按布尔逻辑运算可知，式(4)中只要其中有一个Xi=1，即只要有一个事件发生时，则f (x)=1。

对故障树进行定性分析，其目的是找出顶事件T出现的故障有多少可能性，导致故障树顶事件T发生的若干的时间的集合为割集，最小割集是指含有最小数量且最必须得底事件集合表示引起顶事件T发生的一种故障模式，其意义在于揭示处于故障状态系统中必须改进的薄弱环节。

2 故障诊断系统开发

2.1 虚拟仪器技术

虚拟仪器概念是NI公司提出的，其基本思想是在一定的硬件环境支持下，通过编制和执行不同的虚拟仪器软件，来构成各种不同的仪器，实现各种用户定义的仪器或测试功能。传统仪器中，仪器功能是用仪器箱内的硬件来实现的，仪器功能固定。虚拟仪器的思想是一种以硬件功能软件化为基础，倡导“软件就是仪器”的思想。

故障诊断系统的硬件架构主要包括控制电路板电路和仪器库两部分，如图2虚线框部分所示。其中仪器库中包括AC source、DC s ource、数字功率表、示波器等仪器，通过控制电路控制仪器库中各仪器的通断来侦测UPS各子系统信号，读取数据到PC，做出分析，给出结果。

2.2 程序界面设计

Agile nt VEE是Agile nt公司推出的一种基于G语言的虚拟仪器软件开发工具，是目前国际上应用最广泛的虚拟仪器开发环境之一，主要应用于仪器控制、数据采集、数据分析、数据显示等领域。

主系统选择所需实施的测试项目后，系统进人测试状态。可对整个UPS系统进行全面检测，也可只检测需要部件或区域。根据故障树分析，给出各个故障诊断结果和维修流程。

1)数据采集：每采集完一个信号，读出错误信息，在界面上在测试结果栏中将列出测试数据、标准值和通过与否的结论，每个测点的所有信号分析完毕后将给出统计数字。

2)诊断：系统进人诊断模块后，将根据故障代码经初步诊断后给出可能的故障区域，以文字说明和图片说明引导操作手边测试边诊断，直至诊断出确切的故障模块，实现示例如图3所示。

3)维修建议：单击故障列表，出现维修建议，软件采用文字说明分步骤向操作手提供技术支持。

2.3 结果分析

经过跟传统诊断过程的比较，本系统有以下几个特点：1)可以直接进行现场诊断，无需携带其他设备。2)诊断过程简单透明化，维修人员不需要是对整个UPS系统电路非常了解的专业人员，只需要根据系统提示，进行操作即可，图文并茂，易于找到故障位置。3)节约成本，传统人工诊断专业人员成本和测量仪器成本繁重，而本系统则对这方面要求明显减少。

3 结语

文章采用故障树分析法和虚拟仪器技术进行了UPS故障分析，对测得的数据自动进行故障诊断，并可用文字和图片说明逐步引导操作手进行测试，直至发现故障部位，给出故障原因和解决方法，完全可以满足生产监测中故障诊断的需求。但由于UPS故障多样，本系统是根据单一机种进行分析研究的，对于特殊的故障仍需人工诊断，这也是日后改进的地方。

参考文献

[1]李云飞, 姜晓峰, 陈小平.变频器故障诊断系统[J].微电子学与计算机, 2004.

[2]陈坚, 李自成.基于知识的UPS故障诊断系统[J].电力电子技术, 1994.

[3]朱继洲.故障树原理和应用[M].西安:西安交通大学出版社, 1989.

[4]谢宜松.G语言的一种结构模型及平台实现[D].吉林:吉林大学, 2006

[5]Qin Shuren.Intelligent Virtual Controls-New Concept of Virtual Instru-ment.Proceedingsof2nd ISIST, Vol1, Aug2002.

[6]郑挺, 王勇.虚拟仪器技术在自动测试系统中的应用[J].中国测试技术, 2006.