1、引言
保证任何情况下的正常供电,是冶金行业的重要根蒂根基。为此,除工业电网正常供电外,还需配备UPS供电系统。ups电源是保障供电稳定和接连性的重要装备,因其主要机智能化水平高,储能器材采用免维护蓄电池,使得在运行中往往疏忽了对该系统的维护与检修。其实维护的黑白,对电源的寿命和故障率有很年夜影响,下面凭据我们使用中的具体情况和维护经验介绍UPS电源的使用注重事项和日常维护要求。
虽然说各企业设置装备摆设的UPS供电系统装备型号及系统容量有所分歧,但其原理和主要功能基底细同。在UPS电源类型选择上各站都选择了在线式,这时候由于在线式UPS电源系统具有对各类供电的零时间切换,自身供电时间的长短可选,并具有稳压、稳频、净化的特点。
当UPS电源系统自己泛起故障时有自动旁路功能,当需要检修时可采用手动旁路,使检修、供电互不影响。在功率选择上,莱钢中小型棒材生产线选用了中功率系统。
2、UPS电源系统
UPS电源系统由4部门组成:整流、储能、变换和开关控制。其系统的稳压功能凡是是由整流器完成的,整流器件采用可控硅或高频开关整流器,自己具有可凭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(该变化应知足系统要求),输出幅度基本不变的整流电压。净化功能由储能电池来完成,由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除,整流后的电压仍存在干扰脉冲。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年夜容器电容器,其等效电容量的年夜小,与储能电池容量年夜小成正比。由于电容两头的电压是不能突变的,即哄骗了电容器对脉冲的平滑特征消除脉冲干扰,起到了净化功能,也称对干扰的屏障。频率的稳定章由变换器来完成,频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定水平。为利便UPS电源系统的日常操作与维护,设计了系统工作开关,主机自检故障后的自动旁路开关,检修旁路开关等开关控制。
在电网电压工作正常时,给负载供电如所示,而且,同时给储能电池充电;当突发停电时,UPS电源起头工作,由储能电池工给负载所需电源,维持正常的生产(如粗黑→所示);当由于生产需要,负载严重过载时,由电网电压经整流直接给负载供电(如虚线所示)。
UPS电源系统主要分两年夜部门,主机和储能电池。额定输出功率的年夜小取决于主机部门,并与负载属那种性质有关,由于UPS电源对分歧性能的负载驱动能力分歧,凡是负载功率应知足UPS电源70%的额定功率。储能电池容量的拔取当负载功率肯定后主要取决其后备时间的长短,这个时间因各企业情况分歧而分歧,主要由备用电源的接进时间来定,凡是在几分钟或几个小时不等。莱钢中小型棒材生产线因生产需要不允许断电,是以,UPS电源系统在检测到电网电压中断后,可自行启动供电,且随着储能电池慢慢放电,储能电池的容量随着时间会逐渐下降,斟酌到寿命终止时储能电池容量下降到50%并留有一定的余量,我厂UPS电源系统的工作时间当储能电池满容量时为2小时,半容量为1小时。
2.1电源工作原理
2.1.1 AC-DC变换:将电网来的交流电经自耦变压器降压、全波整流、滤波变为直流电压,供给逆变电路。AC-DC输进有软启动电路,可避免开机时对电网的冲击。
2.2 .2 DC-AC逆变电路:采用年夜功率IGBT模块全桥逆变电路,具有很年夜的功率富余量,在输出动态范围内输出阻抗出格小,具有快速响应特征。由于采用高频调制限流技术,及快速短路庇护技术,使逆变器不管是供电电压瞬变仍是负载冲击或短路,都可平安靠得住地工作。
2.3.3 控制驱动:控制驱动是完成整机功能控制的焦点,它除提供检测、庇护、同步和各类开关和显示驱动旌旗灯号外,还完成SPWM正弦脉宽调制的控制,由于采用静态和动态两重电压反馈。极年夜地改善了逆变器的动态特征和稳定性。不中断电源工作原理框图如图2所示。
2.3电源工作进程
当市电正常380Vac时,直流主回路有直流电压,供给DC-AC交流逆变器,输出稳定的220Vac交流电压,同时市电对电流充电。当任什么时候候市电欠压或突然失落电,则由电池组经由过程隔离二极管开关向直流回路馈送电能。从电网供电到电池供电没有切换时间。当电池能量行将耗尽时,不中断电源发作声光报警,并在电池放电下限点遏制逆变器工作,长叫告警。不中断电源还有过载庇护功能,当发生超载(150%负载)时,跳到旁路状态,并在负载正常时自动返回。当发生严重超载(跨越200%额定负载)时,不中断电源立即遏制逆变器输出并跳到旁路状态,此时前面空气开关也可能跳闸。消除故障后,只要合上开关,重新开机即起头恢复工作。为使不中断电源充实工作,避免在过载或欠载下运行,电源在开机前,首先计较负载容量。FR-UK型不中断电源(标称额定功率)80%的阻性负载设计负载能力,一般带计较机负载时可承受的按下式估算:
∑i=1 n Pi≤P
其中P为不中断电源输出容量(VA),P为第i个负载伏安数
每套plc功率: 220V*0.5=110VA
每台操作站功率: 220V*2A=440VA
IBM PC客户机及服务器:220V*1.5A=330VA
则总功率:10*110VA+4*440VA+11*330VA=6490VA
6490VA/0.8=8112VA
是以,在这条棒材生产线上,采用10KVA的不中断电源比力合适。
3、UPS电源系统的使用与维护
1 、UPS电源系统开、关机
1.1 第一次开机
(1)按以下顺序合闸:储能电池开关→自动旁路开关→输出开关依次置于“ON"。
(2)按UPS启动面板“开”键,UPS电源系统将徐徐启动,“逆变”指示灯亮,延时1分钟后,“旁路”灯熄灭,UPS转为逆变供电,完成开机。
经空载运行约10分钟后,依照负载功率由小到年夜的开机顺序启动负载。
1.2 日常开机
只需按UPS面板“开”键,约20分钟后,即可开启电脑或其它仪器使用。凡是等UPS启动进进稳定工作后,方可打开负载装备电源开关(注:手动维护开关在UPS正常运行时,呈“OFF"状态)。
1.3 关机
先将电脑或其它仪器关闭,让UPS空载运行10分钟,待机内热量排出后,再按面板“关”键。
2、UPS电源系统使用注重事项
UPS电源系统因其智能化水平高,储能电池采用了免维护蓄电池,这虽给使用带来了许多便当,但在使用进程中还应在多方面引发注重,才能保证使用平安。
(1)UPS电源主机对情况温度要求不高,+5℃~40℃都能正常工作,但要求室内清洁,少尘,否则灰尘加上湿润会引发主机工作紊乱。储能蓄电池则对温度要求较高,尺度使用温度为25℃,日常平凡不能跨越+15℃~+30℃。温度太低,会使储电池容量下降,温度每下降1℃,其容量下降1%。其放电容量会随温度升高而增加,但寿命下降。若是在高温下持久使用,温度每高10℃,电池寿命约下降一半。
(2)主机中设置的参数在使用中不能随意改变。出格是对电池组的参数,会直接影响其使用寿命,但随着情况温度的改变,对浮充电压要做响应调整。凡是以25℃为尺度,情况温度每升高或下降1℃时,浮充电压应增加18mV(相对12V蓄电池)。
(3)在无外电靠UPS电源系统自行供电时,应避免带负载启动UPS电源,应先关断各负载,等UPS电源系统起动后再开启负载。因负载瞬间供电时会有冲击电池,多负载的冲击电流和加上所需的供电电流会造成UPS电源瞬间过载,严重时将损坏变换器。
(4)UPS电源系统按使用要求功率余量不年夜,在使用中要避免随意增加年夜功率的额外装备,也不允许在满负载状态下持久运行。但工作性质决议了UPS电源系统几近是在不中断状态下运行的,增加年夜功率负载,即使是在基本满载状态下工作,城市造成主机出故障,严重时将损坏变换器。
(5)自备发机电的输出电压,波形、频率、幅度应满UPS电源对输进电压的要求,另久发机电的功率要远年夜于UPS电源的额定功率,否则任一条件不满,将会造成UPS电源工作异常或损坏。
(6)由于组合电池组电压很高,存在电击危险,是以装卸导电联接条、输出线时运用平安保障,工具应采用尽缘措施,出格是输出接点应有防触摸措施。
(7)非论是在浮充工作状态仍是在充电、放电检修测试状态,都要保证电压、电流合适划定要求。太高的电压或电流可能会造成电池的热失控或失水、电压、电流太小会造成
电池亏电,这城市影响电池的使用寿命,前者的影响更年夜。
(8)在任何情况下,都应避免电池短路或深度放电,由于电池的轮回寿命和放电深度有关。放电深度越深、轮回寿命越短。在容量实验中或是放电检修中,凡是 放电到达容量的30%~50%就能够了。
(9)对电池应避免年夜电流充放电,虽然说在充电时可以接受年夜电流,但在现实操作中应尽量避免,否则会造成电池极板膨胀变形,使得极板活性物资脱落,电池内阻增年夜,温升越高,严重时将造成容量下降,寿命提早终止。
3、日常维护与检修
(1)UPS电源在正常使用情况下,主机的维护工作很少,主要是防尘和定期除尘。出格是天气干燥的地域,空气中的灰粒较多,机内的风机遇将灰尘带进机内沉积、当遇空气湿润时会引发主机控制紊乱造成主机工作失常,并发生不准确告警,年夜量灰尘也会造成器件散热欠好。一般每季度应完全清洁一次。其次就是在除尘时,检查各毗连件和插接件有无松动和接触不牢的情况。
(2)虽然说储能电池组今朝都采用了免维护电池,但这只是免除以往的测比、配比、按时添加蒸馏水的工作。但外因工作状态对电池的影响并没有改变,不正常工作状态对电池酿成的影响没有变,这部门的维护检修工作仍长短常重要的,UPS电源系统的年夜量维修检修工作主要在电池部门。
a.储能电池的工作全数是在浮充状态,在这类情况下至少应每一年进行一次放电。放电前应先对电池组进行平衡充电,以达全组电池的平衡。要清晰放电前电池组已存在的落后电池。放电进程中若有一只到达放电终止电压时,应遏制放电,继续放电先消除落后电池后再放。
b.核对性放电,不是首先追求放出容量的百分之几多,而是要关注发现和处置落后电池,经对落后电池处置后再作核对性放电实验。这样可避免事故,以免放电中落后电池恶化为反极电池。
c.日常平凡每组电池至少应有8只电池作标示电池,作为领会全电池组工作情况的参考,对标示电池应定期丈量并做好记实。
d.日常维护中需经常检查的项目有:清洁并检测电池两头电压、温度;毗连处有无松动,侵蚀现象、检测毗连条压降;电池外观是否无缺,有无壳变形和渗漏;极柱、平安阀周围是否有酸雾逸出;主机装备是否正常。
e.免维护电池要维护,不是什么无稽之谈,应从广义的维护立场动身,做到运行、日常经管的周到、细致和规范性,保证装备(包括主机装备)连结优秀的运行状态,从而延长使用年限;保证直流母线经常连结及格的电压和电池的放电容量;保证电池运行和人员的平安靠得住。这就是电池维护的目的,也是电池运行规程中包括的内容和进行划定规矩。
(3)当UPS电池系统泛起故障时,应先查明缘由,分清是负载仍是UPS电源系统;是主机仍是电池组。虽然说UPS主机有故障自检功能,但它对面而不合错误点,对更换配件很利便,但要维修故障点,仍需做年夜量的分析、检测工作。另外如自检部门发生故障,显示的故障内容则可能有误。
(4)对主机泛起击穿,断保险或烧毁器件的故障,一定要查明缘由并破除故障后才能重新启动,否则会接连发生不异的故障。
(5)当电池组中发现电压反极、压降年夜、压差年夜和酸雾泄漏现象的电池时,应实时采用响应的方式恢复和修复,对不能恢复和修复的要更换,但不能把分歧容量、分歧性能、分歧厂家的电池联在一起,否则可能会对整组电池带来晦气影响。对寿命已过时的电池组要实时更换,以免影响到主机。
4、竣事语
再好的装备也有寿命,也会泛起各类故障,但维护工作做的好可以延长寿命,削减故障的发生,这和人的寿命长短、生老病死是一样的事理。不要由于高智能、免维护而疏忽了本应进行的维护工作,预防在任什么时候候都是平安运行的重要保障。