变电站用逆变电源(UPS)培训教程..doc

UPS教程 北京开元浩海科技发展有限公司 目 录 序 言 3 一、简述UPS分类： 4 二、UPS 基本结构和功能 6 2.1整流器 6 2.2逆变器： 7 2.3电池组 8 2.4静态旁路开关 9 三、在线式UPS基本工作方式 10 3.1单机工作 10 3.2串联备份 12 3.3并联热备份 13 3.4并联冗余工作方式 14 四、电力UPS电源 15 五、维护 16 七、故障诊断及处理 19 六、 外置维修旁路使用 21 序 言 UPS（Uninterruptible Power System）-不间断电源系统，通常指的是交流电供电系统。众所周知，UPS技术是随着现代信息技术的发展而逐渐发展和完善的。 但是，在交流供电过程中，还存在一些不利于电气设备的因素，诸如：停电、瞬时断电、电压波动、电压浪涌冲击、尖峰脉冲干扰、波形畸变等。对于传统的电器设备，如：白炽灯、电动机，电视机、音响设备等，人们关心的主要是设备安全和长时间停电问题，而对于以秒为单位的停电或干扰，并不在意。但对于以数字电路为基础的信息及计算机类产品来说，大于10ms的断电，会使运行的设备程序中断，数据丢失；电压浪涌的冲击、尖峰干扰等，会造成设备开关电源的损坏、数据错误；甚至电源零、地电压高，也会对数据传输造成障碍。 因而，对于现代信息设备而言，UPS除解决不停电的问题外，还要供给负载不间断的、稳定的、无干扰的、完全符合信息工程要求的绿色交流电。所以现代的UPS，不再是单纯的不间断电源系统，而应当是电源保障系统。 一、简述UPS分类： 根据欧洲电信标准化协会（ETSI）UPS标准EN50091-3的规定，UPS（Uninterruptible Power System）分为三类，即后备式（Passive standby）、互动式（Line interactive）、在线双转换式（Double conversion）。 后备式UPS是指在市电正常情况下，市电（经过简单滤波、稳压）通过UPS直接供给负载。当市电故障时，才由逆变器（电池组提供能源）向负载供电，因此UPS由市电转为逆变器供电时，会有一个大约几毫秒的中断时间： 在线双转换式UPS，也称纯在线式UPS。是指在市电正常时，市电的交流电100%经整流器转换为直流电，这个直流经过逆变器变成交流后提供给负载。因为能量经过交-直-交两次转换，故称为双转换。当市电发生故障时，UPS通过电池组向逆变器提供能量，保持负载供电的连续性。因而，无论市电情况如何，负载始终由逆变器供电。从而可以充分保证UPS对负载高稳定、高质量、无中断的供电。UPS输出的交流电，与输入的市电的电压没有关系，电压、频率都是完全隔离的。 互动式（Line interactive）UPS是介于后备式和在线双转换式UPS之间的一种产品，也称为三端口式UPS，他的基本结构和后备式UPS相似，但具有比后备式UPS更短的切换时间。 另外，APC Silcon系列UPS，是互动式UPS的变形，是采用Delta技术的补偿式UPS。 二、UPS 基本结构和功能 在线式 UPS，输入的是普通市电，输出的是高质量（稳定、无干扰）的交流电。能量在从输入—输出的过程中，经过两次完全的转换。第一次转换为交流 直流，是在整流器（AC/DC）中完成的，整流器输入的是交流市电，输出的是直流电。能量的第二次转换是直流—交流，是由逆变器（DC/AC）来完成的。由IGBT(绝缘栅双极晶体管)组成的逆变桥电路，通过SPWM(正弦波脉宽调制)技术，将直流电转换成50HZ标准正弦波的交流电。逆变器的交流输出，使用户得到一个充分保证的、稳定、无干扰的纯正弦波交流电源。在能量的双转接过程中，市电供电中的所有干扰全部被消除。输出的交流电与输入的市电之间，除了能量之间的传递外，在频率、电压等参数上，输入与输出都是没有任何关系。 2.1整流器 整流器的作用是把交流市电转换为UPS内部直流，此直流除了要满足逆变器工作的需要外，在大功率UPS工作中，还担负着向电池组充电的任务。 UPS整流器可分为两类：工频整流器（可控或不可控），高频整流器。 工频整流器的建立在普通整流二极管或可控硅的基础上，一般为桥式整流。特点：容量大，可靠行性高，工频（50Hz）工作，工作效率低，输入功率因数低，谐波电流大。 高频整流器是建立在BOOST（升压）电路基础上，工作频率高。具有工作效率高，输入功率因数高，输入谐波电流小，体积小的优点，技术指标上具有明显的优势，高频整流器可以把输入功率因数从工频整流器的0.85左右提到0.95以上，输入电