UPS的安装调试和维修培训教材1-4.doc

第一章 UPS设备的概况 一、UPS的出现和类型 随着计算机的普及和信息处理技术的不断发展，目前，通讯系统、信息处理系统、自动控制系统、交通管理系统、医用控制系统以及航空、航天、气象、金融等许多部门都己普遍应用了计算机。为了保证计算机的正确运算，为了实时控制信号不出现丢失，为了保证设备的安全运行，人们对供电电源质量提出了越来越严格的要求。计算机类或其他敏感先进仪器设备，除要求供电系统具有连续可靠之外，还要求市电供电系统的输出，保持良好的正弦波形且不带任何干扰。 实际情况是，市电供电电源质量一般为：电压波动士5％，频率50Hz±5Hz，有些地区，还达不到这个标准。而市电电网中接有各式各样的设备，来自外部、内部的各种噪声，又会对电网形成污染或干扰，甚至使电网污染十分严重。这些污染主要有以下几种。 1．电压浪诵 电压浪涌是指一个周期或多个周期，电压超过额定电压值的110％。比如重型设备的关机，由于电网中电流突然消失，其线路电感(分布参量)反电势造成电压上升；另一方面，线路电阻上电压降的突然消失，也会造成电压上升。 2．电压尖峰 电压尖峰是指在二分之一周至100ms期间内，叠加达6000kv以上的电压脉冲。这主要由雷电、开关操作．电弧式故障和静电放电等因素造成。 3．电压瞬变 电压瞬变是指在10ms至l00ms期间．叠加在市电电压上达20kV的脉冲电压 产生大致和电压尖峰差不多，只是在量上有区别。 4．噪声电压 噪声电压是指叠加在工频电压上的低幅度，而频率范围很宽的高频分量。这种现象，在电网中很普遍，它的产生一般是电机电刷打火，继电器动作，广播发射，微波空中传播，电弧焊接．远距离雷电等。 5．过压 过压是指超过电网电压正常有效值一定百分比的稳定高电压。一般是由于接线错误，电厂或电站的误调整，附近重型设备关机。对单相电压而言，也可能是由于三相负荷不平衡或者是中线接地不良等原因造成。 6．电压跌落 电压跌落是指一个或多个周期电压低于80％～85％额定电压有效值，主要是由于附近重型设备的启动或者电动机类机器启动造成。 7．欠压 欠压是指低于正常市电有效值一定百分比的稳定低压。这主要是由于过负荷而造成电网电压的降低。 8．电源中断 电源中断是指超过一个周期的无电状态。 以上污染或干扰对计算机类或其他敏感先进仪器设备所造成的后果不尽相同。如电源中断，可能造成硬件损坏；电压跌落，可能会使硬件提前老化、文件数据受损；过压或欠压、浪涌电压等，可熊会损坏驱动器、存储器、逻辑电路，还可能产生不可预料的软件故障；噪声电压和瞬变电压以及电压叠加，可能损坏逻辑电路和文件数据，等等。 大家都知道，这些污染或干扰，供电电网是较难避免的，而这些污染或干扰对于计算机的运行，对于要求市电输出保持良好正弦波形且不带干扰的设备来说只是十分不利的。 为了保证计算机类或其他敏感先进仪器设备的安全运行，为了满足计算机类或其他敏感先进仪器设备，对供电电源质量提出的严格要求，而发展和普及起来的一种新型供电系统(Uninterruptible Power System)，称为“不间断电源系统”或“不停电供电系统”，简称UP5。 随着半导体技术的发展，1960年以后，采用了大功率逆变技术和强电流电子开关，来 实现大功率的电能转换。这种电能转换电路，不论是主电路还是其他控制电路，均采用半 导体固体器件，故称固态不停电电源或静止型不停电电源，简称静态UPS。静态UPS的 基本框图如图1－1所示。 市电 图1－1 静态UPS框图 静态UPs的特点是： 1．当市电中断后，UPS以蓄电池组作为电源继续向负载供电，一般蓄电池组可以供电10～30min。在此期间，若市电不能恢复，则可以启动柴油发电机代替市电供电。 2．在线式UPS具有稳压和稳频的功能，还可以降低电源的噪声，改善工作条件。目前这种系统的电压稳定度一般小于1％，频率稳定度一般小于0.5％，噪声一般小于80dB。另外，还能抑制和消弱拍人电压波形的下陷、尖场、浪涌、下跃和消除高次谐波等现象。 3．不需要固定地基，可以随便移动，工作时没有振动，使用方便，并且有比较完备的保 护、报警功能。静态UPS由于具有以上特点，所以发展很快。特别是在大功率晶体管，门极 控制开关(GTO)等半导体元件显著发展的情况下，UPS已发展成为晶体管化的，微机控制的现代UPS。 静态UPS的工作有以下几种形式 1．后备