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浅述UPS（不间断电源）在机房的运行维护

摘要：简单叙述了UPS对机房配电系统的重要性，UPS的功能，构成。总结通

过停电演练发现机房建设及运行维护的不足之处以及在演练中加强运行维护人员

对应急事件的处理能力。

关键词：UPS；停电演练；机房运维

前言：

随着信息化的高速发展，信息中心机房的重要性愈发明显，而机房环境（电

源质量，温湿度）是信息工程正常运作的保障。UPS在其中发挥着极其关键的作

用，是断电情况发生时对信息业务系统正常运行的最后一道保障。通过安全演练

可以检验相关组织和人员应对网络和信息安全突发事件的组织指挥能力和应急处

置能力，保证各项应急指挥调度工作迅速、高效、有序地进行。满足突发情况下

网络与信息系统运行保障和故障恢复的需要，确保信息系统安全畅通。

1.UPS原理

不间断电源系统（UninterruptiblePowerSystem）简称UPS,主要由蓄电池组，

整流电路和逆变电路。为了保障服务器的不间断运行（突然关机可能导致系统崩

溃且难以恢复），UPS的选用十分的关键。在线式UPS电源当市电正常时，供电

途径是市电交流电通过整流器整流为直流电再通过逆变器转化为交流电提供给负

载。市电中断时的供电途径是电池的直流电通过逆变器转化为负载。在线式UPS

输出电压稳定在正负3%以内，输出频率稳定在正负0.5HZ.因此在市电电网异常

（欠压、过压、干扰等）以及市电输入中断时能立即工作，提供稳定可靠的220V、

50Hz电源。

1.1系统组成

电源系统UPS由五部分组成：主路、旁路、电池等电源输入电路，进行

AC/DC变换的整流器（REC），进行DC/AC变换的逆变器（INV），逆变和旁路输

出切换电路以及蓄能电池。

系统的UPS稳压功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高频开

关整流器，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，对整流器来说就像接了一只大容量

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消除了脉冲干扰，起到了净

化功能，也称对干扰的屏蔽。频率的稳定则由变换器来完成，频率稳定度取决于

变换器的振荡频率的稳定程度。为方便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，给负载供电如图1所示，而且，同时给储能电池充

电；当突发停电时，UPS电源开始工作，由储能电池供给负载所需电源，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）。

图1

1.2工作过程

当市电正常为380/220VAC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220V或380V交流电压，同时市电经整流后对电池充电。

当任何时候市电欠压或突然掉电，则由电池组通过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。?

当电池能量即将耗尽时，不间断电源发出声光报警，并在电池放电下限点停

止逆变器工作，长鸣告警。

不间断电源还有过载保护功能，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（超过200%额定负载）时，不间断

电源立即停止逆变器输出并跳到旁路状态，此时前面输入空气开关也可能跳闸。

消除故障后，只要合上开关，重新开机即开始恢复工作。

图2.不间断电源工作原理框图

二、信息机房配电系统构成

信息机房配电电源点从曲靖110kV翠峰变开发区#1回和开发区#3回环网柜

接入大楼2号箱变和变电楼3号箱变高压侧，再分别从2号箱变和3号箱变低压

侧引入2路电源对信息机房进行供电。正常情况下由2号箱变进行供电，当2号

箱变故障或检修时供配电系统自动切换到3号箱变进行供电，当2个箱变同时停

电时，通过接入移动发电车电源进行应急供电。

整套配电系统中配置了4台主电源ATS切换柜，4台UPS输入输出柜，1台动

力配电柜，3台配电列头柜，2套UPS系统，实现对机房IT设