UPS故障分析

UPS故障分析（精选10篇）

UPS故障分析 第1篇

1 UPS故障的类型

随着国家相关领域对UPS故障问题研究的不断深入, 目前, 被应用于各个领域内的UPS系统已具备了故障自诊断能力, 这一功能有效提高了工作人员的工作效率, 同时也使其能够通过液晶显示屏, 更加直观地判断出故障类型, 从而更加方便其展开维修工作。对UPS故障类型的了解是有效解决故障的基础, 通过对大量实践经验的总结, UPS故障的类型主要包括以下几种。

1.1 告警类故障

告警类故障的出现说明了在UPS系统内部已经出现了异常状况, 但目前并不会影响到整个系统的正常运行, 其中, 输出在设定时间内过载便属于告警类故障中的一种。

1.2 可自动恢复故障

可自动恢复故障, 顾名思义, 即不需要工作人员对其故障进行人工维修, 系统便能够自行对故障进行处理, 从而使自身能够正常运行的一种故障。在可自动恢复故障出现时, UPS系统往往会对整流器进行关闭, 从而切断系统的运行过程, 直到故障被解决时, 才恢复正常, 其中, 变压器过温故障便属于可自动恢复故障中的一种。

1.3 可人为恢复故障

可人为恢复故障即在故障发生后, 能够通过工作人员的人工维修对其进行恢复的故障, 与可自动恢复故障相同, 在可人为恢复故障发生时, UPS系统也会自行关闭整流器, 以切断系统的运行, 不同的是, 在故障被解决后, 需要人为的对系统运行进行恢复, 其中输出过载超时便属于可人为恢复故障中的一种。

1.4 不可恢复故障

在不可恢复故障出现后, 系统将无法完成自动的故障恢复过程, 此时, 系统会呈现出锁闭状态, 直到控制系统复位后, UPS系统才能继续正常运行。

2 UPS故障诊断及处理步骤

在UPS故障出现时, 工作人员可以通过不同的LED指示灯对其故障信息进行判断, 通常情况下, LED指示灯主要包括BY灯、IN灯、OUT灯以及BATT灯四种, 每种灯所代表的故障信息有所不同, 需要相关人员对其进行熟悉与了解。总的来说, UPS故障诊断及处理步骤主要包括以下几点。

第一, 要做好状态记录工作。这里的状态记录主要指对液晶显示屏上信息状态的记录, 做好状态记录工作能够为接下来的故障诊断及维修工作提供基础, 除此之外, 还应对蜂鸣器鸣叫的声音进行记录, 继而才能对种种开关进行操作, 从而对故障进行判断与处理。

第二, 要做好对故障类型识别工作。在完成状态记录工作后, 工作人员需要对故障类型进行判断, 此时, 工作人员需要将所记录下来的信息与故障信息说明表进行对比, 从而找出其中不正常的指示灯, 并按照说明表中的描述对故障类型进行判断, 如无法判断应及时联系专业人员。

第三, 要做好故障记录工作。在确定故障类型后, 工作人员需要第一时间将其反应给技术支持工程师等相关人员, 以使其能够对UPS系统的故障得到最全面的了解, 这对于其对用户需求的了解及系统功能的改进具有十分重要的参考价值。

第四, 要对UPS历史记录进行下载。对UPS历史记录的下载工作需要利用特殊软件才能完成, 通常情况下, 行业内应用的都是UCOM这一软件。在打开这一软件后, 工作人员需要将数据线与电脑相连接, 继而点击Receiving—History from UPS这一命令, 完成对UPS历史记录的下载, 从而使系统故障能够被妥善诊断及处理, 同时, 对系统的故障类型及出现时间等的记录, 也能够为工作人员对故障类型的判断提供基础与经验。

3 结语

随着UPS不间断电源的广泛应用, 社会对其重视程度也在不断增加, 做好UPS故障的诊断分析与处理工作对其顺利运行具有非常重要的价值。总的来说, UPS故障类型主要包括告警类故障、可自动恢复故障、可人为恢复故障以及不可恢复故障四种, 每种故障类型的特点有所不同, 对系统的危害程度也有所不同。对UPS故障的判断及处理需要按照具体步骤进行, 要在对LED灯进行判断的基础上, 对液晶显示屏上的信息进行记录, 继而判断故障类型并将其反馈给有关人员, 最后在UCOM软件上完整的记录下整个故障过程, 这样才能保证故障处理过程能够更加顺利与完善。

参考文献

[1]李明星, 欧栋杰.UPS常见故障诊断与分析[J].科技传播, 2014 (4) .

[2]王光恒.某锅炉UPS故障分析与处理[J].中国科技信息, 2011 (12) .

UPS故障分析 第2篇

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

UPS故障分析 第3篇

【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原理与常见故障分析 第4篇

1.1 UPS概念

UPS即不间断电源, 是英语“Uninterruptible Power Supply”的缩写, 它可以保障计算机系统或者其他电力设备在停电之后继续工作一段时间, 防止突然断电而影响正常工作。UPS的另一个重要作用是消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”, 改善电源质量, 为计算机系统或电力设备提供高质量的稳定电源。

1.2 UPS的基本原理

从基本应用原理上讲, UPS是一种含有储能装置, 以逆变器为主要元件, 稳压稳频输出的电源保护设备。它主要由整流器、逆变器和静态开关、蓄电池等几部分组成。UPS的发展经历了初期的旋转型、60年代可控硅静止型、80年代巨型功率晶体管 (UR) 静止型, 到了90年代绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 制成的UPS, 其技术性能在不断提高, 在当今各类电源系统中的地位和重要性也在逐步提高, 应用已经具有普遍性。图1为系统框图及其模块组成图。

UPS在市电供电时, 系统输出无干扰工频交流电。当市电掉电时, UPS系统由蓄电池通过逆变供电, 输出工频交流电。UPS除了由整流模块、逆变器、蓄电池、静态开关等部件外, 还有间接向负载提供市电 (备用电源) 的旁路装置。

1.3 UPS分类

以现有的技术水平, 常见的UPS电源有如下几类。

后备式UPS, 特点是结构简单、价格便宜、噪声低, 但绝大部分时间, 负载得到的是稍加稳压处理过的“低质量”正弦波电源。

在线互动式UPS, 特点是市电供电正常时, 负载得到的是一路稳压精度很差的市电电源;市电不正常时, 逆变器/充电器模块将从原来的充电工作方式转入逆变工作方式。这时由蓄电池提供直流能量, 经逆变、正弦波脉宽调制向负载送出稳定的正弦波交变电源。

三端式UPS, 特点是双磁分路结构, 每个初级绕组和次级绕组都有一个磁分路, 并接电容可与每一个磁路组成LC谐振回路, 当达到谐振点时, 构成饱和电感, 使次级工作于饱和区, 若初级输入电压变化时, 次级输出电压恒定不变, 实现了稳压的目的。

双变换在线式UPS, 特点是克服了市电质量差对其性能的影响, 市电中断时, 负载不会发生电源瞬时中断。

Delta变换型UPS, 特点是成功地将串联交流稳压控制技术与脉宽调制技术相结合, 共有四条供电通道向用户的负载供电。

2 UPS常见故障分析

2.1 UPS常见故障和处理方法

UPS一般性能比较稳定, 故障率较低。但是在长期使用时, 我们仍会遇到一些故障, 下面就一些常见的问题, 我们分析其故障原因, 总结出一些常用的处理方法。

市电开关置于“ON”, 面板无显示, 系统不自检。原因可能为:输入电压未接入或缺U相;输入电压过低;输入零线故障。处理方法:用电压表检查UPS输入电压是否符合规格要求。

UPS未报故障, 但输出无电压。原因可能为旁路开关未闭合。处理方法:闭合旁路开关。

开机键按下后, UPS不能启动。原因可能为:按开机键时间太短;负载过载;告警继电器接口短路, 线接触不良。处理方法:持续按开机键1秒钟以上;去掉所有负载, 重新开机。

市电指示灯闪烁。原因可能为:市电电压超过UPS输入范围或缺相。处理方法:UPS正工作于电池模式, 请注意电池后备时间。

蜂鸣器发出每0.5秒一声的告警, LCD显示“输出过载”。可能原因为负载过载。处理方法:卸除部分负载。

故障指示灯亮, LCD显示“电池故障”。可能原因:外接电池开关未合或导线连接不良;电池接反;电池损坏。处理方法:检查外接电池的开关是否合上, 导线连接是否妥当;检查电池的连接极性;与经销商联系更换电池。

LCD“充电器故障”。可能原因:充电器故障。处理方法:与经销商联系更换/维修充电器。

电池放电时间低于标准时间。可能原因:电池没有充饱;电池容量已耗损。处理方法:市电正常时给电池充电24小时以上, 重新测试放电时间;需更换电池请联系经销商。

蜂鸣器长鸣, 故障指示灯亮, LCD显示“机内过热”。可能原因:机内过热。处理方法:检查有无风从机内吹出;移开阻碍风道的杂物, 或增大与墙壁之间的距离;等待10分钟让UPS冷却, 然后重新启动。[1]

2.2 UPS的报警状态

UPS出现以下故障时, 会报警发出警告。

主输入电压超限或消失。正常状态下, 主输入电压应为176V~264V之间。输入电压超越此范围UPS将报警, 并且整流器将不再工作, 电池投入运行, UPS仍处于逆变状态。电池耗到阈值电压时UPS停止逆变, 将转到旁路输出状态。

旁路电压超限或消失。正常状态下, 旁路电压应在184V~253V之间, 超出此范围UPS将报警, 并不再跟踪旁路, 同时, 逆变出现问题时也不再往旁路转换。

散热器或变压器过温。超温时, 逆变器停止工作, UPS转旁路输出。

电池电压低 (每200小时自检一次) 。电池自检不通过时, BET-TERY红灯亮, 并报警。但只要电池不低于阈值电压, 当交流电消失时, 电池仍然工作, UPS仍然处于逆变状态。

直流电压故障。如整流器有故障, 整流后的电压超出阈值。

输出过载。输出达到额定电流+1A-1.2额定电流时, UPS坚持10分钟后停止逆变, 转旁路运行。当超载解除时, UPS自动转回逆变输出。当输出达到1.2额定负载+1A-1.5额定负载时, UPS坚持1分钟后停止逆变, 转旁路运行。当超载解除时, UPS自动转回逆变输出。

电池在向负载供电。

2.3 UPS在使用中应注意的几点

不要在逆变输出时闭合维修旁路开关。

不要在整流器未将直流电压升到额定值时闭合直流开关 (电池开关) 。

有些机型有旁路总输入开关, 在正常工作状态与维修旁路之间切换时, 应将该开关始终保持闭合状态, 否则系统会失电。

UPS在旁路输出状态时, 不能对旁路的各个部分进行操作, 否则系统会失电。即对旁路各个部分的操作一定要在UPS在逆变输出状态下。

3 结束语

随着UPS应用的日益普遍, 作为维护技术人员很有必要了解UPS的原理和常见的故障处理方法, 这样既能更好的维护设备, 降低故障率, 又提高了应对突发故障的能力, 更好的保障UPS供电设备稳定运行。

摘要：文章从UPS概念入手, 详细分析了其原理以及常见故障的处理方法。通过文章的分析, 希望能够对相关工作提供指导依据。

关键词：UPS,原理,故障分析

参考文献

UPS故障分析 第5篇

中航太克（厦门）电力技术股份有限公司 总工程师

何春

摘要: 目前轨道交通通信信号电源系统中UPS的故障率高居不下，尤其20KVA以下的小容量段。究其原因是：在UPS的选型及系统方案上存在严重缺陷，不仅没有为用户节省成本，反而在运营中埋下了安全隐患。由于1KVA-20KVA采用了商业型UPS单机系统，这类UPS的静态旁路和整流器的输入没有分开，在实际运行中，常因为UPS自身输入开关KI的跳闸，造成UPS电池放电完成后，没有旁路电源，致使系统负载掉电，严重影响轨道交通运行的安全性和可靠性。另外，还会因为逆变器过载跳旁路后，过载解除也不能自动恢复为逆变器供电，需要人为再次启动逆变器等。本文针对这些实际问题，提出了选型和改进方案。

关键词: 轨道交通工业型UPS电源，它只少应具有：Ⅰ、高等级的抗扰度，应用于严苛的电气环境。Ⅱ、整流器与静态旁路两路市电输入KI和KP，Ⅲ、逆变器因过载跳旁路后，过载解出能自动恢复为逆变器供电。

轨道交通行业UPS用电环境概述

当前轨道交通行业里，UPS电源系统承担了全线范围内控制中心、车站、车辆段等的通信系统与监控系统的供电，以及信息管理系统在控制中心和车辆段的数据机房的供电。也正因为UPS电源主要是给通信系统、综合监控系统、信息管理系统供电，人们大量采用商业型UPS,造成UPS的故障率居高不下，为轨道交通行业安全可靠地运行，带来了极大的安全隐患。就其原因是：对轨道交通行业的电气环境认识不足，只考虑了UPS的输入绿色要求，输出的过载能力。即输入功率因数≥ 0.95，输入电流谐波＜5%，对电网没有污染。过载能力125% 10分钟，150% 1分钟。看似对电网及负载两端都有了要求。而唯独没有考虑到轨道交通行业里工业性的特征，即在轨道交通行业的电气环境中，UPS本身的适应性、可靠性。也可以说是UPS系统鲁棒性不足（鲁棒性就是系统的健壮性）。

如下图在机车进出站时，UPS输入端的电压波形实测图

从波形实测图可看出：在机车进出站时，由于大功率非线性用电设备的运行，向电网注入大量的谐波电流，导致电网电压波形畸变。根据我们的实测观察，在发生严重畸变时，电 压会出现正负半波不对称，三相电压不对称，频率也会发生变化等。

我们知道，商业型UPS的三相PWM整流器控制策略中，一般均假设三相电网电压不平衡度不超过2%，短时不超过4%，即电力系统公共连接点正常电压不平衡度允许值。这样一旦实际电网电压不平衡度太大时，将使三相PWM整流器直流侧电流产生6、12、18等6的整数倍的特征谐波和2、4、8、10等次数的非特征谐波，而直流电流谐波又导致产生三相PWM整流器直流电压谐波，直流电压谐波通过PWM作用反过来又会影响三相PWM整流器交流电流波形，使交流电流波形中含有奇次谐波。其中直流电压2次谐波和由其产生的交流电流3次谐波，因频率低、幅值高严重影响了三相PWM整流器的运行性能，严重时会烧坏整流器。

而工业型UPS为了在严苛的工作电气环境中的可靠性，一般三相PWM整流器控制策略，均假设三相电网电压不平衡度达40%，如电压空间矢量脉宽调制SVPWM的网侧瞬时功率控制策略，和工频三相IGBT整流技术，即全桥整流加有源滤波器，所以又叫混合式整流技术。混合式整流技术，可以在带载小于70%时，缺相工作运行。

在实测图中还可以看出电网电压波形严重畸变，这是轨道交通行业里最严重的问题。我们知道三相PWM整流器的硬件电路主要包括检测电路、锁相环电路、过流保护电路、光耦隔离电路和驱动电路。其中驱动电路，工作时是以输入电网电压正弦波形为调制波的。检测电路、锁相环电路都与电网电压正弦波形有关。检测电路要检测电网电压过零上升，锁相环电路为了实现三相的单位功率因数控制，需要找到和输入电网电压波形同步的基准量，从而获得电网电压的频率和相位。

在这里我们有必要谈谈UPS的输入特性，通常有：输入电压范围: ±20%，输入频率范围: 50Hz±10%的表述。所以，我们大都认为超出输入电压、频率范围时，UPS自身会判定为掉电，而转有电池逆变工作。这在常态的时候是对的，但在一些异常的瞬态畸变却未必，那怕你再调宽输入电压、频率范围，也不能解决问题。因为，我们在判定输入电压、频率超出范围时，通常是采用平均值法，就是说它在一个单位时间里有几个参考点要采集后才判定。举例说：我们不会把50HZ的正弦波形里的过零点，判定为掉电。这样就有个瞬态时间的问题。如果由于UPS的输入电压波形严重畸变，这时UPS的整流器会因为跟踪的正弦波形畸变率较高，IGBT驱动脉冲紊乱，驱动器功率不足或选择错误而导致故障，使整流IGBT元件烧毁。而这些问题，正是工业型UPS的抗扰性要求，已经得到很好的解决，已大量应用于电厂、电站、冶金、钢铁等电网电压波形严重畸变的行业。

一、目前轨道交通通信信号系统介绍及通信信号电源系统构成 A、轨道交通通信系统介绍

轨道交通通信系统的任务是建立一个视听链路网，提高现代化管理水平和传递语音、数据、图像及文字等各种信息。系统主要由传输系统、公务电话系统、专用电话系统、无线通信系统、广播系统、时钟系统、视频监控系统、乘客信息系统、电源及接地系统、通信综合网络管理系统等子系统组成。B、轨道交通信号系统介绍

城市轨道交通信号系统是保证列车运行安全，实现行车指挥和列车运行现代化，提高运输效率的关键系统设备。

城市轨道交通信号系统通常由列车自动控制系统，简称ATC。ATC系统包括三个子系统：

1、列车自动监控系统，简称ATS，2、列车自动防护子系统，简称ATP，3、列车自动运行系统，简称ATO。

三个子系统通过信息交换网络构成闭环系统，实现地面控制与车上控制结合、现地控制与中央控制结合，构成一个以安全设备为基础，集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的列车自动控制系统。C、目前轨道交通通信信号电源系统，由于成本的原因，大都采用商业型UPS单机，构成图如下：

图1

目前轨道交通通信电源系统

图2 目前轨道交通信号电源系统

从图1和图2中可以分析出，轨道交通通信信号电源系统中，UPS现实影响轨道交通安全运行，使运营方、厂家常感头疼的故障原因：

1、在系统构成方面，两路市电经过ATS互投给稳压器（稳压器本身有旁路）输入，稳压器输出给UPS电源，UPS再输出给交流配电柜,也就是说，轨道交通通信电源系统的不间断是由UPS来完成的，可见UPS的重要性。不幸的是由于1KVA-20KVA采用了商业型UPS单机系统，这类UPS的静态旁路和整流器的输入没有分开，在实际运行中，常因为UPS自身输入开关KI的跳闸，造成UPS电池放电完成后，没有旁路电源，致使系统负载掉电，严重影响轨道交通运行的安全性和可靠性。

UPS输入开关KI的跳闸，有多方面的原因，大致分为：

1、开关本身存在质量问题。一些质量较差的开关，一旦使用时间长了，其脱口机构就会疲乏，时不时的会跳闸。

2、开关二次侧有短路现象。如：UPS整流器故障，UPS输入端子有短路现象，这种跳闸在实际运行中常出现。

3、过载原因的跳闸。即一切可能引起过流的原因。如谐波、浪涌、电压骤降、启动电流、虚接等等。

2、在系统的UPS选型方面，因为采用了商业型UPS，在实际运行中，不仅会由于UPS本身 设计的抗扰度不高而造成整流器故障频发，还会因为逆变器过载跳旁路后，过载解除也不能自动恢复为逆变器供电，需要人为再次启动逆变器，为轨道交通运行的安全带来了严重缺陷。从图

1、图2中，可以看到： UPS因过载（如通信信号电源，在输出到负载时，常用隔离变压器隔离输出，变压器有启动励磁电流，会造成逆变器过载），在转换到旁路运行时，如果过载解除也不能自动恢复为逆变器供电，那么此时任何一路市电掉电，都会造成负载的掉电。因为ATS的切换时间至少大于50ms。

所以，UPS主机应选用轨道交通专有的工业型UPS,它应具有：Ⅰ、高等级的抗扰度，应用于严苛的电气环境（抗扰度包括：1.辐射敏感度试验、2.工频磁场辐射敏感度试验、3.射频场感应的传导敏感度、4.电快速瞬态脉冲群抗扰度、5.浪涌抗扰度、6.电压跌落与中断抗扰度、7.电力线感应/接触、8.静电放电抗扰度）。Ⅱ、整流器与静态旁路两路市电输入KI和KP，Ⅲ、逆变器因过载跳旁路后，过载解除能自动恢复为逆变器供电。

二、轨道交通通信信号电源系统的工业型UPS选型和改进方案。

图3 改进后轨道交通通信电源系统

图4 改进后轨道交通信号电源系统

从图3和图4中可以看出，在轨道交通通信信号电源工业型UPS系统中，UPS的整流器与静态旁路，有两路市电输入KI和KP，杜绝了只有输入开关KI的风险。稳压器电源只给旁路供电，因为，工业型UPS的主输入，即整流器输入不需要稳压器来保护，且稳压器的响应时间通常在1秒左右，适合长时间的高电压或低电压调整，如果旁路备用电源电压时常不稳时，可用稳压器来调整，毕竟UPS跳旁路时，旁路备用电源是直接供给负载的。

另外，在这里要强调一下工业型UPS的问题，工业型UPS用一句话来总结，其实就是可 靠性比商业型UPS高。

UPS系统在规定的条件下，规定的时间内，完成规定功能的能力称为可靠性,。长期以来，人们只用产品的技术性能指标作为衡量UPS质量好坏的标志，这只反映了UPS产品质量好坏的一个次要方面，还不能反映UPS产品质量的主要方面。因为，如果UPS产品不可靠，即使其技术性能再卓越也得不到发挥。从某种意义上说，可靠性可以综合反映UPS产品的质量。

首先，产品依照标准的原则，顺序为：专用产品类标准→产品类标准→通用标准。也就是说：专用产品类标准为高等级，它的适应性和可靠性最高。就UPS这类电力电子产品而言，我们通常以应用领域来分类。如下图：

工业型UPS就显性而言有三要素即：Ⅰ、高等级的抗扰度，应用于严苛的电气环境（抗扰度包括：1.辐射敏感度试验、2.工频磁场辐射敏感度试验、3.射频场感应的传导敏感度、4.电快速瞬态脉冲群抗扰度、5.浪涌抗扰度、6.电压跌落与中断抗扰度、7.电力线感应/接触、8.静电放电抗扰度）。Ⅱ、可选配的高等级IP防护等级，应用于恶劣的空间环境。Ⅲ、工频变压器的电气隔离，可再生一个TN-S系统或IT系统，即零线灵活更好的服务于用户，也可减少系统风险。在这三要素中，唯有第一条是有标准可寻的。在IEC62040-2-2005，EMC电磁兼容标准中，把UPS分为C1、C2、C3、C4类，即居民区、商业区和轻工业区、工业区、特殊定制区。

在环境方面，商业级UPS通常应用于IDC机房内，对温度、湿度、粉尘、腐蚀性气体有严格的要求，不能用于严酷场合，而工业级UPS则通常应用于高温高湿多粉尘或盐雾的场合；在可靠性方面，商业级UPS设计寿命通常在5年左右，而工业级UPS则通过选用工业级甚至军用级器件、增大冗余度、强化工艺设计和提高安全性配置等技术使产品寿命达到甚至超过20年。另外，在电气环境、负载特性、机械强度、电气隔离、输入输出保护、通讯接口、旁路要求、附件选择、IP防护等级和钣金要求等方面，市场对工业级UPS的要求均远高于商业级UPS。以上所述，工业型UPS最大的特点就是安全可靠，安全可靠是工业型UPS压到一切的前提。

要铸就高可靠性的UPS，以下两点尤为重要：

1、成熟的产品设计开发。可靠性的精髓在于可靠性设计，只有做好可靠性设计才能提升产品质量。可靠性的提升主要集中在研发阶段、定型之前。就工业级UPS而言，要大量的工业电气环境资料及负载情况，来验证各种主电路的适应性、PCB板的布局合理性及样品、成品的EMC电磁兼容性。任何电磁兼容性问题都包含三个要素，即干扰源、敏感源和耦合路径，这三个要素中缺少一个，电磁兼容问题就不会存在。因此，在解决电磁兼容问题时，也要从这三个要素入手进行分析，查清这三个要素是什么，然后根据具体情况，采取适当的 措施消除其中的一个。这样产品的电磁干扰 EMI、电磁抗扰性EMS才能符合标准要求，在相应的电气环境中运行可靠。其次，UPS产品的使用环境日益严酷。从热带到寒带，从陆地到蓝海，从高空到宇宙空间，经受着不同的环境条件，除温度、湿度影响外，盐雾、冲击、振动等对UPS的影响，导致产品失效的可能性也会增大。因此，不仅是EMC抗扰度，单就外观上就可以看出工业型UPS的结构坚固性，从这个层面来说每一个行业都应该有相应行业的专用UPS。

2、成熟的产品制作工艺。我们知道同样的产品图纸，不同的生产厂出来的产品质量，即便是高度标准化生产的今天也显然会参差不齐。这就是成熟的制作工艺基础的问题，它需要长期经验的积累，就是说要有时间长度的工厂才具有此类特质。

任何一个元器件、任何一个焊点发生故障都将导致UPS系统发生故障。UPS系统属于典型的电力电子产品，一般认为，电力电子技术的诞生是以1957年第一个晶闸管为标志的，电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的。此前就已经有用于电力变换的电子技术，所以晶闸管出现前的时期可称为电力电子技术的史前或黎明时期。70年代后期以门极可关断晶闸管(GTO)，电力双极型晶体管(BJT)，电力场效应管(Power-MOSFET)为代表的全控型器件全速发展(全控型器件的特点是通过对门极既栅极或基极的控制既可以使其开通又可以使其关断)。使电力电子技术的面貌焕然一新进入了新的发展阶段。80年代后期，以绝缘栅极双极型晶体管(IGBT 可看作MOSFET和BJT的复合)为代表的复合型器件集驱动功率小，开关速度快，通态压降小，载流能力大于一身，性能优越使之成为现代电力电子技术的主导器件。

某锅炉UPS故障分析与处理 第6篇

1 UPS工作原理

在现代化的发电厂中,随着发电机组单机容量的不断增大,机组控制、监视系统的自动化水平程度越来越高,普遍采用较为先进的计算机控制装置。该装置对电源质量和供电可靠性要求很高,即无论厂用电中断还是电网故障,都不应中断供电,这些装置一旦失电,将会使机组失去必要的监视和调节手段,给机组的安全稳定运行造成严重的威胁,甚至造成巨大的经济损失。这就要求大容量机组中不但有可以使机组安全停机的事故保安电源,而且要求有一个为控制、监视装置及事故后状态参数记录装置提供高供电品质且不间断供电的电源,即UPS(Uninterruptible Power System)电源。

某厂所用UPS系统主要向DCS、计算机监控系统、网络监控系统、汽轮机监视仪表、继电保护装置、火灾报警装置等非常重要的负荷供电,由主机柜(整流器、逆变器、静态开关、控制系统)、旁路柜(隔离变压器、自动稳压器等)和馈线柜(连接所有由UPS供电的负载)组成。额定容量为80KVA,双机分段配置,供热380V工作A段向主回路供电,供热380V工作B段向旁路供电,自带蓄电池提供直流电。其工作原理见图一。

正常情况下,主回路输入三相交流电经整流器变成直流电,再由逆变器变换为220V更平稳的交流电,经馈线柜向负载供电.。

当380V交流电电源或整流器发生故障,UPS将自动(无延迟)转由蓄电池组供电;交流电电源或整流器恢复正常后,又自动转为整流器供电。

当逆变器出现故障或输入电压过低且自动旁路工作正常时,UPS将自动转由旁路电源向负载供电;当逆变器恢复正常后,自动切换至逆变器向负载供电;当旁路的补偿变压器和接触器出现故障,则可以将旁路切换开关QN切换至市电继续向负荷供电。

在检修UPS期间,由旁路交流电源通过手动检修旁路直接向负载供电。

2 故障产生及临机处理

某炉UPS主机柜1出现逆变器故障报警,自动切至旁路供电。UPS主机柜1本体上显示报警内容为:“INV PHASE L3 FAULT”(逆变器缺相故障)和“MOUDLE NOT READY”(模块未准备好)。

运行人员应检修人员要求,将UPS 1停电,将该UPS转至检修旁路供电,并将该UPS主机柜停运。

运行人员启动锅炉UPS主机柜1运行,显示正常并无报警。检修人员查看主机柜面板上的各项测量参数均正常,检修人员用万用表测量锅炉UPS主机柜1整流输出电压正常,运行人员合上蓄电池输出开关。

经检修和运行人员协商,认为UPS主机柜1运行正常,可以将UPS切为主路运行,运行人员将锅炉UPS主机1由手动维修旁路运行方式恢复为正常运行方式。

发现锅炉UPS馈线柜1上的电压表指示为“0”V,紧急合上UPS检修旁路电源开关,恢复供电,而这短暂的断电导致了锅炉灭火。因为就地辅助盘当前电源为UPS1电源供电,UPS电源中断后,由于辅助盘失电导致就地压缩空气跳闸阀关闭,气动门关闭,LNG1、2跳闸阀、A2、B2燃烧器电磁阀关闭,火焰丧失,MFT动作,锅炉灭火。

3 故障分析及诊断

现代化电厂都非常注重安全管理,具有一整套规范的安全生产规章制度及规程、标准,所以故障的发生意味着管理存在漏洞,需要分析并采取改善措施。

从人、机、物、料、环等要素分析着手,剖析各个环节,可以发现:

1)引起此次事故的主要原因是运行人员的错误操作,在切换操作前对操作后的风险认识不足,且没有执行工作票、操作票制度。检查中将主机柜投运(ON/OFF开关切至ON),在操作面板上输入将电源切至旁路运行,但是没有成功,再将主机柜停运(ON/OFF开关切至OFF)将自动旁路开关IA3,主输出开关IA2合上,切开手动维修旁路IA1开关,此时由于ON/OFF开关处于OFF,逆变器没有工作,致使静态开关处于失电状态,不能完成电源自动切换,从而造成UPS失电。

2)由于显示逆变器故障,因此更换了逆变器电路板,但是带上负载运行几分钟后,又报警显示逆变器故障,而后对与逆变器相连的电容进行检测,用万用表测电容值,发现1、3相的电容存在严重问题,规定的电容的额定值是250±5%μF,而实际测量值为1.87μF和1.75μF,根本达不到稳定波形的作用,导致报警,而在现场事故检查过程中临时的测试是没有带负载,从而对波形的影响小,没有发出报警而显示主机柜正常。

3)在进一步对主机柜进行检查时还发现其蓄电池存在问题。将蓄电池的正负极接在智能蓄电池测试仪上,将其作为负载,然后设定10A(In10%)的电流对蓄电池进行放电实验,每隔一个小时用电压表分别去测量每个蓄电池的电压,并于规定相比较,当放电5个小时的时候就发现有19块电池的电压已经低于Un90%,而放电10个小时后,电压还能达到Un90%的就只剩几块了,而后又将蓄电池开关合上对其充电,然后再放电检测,结果没有改观。

4 事故处理措施

对上述情况采取的处理办法分别是,在主机柜上粘贴具体的操作流程,以辅助指导现场检查修理,避免操作人员、检修人员因为紧张、劳累、环境因素等忘记或遗漏重要的、安全的工序或内容。

将电容和蓄电池都进行更新,解除隐患。更新前进行必要的检查、检验。

5 后续反事故措施及建议

为彻底处理问题,排除隐患,杜绝类似故障发生,编制反事故措施及建议如下,以进行后续的、全方位的改进,持续加强锅炉压力容器安全技术监督。

1)原理图中有总输出开关QF2,若其出现故障,则负荷将全部失电,因此存在安全隐患,建议将其去除。

2)主路中没有隔离变压器,当外界发生短路故障时,其强大的电流冲击将损坏其他设备,而若有隔离变压器,其电流只能到达原边,故能保护其他装置。

3)没有一个智能的监测仪来监测和记录电池充放电过程中的电压,并且没有办法对充电电流大小进行控制,建议更换、升级蓄电池柜。

4)此事件中UPS1主路逆变器缺相故障是由于滤波电容器和逆变控制板损坏造成的,因此,建议针对此类故障研究制定预防性监测维护计划,以免类似事件再次发生。

5)辅助盘设计有UPS1和APS两路电源供电,但两路电源由手动切换开关切换,不能达到不间断供电的要求,建议重新评估两路电源的切换是否满足正常运行需求,是否需要改造成快切装置。

UPS故障分析 第7篇

关键词：UPS,故障分析,处理

所谓的UPS, 即不间断电源, 是将蓄电池 (多为铅酸免维护蓄电池) 与主机相连接, 通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。本文就UPS不间断电源供电故障与处理进行了分析, 详细研究了故障产生的原因以及提出了一些有效的处理方案, 以期能为类似的供电故障与处理提供参考。

1 UPS工作原理介绍

某某IDC机房供电采用2套UPS设备并联共用1套蓄电池的结构, 正常情况下, 2套UPS互为备用, 其中1套正常工作即可满足使用工况。UPS供电模式分为以下3种。

(1) 主电源供电模式。主电源供电模式为UPS正常工作模式, 在此模式下, 负载由电源l经整流充电器和逆变器供电, 整流充电器同时给蓄电池组浮充充电。

(2) 静态旁路供电模式。电源2回路称为静态旁路, 作为电源1的后备。在UPSI和UPSZ的逆变器电压输出故障时, 静态开关自动导通, 负载不间断切换为电源2回路供电模式。

(3) 蓄电池供电模式。此种模式为应急工作模式, 当电源1和电源2供电中断时, 供电流程转换为蓄电池组经逆变器给负载输出电力;当2套UPS同时为蓄电池组供电模式时, 将触发安装在负载开关1上的时间继电器, 蓄电池组持续向外供电半小时后, 时间继电器发出信号断开负载开关1, 以保证负载开关2下的通信系统等设备的电力供应, 以此实现负载优先级的设置。

2 故障现象及原因分析

该机房发生过2次因UPS系统供电电源中断而导致的停产事件。事件发生时, 该机房电网工作正常, 2套UPS均为蓄电池供电模式, 负载开关处于分闸位置。

该机房的UPS为艾默生Liebert NX-120KVA型产品。在主电源正常的情况下, 2套UPS同时转换为蓄电池供电模式, 表明2套UPS充电器同时发生了故障, 但事后检查充电器无异常, 重新启动2台充电器, 均可正常运行。为了彻底查清原因并解决问题, 技术人员和UPS厂家工程师对产品的性能和使用工况进行了一次全面的数据收集和调研, 进而确定故障的具体原因。下面介绍排查工作的具体步骤。

(1) 参数设置和记录跟踪

运用TLS软件与UPS系统进行在线通信, 对机组PLC模块内的基本参数设定值和在线测量数据进行检查, 无异常发现。在报警记录的检查中, 发现“电源2相位超限”报警频繁出现, 出现频率约为每小时10次, 报警状态持续时间约4~8s, 在此报警产生的时间内UPS自动切换到电源2带载的功能将被禁止。又由于此报警为自动复位式报警, 因此UPS系统会在此报警自动复位消失后恢复电源2的正常工作状态。

(2) 波形采集及分析

用FLUKE43B电网分析仪对电源1和电源2的输入波形。电源2的输出波形以及逆变器的输出波形进行取样分析, 波形分析结果无异常。

(3) 局域电网结构分析

UPS电源1和电源2的供电电源均为平台电网, 单台发电机工作时的电网最大输出有功功率为4000k W, 日常带载量约为1600k W。平台电网具有网小但工况复杂的特点, 电网内设备种类 (包括变压器。马达。变频器和海缆等) 相对较多, 设备的突加突卸现象较频繁。对电网进行分析后, 结合上面两步的分析结果, 初步认定相对大功率设备的频繁启动可能是UPS“电源2相位超限”报警频繁产生的原因。

(4) 故障原因确定与验证

在假定了报警原因为大功率设备频繁启动的前提下, 决定在大功率设备旁进行蹲点测试, 选取1台l07k W的空调制冷压缩机 (星三角启动) 进行实测。实测发现在压缩机每次启动时, UPS便产生“电源2相位超限”报警, 报警持续4~8s, 与电机启动时间相符。从而确定。电源2相位超限。报警产生原因:当平台大功率设备启动时, 电源2的输人输出电压产生畸变, 导致相位超限并报警。由此进一步推论, 如果在短时间内有多台大功率设备先后启动, 那么电源1的输人波形和电源2的输人输出波形将产生畸变, 且畸变率逐渐增高, 畸变持续时间增长;电源2的畸变导致“电源2相位超限”报警的自动复位时间加长;电源1的高畸变率会使整流充电器误判为输人电压异常, 而使整流充电器保护性停止工作;电源1和电源2的同时故障, 使负载只能切换到蓄电池带载模式, 电池放电结束, DCS系统失电。这样就出现了UPS故障导致平台停产时电网工作正常的工况, 且一年约一次的出现频率也与推论中的极端工况相符。

3 系统故障分析及解决办法

实际工况决定了故障不大可能从根本上杜绝, 因此决定将UPS报警信号接人中控DCS系统, 以便设备产生故障报警后, 在状态可控前提下, 通过中断报警工况来阻止事态进一步扩大。具体处理思路如图1所示。

4 技术改造方案选择及实施

4.1 方案选择

要实现上面所描述的预防控制功能, 需将UPS的报警信号接人中控DCS系统, UPS机组能提供的接入方案有2种。

(1) 方案1:通过UPS通信卡件端口接入中控。UPS系统, 并在DCS电脑上安装UPS厂家工程师软件以实现远程在线监控。该方案优点在于能读取UPS设备的所有信息及数据;缺点在于中控DCS系统和UPS分属不同厂家, 不能认证加装在DCS电脑上的UPS厂家工程师软件, 这对DCS系统的稳定性有影响, DCS系统配合难度较大, 风险不可控。

(2) 方案2:串联UPS机组报警输出卡件上的开关触点, 将各类报警综合为1对公共故障报警信号接入DCS系统。该方案接入DCS系统的为无源开关信号, DCS系统在工程设计中预留有开关信号接人功能的卡件, 因此硬件接入条件满足;软件方面需在DCS系统内添加报警记录和报警输出界面, 对此仅利用DCS系统自身的软件就可实现。这种施工方案简单且接人的信号不影响DCS系统的稳定性, 缺点在于不能读取UPS系统详细的信息和数据。

从实际需求和改造难度综合考虑后, 认为方案2改动工作操作难度小、风险可控、功能满足既定目标, 更具可行性。

4.2 方案实施

方案的确定, 使检修工作进人了最后的图纸设计和现场施工阶段, 软硬件的配置是决定改造方案的基本条件, 主要涉及以下几方面。

(1) UPS报警输出卡件上均为无源常开和常闭触点, 触点电气参数为220VAC/5A, DCS系统卡件电压为24VDC, 触点电气参数满足接人条件。

(2) 串人的公共报警信号包括低电量关机警告、电池负载、维护配置、通用报警、逆变器负载等, 功能上最大限度地涵盖了各类输出报警工况。

(3) “电池负载”报警输出点已被占用, 故需加装中间继电器进行扩展。

根据以上实际条件和需要实现的功能, 在原图纸中进行了改动设计, 接线如图2所示。虚线为本次改动的接线, 除U11~U14, U21~U24外, 其余均为添加的新线, R1和R2为新添加的中间继电器。

在改动设计中, 将5类报警信号串联为1对开关信号接入DCS系统。在UPS正常工作时, DCS接收到的为常闭开关信号;一旦有故障报警信号产生, 串联回路就断开, DCS接收到的常闭开关信号消失, 触发DCS系统产生报警信号。为保证接线改动影响UPS系统的稳定性和功能, 利用UPS自身的输出电源作为中间继电器的驱动电源, 整个报警回路则遵循失电安全型规则。改动中, 新加中间继电器2个, 涉及到接线18根, 其中新加接线10根, 原有接线改向8根。

改造完成后, 对各种报警信号进行现场实际模拟测试, 每次均能将报警信号及时传人中控DCS系统, 动作及时可靠。

5 结束语

综上所述, UPS对许多行业的安全生产起到重要的作用。UPS在实际的运行中, 存在着各种各样的故障问题, 影响到UPS系统的稳定性和可靠性。所以, 为了及时处理UPS在日常运行中出现的故障, 就要提高理论知识, 结合实际采取相应有效的措施处理故障, 从而确保UPS的正常运行。

参考文献

[1]郭建军, 周松养.UPS故障诊断及处理[J].中国有限电视, 2012 (05) .

发电厂UPS系统故障处理 第8篇

某发电厂UPS系统由主机柜、旁路柜和馈线柜 (连接所有由UPS供电的负载) 组成 (图1) , 主要向DCS、计算机监控系统、继电保护装置等重要负荷供电。UPS系统额定容量为80kVA, 双机分段配置, 供热380V工作A段向主回路供电, 供热380V工作B段向旁路供电, 自带蓄电池提供直流电。正常情况下, 主回路输入三相交流电经整流器变成直流电, 再由逆变器变换为220V更平稳的交流电, 经馈线柜向负载供电。当380V交流电源或整流器发生故障, UPS将自动 (无延迟) 转由蓄电池组供电, 交流电源或整流器恢复正常后, 又自动转为整流器供电。当逆变器故障或输入电压过低且自动旁路工作正常时, UPS将自动转由旁路电源向负载供电, 逆变器恢复正常后, 自动切换至逆变器向负载供电。当旁路的补偿变压器和接触器故障, 则可以将旁路切换开关QN切换至市电继续向负载供电。UPS检修期间由旁路交流电源通过手动检修旁路直接向负载供电。

2.故障及应急处理

某锅炉UPS主机柜本体显示报警:“INV PHASE L3FAULT” (逆变器缺相故障) 和“MODULE NOTREADY” (模块未准备好) , 自动切至旁路供电。

运行人员将UPS转至检修旁路供电, 并停运主机柜。随后运行人员和检修人员联合处理故障, 运行人员启动UPS主机柜运行, 显示正常, 并无报警。检修人员查看主机柜面板上各项测量参数均正常, 使用万用表测量UPS主机柜整流输出电压正常, 运行人员合上蓄电池输出开关。检修和运行人员协商后认为UPS主机柜运行正常, 遂将UPS切为主路运行, 恢复正常运行方式。此时发现UPS馈线柜上电压表指示为“0”V, 紧急合上UPS检修旁路电源开关, 恢复供电, 但是如此短暂断电还是造成锅炉发生灭火事故 (就地辅助盘的当前电源为UPS电源供电, UPS电源中断后, 由于辅助盘失电导致就地压缩空气跳闸阀以及炉膛入口之气动燃料阀关闭, 锅炉主火焰丧失, 主火焰保护动作, 锅炉灭火) 。

3.故障处理

进一步分析故障原因, 由于主机柜显示逆变器故障, 因此更换逆变器电路板, 但是带上负载运行几分钟后, 报警重现。使用万用表检测与逆变器相连的电容, 发现1、3相电容存在严重问题, 规定的电容额定值是250±5%μF, 而实际测量值为1.87μF和1.75μF, 无法起到稳定波形的作用, 造成设备报警。而现场应急处理故障是临时测试, 未带负载, 对波形影响小, 因此未发出报警而显示主机柜正常。检查主机柜发现蓄电池还存在问题, 将蓄电池作为负载, 其正负极接在智能蓄电池测试仪上, 然后设定10A (10%In) 的电流对蓄电池进行放电实验。每隔1h用电压表分别测量每个蓄电池的电压, 并和规定比较, 当放电5h时发现有19块电池的电压已经低于90%Un, 放电10h后, 只有几块电池电压还能达到90%Un。此后, 合上蓄电池开关对其充电, 然后再放电检测, 未有改观。

更换电容和蓄电池, 设备故障消除。

4.故障总结及建议

初期故障判断以及运行人员操作错误是故障进一步扩大的主要原因。检修人员现场简单试验后即迅速判定为正常, 没有进行充分、深层次分析, 无视曾经出现的报警。运行人员切换操作前对操作后的风险认识不足, 未执行工作票、操作票制度。为此, 提出如下建议。

(1) 在主机柜上粘贴具体操作流程, 辅助指导现场检查修理。

(2) 图1UPS系统中若总输出开关QF2故障, 则负荷将全部失电, 存在安全隐患, 可去掉QF2。

(3) 在主路中增加隔离变压器, 当外界发生短路故障时, 保护其他装置。

(4) 更换、升级蓄电池柜, 如增加智能监测仪监测、记录电池充放电过程中的电压, 控制充电电流。

浅谈UPS电源的故障及维修 第9篇

关键词：故障,电压,逆变,检测

UPS电源的使用中需注意如风扇、防雷器等易损件的日常维护。做好机房、空调及交流供电等环境问题的检查, 做到定期检测, 及时发现问题, 及时维护和保养, 一旦出现故障, 应该作出科学地分析和研究, 对症下药, 彻底排查故障和全面维修。下面就UPS电源使用过程中常见问题及维修方法进行总结和分析。

一、逆变时有输出, 但电压偏高。

以稳压电源工作原理为依据进行分析, 上述故障问题的原因是电源的高压保护电路有故障或者是市电稳压电路有问题。电源输出电压经T2取样、整流、滤波, 加至电压比较器U7的 (8) 、 (9) 脚, 然后接参考电压端。

根据稳压电源工作原理可知, 只有当电源的高压保护电路和市电稳压电路有故障时, 才会出现上述现象。电源输出电压经T2取样、整流、滤波后, 加至电压比较器U7的 (8) 、 (9) 脚, 然后接参考电压端。要实现控制保护电压动作, 就要使脚 (4) 跳变成低电平输出, 而这时比较器U7的 (8) 脚电压必须高于 (9) 脚电压。针对这一故障进行检测时可分成两个步骤进行:

1检测市电稳压

继电器的吸合状态决定了市电电压的高低。检测时使用万用表逐个进行, 如果发现其中某一继电器的线圈被烧断, 就会不吸合, 导致输出电压偏高。由于没有相同规格的继电器去替换, 该稳压电源又直接和交流稳压器相接, 解决办法是把烧坏线圈的继电器中的第 (1) 、 (3) 短接。

2检测高压保护电路

首先要定期检查高压保护电路。其次在检测时先用万用表测得电压比较器U7的电压, 并逐个检查高压保护电路的各个元器件, 看看是不是存在故障。然后进行电位器的调整, 如果高压保护电路在下调到某一数值时突然正常启动, 说明电压偏高, 需要做第二次的调整。把电源输出端接电压表, 输入端接交流调压器, 接下来把调压器从175V慢慢调到250V, 当输出电压达到235V时, 逆时针方向调整电位器, 直至高压保护电路刚一启动即可。

二、停电时, 逆变停止工作

故障原因是蓄电池电压太低。此时可将机盖打开, 把蓄电池取出来进行充电。如果用一段时间后没有问题了, 说时把故障排除了。反之就有可能是充电回路有问题。这时可以用万用表电压档对充电回路中的三端可调稳压块进行检测, 看看输入端和输出端的电压是否正常, 否则就是其有损坏, 可以进行更换。

三、停电时逆变器不工作, 红色指示灯长亮

出现这种故障时分析是电池电压太低的原因导致。进行电压检测, 如果电压过低, 供电后, 电压没有变化, 说明充电电路有问题。可把其其送至可调稳压器U8 (MG317T) 稳压后, 给蓄电池充电。再经检测C21两端直流电压正常, 则滤波电路之后有故障。测量MG317T输出脚, 输出电压不正常, 可检查输出负载, 如果正常的话, 对VR3输出电压进行调整看有无变化, 没有变化说明U8损坏。用相同型号的MG317T进行更换, 把电池断开, 对VR3进行调整, 使得U8输出电压稳定在28V左右, 从而排除故障。

四、停电时逆变器不工作, 蜂鸣器长鸣

分析故障现象, 说明该稳压电源的转换控制电路正常, 用万用表进行电压检测, 电压正常, 则逆变回路电路有问题。可以先对脉宽调制器U1 (SG3524) 的 (10) 脚进行测量, 看看是不是被锁定了, 被锁定时为高电平, 接着在逆变管Q17、Q18静态工作时, 测量其对地的阻值。依据正常数据测得阻值偏低, 可发现逆变管Q17与Q18可能被烧坏, 可以进行更换来排除故障。

五、供电正常, 工作正常;切断供电, 无220V电压输出且伴有长鸣报警声

针对这一现象, 可先检查蓄电池电压是否正常;其次检查两只逆变器, 其大功率输出管和相应的驱动器是否正常。如果以上检查都没问题, 则考虑故障存在于蓄电池电压检测电路。一般情况下, 正常电压维持在1.2V左右;当蓄电池为正常值26V时, 计算出 (7) 脚电压大概是1.4V左右, (1) 脚电压为12V高电平。下面切断供电, 测量IC1的脚 (1) 、 (6) 、 (7) , 如果其中某一电压如第 (7) 脚电压偏低, 可以推断出R3、R4分压有故障。再进行R3、R4阻值的测量, 会发现断路, 找出故障后对断路的电阻进行更换进行故障排除。

六、供电正常, 逆变器工作指示灯闪烁, 蜂鸣器间断鸣叫

在市电供电时, RS触发器VH=“1”, VG=“0”, 复位端R (VF) 为高电平, 置位端S (VN) 为正向脉冲信号VN, 进行检测, VH和复位端R (VF) 都是低电平, VG为高电平, 都属非正常现象;此时, 如果测得置位端S (VN) 为一串正向脉冲, 再测IC3第 (8) 脚, 这两项检测都正常的话, 再进行电检测电压的检查, 看看是否正常, 如果没有市电检测电压, 会发现变压器的副边绕组断路。更换变压器, 故障排除。

七、市电正常时, 开机起动时, 交流保险丝熔断, UPS电源转向逆变器供电

市电供电主回路电流过大会引起交流保险丝熔断, 检查的时候要把重点放在输出回路, 看看输出回路中有没有短路故障。没有短路点的情况下, 再进行下一步的检测。在打开UPS电源的瞬间, 测量IC8输出端⒁, 有调制脉冲输出, 是非正常现象, 推测可能是在市电正常的情况下, 逆变器也工作, 同一个电源变压器供二者同时使用, 造成主回路中的电流过大, 导致保险丝熔断。经对市电供电—逆变器供电电路的转换控制电路进行检测, 发现IC5已损坏。需要更换IC5芯片来排除故障干扰。

结语

对于UPS电源, 应该学会正常使用和维护, 避免人为故障, 同时需要多了解常见问题, 一旦出现问题, 进行认真细心地排查疾患, 层层分析并解决问题, 减少UPS安全隐患, 延长其使用寿命, 节约人力资源和维修成本。

参考文献

[1]张颖超.UPS原理与维修[M].北京:化学工业出版社, 2011, 03, 11.

UPS故障分析 第10篇

1 移动通信系统UPS电源维护

移动通信系统UPS电源是一种封闭式的铅酸电池, 而影响到电池的使用寿命的因素主要有使用环境温度、充放电次数等, 如果在高温或深度放电的情况下会缩短其使用寿命, 为了延长电源的使用寿命, 需要对其进行定期的维护和保养, 具体如下:

1.1 加强日常维护

首先, 要对移动通信系统UPS电源使用的环境温度进行控制, 要保证电源在规定的温度下使用, 这样才能避免或降低环境温度对电源的使用寿命造成的影响。其次, 要对移动通信系统UPS电源的使用期进行控制, 如果电源连续三个月未充电的话, 需要进行一次充电, 充电一次要不能少于12小时。另外, 如果UPS电源长期在高温环境下工作的话, 要保证每两个月进行一次完全充放电, 而且, 每次的充电时间不能小于12小时, 这样才能延长移动通信系统UPS电源的使用寿命。

1.2 移动通信系统UPS电源使用中的注意事项

在UPS电源的使用中, 如果操作不当的话, 很容易造成燃烧故障, 因此, 在使用的过程中, 要避免将电源端子进行短接, 这样才能有效的避免UPS电源出现燃烧的故障。另外, UPS电源内的蓄电池的电解液对人体会带来一定的伤害, 为了避免对人体造成伤害, 在使用的过程中尽量不要将蓄电池打开。一旦人体接触电解液的话, 要立刻用清水进行清洗, 然后要马上到附近的医院检查。

1.3 对移动通信系统UPS电源的运行状态检查

首先, 可以对UPS电源故障灯进行检查, 这是检查电源是否存在故障的最直接方法, 如果故障灯亮起说明电源存在故障, 相反则没有故障;其次, 要检查UPS运行状态是否工作于旁路, 如果发生工作于旁路现象的话, 要检查造成的原因, 是内部故障还是人为动作等。另外, UPS电池在使用的过程中也会出现放电的故障, 不仅造成了电能资源的浪费, 甚至对设备、人员都会造成一定的威胁, 因此, 应检查故障原因, 并及时实施弥补措施, 这样才能进一步保证移动通信系统UPS电源的正常运行。

1.4 对UPS电源的功能进行检测

移动通信系统UPS电源在工作中有着几个关键的功能, 例如, 关机、开机、消音等, 为了保证UPS电源正常运行, 要对UPS电源功能半年检测一次。针对开机功能来说, 主要检测指示灯是否能正常提示;对于开机、消音的功能来说, 同样也是检查指示灯显示是否正常, 并将UPS电源切换到逆变状态, 再观察指示灯的指示状态, 一旦发现问题要及时查明原因, 并采取相应的措施。

2 移动通信系统UPS电源的故障处理

移动通信系统UPS电源在使用的过程中, 会受到一些因素的影响而导致故障的发生, 对此, 要做好移动通信系统UPS电源的故障处理, 具体如下:

(1) 如果UPS电源输出无电压, 而且自身却未报故障, 对于这类故障现象来说, 大多问题是输出电缆线存在接触不良的现象, 解决措施主要是检查电缆线连接是否正常, 如果发现连接不良的电缆线要及时进行更换, 才能彻底解决这类故障的发生。

(2) 市电指示灯出现闪烁的现象, 造成这类故障现象的原因主要出在市电电压已经超出了移动通信系统UPS电源的输入范围, 对此, 要调整市电电压的输入, 如果UPS电源正处在电池模式工作状态下的话, 在故障处理过程中需要将电池后备时间重视起来。

(3) 当按移动通信系统UPS电源开机功能键时, UPS无反应, 造成这一故障发生的原因主要有两种情况, 一是按开机功能键的时间较短未能触发开机功能, 对此, 可以持续按开机功能建1s以上, 如果可以正常开机的话, 说明UPS电源无其他故障, 如果不能正常开机的话, 故障可能发生在下一种情况。二是UPS电源负载过载, 对此, 要在开机之前将所有的负载去掉, 然后再重新按开机功能键。

(4) UPS电源电池指示灯出现闪烁的现象以及故障指示灯呈现亮的现象, 造成这类故障的原因主要发生在电池以及充电器上, 电池损坏、充电器故障等两种情况之下, 都会造成这类故障的发生, 对于此故障的处理, 应及时与UPS电源经销商之间进行联系, 并维修或更换电池, 同时还要将UPS电源的充电器也要列入到维修或更换的行列中, 这样才能有效的解决这类故障。

(5) 在日常使用UPS电源的过程中, 经常会出现在工作一段时间之后跳转到旁路, 造成这类故障的原因主要出在UPS负载过载的原因, 对此, 应根据实际的使用情况, 将部分负载卸除掉, 这样才能让UPS按照正常的工作模式运行。

(6) 如果在UPS电源使用中出现电池放电时间较短, 远远低于标准的放电时间的话, 造成这类故障的原因主要出现电池的自身问题, 一方面可能电池在充电的过程中没有充满, 另一方面可能电池使用时间过长, 电池容量出现损耗等。对于这类故障的处理方式, 要纠正电池的充电时间, 正常充电应保证大于8小时, 这样才能将UPS电池充满, 才能满足放电的标准时间, 如果故障现象是第二种的话, 则需要更换电池, 避免耽误UPS电源的正常使用, 而且, 在使用的过程中也要注意对环境温度以及负载的控制, 因为电池容量的损耗很大一部分都是受到这些因素的影响而造成的。

3 总结

对于移动通信系统UPS电源来说, 在通信系统中占有重要的位置, 如果UPS电源出现问题的话, 会对移动通信系统造成直接的影响。通过本文对移动通信系统UPS电源的维护及故障处理的分析, 要不断的加强对移动通信系统UPS电源的各方面维护以及故障处理, 这样才能保证UPS电源的正常运行。

摘要：移动通信系统UPS电源是通信系统的心脏, 运行状态将直接决定着通信系统运行的质量, 本文主要对移动通信系统UPS电源维护及故障处理进行了相关方面的分析和研究, 希望通过本文的探讨, 能够进一步做好移动通信系统UPS电源维护工作。

关键词：移动通信系统,UPS电源,故障处理

参考文献

[1]韩玲芳.浅谈可靠电源UPS的选择与使用[J].门窗, 2012 (05) .

[2]刘清波.UPS蓄电池的维护经验[J].电源技术应用, 2011 (04) .