UPS電源的基本維護(hù)要求

為了使UPS電源能夠長期地工作在最佳運(yùn)行狀態(tài)之中和及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的故障苗頭，以防止故障隱患擴(kuò)大，從而確保數(shù)據(jù)中心的供電安全，同時(shí)提高UPS電源設(shè)備的利用率，我們必須使UPS工作在適宜的工作環(huán)境，做好日常維護(hù)和定期維護(hù)工作。
　　
01高危巡檢指引
　　
UPS系統(tǒng)巡檢
　　
　　?檢查各UPS輸入、輸出開關(guān)是否在合閘狀態(tài)，合閘指示燈是否亮起；
　　
　　?檢查UPS系統(tǒng)蜂鳴器有無聲音告警，系統(tǒng)有無其他雜音異?，F(xiàn)象；
　　
　　?檢查UPS電源發(fā)出的噪聲是否有明顯的變化或異常狀況；
　　
　　?檢查UPS控制面板上各顯示單元是否都處于正常運(yùn)行狀態(tài)，運(yùn)行參數(shù)是否都處于正常值范圍內(nèi)，在顯示的記錄內(nèi)有無任何故障和報(bào)警信息；
　　
　　?尤其是檢查UPS逆變器模塊的三相輸出電流，如果發(fā)現(xiàn)它們的輸出電流值明顯偏離原來的正常值，應(yīng)查明外接負(fù)載的變動(dòng)情況。其中要注意是否有大的非線性負(fù)載和大的電感性負(fù)載接入；
　　
　　?檢查UPS及電池房間的溫、濕度值是否在規(guī)定范圍內(nèi)；
　　
　　?檢查UPS柜體上的風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，過濾網(wǎng)有無堵塞；
　　
　　?檢查UPS內(nèi)部電容等部件有無異常現(xiàn)象，有無局部過熱點(diǎn)，有無漏液、鼓包膨脹、異味等異常狀況；
　　
　　?檢查接線端子、電纜、銅排等有無明顯過熱現(xiàn)象，是否有破損，連接是否牢固；
　　
　　?檢查監(jiān)控系統(tǒng)中UPS單機(jī)各輸入、輸出狀態(tài)及參數(shù)是否正常（包括輸入電壓值、輸出電壓值、輸出電流均分情況、負(fù)載率等）；示意如下：
　　
　　?檢查監(jiān)控系統(tǒng)中UPS并機(jī)系統(tǒng)狀態(tài)及各輸出參數(shù)是否正常（包括輸出電壓值、輸出電流均分情況、負(fù)載率、PF值等）。示意如下：
　　
　　?檢查電池開關(guān)是否在合閘狀態(tài)；
　　
　　?檢查電池開關(guān)的電流整定值是否與實(shí)際運(yùn)行負(fù)載率一致；
　　
　　?檢查電池組的連接點(diǎn)是否有明顯過熱現(xiàn)象，檢查接觸是否嚴(yán)密，有無氧化；
　　
　　?檢查電池有無異常，包括電池清潔狀況、有無變形、鼓包、漏液。電池房間有無異味、有無異常響聲等。
　　
前后級(jí)配電柜巡檢
　　
　　?檢查配電柜是否處于合閘狀態(tài)，部分旁路開關(guān)需要保持在分閘狀態(tài)；
　　
　　?檢查配電柜上的各UPS輸入、輸出開關(guān)的電流與時(shí)間整定值是否與當(dāng)前的實(shí)際運(yùn)行情況一致；
　　
　　?檢查配電柜柜體指示燈是否有異常閃爍，柜體有無異常聲音，柜內(nèi)有無局部熱點(diǎn)；
　　
　　?檢查各斷路器自動(dòng)儲(chǔ)能控制開關(guān)是否在自動(dòng)位置，檢查開關(guān)狀態(tài)是否已儲(chǔ)能；
　　
　　?檢查各配電柜儀表電壓，電流，功率等讀數(shù)是否顯示正常，數(shù)值是否保持在設(shè)定范圍內(nèi)，檢查各斷路器的參數(shù)整定值是否與設(shè)計(jì)值一致；
　　
　　?檢查電容補(bǔ)償柜各核心供電回路參數(shù)（電壓、電流、功率因數(shù)、頻率），是否在正常范圍內(nèi)，檢查柜內(nèi)電容是否有突起或漏液現(xiàn)象，檢查電容等部件是否存在局部熱點(diǎn)。
　　
02功能性檢查
　　
　　?檢查UPS輸入電源質(zhì)量（包括輸入電壓、輸入頻率），檢查輸出電源質(zhì)量（包括輸出電壓、輸出頻率以及輸出波形失真率等）；
　　
　　?檢查UPS電源切換瞬間，斷電時(shí)間是否小于規(guī)定數(shù)值；
　　
　　?檢查UPS電源切換瞬間，輸出瞬時(shí)電壓降是否小于規(guī)定數(shù)值；
　　
　　?檢查UPS輸出諧波失真率是否小于規(guī)定數(shù)值；
　　
　　?檢查電池組的浮充電壓值及充電電流值是否在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)；
　　
　　?檢查電池組電壓值及單體電池電壓值是否在正常范圍內(nèi)；
　　
　　?檢查電池組備用時(shí)間，斷開主路輸入開關(guān)，檢查電池電壓下降至放電終止電壓前合上輸入開關(guān)，記錄UPS備用電池間；
　　
　　?檢查電池組是否具有啟動(dòng)瞬間輸出大電流的特性；
　　
　　?檢查電池組內(nèi)阻，當(dāng)內(nèi)阻超過規(guī)定值時(shí)，需對電池組進(jìn)行均衡充電后放電處理或活化處理；
　　
　　?檢查前后級(jí)配電柜斷路器開關(guān)手動(dòng)斷合操作是否正常。
　　
03模擬故障檢查
　　
　　?模擬市電輸入斷電，觀察UPS各種工作模式切換過程是否正常；
　　
　　?模擬市電輸入斷電，記錄UPS電池組電壓隨放電時(shí)間的變化曲線；
　　
　　?模擬市電輸入斷電以及電池組工作欠壓停止工作，觀察市電恢復(fù)后UPS的工作狀態(tài)；
　　
　　?模擬UPS故障，觀察UPS旁路長時(shí)間供電是否正常。
　　
　　04蓄電池管理與維護(hù)的相關(guān)注意事項(xiàng)
　　
　　為了盡可能地提高蓄電池的利用率，使其盡可能接近設(shè)計(jì)壽命年限，減少設(shè)備資金的再投入，鉛酸免維護(hù)蓄電池在使用與維護(hù)過程中主要應(yīng)關(guān)注以下三點(diǎn)：
　　
　　首先是要注意UPS電源及其備用電池組的周圍工作環(huán)境溫度不宜超過30℃，當(dāng)電池工作環(huán)境溫度超過35℃時(shí)，由于電池內(nèi)部損耗增加，電池本身的“存儲(chǔ)壽命”將會(huì)縮短；反之，當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，由于電池內(nèi)部電解液的溫度特殊性將會(huì)造成蓄電池的實(shí)際容量下降。當(dāng)環(huán)境溫度為0℃時(shí)，密封鉛酸蓄電池的輸出實(shí)際容量為標(biāo)稱值的80%左右。
　　
　　其次是深度放電。密封鉛酸蓄電池的單體放電終止電壓值與其放電電流的大小有著規(guī)定的對應(yīng)關(guān)系。如電池以10小時(shí)放電率放電，即電池標(biāo)稱容量1/10的電流放電，規(guī)定放電電壓到單體電壓1.8時(shí)應(yīng)停止放電，若此時(shí)仍使電池繼續(xù)放電，電池單體電壓過低時(shí)，便發(fā)生了上述過放電現(xiàn)象，也即深度放電。密封鉛酸蓄電池深度放電必然會(huì)使其有效循環(huán)次數(shù)減少，縮短電池使用壽命。如深度放電后不能及時(shí)進(jìn)行充電則會(huì)更快加速電池的早期失效。
　　
　　UPS電源的電池管理系統(tǒng)中通常都具有蓄電池組放電終止電壓保護(hù)功能。在智能化程度較高的電池管理系統(tǒng)中，其電池發(fā)電終止電壓保護(hù)點(diǎn)是隨電池組放電電流的大小而自動(dòng)調(diào)節(jié)的。這樣可確保電池組在放電時(shí)間內(nèi)，輸出負(fù)載量實(shí)時(shí)變化的工作條件下，電池放電終止電壓的實(shí)際保護(hù)點(diǎn)都高于電池所規(guī)定的放電終止電壓保護(hù)點(diǎn)。這樣即可使備用電池組的能量得到較充分利用，又不會(huì)使電池進(jìn)入有害的深度放電狀態(tài)。
　　
　　第三是定期對蓄電池組進(jìn)行必要的維護(hù)。備用電池的維護(hù)一般分為新電池使用的初始維護(hù)與使用中或長時(shí)間放置電池的定期維護(hù)。新電池組使用前的維護(hù)較為簡單，將電池組與UPS電源連接后，UPS電源可空載運(yùn)行，對備用電池組可設(shè)置10小時(shí)充電率的充電電流，環(huán)境溫度最好保持在25℃左右，按照產(chǎn)品說明書提供的浮充電壓值進(jìn)行8~10小時(shí)的充電。充電完成后將蓄電池靜止放置2小時(shí)左右，將UPS電源轉(zhuǎn)為備用電池組供電運(yùn)行，并在輸出端帶適量的負(fù)載，以使電池組的輸出電流達(dá)到0.1C～0.2C，將放電終止電壓設(shè)定在每個(gè)單體1.8V即可。經(jīng)過一個(gè)沖放電循環(huán)后，一方面可觀察電池的充放電性能是否正常，另一方面可使新電池的初始容量接近其標(biāo)稱容量。此后可將備用電池組再次充電，便可正式投入備用狀態(tài)。
　　
　　對于與UPS電源聯(lián)機(jī)開始運(yùn)行或閑置的電池組一定要定期維護(hù)。定期維護(hù)主要包括以下兩個(gè)方面：首先是對處于長期備用浮充狀態(tài)的電池組定期進(jìn)行放電、充電維護(hù)。充放電時(shí)間間隔一般為6～12個(gè)月，因鉛酸蓄電池不存在記憶效應(yīng)，所以放出的容量不必等于標(biāo)稱容量，一般放出標(biāo)稱容量的10%～20%即可。在UPS電源備用電池組定期進(jìn)行這種放電充電維護(hù)時(shí)，對于斷開UPS輸入整流器開關(guān)進(jìn)行電池放電的方式，一定要采用可靠的措施確保在電池組放電維護(hù)時(shí)間內(nèi)，負(fù)載不能中斷供電。對于一些電源保持時(shí)間很短的負(fù)載，可采用具有電池自檢功能的UPS電源對備用電池組進(jìn)行自檢來完成定期充放電維護(hù)。具有這種先進(jìn)功能的UPS電源無須斷開其內(nèi)部AC/DC整流器的輸出，而是調(diào)節(jié)整流器的直流輸出電壓使整流器與備用電池組以并聯(lián)輸出方式為DC/AC正玄波逆變器供電。由檢測控制電路調(diào)整整流器的輸出電壓，使備用電池組以恒定電流放電。同時(shí)UPS電源會(huì)隨時(shí)顯示電池組的剩余容量。在進(jìn)行這種操作時(shí)，如萬一發(fā)生因電池組中的末節(jié)電池?fù)p壞而造成電池放電失敗時(shí)，整流器的輸出電壓立即上升到正常工作狀態(tài)，用以保證正弦波逆變器的正常輸入，使負(fù)載得到連續(xù)不間斷供電。這種利用電池組自檢功能進(jìn)行放電維護(hù)時(shí)，所放出的能量一般控制在10%～20%之間。
　　
　　備用電池組的另一種維護(hù)是對電池組進(jìn)行短時(shí)間的均衡充電。這是因?yàn)殡姵亟M在長期的浮充備用狀態(tài)下或經(jīng)過多次循環(huán)使用后，由于其內(nèi)部原因會(huì)出現(xiàn)端電壓、內(nèi)阻不一致的現(xiàn)象。為了消除這種不均衡現(xiàn)象的故障隱患，進(jìn)行均衡充電時(shí)每個(gè)電池的單體電壓可充到2.3V～2.4V，充電電流要限制在0.2C以內(nèi)，在這種均衡充電狀態(tài)下5個(gè)小時(shí)左右而后轉(zhuǎn)入正常浮充狀態(tài)。密封鉛酸蓄電池的均衡充電維護(hù)應(yīng)在環(huán)境溫度為20℃～25℃時(shí)進(jìn)行，至于何時(shí)對電池組進(jìn)行均衡充電，應(yīng)根據(jù)電池組的實(shí)際使用情況而定。一般經(jīng)過均衡充電后電池組中的電壓、內(nèi)阻不平衡現(xiàn)象可得到改善，并可延長電池組的使用壽命。