不间断电源(UPS)在卫星地球站中使用及维护.docVIP

不间断电源(UPS)在卫星地球站中使用及维护我国的广播电视事业取得了飞速发展，各省都相继上星传送广播电视信号，确保设备的安全运行和信号的优质播出，对供电系统的要求越来越严格。对不间断电源UPS供电系统本身要求变得尤为重要， UPS 电源可以解决由市电不利因素对设备所造成的危害，向通信设备提供“全天候”的供电电源。江苏卫星地球站目前使用的为20KW不间断电源，在UPS电源的使用和维护中，注意积累有关运行技术资料，总结和分析维护经验，尽可能快捷地、准确地排除故障，以达到提高UPS电源的利用率。 UPS电源具备的特性 UPS功能(UPS Function)，在线式UPS其功能是为负载提供连续的高质量的电力供应，即使在全部断电的情况下，它也能为负荷提供预先设定的一段时间电力。与常规电源相比它还有如下优点： 1、优良的电源输出特性(Better Output Characteristics)，UPS输出电压、频率、幅度的控制保证了连续稳定的电源输出。在市电中的电压波动、频率变化不会影响UPS输出电压。 UPS基本都设计了先进的“电子保险丝”系统，确保在输出端出现持续性短路时不损坏设备，短路消失后自动恢复正常运行。 2、摆脱市电电力波形的影响(Uncoupling from Mains Distortion) ，UPS的输出是从交流到直流再到交流的转换，所有的电力波形变形均被过滤掉，因此所连接的设备均受到很好保护，这对敏感的电子设备尤其重要。 3、相对于市电主路故障的完全保护(Complete Protection against Mains Failures) 在市电中断期间， UPS电源借助于蓄电池保证给负载的连续供电。这样负载总是不间断的得到供电，但负载供电保证时间限于蓄电池后备时间。 UPS电源的基本结构 从本质上讲 不间断电源UPS是一个 交流-直流-交流的转换器，UPS电源系统的基本结构其框图如下，它包含了五个基本部分： 1、整流器 /蓄电池充电器：充电器是将交流转换为直流的三相整流器（三相电输入），标准配置不用隔离变压器，整流器经由感抗线圈(用于降低主路波形变形)与市电主路相连，整流器的直流输出分别给逆变器和电池供电。 整流器供电量被设计成，用来给逆变器以最大载荷条件下馈电，同时也以最大充电电流给蓄电池供电。通常电池电压恒定地保持在直流432V浮充， (免维护蓄电池，每节2.25v)，充电电流的限制是按照一个特定的曲线通过降低直流电压来完成的，这样可以保证蓄电池不会因为过度的充电电流值而损坏。 2、蓄电池：在市电电源发生故障中断及整流器故障情况下(无直流电压输出)负载将通过蓄电池供电。但电池仅能在一定的时间内给负载供电(蓄电池维持时间)，取决于蓄电池电能和负载的大小。 蓄电池块的数量取决于电池的类型也可根据用户的需要变化，通常的标准数量是铅-酸电池192块，或镍铬电池300块，电池容量(安时)取决于UPS输出功率和需要的后备维持时间。 3、逆变器：逆变器将由整流器或蓄电池提供的直流电压转变为具有精确稳定幅度和频率的交流电压，其电压适用于各种复杂电子设备的电源供应。 逆变器输出电压是使用高频开关通过脉宽调节而产生，变压器是集成电感线圈形式，这样可降低噪声，它和固定在逆变器输出的电容器组合在一起，起到交流虑波电路的作用，以确保有一个很低的输出电压变形。(THD2%) 在短路情况下逆变器控制逻辑电路限制最大输出电流到正常电流的150%。在过载情况下(到正常电流的125%)输出电压保持恒定，对于更高的过载电流，输出电压将降低，而这种情况仅出现在静态旁路不可用的情况下。否则对于电流高于正常值125%，UPS将自动跳转到旁路工作模式。借助于“电子保险丝”在短路情况下逆变器晶体管将受到全面保护。 4、静态开关：在框图中显示了用半导体开关元件作为两个静态开关单元。在正常UPS电源工作状态下，逆变器的静态开关是闭合的，而直通旁路静态开关是打开的，逆变器输出连接负载。在过载或逆变器故障情况下，逆变器静态开关断开，而直通旁路静态开关闭合，这时由市电直接供电，为保证电源的不间断供应，两个静态开关总是在一个很短的时间内同时动作，这对敏感设备，可靠地满足其电源供应需求是必不可少的。 (1)开关状态：逆变器→直通旁路 a)直通旁路的电压和频率必须在容许的限度范围内，并且逆变器必须与直通旁路同步。 b)在过载或逆变器故障状态下，UPS静态开关转换到直通旁路工作状态。 c)如果在a)条件未满足的情况下，在过载状态下逆变器降低输出电压继续工作。或者在故障状态下逆变器停止工作。 (2)开关状态：直通旁路→逆变器 a)当逆变器电压和频率在容许