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摘要：UPS（Uninterruptible Power Supply）作为常规电源的一种补充形式，在电厂运行过程中，起到至关重要地作用。目前由于电力资源应用越来越广泛，UPS也随之应用于各行各业，UPS系统故障的处理与原因的分析可以帮助我们持续不断的改进系统，并避免事故的发生，或降低事故发生所带来的损失程度。因此，从电厂UPS系统故障分析入手，希望通过研究能够对UPS系统完善作出一定的努力。
关键词：UPS 系统 故障 电厂
中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2012)011-070-02
1 前言
UPS，中文名称为不间断电源，英文全称为Uninterruptible Power Supply，这种装置能够储能，可以实现恒压恒频供电，在工业行业中，UPS电源系统的应用越来越广，其稳定、连续的供电性能为很多工业企业在生产过程中避免了不必要的损失。目前，UPS系统的智能化程度越来越高，因此，对系统故障的识别与维护是保证系统运转正常的关键。
2 UPS工作原理
2.1 UPS的作用
UPS即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时，UPS 立即将机内电池的电能，通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS 设备通常对电压过大和电压太低都提供保护。
2.2 UPS的工作原理
UPS电源系统由五部分组成：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。在电网电压正常时，可以对UPS系统中的储能电池充电，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，维持正常运作，当由于生产需要，负载严重超负荷时，电网电压经整流直接供电给负载。其系统的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，整流后的電压仍存在干扰脉冲。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器电容器，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。通常在进行UPS系统设计过程中，为了日常操作和维护的便利性，都在系统中加载系统工作开关和旁路开关、检修旁路开关等控制环节。
3 电厂UPS系统常见故障
随着工业现代化程度的不断提高，工业生产自动化程度也不断提升，电厂由传统的发电方式向着智能化、自动化、可控化的生产方式转变，因此，智能化程度越高对系统要求越高，断电成了中断系统酿成生产延误造成损失的重要因素之一，UPS系统的使用不但可以很好的解决此类问题，更可以给生产提供有效地电力供应保障。然而，UPS系统也并不是万能的、无瑕疵的，掌握其中一些常见的故障类别有助于我们更好地将系统应用于生产。
3.1 压敏电阻和保险管受到损坏
UPS系统工作的一个重要环节就是依靠压敏电阻来对电压的稳定性来进行判断，如果是市电电压原因对UPS系统造成损坏的话，压敏电阻是最先受害的部件。压敏电阻实际上就是电压敏感器，当压敏电阻两端加载的电压超过额定电压时，压敏电阻就会被击穿而损坏。一旦压敏电阻遭到击穿损坏，电源保险管也无可避免的会被烧断，压敏电阻就等同于是电源保险管的一道屏障，而电源保险管又是保护电源的重要屏障。电源保险管与压敏电阻同样都位于市电的接入位置，是UPS系统正常工作的重要保障。
3.2 蓄电池故障
蓄电池是UPS发挥正常功用的核心，蓄电池组运行的稳定直接关系到向外部供电的稳定性，因此，在对蓄电池充电过程中，蓄电池对充电电压的要求比较高。充电电压过高会导致电池内部出现电解反应，而蓄电池组是处在一个密封的工作状态下的，热量难以散发，大规模热量产生后，随之也会有很多气体，热量与气体会破坏蓄电池组的内部组件，导致蓄电池组报废。如果电压过低，在充电状态下，很难全面激活蓄电池内部的活性物质，造成蓄电池性能下降，UPS既定工作时间难以保证。此外，充放电的使用不当和维护不当都会对蓄电池造成一定的损坏，当出现UPS工作时间缩短时，就要考虑是否因蓄电池故障而导致的。
3.3 电瓶放电过量
电瓶老化是不可避免的损耗，然而有时电瓶放电过量却很容易使人们误判为是电瓶老化。逆变器持续长时间工作会造成机内电瓶放电过量。通常在市电供应正常的情况下，电瓶应处于充电状态，但如果UPS放电后，即使电源接通，充电状态也不能够自动切入，这时就会出现电瓶放电过量。电瓶放电过量，会对电瓶性能造成一定损害，在UPS系统使用过程中应当尽量避免和减少电瓶过量放电，注意电瓶使用的日常维护。
4 保证UPS系统正常运作的注意事项
通常，UPS系统主机智能化程度较高，但这一类电器件对工作环境要求较高。
(1)主机房的清洁保护非常重要，温度、湿度监控室保障主机正常运转的关键，主机参数在使用过程中不可轻易改变。
(2)UPS系统的关、开机步骤必须正确。电器元件对工作电流的敏感度都比较高，不正确的开关机习惯，会造成瞬间电流冲击过大，烧毁或缩短元器件的使用寿命。切忌开启UPS系统时同时开启所有负载，开关机都需要对负载进行逐一开启，遵循由负载大到负载小的顺序。UPS频繁的开关机也会造成内部控制系统紊乱，可见，开关机对UPS系统是不可忽视的问题。
(3)UPS工作都有额定容量，如果经常使UPS处于满载状态会造成逆变器及整流滤波器的损坏，但是，如果长时间处于轻载的话，又会损坏蓄电池。因此，最佳的使用是保证UPS带载量在额定容量的50%~80%范围内，这样才能够有效的发挥UPS系统功效。
5 结语
电力系统供应是正常生产的命脉，UPS系统是电力后继的重要保障，目前，工业企业中大多采用了UPS系统，特别是在电厂运作中，对UPS供电的依赖性也越来越高。一旦UPS系统出现故障将难以对电力供应提供保障，因此，分析故障种类与产生的原因是非常必要的，并在日常工作中，注意对UPS系统的维护，养成良好的使用习惯，从而有效的延长UPS使用寿命，确保设备运行的安全可靠，为电厂的正常生产提供有效的保证。
参考文献：
[1] 魏利锋,蔡继东.关于大型火力发电机组UPS供电可靠性的探讨[J].电力安全技术,2005(05).
[2] 郑茂林.发电厂DCS系统电源可靠性的分析[J].科技创新导报,2010(5):101-102.
[3] 查东健,张东宏.核电厂直流和交流不间断电源系统的介绍[J].中国科技纵横,2010(18).
[4] 文革萍,王晖.提高大机组UPS电源系统可靠性问题的探讨[J].现代电力,2003,20(1).
[5] 王潇,张朝阳.火电厂DCS失电故障原因分析及其应对措施[J].热力发电,2009,38(7).
关键词：UPS 系统 故障 电厂
中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2012)011-070-02
1 前言
UPS，中文名称为不间断电源，英文全称为Uninterruptible Power Supply，这种装置能够储能，可以实现恒压恒频供电，在工业行业中，UPS电源系统的应用越来越广，其稳定、连续的供电性能为很多工业企业在生产过程中避免了不必要的损失。目前，UPS系统的智能化程度越来越高，因此，对系统故障的识别与维护是保证系统运转正常的关键。
2 UPS工作原理
2.1 UPS的作用
UPS即不间断电源，是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时，UPS 立即将机内电池的电能，通过逆变转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS 设备通常对电压过大和电压太低都提供保护。
2.2 UPS的工作原理
UPS电源系统由五部分组成：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。在电网电压正常时，可以对UPS系统中的储能电池充电，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，维持正常运作，当由于生产需要，负载严重超负荷时，电网电压经整流直接供电给负载。其系统的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，整流后的電压仍存在干扰脉冲。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器电容器，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。通常在进行UPS系统设计过程中，为了日常操作和维护的便利性，都在系统中加载系统工作开关和旁路开关、检修旁路开关等控制环节。
3 电厂UPS系统常见故障
随着工业现代化程度的不断提高，工业生产自动化程度也不断提升，电厂由传统的发电方式向着智能化、自动化、可控化的生产方式转变，因此，智能化程度越高对系统要求越高，断电成了中断系统酿成生产延误造成损失的重要因素之一，UPS系统的使用不但可以很好的解决此类问题，更可以给生产提供有效地电力供应保障。然而，UPS系统也并不是万能的、无瑕疵的，掌握其中一些常见的故障类别有助于我们更好地将系统应用于生产。
3.1 压敏电阻和保险管受到损坏
UPS系统工作的一个重要环节就是依靠压敏电阻来对电压的稳定性来进行判断，如果是市电电压原因对UPS系统造成损坏的话，压敏电阻是最先受害的部件。压敏电阻实际上就是电压敏感器，当压敏电阻两端加载的电压超过额定电压时，压敏电阻就会被击穿而损坏。一旦压敏电阻遭到击穿损坏，电源保险管也无可避免的会被烧断，压敏电阻就等同于是电源保险管的一道屏障，而电源保险管又是保护电源的重要屏障。电源保险管与压敏电阻同样都位于市电的接入位置，是UPS系统正常工作的重要保障。
3.2 蓄电池故障
蓄电池是UPS发挥正常功用的核心，蓄电池组运行的稳定直接关系到向外部供电的稳定性，因此，在对蓄电池充电过程中，蓄电池对充电电压的要求比较高。充电电压过高会导致电池内部出现电解反应，而蓄电池组是处在一个密封的工作状态下的，热量难以散发，大规模热量产生后，随之也会有很多气体，热量与气体会破坏蓄电池组的内部组件，导致蓄电池组报废。如果电压过低，在充电状态下，很难全面激活蓄电池内部的活性物质，造成蓄电池性能下降，UPS既定工作时间难以保证。此外，充放电的使用不当和维护不当都会对蓄电池造成一定的损坏，当出现UPS工作时间缩短时，就要考虑是否因蓄电池故障而导致的。
3.3 电瓶放电过量
电瓶老化是不可避免的损耗，然而有时电瓶放电过量却很容易使人们误判为是电瓶老化。逆变器持续长时间工作会造成机内电瓶放电过量。通常在市电供应正常的情况下，电瓶应处于充电状态，但如果UPS放电后，即使电源接通，充电状态也不能够自动切入，这时就会出现电瓶放电过量。电瓶放电过量，会对电瓶性能造成一定损害，在UPS系统使用过程中应当尽量避免和减少电瓶过量放电，注意电瓶使用的日常维护。
4 保证UPS系统正常运作的注意事项
通常，UPS系统主机智能化程度较高，但这一类电器件对工作环境要求较高。
(1)主机房的清洁保护非常重要，温度、湿度监控室保障主机正常运转的关键，主机参数在使用过程中不可轻易改变。
(2)UPS系统的关、开机步骤必须正确。电器元件对工作电流的敏感度都比较高，不正确的开关机习惯，会造成瞬间电流冲击过大，烧毁或缩短元器件的使用寿命。切忌开启UPS系统时同时开启所有负载，开关机都需要对负载进行逐一开启，遵循由负载大到负载小的顺序。UPS频繁的开关机也会造成内部控制系统紊乱，可见，开关机对UPS系统是不可忽视的问题。
(3)UPS工作都有额定容量，如果经常使UPS处于满载状态会造成逆变器及整流滤波器的损坏，但是，如果长时间处于轻载的话，又会损坏蓄电池。因此，最佳的使用是保证UPS带载量在额定容量的50%~80%范围内，这样才能够有效的发挥UPS系统功效。
5 结语
电力系统供应是正常生产的命脉，UPS系统是电力后继的重要保障，目前，工业企业中大多采用了UPS系统，特别是在电厂运作中，对UPS供电的依赖性也越来越高。一旦UPS系统出现故障将难以对电力供应提供保障，因此，分析故障种类与产生的原因是非常必要的，并在日常工作中，注意对UPS系统的维护，养成良好的使用习惯，从而有效的延长UPS使用寿命，确保设备运行的安全可靠，为电厂的正常生产提供有效的保证。
参考文献：
[1] 魏利锋,蔡继东.关于大型火力发电机组UPS供电可靠性的探讨[J].电力安全技术,2005(05).
[2] 郑茂林.发电厂DCS系统电源可靠性的分析[J].科技创新导报,2010(5):101-102.
[3] 查东健,张东宏.核电厂直流和交流不间断电源系统的介绍[J].中国科技纵横,2010(18).
[4] 文革萍,王晖.提高大机组UPS电源系统可靠性问题的探讨[J].现代电力,2003,20(1).
[5] 王潇,张朝阳.火电厂DCS失电故障原因分析及其应对措施[J].热力发电,2009,38(7).