南京UPS電源租賃

UPS（Uninterruptible Power System ），即不間斷電源，是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。主要用于給單臺計算機、計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)或其它電力電子設備提供不間斷的電力供應。當市電輸入正常時，UPS 將市電穩(wěn)壓后供應給負載使用，此時的UPS就是一臺交流市電穩(wěn)壓器，同時它還向機內(nèi)電池充電；當市電中斷（事故停電）時， UPS 立即將機內(nèi)電池的電能，通過逆變轉(zhuǎn)換的方法向負載繼續(xù)供應220V交流電，使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。UPS 設備通常對電壓過大和電壓太低都提供保護。

基本信息

描述

UPS是針對中國電網(wǎng)環(huán)境和網(wǎng)絡監(jiān)控和網(wǎng)絡系統(tǒng)、醫(yī)療系統(tǒng)等對電源的可靠性要求，克服中、大型計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)集中供電所造成的供電電網(wǎng)環(huán)境日益惡劣的問題，以全新的數(shù)字技術(shù)研制出的第三代工頻純在線式智能型UPS。直流電源，是維持電路中形成穩(wěn)恒電流的裝置。[2]如干電池、蓄電池、直流發(fā)電機等。UPS和直流電源是企業(yè)重要的供電保障設備，傳統(tǒng)的維護管理包括：①日常巡檢外觀，定期更換電池、濾波電容、風機等易損件，大修時做電池活化等;②改造或采用換代設備，使用高級工具測試電池性能。這種管理方式企業(yè)投入成本高，維護人員工作量大，不易實時掌握設備運行狀態(tài)和關(guān)鍵數(shù)據(jù)，設備事故預防能力低。實施在線維護管理可避免傳統(tǒng)方式的不足之處，獲得良好效益。UPS的中文意思為“不間斷電源”，是英語“Uninterruptible Power Supply”的縮寫，它可以保障計算機系統(tǒng)在停電之后繼續(xù)工作一段時間以使用戶能夠緊急存盤，使用戶不致因停電而影響工作或丟失數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)組成

1、總控站（后臺）

由監(jiān)控站、工程維護站、系統(tǒng)接口等構(gòu)成，運用管理分析軟件處理接收的數(shù)據(jù)并通過Web發(fā)布。工程維護人員登錄服務器可查看全廠所有在線設備的運行狀態(tài)以及完善的歷史、實時數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計。

2、現(xiàn)場設備控制站（ES）

根據(jù)現(xiàn)場設備需要，可選擇監(jiān)控功能儀或設備運行狀態(tài)信息采集儀（EII）。EII通過RS-232/485端口與電能表、電池采集模塊、直流屏、UPS等智能設備通信，將監(jiān)測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合通信協(xié)議的數(shù)據(jù)包，接入局域網(wǎng)，傳送至主控室服務器。獨立完整的ES包括以下部分。

2.1、系統(tǒng)主機。由下行串口通道、數(shù)據(jù)處理器、顯示器、上行串口通道組成。下行串口通道通過RS-485總線訪問電池電壓采集模塊，采集數(shù)據(jù)，管理電壓采集模塊，數(shù)據(jù)處理器完成數(shù)據(jù)解壓、數(shù)據(jù)計算、存儲管理，將處理后的數(shù)據(jù)一部分送往顯示器，另一部分由上行串口通道發(fā)送至協(xié)議處理器，或傳給上一層管理系統(tǒng)。

2.2、數(shù)據(jù)采集模塊組。可根據(jù)用戶需要確定采集數(shù)據(jù)要求及配置相應采集儀器，一般由電池電壓采集模塊、電流、溫度、功率等組成，模塊間隔離良好、絕緣性強，可靠性、安全性高。數(shù)據(jù)采集可分組，每個模塊可對一定數(shù)量電池進行電壓采集，可配備電流、溫度傳感器，模塊間與系統(tǒng)主機一般采用RS-485連接。

2.3、協(xié)議處理器。具有協(xié)議處理程序的接口板，處理各種通信協(xié)議。可實現(xiàn)：①將主機發(fā)送的電池電壓、電流、溫度等信息按約定協(xié)議編碼、打包、發(fā)送至遠程服務器;②將遠程服務器發(fā)出的遙控、遙調(diào)指令經(jīng)過解碼發(fā)給主機，實時控制。

2.4、放電模塊。可快速測出電池直流內(nèi)阻，瞬間測試電池性能，大功率放電模塊可提供瞬間大電流沖擊負荷。

2.5、遠程服務器。實現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)計算機數(shù)據(jù)通信，通過局域崗遠程訪問現(xiàn)場的蓄電池監(jiān)測系統(tǒng)，接收、分析數(shù)據(jù)，通過Web服務器發(fā)布數(shù)據(jù)。

3、通信網(wǎng)絡

聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)場設備各分站（采集監(jiān)控站），采用光纖作為數(shù)據(jù)通信主干線，組成全廠UPS和直流電源在線監(jiān)控的局域網(wǎng)。

UPS電源系統(tǒng)由五部分組成：主路、旁路、電池等電源輸入電路，進行AC/DC變換的整流器（REC），進行DC/AC變換的逆變器（INV），逆變和旁路輸出切換電路以及蓄能電池。其系統(tǒng)的穩(wěn)壓功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高頻開關(guān)整流器，本身具有可根據(jù)外電的變化控制輸出幅度的功能，從而當外電發(fā)生變化時（該變化應滿足系統(tǒng)要求），輸出幅度基本不變的整流電壓。凈化功能由儲能電池來完成，由于整流器對瞬時脈沖干擾不能消除，整流后的電壓仍存在干擾脈沖。儲能電池除可存儲直流直能的功能外，對整流器來說就像接了一只大容量電容器，其等效電容量的大小，與儲能電池容量大小成正比。由于電容兩端的電壓是不能突變的，即利用了電容器對脈沖的平滑特性消除了脈沖干擾，起到了凈化功能，也稱對干擾的屏蔽。頻率的穩(wěn)定則由變換器來完成，頻率穩(wěn)定度取決于變換器的振蕩頻率的穩(wěn)定程度。為方便UPS電源系統(tǒng)的日常操作與維護，設計了系統(tǒng)工作開關(guān)，主機自檢故障后的自動旁路開關(guān)，檢修旁路開關(guān)等開關(guān)控制。

行業(yè)發(fā)展前景

2013年9月，在高端UPS市場取得巨大成功的國際品牌艾默生，經(jīng)久投入研發(fā)成功的GXE小機產(chǎn)品重磅推出上市，搶灘小功率市場。一場改變UPS市場競爭格局的硝煙之戰(zhàn)即將在2013年下半年打響。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2013-2017年中國不間斷電源（UPS）行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》分析認為，2013年，UPS市場注定是不平凡的一年，國內(nèi)國際廠商原有的既定格局有可能在這一年被打破。

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國不間斷電源(UPS)行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告前瞻》分析認為，2013年，UPS市場注定是不平凡的一年，國內(nèi)國際廠商原有的既定格局有可能在這一年被打破。從產(chǎn)品本身來說，低功率市場的產(chǎn)品同質(zhì)化日趨嚴重，一些國內(nèi)廠商將研發(fā)重點轉(zhuǎn)向大功率UPS，以實現(xiàn)差異化競爭。從市場需求來說，由單一UPS向整體解決方案轉(zhuǎn)型已迫在眉睫，既不再單純依靠UPS，而是為客戶提供包括制冷、機柜、布線、PDU、軟件管理等一體化的解決方案。

從目前國內(nèi)市場上銷售的品牌和廠家來看，銷售排名前列的UPS制造商主要有國際品牌施耐德、艾默生、山特、伊頓，大陸本土品牌科華恒盛、冠軍、科士達以及臺商品牌中達電通。而銷售前三名分別是伊頓、施耐德和艾默生，這三家的市場份額超過60%，市場集中度高。雖然本土UPS廠家科華恒盛、科士達等不斷采取調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等策略，并且華為于2012年進入UPS行業(yè)，但是三大國際品牌在中國市場上的份額短期內(nèi)很難打破。

基本參數(shù)

UPS不間斷電源的基本參數(shù):

(1)負載

負載可分三類，10kV·A以下為小負載，10～60kV·A為中負載，60kV·A以上為大負載；

(2)輸出電壓的諧波含量(失真)

諧波電壓對電路中的參考電壓及低電壓工作的邏輯電路會造成噪聲；

(3)階躍負載

當一部分負載接通或斷開時，都會使負載產(chǎn)生階躍變化。由于UPS不能瞬時更正這種突然變化的電流，輸出電壓就會產(chǎn)生相應的變化。小負載由于只接很少的設備，有時會出現(xiàn)100%的階躍負載。中等負載出現(xiàn)的階躍不超過50%。而大負載只有在不正常的運行狀態(tài)下才可能出現(xiàn)超過25%的階躍負載。一般的逆變器設計都能滿足小于25%的階躍負載；

(4)非線性負載

指電感性負載或電容性負載。在計算機系統(tǒng)中，非線性負載主要是主機、打印機(特別是激光打印機)和顯示終端等；線性負載主要是磁盤和磁帶設備。一般小負載是非線性負載；中負載是線性與非線性負載相近或其中一種稍大；而大負載一般是線性負載，因為大負載由多臺設備構(gòu)成，運行中此起彼伏，宏觀看起來總負載比較穩(wěn)定；

(5)效率

對于一個大系統(tǒng)來說，效率必須足夠高。比如一個125kV·A的UPS，若只有85%的效率，那么每年多消耗的費用相當于初始投資的30%；

(6)體積

中小型UPS要求體積要盡可能小；

(7)噪聲

UPS不間斷電源的噪聲水平不應超過它所在環(huán)境要求的噪聲水平。

電源工作過程

當市電正常380Vac時，直流主回路有直流電壓，供給DC-AC交流逆變器，輸出穩(wěn)定的220V或380Vac交流電壓，同時市電經(jīng)整流后對電池充電。當任何時候市電欠壓或突然掉電，則由電池組通過隔離二極管開關(guān)向直流回路饋送電能。從電網(wǎng)供電到電池供電沒有切換時間。當電池能量即將耗盡時，不間斷電源發(fā)出聲光報警，并在電池放電下限點停止逆變器工作，長鳴告警。不間斷電源還有過載保護功能，當發(fā)生超載（150%負載）時，跳到旁路狀態(tài)，并在負載正常時自動返回。當發(fā)生嚴重超載（超過200%額定負載）時，不間斷電源立即停止逆變器輸出并跳到旁路狀態(tài)，此時前面輸入空氣開關(guān)也可能跳閘。消除故障后，只要合上開關(guān)，重新開機即開始恢復工作。

常用詞匯

（1）安時數(shù)(AH)

反映電池容量大小的指標之一，其定義是按規(guī)定的電流進行放電的時間。相同電壓的電池，安時數(shù)大的容量大;相同安時數(shù)的電池，電壓高的容量大。通常以電壓和安時數(shù)共同表示電池的容量，如12V/7AH、12V24AH、12V/65AH、12V/100AH。

（2）避雷器

用來吸收雷擊波的器件，工作原理是，雷擊產(chǎn)生瞬間高電壓進入電路，引起避雷器導通吸收雷擊電流，將電路電壓箝位在安全范圍之內(nèi)。可做為避雷器件的元件有多種，如壓敏電阻、放電管等。 注：雷擊電壓是大氣與大地之間的高壓放電，因此，避雷器要有良好的接地才能起作用。

（3）保險絲

一種過熱熔斷型的小型器件，超載或負載短路時引起電流過大會燒斷保險絲，保護電子設備不受過電流的傷害，也可避免電子設備因內(nèi)部故障所引起的嚴重傷害。因此，每個保險絲上皆有額定規(guī)格，當電流超過額定規(guī)格時保險絲將會熔斷。

注：如使用的不是原廠所規(guī)定的同規(guī)格保險絲有可能造成機器故障，或是引起線路起火，危害自身的安全。最好是使用原廠所規(guī)定的同規(guī)格保險絲，既可保護設備也可保護確保人身安全。

（4）變壓器

利用電磁感應原理，由鐵芯和線圈構(gòu)成，可分為一次側(cè)線圈與二次側(cè)線圈兩個部分，一次側(cè)輸入電壓，二次側(cè)就有感應電壓輸出，從而進行電能傳遞。二次側(cè)可提供多種電壓輸出，有升壓，降壓功能，因此變壓器在電路中可以滿足多種不同電壓的電力需求。

（5）穩(wěn)壓精度

指輸出端電壓的相對變化量，為一百分數(shù)，越小越好。當輸入電壓或負載發(fā)生變化時，UPS的輸出電壓也會升高或降低，變化越小說明穩(wěn)壓精度越高。

（6）不間斷電源

UPS[Uninterruptible Power System (or Supply)]：是由電池組、逆變器和其他電路組成，能在電網(wǎng)停電時提供交流電力的電源設備。

使用技巧

不間斷電源-如何延長UPS的供電時間？

延長不間斷電源系統(tǒng)的供電時間有兩種方法：

1．外接大容量電池組：可根據(jù)所需供電時間外接相應容量的電池組，但須注意此種方法會造成電池組充電時間的相對增加，另外也會增加占地面積與維護成本，故需認真評估。

2．選購容量較大的不間斷電源系統(tǒng)：此方法不僅可減少維護成本，若遇到負載設備擴充，較大容量的不斷電系統(tǒng)仍可立即運作。

UPS電源系統(tǒng)開、關(guān)機

第一次開機

(1）按以下順序合閘：儲能電池開關(guān)→自動旁路開關(guān)→輸出開關(guān)依次置于“ON"。

(2）按UPS啟動面板“開”鍵，UPS電源系統(tǒng)將徐徐啟動，“逆變”指示燈亮，延時1分鐘后，“旁路”燈熄滅，UPS轉(zhuǎn)為逆變供電，完成開機。

經(jīng)空載運行約10分鐘后，按照負載功率由小到大的開機順序啟動負載。

日常開機

只需按UPS面板“開”鍵，約20分鐘后，即可開啟電腦或其它儀器使用。通常等UPS啟動進入穩(wěn)定工作后，方可打開負載設備電源開關(guān)（注：手動維護開關(guān)在UPS正常運行時，呈“OFF"狀態(tài)）。

關(guān)機

先將電腦或其它儀器關(guān)閉，讓UPS空載運行10分鐘，待機內(nèi)熱量排出后，再按面板“關(guān)”鍵。

蓄電池使用與維護

一、保持適宜的環(huán)境溫度。影響蓄電池壽命的重要因素是環(huán)境溫度，一般電池生產(chǎn)廠家要求的最佳環(huán)境溫度是在20－25℃之間。雖然溫度的升高對電池放電能力有所提高，但付出的代價卻是電池的壽命大大縮短。據(jù)試驗測定，環(huán)境溫度一旦超過25℃，每升高10℃，電池的壽命就要縮短一半。目前UPS所用的蓄電池一般都是免維護的密封鉛酸蓄電池，設計壽命普遍是3年，這在電池生產(chǎn)廠家要求的環(huán)境下才能達到。達不到規(guī)定的環(huán)境要求，其壽命的長短就有很大的差異。另外，環(huán)境溫度的提高，會導致電池內(nèi)部化學活性增強，從而產(chǎn)生大量的熱能，又會反過來促使周圍環(huán)境溫度升高，這種惡性循環(huán)，會加速縮短電池的壽命。

二、定期充電放電。UPS電源中的浮充電壓和放電電壓，在出廠時均已調(diào)試到額定值，而放電電流的大小是隨著負載的增大而增加的，使用中應合理調(diào)節(jié)負載，比如控制微機等電子設備的使用臺數(shù)。一般情況下，負載不宜超過UPS額定負載的60%。在這個范圍內(nèi)，電池的放電電流就不會出現(xiàn)過度放電。

UPS因長期與市電相連，在供電質(zhì)量高、很少發(fā)生市電停電的使用環(huán)境中，蓄電池會長期處于浮充電狀態(tài)，日久就會導致電池化學能與電能相互轉(zhuǎn)化的活性降低，加速老化而縮短使用壽命。因此，一般每隔2－3個月應完全放電一次，放電時間可根據(jù)蓄電池的容量和負載大小確定。一次全負荷放電完畢后，按規(guī)定再充電8小時以上。

三、利用通訊功能。目前，絕大多數(shù)大、中型UPS都具備與微機通訊和程序控制等可操作性能。在微機上安裝相應的軟件，通過串/并口連接UPS，運行該程序，就可以利用微機與UPS進行通訊。一般具有信息查詢、參數(shù)設置、定時設定、自動關(guān)機和報警等功能。通過信息查詢，可以獲取市電輸入電壓、UPS輸出電壓、負載利用率、電池容量利用率、機內(nèi)溫度和市電頻率等信息；通過參數(shù)設置，可以設定UPS基本特性、電池可維持時間和電池用完告警等。通過這些智能化的操作，大大方便了UPS電源及其蓄電池的使用管理。

四、及時更換廢/壞電池。目前大中型UPS電源配備的蓄電池數(shù)量，從3只到80只不等，甚至更多。這些單個的電池通過電路連接構(gòu)成電池組，以滿足UPS直流供電的需要。在UPS連續(xù)不斷的運行使用中，因性能和質(zhì)量上的差別，個別電池性能下降、儲電容量達不到要求而損壞是難免的。當電池組中某個/些電池出現(xiàn)損壞時，維護人員應當對每只電池進行檢查測試，排除損壞的電池。更換新的電池時，應該力求購買同廠家同型號的電池，禁止防酸電池和密封電池、不同規(guī)格的電池混合使用。

日常維護

在使用不間斷電源系統(tǒng)的過程中，人們往往片面地認為蓄電池是免維護的而不加重視。然而有資料顯示，因蓄電池故障而引起UPS主機故障或工作不正常的比例大約為1/3。由此可見，加強對66UPS電池的正確使用與維護，對延長蓄電池的使用壽命，降低UPS系統(tǒng)故障率，有著越來越重要的意義。除了選配正規(guī)品牌蓄電池以外，應從以下幾個方面入手正確地使用與維護蓄電池：

(1)UPS電源在正常使用情況下，主機的維護工作很少，主要是防塵和定期除塵。特別是氣候干燥的地區(qū)，空氣中的灰粒較多，機內(nèi)的風機會將灰塵帶入機內(nèi)沉積、當遇空氣潮濕時會引起主機控制紊亂造成主機工作失常，并發(fā)生不準確告警，大量灰塵也會造成器件散熱不好。一般每季度應徹底清潔一次。其次就是在除塵時，檢查各連接件和插接件有無松動和接觸不牢的情況。　

(2）雖說儲能電池組目前都采用了免維護電池，但這只是免除了以往的測比、配比、定時添加蒸餾水的工作。但外因工作狀態(tài)對電池的影響并沒有改變，不正常工作狀態(tài)對電池造成的影響沒有變，這部分的維護檢修工作仍是非常重要的，UPS電源系統(tǒng)的大量維修檢修工作主要在電池部分。

a.儲能電池的工作全部是在浮充狀態(tài)，在這種情況下至少應每年進行一次放電。放電前