常見問題
UPS電源常見故障與選用標(biāo)準(zhǔn)
實(shí)際使用中,存在以下常見電源故障,它們是:電源中斷、電壓下陷、電壓浪涌、減幅振蕩、電源干擾、電壓突波、電壓波動及諧波失真等。在工作中一定會遇到過以上一種或幾種電源故障,這些故障會直接危害到您的重要數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。不是每一種UPS都解決以上這些電源故障,也不是所有的辦公環(huán)境都需要解決所有電源故障的UPS。 后備式:適用于保護(hù)單臺PC機(jī)或工作站,能為您解決常見電源故障中的三大故障,包括:電源中斷、電壓下陷及電壓浪涌。而且相對應(yīng)的UPS,價(jià)格低廉。在線互動式:可解決五種常見電源故障:電源中斷、電壓下陷、電源浪涌、減幅振蕩及電壓干擾。價(jià)格適中,適用于小型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。雙變換在線式:解決上述各種電源故障,提供高層次的電源保護(hù),適用于保護(hù)關(guān)鍵系統(tǒng)、重要數(shù)據(jù),被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)、大型網(wǎng)絡(luò)、行業(yè)系統(tǒng)(金融、郵電、電力、航天航空、軍事等)。您可以根據(jù)實(shí)際需要來選用UPS: (1)UPS額定輸出容量的選擇 用戶應(yīng)根據(jù)所用設(shè)備的負(fù)荷量統(tǒng)計(jì)值來選擇所需的UPS輸出功率(KVA值)。為確保UPS系統(tǒng)的效率和盡可能延長UPS的使用壽命,一般推薦參數(shù)是:用戶的負(fù)載量僅占UPS的輸出功率的百分之60-百分之70為宜。 (2)盡可能先用單臺大容量UPS大量實(shí)踐證明,采用單臺容量較大的UPS集中供電方式,不僅有利于集中管理UPS,利用電池能量,而且降低了UPS的故障率。以下UPS平均無故障工作時(shí)間(MTBF)數(shù)據(jù)可供參考:●1-5KVAUPS的MTBF為4-9萬小時(shí)●5-20KVAUPS的MTBF為13-17萬小時(shí)●30-400KVAUPS的MTBF為20-25萬小時(shí) (3)根據(jù)用戶的不同配送系統(tǒng),有三種UPS機(jī)型可供用戶選擇●單進(jìn)(220V輸入)/單出(220V輸出)機(jī)型:選用此機(jī)型時(shí),雖然用戶無需考慮市電三相輸入平衡帶載問題?,但考慮市電配電的三相均衡帶載問題。●三進(jìn)(380V輸入)/單出(220V輸出)機(jī)型:表面上看起來,似乎用戶無需考慮電三相輸入平衡帶載問題,??其實(shí)不然,用戶應(yīng)為它的交流旁路市電輸入的相線和中線配置上可單相承擔(dān)UPS額定輸出電流的導(dǎo)線載面??積。●三進(jìn)(380V輸入)/三出(380V輸出)機(jī)型:一般說來,要求用戶將UPS輸出端的負(fù)載不平衡度控制在不超過??百分之30-百分之40范圍內(nèi)。 (4)容錯(cuò)冗余供電??對供電質(zhì)量要求很高的計(jì)算、網(wǎng)管(例如:銀行、證券、航宇航等),為確保對負(fù)載供電的萬無一失,常需要采用如下幾種具有"容錯(cuò)"功能的冗余供電系統(tǒng)。●主機(jī)-從機(jī)型"熱備份"冗余供電系統(tǒng):其結(jié)構(gòu)形式是將主機(jī)UPS的交流旁路連接到從機(jī)UPS的逆變器電源輸出端,萬一主機(jī)UPS出故障時(shí),改由從機(jī)UPS帶載。這種冗余工作方式由于沒有"擴(kuò)容"功能和可能出現(xiàn)4MS的供電中斷,而使其應(yīng)用范圍有限。●"1+1"型直接并機(jī)冗余供電系統(tǒng):它是通過將兩臺具有相同功率UPS的輸出置于同幅度、同相位和同頻率的狀態(tài)而直接并聯(lián)起來。正常工作時(shí),由兩臺 UPS各承擔(dān)1/2負(fù)載電流,萬一其中一臺UPS出故障時(shí),由剩下的一臺UPS來承擔(dān)全部負(fù)載。這種并機(jī)系統(tǒng)的平均故障工作時(shí)間MTBF是單機(jī)UPS的 7-8倍,從而大大提高系統(tǒng)的可靠性。●多機(jī)直接并機(jī)冗余供電系統(tǒng):某些UPS,可以將多臺UPS以"N+1"冗余方式直接并機(jī)工作。請注意:隨著多臺并機(jī)系統(tǒng)中的N數(shù)量增大,并機(jī)系統(tǒng)的MTBF值會逐漸下降。因此,在條件允許時(shí),應(yīng)盡可能減少多機(jī)并機(jī)系統(tǒng)中UPS單機(jī)的數(shù)量。 (5)應(yīng)將UPS用蓄電池組置于20℃-25℃的環(huán)境下運(yùn)行 不管UPS的充電器是否具有充電溫度補(bǔ)償功能,都將UPS用的蓄電池置于20℃-25℃范圍內(nèi)。過低的環(huán)境溫度會造成蓄電池的放電容量下降,超過25℃時(shí),會造成蓄電池的使用壽命縮短。 (6)UPS供電系統(tǒng)中的中線截面積應(yīng)用加粗??鑒于計(jì)算機(jī)和通訊設(shè)備等非線性負(fù)載均屬于"整流濾波型"負(fù)載,從而造成流過供電系統(tǒng)中的中線電流急劇增大,為防止因中線過流或中線電壓過高而造成不必要的煩,應(yīng)將中線的截面積加粗為相線的1.5-2倍。 (7)宜選用具有雙原邊繞組(交流旁路和逆變器)輸出隔離變壓器的UPS機(jī)型 大量運(yùn)行實(shí)踐證明,如果出現(xiàn)在UPS輸出端的中線對地線的"干擾"電位過高,會導(dǎo)致計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通訊的誤碼率。,A">改由從機(jī)UPS帶載。這種冗余工作方式由于沒有"擴(kuò)容"功能和可能出現(xiàn)4MS的供電中斷,而使其應(yīng)用范圍有限。●"1+1"型直接并機(jī)冗余供電系統(tǒng):它是通過將兩臺具有相同功率UPS的輸出置于同幅度、同相位和同頻率的狀態(tài)而直接并聯(lián)起來。正常工作時(shí),由兩臺 UPS各承擔(dān)1/2負(fù)載電流,萬一其中一臺UPS出故障時(shí),由剩下的一臺UPS來承擔(dān)全部負(fù)載。這種并機(jī)系統(tǒng)的平均故障工作時(shí)間MTBF是單機(jī)UPS的 7-8倍,從而大大提高系統(tǒng)的可靠性。●多機(jī)直接并機(jī)冗余供電系統(tǒng):某些UPS,可以將多臺UPS以"N+1"冗余方式直接并機(jī)工作。請注意:隨著多臺并機(jī)系統(tǒng)中的N數(shù)量增大,并機(jī)系統(tǒng)的MTBF值會逐漸下降。因此,在條件允許時(shí),應(yīng)盡可能減少多機(jī)并機(jī)系統(tǒng)中UPS單機(jī)的數(shù)量。 (8)應(yīng)將UPS用蓄電池組置于20℃-25℃的環(huán)境下運(yùn)行 不管UPS的充電器是否具有充電溫度補(bǔ)償功能,都將UPS用的蓄電池置于20℃-25℃范圍內(nèi)。過低的環(huán)境溫度會造成蓄電池的放電容量下降,超過25℃時(shí),會造成蓄電池的使用壽命縮短。 (9)UPS供電系統(tǒng)中的中線截面積應(yīng)用加粗??鑒于計(jì)算機(jī)和通訊設(shè)備等非線性負(fù)載均屬于"整流濾波型"負(fù)載,從而造成流過供電系統(tǒng)中的中線電流急劇增大,為防止因中線過流或中線電壓過高而造成不必要的煩,應(yīng)將中線的截面積加粗為相線的1.5-2倍。 (10)宜選用具有雙原邊繞組(交流旁路和逆變器)輸出隔離變壓器的UPS機(jī)型 大量運(yùn)行實(shí)踐證明,如果出現(xiàn)在UPS輸出端的中線對地線的"干擾"電位過高,會導(dǎo)致計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通訊的誤碼率。 UPS選購計(jì)算隨著個(gè)人電腦的普及,電腦網(wǎng)絡(luò)、通訊業(yè)的快速發(fā)展,使用者對電源供應(yīng)系統(tǒng)的要求越來越高。而公共電力系統(tǒng)中存在許多不穩(wěn)定因素,如電壓幅值、頻率不穩(wěn)定及 各種干擾,這些不穩(wěn)定因素有時(shí)會影響負(fù)載的正常工作甚至損壞負(fù)載,而UPS能很好地解決這些問題。從目前使用情況來看,UPS并不象微機(jī)那樣普及,所以一 些用戶在購買UPS時(shí)感到無從廠手,或者所選購的UPS不能滿足負(fù)載的要求,或者購買的UPS經(jīng)常出現(xiàn)故障;下面就和朋友們談?wù)勥x購UPS時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè) 問題。1.根據(jù)負(fù)載的大小皮特性來決定選購多大功率的UPS在論討這一則和題前我們先說明一個(gè)UPS輸出功率的表示方法。UPS額定輸出功率是怵志該產(chǎn)品能驅(qū)動 多大功率負(fù)載的重要參數(shù),它采用VA(視在功率)和W(有功功率)兩種方式表示,一些用戶認(rèn)為IKVA的UPS可以驅(qū)動IKVA的負(fù)載,其實(shí)這樣的看法不 一定正確。如:山特CIKUPS標(biāo)稱輸出功率:IKVA,COSO:-0.7。它表示當(dāng)負(fù)載因數(shù)=-0.7時(shí)UPS可驅(qū)動IKvA的負(fù)載,當(dāng)負(fù)載因數(shù)=1(即純電阻 性負(fù)載,如:白熾燈、電爐)時(shí),UPS可驅(qū)動700W,的負(fù)載,當(dāng)負(fù)載的功率因數(shù)≠-0.7(或1)時(shí)IKVA的ups并不一定能驅(qū)動IKva(或 700W),這種情況下UPS的驅(qū)動能力可根據(jù)下表進(jìn)行參考。IKVA的UPS并不一定能驅(qū)動IKVA的負(fù)載,它隨著負(fù)載功率團(tuán)數(shù)的變化而不同。特別值得 注意的是:UPS不宜帶電感性負(fù)載(即負(fù)載功率因數(shù)為小于1的正數(shù)),如:電鉆、電風(fēng)扇、冰箱等,當(dāng)UPS帶電感性負(fù)載時(shí),其驅(qū)動能力會大大下降且易損 壞。為了延長UPS的使用壽命,UPS不宜長期處于滿載狀態(tài)下運(yùn)行。后備式UPS一般選取額定功率的6O%-70%的負(fù)載量,在線式UPS一般選取額定功率的 70%-80%的負(fù)載量。為了延長蓄電池的使用壽命,UPS也不宜長期處于過度輕載狀態(tài)下運(yùn)行。以下再舉例說明:假設(shè)要為額定功率為500VA,功率因數(shù) 為-0.9的負(fù)載配置UPS,應(yīng)選用多大功率的UPS較好?5OOVA/0.8=625VA(UPS驅(qū)動功率因數(shù)為-0.9的負(fù)載時(shí),其驅(qū)動能力為額定功率的80%)625VA/O.7=892.86VA(后備式 UPS一般選取它額定功率的百分之60-百分之70的負(fù)載量)625VA/0.8=781.25VA(在線式UPS一般選取它額定功率的百分之70-百分之80的負(fù)載量) 從計(jì)算結(jié)果來看,驅(qū)動額定功率為500VA,功率因數(shù)為-0.9的負(fù)載時(shí),若選用在線式UPS可選78OVA以上,若后備武可選892VA以上,但目前市 面匕難以買到80OVA左右的UPS,故無論選后備武還是在線式部可選用IkVA的UPS。2.后備或、火線式。線上互動式UPS選用哪種好(1)輸出電壓穩(wěn)定度、輸出波形(以山特后備式、在線式、線上互動式UPS作比較)山特在線式UPS電壓穩(wěn)定度優(yōu)于后備式和線上互動式,且在線式UPS輸 出電壓的瞬問響應(yīng)特性好,即使負(fù)載功率從0-100%之間變化時(shí),其輸出電壓在5是秒內(nèi)穩(wěn)定到220V,而后各式至少需要2O毫秒以上。在電池模式 下,UPS輸出波形有兩種:方波(包括階梯波)、正弦波。山特后備式UPS在電池模式下輸出波形為方波,在線式和線上互動式輸出波形為正弦波;相對來說, 輸出為正弦波的UPS對非線性負(fù)載和電感負(fù)載的適應(yīng)能力大大提高(但這并不表示它可以驅(qū)動任何類型的負(fù)載),而輸出為方波的UPS在使用中受到一定的限 制。一般說來,當(dāng)用戶為儀表、重要的服務(wù)器、工業(yè)控制設(shè)備、設(shè)備。通信傳輸?shù)墓╇娤到y(tǒng)。電感性負(fù)載、市電波動范圍大的地區(qū)配置UPS時(shí)宜選用電壓 穩(wěn)定度好的在線式UPS。輸出波形為方波的UPS不宜用于通信傳輸?shù)墓╇娤到y(tǒng)和生命支持系統(tǒng)(如重要的設(shè)備)中,且不能驅(qū)動電感性的負(fù)載及不能用于某 些要求輸出波形為正弦波的負(fù)載中。(2)選購UPS時(shí),需特別重視UPS的抗干擾能力及市電供電和電池供電的轉(zhuǎn)換時(shí)間。后備式、線上互動式UPS在市電正常時(shí),其工作方式為:市電→輸入濾 波器→穩(wěn)壓器→輸出濾波器→負(fù)載在線式UPS在市電正常時(shí),其工作方式為:市電→輸入濾波器→整流器→逆變器→輸出濾波器→負(fù)載。后備式和在線互動式 UPS在市電正常時(shí),其抗干擾性能主要由輸入、出濾波器決定,但在目前由于受技術(shù)及成本等條件的限制,UPS中濾波器的抗干擾能力是有限的,它不可能市電電網(wǎng)中的所有干擾,而從在線式UPS的工作方式可知,市電進(jìn)入在線式UPS時(shí),UPS先將交流電整流濾波,轉(zhuǎn)換為直流電,通過這樣的轉(zhuǎn)換,市電中的所 有干擾幾乎都被屏蔽掉,這樣避免了市電帶來的任何電壓波動及干擾對負(fù)載的影響,UPS的輸出是由單獨(dú)的逆變器把直流電轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆?quot;潔凈"的交流電。后備式 及線上互動式UPS在由市電供電轉(zhuǎn)入電池供電狀態(tài)時(shí)會有一定的中斷時(shí)間(6-10毫秒),所以在轉(zhuǎn)換時(shí)輸出電壓會出現(xiàn)波動,會對負(fù)載造成一下的干擾,而在 線式UPS進(jìn)行以上轉(zhuǎn)換時(shí)無中斷時(shí)間,不會對負(fù)載產(chǎn)生任何干擾。從上述可知,在電網(wǎng)干擾較嚴(yán)重的地區(qū)(如工廠,建設(shè)工地等)及對電源品質(zhì)要求較高的用戶 (如機(jī)場、電訊、軍隊(duì)、監(jiān)控等部門)不宜選用后備式和線上互動式UPS,而應(yīng)選用抗干擾性強(qiáng),供電模式轉(zhuǎn)換無中斷時(shí)間的在線式UPS。3.需要UPS與發(fā)電機(jī)配套使用的用戶,要注意UPS的選取UPS能否與發(fā)電機(jī)配套使用,主要決定于發(fā)電機(jī)輸出的頻率、電壓、波形失真度三個(gè)參數(shù)。若這三 個(gè)參數(shù)都正常,UPS就可與發(fā)電機(jī)配會使用,若參數(shù)不匹配,則UPS有可能無法與發(fā)電機(jī)配套使用。下面以山特各類UPS為例介紹UPS與發(fā)電機(jī)配套使用的 條件。從上表葉知,后備式和線上互動式UPS對發(fā)電機(jī)的性能要求較高(如二相發(fā)電機(jī)組),而在實(shí)際使用中,購買這種高性能發(fā)電機(jī)的用戶并不多,也就是說后 備式和線上互動式UPS難以與性能一般的發(fā)電礬配套使用;而在線式UPS卻對發(fā)電機(jī)的要求不高,它能很好地與發(fā)電機(jī)配套使用。由此可知用戶需要UPS與發(fā) 電機(jī)配套使用時(shí),選用山特在線式UPS。4.購買長延時(shí)UPS,要特別重視對蓄電池的選用長延時(shí)UPS中的蓄電池在整個(gè)設(shè)備中的價(jià)格比重大,里對UPS質(zhì)量有著重大影響。長延時(shí)UPS出廠時(shí)一般 沒有配備蓄電池,蓄電池由用戶自選,所以用戶在選購蓄電池時(shí)要特別注意,葉選購信譽(yù)高、保修期長的蓄電池,建議選用UPS制造商推薦的品牌。5.選購大功率UPS時(shí)選用過載能力強(qiáng)的UPS過我能力強(qiáng)的UPS遇到輸出端一般性的過載或啟動浪涌電流沖擊時(shí),它依靠逆變器本身的過載能力來承擔(dān)短 時(shí)間的過裁電流,這樣就大大提高了UPS的可靠性,如山特C6K-3C20KUPS,當(dāng)負(fù)載過我130%時(shí),UPS能夠維持供電10分鐘,而一般的UPS 只能維持幾秒至幾十秒。6.正確認(rèn)識UPS的各種智能化管理軟件隨著UPS制造技術(shù)的不斷發(fā)展,UPS智能化的不斷提高確實(shí)給用戶帶來一些方便,但UPS智能化管理只是UPS諸 多功能中的一個(gè),并不能說智能化管理功能越強(qiáng),該UPS的性能就越好,UPS性能的優(yōu)劣應(yīng)從整體來評價(jià),所以應(yīng)根據(jù)用戶具體的需求選用適當(dāng)?shù)臋C(jī)型和軟件, 如:山特C系列及N系列UPS就很適合網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用;山特公司推出的電偵探系列UPS監(jiān)控軟件產(chǎn)品物美價(jià)廉,其功能葉以滿足大多數(shù)用戶的需求,而 Webpower智能監(jiān)控插卡則具有很強(qiáng)的網(wǎng)管功能。7.從經(jīng)濟(jì)條件考慮選用哪種類型的UPS從UPS的制造方面來看,在線式UPS的制造成本較后備式和線上互動式高,其各種性能也比后各式和線上互動式好,故其售價(jià)高,而后備式和線上互動式UPS價(jià)格相對較低,較適合對電力環(huán)境要求不高且經(jīng)濟(jì)條件有限的用戶使用。8.選購UPS時(shí),還要特別注意UPS廠商能為您提供哪些服務(wù)(包括售前、售中、售后服務(wù))作為國際知名的UPS廠商,山特公司已經(jīng)建立了一整套規(guī)范、服務(wù)體系,包括三年保修、全國聯(lián)保。UPS有多少種類通常我們把UPS依設(shè)計(jì)架構(gòu)區(qū)分為三種,即后備式、在線式及線上互動式。UPS依輸出波形區(qū)分為:方波、正弦波及階梯波。純凈的市電就是標(biāo)準(zhǔn)的正弦波,是理想的波形;方波的高次諧波量較多,會影響儀器的工作;階梯波是方波的特殊形式,它介于方波與正弦波之間,這種波形輸出的UPS適合對電源要求不特 別嚴(yán)格的負(fù)載使用。●UPS依容量區(qū)分為小型UPS:10KVA以下;●中型UPS:10KVA以上,100KVA以下;●大型UPS:100KVA以上。種類繁多的UPS在電池供電狀態(tài)下區(qū)分不大,都為逆變器輸出,主要區(qū)別在于市電狀態(tài)下的工作狀態(tài)。此時(shí),在線式仍為逆變器輸出,有獨(dú)立的充電電路;線上互 動式(或稱在線互動式或線上交互式)為直接輸出或市電經(jīng)變壓器耦合輸出,此時(shí)逆變器為充電器;后備式為直接輸出或市電經(jīng)變壓器耦合輸出,此時(shí)逆變器不工作 有單獨(dú)的充電電路。購買UPS時(shí)應(yīng)考慮哪些因素 一臺UPS至少可以使用3年以上。用戶在挑選UPS電源時(shí),應(yīng)根據(jù)自己的要求來確定挑選標(biāo)準(zhǔn),選擇適合使用的UPS,而不是便宜的。一般來 說,應(yīng)就負(fù)載設(shè)備所處理資料的重要性、各種用電設(shè)備對電源質(zhì)量的要求、安裝與空間要求及其經(jīng)濟(jì)預(yù)算等因素綜合考慮,同時(shí)也要考慮UPS的重量和體積大小合 適。總的來說,用戶應(yīng)該考慮三個(gè)因素:即技術(shù)性能、服務(wù)保證和產(chǎn)品價(jià)格。如何選購UPS 步驟1:先確認(rèn)你需要何種類型的UPS就中國目前的電力狀況而言,UPS是一種非常必要的電源保護(hù)設(shè)備,不同的用戶對UPS類型的需求也是不同的,如:重要設(shè)備須 選用性能優(yōu)異,極高的在線式機(jī)種,在線式UPS功能完善,能抵抗來自電網(wǎng)上的各種侵害,如高壓、尖峰、浪涌、雜訊干擾等等,輸出純凈的電源,時(shí)刻 保護(hù)您的負(fù)載。網(wǎng)絡(luò)用戶除選用在線式外,亦可考慮線上互動式UPS。線上互動式UPS雖種類較多,品質(zhì)良莠不全,但象山特的Inter系列UPS,通過電 源軟件監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,管理網(wǎng)絡(luò)電源,也是很適合網(wǎng)絡(luò)使用的。個(gè)人及家庭用戶可以考慮選用后備式機(jī)型,后備式UPS低廉,外形輕巧,是個(gè)人電腦理想伙 伴。它在從市電切換到電池供電時(shí)的轉(zhuǎn)換時(shí)間小于10毫秒,而PC機(jī)具有儲存電能的電容,可忍受小于20毫秒的停電轉(zhuǎn)換時(shí)間,所以不會影響PC機(jī)的正常使 用。 步驟2:確定你所需要的UPS功率(VA)值 列出所有需保護(hù)的設(shè)備,別忘了顯示器、主機(jī)、外掛硬盤等。 每一設(shè)備的電壓及電源數(shù)據(jù)可在其背板上找到,把兩者相乘即可獲得(VA)伏安值。有些設(shè)備用瓦特(W)表明電能需要,將瓦數(shù)乘以1.4即可獲得大致的伏安值。把所有部件的VA值匯總;將匯總值加上百分之30的預(yù)留擴(kuò)充容量,以備系統(tǒng)升級時(shí)使用。 步驟3:確定負(fù)載設(shè)備所需要的備用時(shí)間 斷電時(shí),負(fù)載設(shè)備只需進(jìn)行存盤、關(guān)機(jī)操作,建議選擇標(biāo)準(zhǔn)型UPS。 斷電時(shí),負(fù)載設(shè)備仍需進(jìn)行長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn),應(yīng)當(dāng)選擇UPS。 步驟4:選擇一個(gè)好品牌的UPS是非常重要的,原因是:好品牌的UPS,產(chǎn)品質(zhì)量有保證。售后服務(wù)周到、及時(shí)。一臺UPS的使用壽命至少有3年,所以選擇能提 供3年保修服務(wù)的品牌。另外銷售與維修服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)覆蓋面的大小也是購買時(shí)需考慮的因素,這可以保證對產(chǎn)品的及時(shí)維護(hù)及維修。