UPS教材.docx
《UPS教材.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《UPS教材.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
UPS教材
UPS
一、概述
UPS的中文意思为“不间断电源”，是英语“UninterruptiblePowerSupply”的缩写，它可以保障用电系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急处理事件，使用户不致因停电而影响工作或丢失数据。
主要起到两个作用：
一是应急使用，防止突然断电而影响正常工作，给重要工作造成损害；二是消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”，改善电源质量，为用电系统提供高质量的电源。
北京地铁昌平线使用的UPS系统是由GE公司生产的SG-CE系列UPS，是一种真正的双变换UPS系统，带有内置的输出变压器用于电气隔离，其负载由整流器经逆变器持续不断的供应。
在此模式下，AC输入电压首先转换为DC电压（也可用于为电池充电），然后再转换为AC电压提供负载。
全线共有8套UPS系统，一期7座车站各配有一套SG-CE系列100-120KVA的UPS，停车场内配有一套SG-CE系列160-200KVA的UPS。
一套UPS系统由：
1面进线柜、2面UPS柜、1面稳压柜和2馈线柜组成
二、设备
1、进线柜
为保证关键负载电源的可靠性，进线柜内配有两套ATS转换开关。
ATS转换开关电压检测装置监测两路进线电源电压，当某一路三相电压出现过压、欠压、失压、缺相、欠频率、过频情况达到预设置限度时，ATS转换开关会自动切换至另外一路电源工作。
本套装置选用的是自投自复型工作方式，即以常用电源为主，备用电源为辅，当常用电源出现异常时，ATS切换到备用电源工作；当常用电源恢复正常时，ATS会切换回至常用电源工作状态。
ATS转换开关显示面板：
2、稳压柜
英文缩写：
UB，主要适用于工业级UPS的旁路系统，稳压及隔离输出，具有运行高可靠性、高效率等特点。
主要技术参数表：
类型
20KVA
30KVA
40KVA
60KVA
80KVA
100KVA
160KVA
额定输入电压（V）
3
380±20%
输入频率（Hz）
50Hz（或60Hz）
输入电流（A）
35．7
53．5
71．3
107．
142．5
178．
285．
电压输出（V）
3
380V
电流输出（A）
35．7
53．5
71．3
107．
142．5
178．
285．
输出频率（Hz）
50Hz（或60Hz）
过载能力
1.2×1nom可持续60分钟
1.5×1nom可持续10分钟
1短路（最大）=3.5×1
稳压精度
3%
效率
≥98%
调节速度
≤1s
响应时间
Ts≤500ms
环境温度
-25℃-+40℃
海拔高度
<2000m
相对湿度
<90%在+25℃时
尺寸（mm）
总体积高
宽
深
1800
750
800
1800
900
800
重量（kg）
250
270
300
350
400
450
520
保护功能：
过压保护功能：
如果市电输入电压超出UB稳压范围，UB系统进入过压保护,空气开关脱扣启动，电压恢复正常时，需要手动操作开关。
缺相保护功能：
如果市电输入电压缺相，UB系统进入缺相保护,空气开关脱扣启动，电压恢复正常时，需要手动操作开关。
3、UPS柜
UPS主要元件：
（1）、整流器：
整流器是一个整流装置，简单的说就是将交流（AC）转化为直流（DC）的装置。
它有两个主要功能：
第一，将交流电（AC）变成直流电（DC），经滤波后供给负载，或者供给逆变器；第二，给蓄电池提供充电电压。
因此，它同时又起到一个充电器的作用；
（2）、蓄电池：
蓄电池是UPS用来作为储存电能的装置，它由若干个电池串联而成，其容量大小决定了其维持放电（供电）的时间。
其主要功能是：
第一，当市电正常时，将电能转换成化学能储存在电池内部；第二，当市电故障时，将化学能转换成电能提供给逆变器或负载；
（3）、逆变器：
通俗的讲，逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。
它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成；
（4）、静态开关：
静态开关又称静止开关，它是一种无触点开关，是用两个可控硅（SCR）反向并联组成的一种交流开关，其闭合和断开由逻辑控制器控制。
转换型开关主要用于两路电源供电的系统，其作用是实现从一路到另一路的自动切换。
（5）、逆变器输出变压器：
逆变器和随附的隔离变压器可保证输出完全不受电网干扰或故障的影响在非线性负载工况下转换极低的输出电压畸变。
（6）、自动旁路：
自动旁路包括一个静态半导体开关（SSM：
静态开关模块），用于将逆变器负载不间断地转换至电网（反之亦然）。
在过载、短路和逆变器故障条件下可自动或基于手动将负载转换至输入电网。
过载和短路时，一旦负载恢复正常，将自动重新转换至逆变器。
（7）、手动旁路：
手动旁路包括一对手动开关（Q1和Q2）,可由电网直接向负载供电.UPS从供电系统中脱离以便维修。
4、电池
UPS系统所使用的电池是由上海西恩迪蓄电池有限公司生产的阀控式铅酸蓄电池，每套电池共192节电池，单节电池电压2V。
5、出线柜
UPS（不间断电源）系统可为重要负载提供电源供应，重要负载通常需要可靠连续的、无干扰的纯净电源。
昌平线UPS系统负载列表如下：
序号
正线车站
停车场
1
专用通信
信号
2
PIS系统
AFC配线间
3
综合监控系统
ISCS
4
AFC综合监控设备室
PQSS
5
AFC配线间
FAS
6
OA系统
专用通信
7
ACS系统
PIS系统
三、操作
（一）控制面板
1、控制面板
控制面板位于UPS前门的上部，起着与UPS用户沟通介面的作用，它包含下面的几个部分：
（1）具有背光亮度的图形显示器LCD，它有下述几个特点:
Ø多种文字的通讯介面:
英文、德文、意大利文、西班牙文、法文、芬兰文、波兰文、葡萄牙文、捷克文、斯洛伐克文、中文、瑞典文、俄文和荷兰文；
Ø显示UPS状态的模拟图。
（2）指令键和参数设置。
（3）UPS状态的控制LED
1.1图形显示器LCD
用户LCD介面
该用户介面包括一个具有背光的图形显示器（LCD）它具有：
Ø显示UPS状态的模拟图。
ØUPS运行、交流和直流的测量值信息。
Ø事件（告警和提示）的历史记录。
Ø用改变参数的办法进行功能编程，以满足用户的要求。
ØUPS的运行指令。
ØMETER测值显示UPS的电气参数值和统计值。
ØALARM告警按时间顺序依次给出所发生的事件（告警、提示、指令、处理操作等）静音重置所有的报警和蜂鸣音响。
ØSETUP设置允许用户按自己的特殊要求进行个性化设置并可查看UPS的基本数据。
ØCMDS指令允许用户来执行UPS的运行指令。
1.1.1电池水平LED
所有的LED亮起表示电池的后备时间为100%。
LEDA亮起:
表示电池后备时间为6%和25%。
闪烁:
表示电池后备时间为£5%。
LEDA,B亮起:
表示电池后备时间为26%和50%。
LEDA,B,C亮起:
表示电池后备时间为51%和99%。
分钟:
表示电池后备时间为实际负载状态下的剩余时间值。
1.1.2负载水平LED
所有的LED熄灭表示负载£25%.
LEDA亮起:
表示负载水平为26%和50%。
LEDA,B亮起:
表示负载水平为51%和75%。
LEDA,B,C亮起:
表示负载水平为76%和100%。
LEDA,B,C,D亮起:
表示负载水平为101%和124%。
LEDD闪烁:
表示负载水平为125%。
1.1.3模拟图LED
LED1整流器输入电源
LED2旁路输入电源
LED3整流器接通
LED4a电池放电
LED4b电池充电
LED5逆变器可用
LED6负载由逆变器供电
LED7Q1闭合
LED8负载由自动旁路供电
LED9手动旁路接通
LED10负载由UPS供电
1.2、指令键和参数设置。
启动逆变器接通键（I）
关断逆变器断开键（O）
按动该键将负载转接旁路；持续按下5秒种，则关断逆变器；该键还可用来对UPS（紧急关断）进行重置。
“彻底关机“键
“彻底关机”键用一个透明罩保护起来。
按动时间持续5S可立即将UPS和负载分断开来。
控制面板软件关闭：
用下述显示屏来执行“卸载”指令，
COMMANDS/REQUESTTOTALOFF。
注意:
“彻底关机”不能在Q2闭合时将UPS从负载上断开。
COMMANDS
RESETTOTALOFF
REQUESTTOTALOFF
“彻底关机”后的重置
进入显示屏上:
COMMANDS/RESETTOTALOFF
可使“彻底关机”指令重置。
◆注意：
对于并联系统，只要按动任何一台连接在并联母线上UPS（Q1闭合）的“TotalOff”，所有的UPS都与负载断开。
◆重置“TotalOff”也必须在任何一台连接在并联母线（Q1开关闭合）上的UPS上进行。
1.3UPS状态的控制LED
1.3.1LED临近关机（红色）
该LED给出警告，逆变器很快就要停止运行（预置参数=3分钟.），3分钟后负载掉电，这是因为：
电池已完全放电，且负载不能转接到旁路上；高温或过载情况（>125%）且负载不能转接到旁路上。
1.3.2LED告警（黄色）
当一个或多个告警出现时，该LED闪烁，内置的蜂鸣器接通发出声响。
该LED保持亮起（如果告警状态依然存在），当按动“静音”键时蜂鸣器停止工作。
当负载不由逆变器供载时，或Q1开关呈断开状态时，该LED亦亮起。
1.3.3LED运行（绿色）
当亮起时，表示UPS运行正常，负载得到系统保护（负载由逆变器供电或由自动旁路供电，如果SEM功能接通的话）。
当闪烁时，表示UPS需要进行定时维保服务（要求服务）。
只可以由维保技术人员予以重置，参见11节-维保-服务检查。
该LED熄灭，输出开关Q1呈断开状态，表示逆变器为服务模式，不向负载供电。
2、运行方式
2.1负载由逆变器供电
2.2负载由电池供电
2.3负载由自旁路供电
2.4负载由手动旁路Q2供电
（二）UPS操作步骤
1、启动
UPS并联系统在进行通电前，确认交流和直流外部电路开关是断开的，并且防止它们因疏乎被意外操作。
确认输出负载配电箱可以通电，并且所有的输出电路开关是断开的。
打开所有UPS的前机柜门并确认：
开关Q1，Q2和Q4呈断开状态，外部电池电路开关或电池熔断器处在断开状态。
LED模拟显示图
（1）、从输入配电柜上接通所有UPS电源；
UPS进行自检：
自检正常结束后将显示所有的结果“OK”。
如果一个或多个测试结果不正常，则调试不能继续执行。
此时电子电路供电，蜂鸣器发出声响。
LED1（整流器市电输入）和LED2（旁路市电输入）必须亮起。
按动“MUTE（静音）”键，消除音响报警。
报警LED保持亮起状态。
（2）、在所有UPS上闭合整流器输入开关Q4
（3）、在所有UPS上闭合输出开关Q1
当并机系统中最后一台UPS的输出开关Q1闭合时，负载经所有机组的自动旁路由市电供电。
整流器自动启动,LED3（整流器开启）闪亮，意示软启动正在进行。
整流器软启动接束后LED3（整流器开启）保持亮起。
系统中所有UPS的LCD显示屏上，必须显示负载由自动旁路供电状态模拟图
（4）、闭合电池外部开关或熔断器，将电池接入所有UPS
第一台机组模拟状态图第二台机组模拟状态图
（5）、在第一台UPS上按动逆变器启动键“InverterON”（I）。
LED5（逆变器可用）闪亮示意逆变器软启动正在进行。
软启动结束后LED5（逆变器可用）保持亮起。
一旦输出功率足以供载,输出会转至逆变器。
报警LED熄灭，运行LED必须亮起。
第一台机组模拟状态图第二台机组模拟状态图
（6）、在所有UPS上按动逆变器启动键“InverterON”（I）
当前面的一台程序未结束时，不要启动下一台UPS逆变器，一旦逆变器的输出功率足以供载时，则逆变器工作的UPS就切换到逆变器供载状态。
报警LED熄灭，运行LED必须亮起。
在所有UPS的LCD显示屏上，必须显示负载由逆变器供电的状态模拟图（“LOADSUPPLIEDBYINVERTER”）。
第一台机组模拟状态图第二台机组模拟状态图
2、并联UPS将负载切换在手动旁路Q2上的关机
初始状态：
负载由并联系统中的所有逆变器供电。
（1）、在所有UPS上按下逆变器关断键“InverterOFF”（O）并按住直到LED5（逆变器可用）熄灭为止，关断逆变器。
第一台机组模拟状态图第二台机组模拟状态图
（2）、闭合所有UPS的手动旁路开关Q2
LED9（手动旁路Q2闭合）亮起，负载现在同时通过所有机组自动旁路和手动旁路Q2并行供电。
所有UPS的LCD显示屏上，必须显示负载由自动旁路和手动旁路供电状态模拟图“LOADSUPPLIEDBYAUTOMATICBYPASSANDMANUALBYPASSQ2”。
第一台机组模拟状态图第二台机组模拟状态图
（3）、在所有UPS上断开UPS输出开关Q1（位置O），然后按下彻底关机（“TotalOff”）键。
此时负载只经由所有机组的手动旁路Q2供电。
所有整流器关闭且所有输出和输入接触器打开。
所有UPS的LCD显示屏上，必须显示负载由自动旁路供电状态模拟图“LOADSUPPLIEDBYMANUALBYPASSQ2”.
第一台机组模拟状态图第二台机组模拟状态图
（4）、断开所有UPS的整流器输入开关Q4
（5）、将电池从所有UPS系统断开。
等待5分钟，使直流母线电容完成放电。
3、从手动旁路Q2到正常工作
初始状态:
负载经由并联系统的所有手动旁路Q2供电，并联系统的所有手动旁路Q2闭合。
（1）、在所有机组上闭合整流器输入开关Q4
（2）、闭合闭合所有UPS的输出开关Q1
所有整流器会自动启动，且在最后一台机组的输出开关Q1闭合时，负载经由所有机组的自动旁路和手动旁路Q2并行供电。
整流器自动启动,LED3（整流器开启）闪亮，意示软启动正在进行。
整流器软启动接束后LED3（整流器开启）保持亮起。
（3）、闭合电池外部开关或熔断器，将电池接入所有UPS。
第一台机组模拟状态图第二台机组模拟状态图
（4）、断开所有机组的手动旁路开关Q2
所有UPS的LCD显示屏上，必须显示负载由自动旁路供电状态模拟图“LOADSUPPLIEDBYAUTOMATICBYPASS”。
第一台机组模拟状态图第二台机组模拟状态图
（5）、在第一台UPS上按动逆变器启动键“InverterON”（位置I）
LED5（逆变器可用）闪亮示意逆变器软启动正在进行。
软启动结束后LED5（逆变器可用）保持亮起。
一旦输出功率足以供载,输出会转至逆变器。
第一台机组模拟状态图第二台机组模拟状态图
（6）、在所有UPS上按动逆变器启动键“InverterON”（I）。
当前面的一台程序未结束时，不要启动下一台UPS逆变器，LED5（逆变器可用）闪亮示意逆变器软启动正在进行。
软启动结束后LED5（逆变器可用）保持亮起。
一旦诸逆变器的输出功率足以供载时，则逆变器工作的UPS就切换到逆变器供载状态。
报警LED熄灭，运行LED必须亮起。
在所有UPS的LCD显示屏上，必须显示负载由逆变器供电的状态模拟图（“LOADSUPPLIEDBYINVERTER”）。
第一台机组模拟状态图第二台机组模拟状态图
4、从冗们系统中分离出一台UPS单机
（1）初始状态：
负载由并联系统的所有逆变器供电。
仅在要分离的单机上按住逆变器关断键“InverterOff”（O）持续到LED5（逆变器可用）熄灭，关断逆变器。
若系统是冗余的，按下关断键，则逆变器关断并将处在关断状态，如果按下关断键，负载切换到旁路，且逆变器还继续运行，说明系统不是冗余的。
在这种情况下，就不可能在关断一台UPS后而不使负载切换到旁路上。
负载由并联系统中其余UPS的逆变器供电。
被分离机组的模拟状态图其他机组的模拟状态图
（2）、仅断开要分离单机的输出开关Q1。
报警LED亮起，同时运行LED熄灭。
LED7（Q1闭合）
被分离机组的模拟状态图其他机组的模拟状态图
（3）、仅在LED7（Q1闭合）熄灭时，在要分离的单机上执行卸载指令“LoadOff”。
用进入到显示屏（参见7.5节）COMMANDS/REQUESTLOADOFF来执行“TotalOff”指令。
被分离机组的模拟状态图其他机组的模拟状态图
（4）、仅在要分离的单机上断开整流器输入开关Q4
（5）、将电池从要分离的UPS机组断开。
等待5分钟，使直流母线电容完成放电。
（6）、仅在要分离的单机上切断开市电电源。
被分离机组的模拟状态图其他机组的模拟状态图
5、重新将一台UPS单机接入并联系统
（1）、在要准备接入的单机上，从输入配电柜上接通电源（如果整流器和旁路输入是分开的，则两路都要接通）。
UPS进行自检：
自检正常结束后，将显示所有的结果“OK”，此时电子电源供电，蜂鸣器发出声响。
LED1（整流器市电输入）和LED2（旁路市电输入）必须亮起。
按动静音键“MUTE”消除音响报警。
报警LED保持亮起。
要接入单机的模拟状态图其他机组的模拟状态图
（2）、接入的单机上，闭合整流器输入开关Q4
（3）、在要接入的单机上，闭合输出开关Q1（位置I）。
整流器自动启动,LED3（整流器开启）闪亮，意示软启动正在进行。
整流器软启动接束后LED3（整流器开启）保持亮起。
要接入单机的模拟状态图其他机组的模拟状态图
（4）、在要重新接入的单机上闭合电池外部开关或熔断器，将电池接入UPS。
（5）、在要接入的单机上，按动逆变器启动键“InvertON”（I）。
软启动结束后，逆变器自动接入并机系统。
报警LED熄灭，运行LED必须亮起。
在所有的UPS的LCD显示屏上，必须显示负载由逆变器供电的状态模拟图“LOADSUPPLIEDBYINVERTER”。
接入单机的模拟状态图其他机组的模拟状态图
6、并联系统彻底关机（UPS并机系统和负载将彻底断电。
）
初始状态:
负载由逆变器供电。
（1）、系统的任一UPS上按动卸载“TOTALOFF”键。
负载与UPS并机系统断开。
整流器和逆变器关闭，所有输出和输入接触器打开。
LED3（整流器启动）,LED5（逆变器可用）和LED10（UPS向负载供电）熄灭。
报警LED亮起，运行LED熄灭。
第一台机组的模拟状态图第二台机组的模拟状态图
（2）、断开所有UPS的输出开关Q1（位置O）
LED7（Q1）熄灭。
第一台机组的模拟状态图第二台机组的模拟状态图
（3）、断开所有UPS的整流器输入开关Q4
（4）、将电池从所有UPS系统断开。
等待5分钟，使直流母线电容完成放电。
（5）、在输入配电柜上断开所有UPS的市电开关
所有LED指示灯熄灭.
第一台机组的模拟状态图第二台机组的模拟状态图
昌平线
UPS电源设备讲义
编写人：
李洋
升级会员 