1299元2021-11-03 06:25:41
分布式是早期模块化UPS经常使用的一种架构。此类模块化UPS系统层面上等价于数台独立的UPS直接并联,其功率模块利用小型UPS改造而成,可自主独立工作,其特点是:
①除整流、逆变的控制外,均流与逻辑切换也由内部控制单元控制;
②内置容量与功率模块容量一致的静态旁路,在旁路模式时,由每个模块内的静态旁路共同承担负载。
2、分布+集中式架构
分布+集中式结构的模块化UPS设备所有的功率模块内置控制单元用于本模块的整流器与逆变器控制,而将整个系统的均流及逻辑切换等功能从模块内部控制单元中提取出来,由一个集中的控制模块控制。为了消除可能引入的单点故障,该控制模块及相应通讯总线均进行1+1冗余。当一个控制单元出现故障时,整个UPS系统中功率模块可由另一处于热备状态的控制单元无缝接管系统控制,保障系统不间断运行。同时,功率模块内不再内置静态旁路,系统配置一个静态旁路模块,其容量即为系统容量。
分散控制与分布+集中控制逻辑模式对比
分布式架构的模块化采用分散控制逻辑模式,系统中每个模块都含有一个完整独立的控制单元,系统的主控模块会通过一定的逻辑规则从系统内所有模块中选出,其余模块作为从控模块听从主控模块调度。当UPS系统中的一个从控模块出现故障时其余模块仍正常工作,当主控模块出现故障时可通过一定的竞争规则来使得另一个模块作为主控模块,保障系统继续正常工作。
分散控制逻辑模式的优点在于每个控制单元都可以完成对系统独立控制的工作,故不存在这方面的单点故障点。但缺点也很明显,首先因为主控模块既要处理本身的信号,又要协调各模块之间的信号,所以控制逻辑比较复杂,软件逻辑可靠性不高。其次各主控模块故障后,会在剩余模块中竞争产生一个模块作为主控模块,该过程中也容易发生竞争失败导致系统故障。
分布+集中式架构的功率模块内整流、逆变的控制是分布的,而均流逻辑等控制则是集中控制模式,即采用独立集中的控制模块来检测市电的频率和相位,然后向每个模块发出同步信号,各个功率模块接受到此同步信号后通过自身的控制环输出相应频率相位的正弦波。
当市电丢失时,集中控制模块会自激产生同步信号发送给各个UPS模块来保证各单元的输出同频同相。同时在均流的控制实现形式方面,集中式架构的模块化UPS依靠控制模块来检测整个系统的负载电流,然后除以系统模块数量来作为各个UPS模块的均流参考值,进而与各模块输出电流比较后求出偏差值来不断调整各模块的输出电流,以保证系统内模块间良好的均流度。分布+集中控制逻辑模式的优点在于采用独立的均流与逻辑控制单元,均流度更好,且控制逻辑层级清晰,各功率模块之间不存在竞争关系,软件逻辑可靠性较高。为了保证集中控制单元的可靠性,避免单点故障,一般采用该架构的UPS控制单元及通讯线路均会做1+1备份。1+1热备份是最常用的备份方式,其可靠性在各类系统长期运行实践中已得到验证。
首先,不论密封式的还是溢流式的蓄电池,影响其寿命的主要因素有以下四种:环境温度、化学组成、使用循环、维护和服务。下面我们就来说说UPS不间断电源在技术上有什么区别。
一、普通交互在线式:该类UPS同样具有离线的逆变器,但为热备状态。当UPS电源在线工作时,逆变器作为双向变换器起到为电池充电的作用。而电池放电状态时,可快速投入逆变工作,因此可以提供更快的切换时间,确保负载在切换时不受到任何影响。同时提供相当程度的电压调整能力以及输入输出的滤波及浪涌抑制环节。从而可以提供良好的净化输出电源,对负载起到更好的保护作用。
二、后备式:后备式UPS不间断电源的本质特点就是具有离线的逆变器,并且由于逆变器平时为冷备状态,因此需要较长的电池切换时间。当市电输入情况良好时,UPS将市电直接导通到负载侧(没有在线调压装置)。只有当市电输入失败或供电质量超出UPS电源的正常输入范围时,才启动逆变器并切换到电池放电状态。该类UPS不间断电源的输入范围窄,容量小(400W~1000W之间),在线及逆变输出质量差,且切换时间较长,长延时应用能力较差,因此综合的可用性较差,只适用于单台PC等非重要场合的一般性电源保护,但是这种UPS电源结构简单体积小噪音低,普遍具有较高的工作效率,以及经济的价格。
三、高级交互在线式:这种电源除了具有一般交互在线UPS不间断电源的性能外,又进一步拓宽了输入电压的范围、缩小输出电压的波动范围(较在线式UPS稍宽),使之具有很高的可用性。同时在电池管理方面引入智能化管理,加快回充速度、延长电池寿命、并提供电池潜在故障的早期报警。因此,高级交互式UPS在充分考虑到UPS电源的可用性基础上,保持简化的结构,提供高效率及整机的高可靠性。交互在线技术在1KVA~3KVA容量范围内应用效果比较理想,对于大多数分布较分散的小型计算机网络及通讯设备而言,交互在线UPS不间断电源以其独特的综合性能优势,得到广泛应用。但交互在线UPS不间断电源也具有一定的局限性,除容量(1KVA~3KVA)限制外,其对频率干扰的适应性较差,因此对柴油发电机的适应能力也不如传统在线UPS电源好。
1、安装位置的选择问题,在实际的安装过程中,如果配电柜的位置并不是很完善或者与实际的场地要求不同时,安装人员应该及时的向设计单位提交修改意见,并且设计方应根据施工图来进行全方位构思或者到实际的施工地进行勘察,并且需要在满足实际需要的同时还不能影响美观的情况下,具体确定配电柜的实际安装位置。
2、根据现场实际需求确定合理的安装部位,规范确定安装高度并牢固安装配电柜,是一名合格电工技师应具备的基本技能,根据规范配电柜底边位置距地面高度一般为1.4米,也可视实际操作和维修方便情况,并经设计单位同意后适当提高或降低安装高度。
在同一场所内大面积多配电柜的安装高度要统一,配电柜的安装必须平正、牢固、水平度偏差不能过大,明装配电柜进出线管与配电柜的连接要严密、牢固、精巧、美观。
3、导线连接紧密牢固,箱体有安全可靠的中性线接线端子和地线接线端子,配电柜内连接导线、电源进线和负荷出线与电气元件的连接必须紧密牢固,不松动,导线的剥线长度应适当,芯线不外露,压接要紧密,配电柜应有齐备的中性线按线端子,箱体必须具有牢固可靠的保护接地接线端子。
按照规范要求:导线与电气元件连接必须配有弹垫圈并压按牢固。
4、按照规范选择导线颜色,在三相电源配电柜内配线时,电源进线、负荷出线和箱内电气元件的连接线均应按照规范进行导线颜色的选择。即A相为黄色,B相为绿色,C相为红色,中性线为淡蓝色或黑色。地线为黄/绿双色线,严禁以黄/绿双色线作为其它导线使用。箱内进出线的连接要精细、排列要严密。
电气元件的连接线排列要横平竖直,整齐美观,转角处弯曲半径应不小于导线外经的6倍,并将各组连接导线余量绑扎成束。
5、是保持箱内外整洁,清晰标注配电柜编号。在配电柜安装完毕后,应消除杂物,保持干净整洁,配电柜面应清晰标注电气回路的用途及编号,以便日后维修。
内部短路的原因
1、隔板质量不好或缺损,使极板活性物质穿过,致使正、负极板虚接触或直接接触。
2、隔板窜位致使正负极板相连。
3、极板上活性物质膨胀脱落,因脱落的活性物质沉积过多,致使正、负极板下部边缘或侧面边缘与沉积物相互接触而造成正负极板相连。
4、导电物体落入UPS电源电池内造成正、负极板相连。
5、焊接极群时形成的“铅流”未除尽,或装配时有“铅豆”在正负极板间存在,在充放电过程中损坏隔板造成正负极板相连。
铅蓄电池短路现象主要表现在以下几个方面
1、开路电压低,闭路电压(放电)很快达到终止电压。
2、大电流放电时,端电压迅速下降到零。
3、开路时,电解液密度很低,在低温环境中电解液会出现结冰现象。
4、充电时,电压上升很慢,始终保持低值(有时降为零)。
5、充电时,电解液温度上升很高很快。
6、充电时,电解液密度上升很慢或几乎无变化。
7、充电时不冒气泡或冒气出现很晚。
使用UPS电源的注意事项:
1)UPS的使用环境应注意通风良好,利于散热,并保持环境的清洁。
2)切勿带感性负载,如点钞机、日光灯、空调等,以免造成损坏。
3)UPS的输出负载控制在60%左右为最佳,可靠性最高。
4)UPS带负载过轻(如1000VA的UPS带100VA负载)有可能造成电池的深度放电,会降低电池的使用寿命,应尽量避免。
5)适当的放电,有助于电池的激活,如长期不停市电,每隔三个月应人为断掉市电用UPS带负载放电一次,这样可以延长电池的使用寿命。
6)对于多数小型UPS,上班再开UPS,开机时要避免带载启动,下班时应关闭UPS;对于网络机房的UPS,由于多数网络是24小时工作的,所以UPS也必须全天候运行。
7)UPS放电后应及时充电,避免电池因过度自放电而损坏。
UPS电源广泛应用于商场、超市、银行等企事业单位内,该电源的主要作用在于,在停电状态下,为单位提供持续供电,进而确保计算机网络系统、其他应用系统正常运行,有效避免数据丢失。在对电源使用之前,如何将UPS电源安装好使用呢?相信对于UPS不间断电源的安装流程,困扰着多数工程技术师。以下从安装注意事项、安装流程、使用注意事项等几个方面详细讲解《UPS电源安装流程规范》。
一、安装注意事项
UPS电源安装质量好坏直接影响到UPS系统今后的长期运行,尤其是大中型UPS电源,因此大中型UPS电源在规划到安装过程中都应该规范。
一般来讲,UPS电源在安装时主要考虑以下几个方面因素:
电网情况、负载容量、特性、使用环境、接地情况、配线、开关容量等。
1、电网情况
主要包括电网电压波动范围、停车频率等以确定UPS不间断电源备用时间的配备。如有必要可以在UPS电源前及增设其他保护措施。
2、使用环境
温度:要求为0℃-40℃;
湿度:要求为10%-90%;
落尘:UPS电源设备周围环境要保持清洁,这样可以减少有害灰尘对UPS内部线路的腐蚀;
结构:UPS电源长延时配置时,电池可能较重,此时应考虑地板承重问题;
空间大小:应保证UPS不间断电源进行维护时,工程人员有一定的施展空间。
3、接地情况
在电脑系统中为了确保电脑系统稳定可靠工作,防止寄生电容耦合干扰,保护设备及人身安全,因此必须有良好的接地系统。在接地系统中以接地电阻来表示接地好坏,一般接地电阻小于5Ω较为理想。
二、安装流程
第一、在进行安装之前,应该要明确运行环境。在选择安装位置时,最好是无导电杂质和装有空调的独立房间内,操作环境应该清洁、干燥,并且做好相应的保护措施。与此同时,空气应无灰尘,并且没有腐蚀性气体。当然在系统正常运行的情况下,还应该要保持空气流通。因而在进行安装时,安装环境应符合以下条件。运行相对湿度,不会结露,运行温度在0到40摄氏度范围内。
第二、应拆封并安装机柜,此时应该要检查损坏情况。在对包装进行检查时,应查看是否有损坏,或者有错装的现象。一旦有损坏的情况,就应该要及时进行更换。而在拆箱时,应该要检查前门上的机型,与所订的机型一致。并且需要记录机型数据,便于日后进行使用。
第三、还应该要计划具体路径,所有的通道应能承受机柜通过的重量。因而在此过程中,就应该要检查走廊、电梯和斜坡等,查看是否有死角等现象。与此同时,电源摆放到位后,还应该要查看,机柜内是否有其余物品。
第四、UPS电池系统安装完毕后,应认真检查电池系统总电压及单体电池开路电压,正负极性。
第五、蓄电池与充电装置或负载连接时,电路开关位于断开位置,确保正负极连接正确。
第六、检查开关电源监控单元中蓄电池管理参数,相关的参数是否与本手册中一致。
三、使用注意事项
1、请勿超过额定负载使用UPS不间断电源;
2、UPS电源设备内装有大容量蓄电池,非专业人士不可打开机壳,否则会有触电危险;
3、如果机器冒烟,请迅速切断电源;
4、万一周围失火,请使用干粉灭火器,使用液体灭火器有触电危险;
5、请将UPS电源市电输入插座放在UPS不间断电源设备附近,以便紧急情况时拔掉市电输入插头,切断电源。
安装使用UPS电源也是一门学问,在不正确操作情况下,可能会造成UPS电源故障甚至人身安全,故应当遵循相关工作人员指导安装使用。