廣電系統(tǒng)UPS供電系統(tǒng)的日常維護(hù)與保養(yǎng)
2015/8/10 8:30:17
UPS電源
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隨著現(xiàn)代廣播電視技術(shù)的飛速發(fā)展,現(xiàn)在的電視節(jié)目越來(lái)越豐富多彩,但所有電視技術(shù)的發(fā)展和運(yùn)行都離不開(kāi)供電的要求。隨著廣電系統(tǒng)日益增高的安全要求,各級(jí)電視臺(tái)的供電也全面進(jìn)入U(xiǎn)PS電源時(shí)代。UPS電源(Uninterruptible Power System),即不間斷電源,是一種含有儲(chǔ)能裝置,以整流器、逆變器為主要組成部分的穩(wěn)壓穩(wěn)頻的交流電源。
UPS電源以電力電子技術(shù)為基礎(chǔ),主要完成兩個(gè)功能:一是應(yīng)急使用,防止突然間斷電而影響廣播電視系統(tǒng)的正常播出;二是消除市電上的電涌、瞬間低電壓、電源噪聲和頻率偏移等“電源污染”,改善電源質(zhì)量,為系統(tǒng)設(shè)備提供高質(zhì)量的電源。
UPS電源按工作方式一般分為后備式UPS電源和在線(xiàn)互動(dòng)式UPS電源和在線(xiàn)式UPS電源,考慮到后備式UPS電源和在線(xiàn)互動(dòng)式UPS電源都有切換時(shí)間,而廣電系統(tǒng)需要無(wú)切換時(shí)間和高質(zhì)量的供電電源,所以我們推薦在線(xiàn)式工頻機(jī)的單相輸入/單相輸出、三相輸入/單相輸出、三相輸入/三相輸出UPS電源供電。在線(xiàn)式UPS電源又可分為單機(jī)UPS電源供電和1+1并聯(lián)冗余方式供電。1+1并聯(lián)冗余方式意味隨時(shí)都有一臺(tái)的UPS電源為重要設(shè)備提供保障供電,可以帶來(lái)更高的安全性,并能進(jìn)行在線(xiàn)檢修。另一種方案就是兩臺(tái)單機(jī)不并機(jī),同時(shí)輸出兩路電源到機(jī)柜(因現(xiàn)在大部分設(shè)備都是雙電源),在一臺(tái)UPS電源出現(xiàn)問(wèn)題后可完全脫機(jī)維修和維護(hù)。
我們知道,UPS供電系統(tǒng)的維護(hù)是個(gè)很大的課題。UPS電源供電系統(tǒng)能否安全可靠地運(yùn)行,與配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝,電氣設(shè)備的質(zhì)量以及人為操作等都有很大的關(guān)系,本文僅從常見(jiàn)的幾個(gè)問(wèn)題出發(fā),做幾個(gè)方面的小結(jié)希望能拋磚引玉,引起大家對(duì)UPS電源供電系統(tǒng)日常維護(hù)與保養(yǎng)的關(guān)注。
一、廣電UPS電源接地系統(tǒng)的檢測(cè)與維護(hù)在廣電UPS電源維護(hù)測(cè)試過(guò)程中應(yīng)特別注意零線(xiàn)的連接狀態(tài),由于零線(xiàn)開(kāi)路可能導(dǎo)致負(fù)載輸入電源模塊燒毀。另外要注意UPS電源輸出端零地電壓偏高的情況,當(dāng)零地電壓大于2V時(shí),可能會(huì)引起負(fù)載中電子設(shè)備的硬件損壞或者引發(fā)控制信號(hào)的誤動(dòng)作。零地電壓偏高主要由以下幾個(gè)方面造成:
1、UPS電源是由整流電路、開(kāi)關(guān)電源等組成的,由于電子電路的特征以及電感和電容的存在,系統(tǒng)中UPS不間斷電源的應(yīng)用會(huì)造成輸出零線(xiàn)與輸入零線(xiàn)之間存在電壓差,因而造成了輸出零線(xiàn)與地線(xiàn)之間的電壓差;2、電源系統(tǒng)零地電壓本身就高,或零線(xiàn)、地線(xiàn)本身的阻抗較高,這樣即使接地電阻較小,也不能代表零地電壓就一定小;3、負(fù)載電流中的3次諧波電流較大,造成中性線(xiàn)諧波電流等幅增大;4、配電時(shí)負(fù)載嚴(yán)重不平衡。
當(dāng)我們測(cè)量到零地電壓不符合規(guī)范時(shí),應(yīng)對(duì)照可能引起零地電壓升高的原因進(jìn)行逐項(xiàng)排查。對(duì)于接地電阻不符合要求,N(零)線(xiàn)、PE(地)線(xiàn)線(xiàn)徑不夠或短路而出現(xiàn)的問(wèn)題,要及時(shí)更換電纜,進(jìn)行重新布線(xiàn)。如果是因?yàn)樨?fù)載不平或諧波電流較大引發(fā)的零地電壓高,則應(yīng)該調(diào)整設(shè)備配電,盡量選用綠色的、諧波干擾符合國(guó)家規(guī)定的用電設(shè)備。必要時(shí)還可安裝相應(yīng)抑制高次諧波的設(shè)備。而由于UPS本身引起的零地電壓升高,可向工廠(chǎng)提出技術(shù)要求,恩億梯的UPS經(jīng)過(guò)處理,可使零地電壓小于1V。當(dāng)然我們還可以通過(guò)UPS輸出端加裝隔離變壓器的辦法,有效降低零地電壓。
二、廣電UPS電源內(nèi)部組件的檢測(cè)與維護(hù)廣電UPS電源供電系統(tǒng)經(jīng)過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、選型和安裝,當(dāng)它投入使用后,還必須有長(zhǎng)期的檢測(cè)維修才能保證UPS電源系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。日常維護(hù)工作主要從UPS電源的微小變化中及早發(fā)現(xiàn)故障征兆,迅速調(diào)整及排除。我們通常的維護(hù)是在非直播時(shí)間,將負(fù)載不間斷地切換,由維修旁路供電,UPS電源完全充電后進(jìn)行如下的一些檢查:
1、是否有過(guò)熱現(xiàn)象;2、金屬部分是否氧化;3、檢查不同的模塊之間、電路板之間的連接,采樣線(xiàn)、扁平電纜等的連接;4、檢查變壓器、電抗器和電解電容的外觀(guān);5、檢查功率連線(xiàn)的連接是否牢靠,避免接觸不良引起的電纜局部過(guò)熱損壞甚至UPS宕機(jī);6、在容易積累灰塵的元器件表面進(jìn)行防塵和定期除塵;7、在不能停電檢查的情況下,應(yīng)使用紅外線(xiàn)探測(cè)儀測(cè)量連接電纜溫度。
經(jīng)過(guò)上述逐項(xiàng)檢測(cè),可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)UPS的內(nèi)部組件問(wèn)題并加以解決。若有過(guò)熱現(xiàn)象發(fā)生,則要先檢測(cè)冷卻風(fēng)機(jī)是否發(fā)生故障。冷卻風(fēng)機(jī)的壽命與環(huán)境的潔凈程度和市電電壓有關(guān),周邊環(huán)境不清潔可導(dǎo)致風(fēng)機(jī)軸承堵塞,過(guò)高的市電電壓可直接損壞風(fēng)機(jī),所以平時(shí)工作中就要對(duì)容易忽略的風(fēng)機(jī)進(jìn)行經(jīng)常性的檢查和清潔,并每五年進(jìn)行一次UPS風(fēng)機(jī)的強(qiáng)制更換。對(duì)于電路板、電纜之間的連接要特別注意,有虛焊、脫焊、接觸不良和連接不牢固的隱患要及時(shí)排除,對(duì)元器外觀(guān)有明顯變化和損壞的要立即更換。
三、廣電UPS電源蓄電池的維護(hù)和保養(yǎng)可以說(shuō)對(duì)UPS電池組的維護(hù)保養(yǎng)是整個(gè)UPS電源供電設(shè)備維護(hù)中的關(guān)鍵,它直接關(guān)系到UPS電源是否能夠安全正常地使用,正常的維護(hù)是延長(zhǎng)電池使用壽命的重要因素。對(duì)于廣電系統(tǒng)的UPS電池維護(hù),我們主要采取下面幾個(gè)措施:
1、電池組的絕緣檢查電池柜要做可靠的安全接地,具體辦法是斷開(kāi)電池?cái)嗦菲,分別測(cè)量電池正負(fù)極與電池柜的金屬支架之間的電壓。斷開(kāi)電池開(kāi)關(guān)后電池組是懸浮的,對(duì)地電壓沒(méi)有準(zhǔn)確的數(shù)值;如果有固定的或穩(wěn)定的電壓,則有可能是漏液或某處接地了。
2、電池電壓的測(cè)量用萬(wàn)用表測(cè)量UPS電池的浮充端電壓是無(wú)法判定舊電池是否已經(jīng)失效的,所以一般要離線(xiàn)或在線(xiàn)測(cè)量電池的端電壓,被測(cè)電池的端電壓為12V左右(對(duì)12V電池而言),最低不能低于10.5V。不足10.5V的電池即為欠壓或已經(jīng)失效的電池,若這種電池在經(jīng)過(guò)充電或激活充電后端電壓仍達(dá)不到12V,即為失效電池,同時(shí)我們要注意檢查電池單體數(shù)量是否與充電電壓(直流母線(xiàn)電壓)相匹配。在進(jìn)行電池電壓測(cè)量時(shí)應(yīng)確保:對(duì)于后備時(shí)間為10分鐘的電池至少應(yīng)充電5小時(shí)以上;對(duì)于后備時(shí)間為30分鐘的電池至少應(yīng)充電8個(gè)小時(shí)以上。
3、電池的充放電定期對(duì)UPS電池進(jìn)行充放電維護(hù)可以延長(zhǎng)UPS的使用壽命。由于廣電系統(tǒng)用電為一級(jí)負(fù)載,市電很穩(wěn)定,UPS中的蓄電池沒(méi)有工作的機(jī)會(huì),蓄電池有可能因長(zhǎng)時(shí)間浮充而損壞。為了補(bǔ)償電池能量和提高蓄電池壽命,應(yīng)每?jī)扇齻(gè)月人為地關(guān)斷UPS主機(jī)輸入整流開(kāi)關(guān),讓蓄電池放電一段時(shí)間,用以激活蓄電池,同時(shí)這樣也可以獲得較為準(zhǔn)確的后備時(shí)間,為了防止損壞電池,電池最長(zhǎng)放電時(shí)間不超過(guò)額定后備時(shí)間的3倍。在放電后,對(duì)UPS要進(jìn)行及時(shí)的、較長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)充電(通常不少于48小時(shí),可以帶或者不帶負(fù)載),以避免由于蓄電池衰竭而引起故障。
以上是我們有關(guān)UPS電源維護(hù)的一些心得和體會(huì),在實(shí)際日常工作中,除了注意上述幾點(diǎn)外,還應(yīng)按時(shí)間頻率對(duì)UPS電源制定維護(hù)時(shí)間表。例如要堅(jiān)持每日巡視,記錄UPS電源狀態(tài)和主要電氣參數(shù);每季度要對(duì)電池定期充放電,活化電池;每年對(duì)UPS電源進(jìn)行1~2次徹底的停機(jī)維護(hù)保養(yǎng);每5年更換交直流電容、風(fēng)扇等備件,根據(jù)實(shí)際情況更換電池。只有做好日常的UPS電源維護(hù)保養(yǎng)工作,我們才能給廣電系統(tǒng)提供長(zhǎng)期安全可靠的供電保障。
UPS電源以電力電子技術(shù)為基礎(chǔ),主要完成兩個(gè)功能:一是應(yīng)急使用,防止突然間斷電而影響廣播電視系統(tǒng)的正常播出;二是消除市電上的電涌、瞬間低電壓、電源噪聲和頻率偏移等“電源污染”,改善電源質(zhì)量,為系統(tǒng)設(shè)備提供高質(zhì)量的電源。
UPS電源按工作方式一般分為后備式UPS電源和在線(xiàn)互動(dòng)式UPS電源和在線(xiàn)式UPS電源,考慮到后備式UPS電源和在線(xiàn)互動(dòng)式UPS電源都有切換時(shí)間,而廣電系統(tǒng)需要無(wú)切換時(shí)間和高質(zhì)量的供電電源,所以我們推薦在線(xiàn)式工頻機(jī)的單相輸入/單相輸出、三相輸入/單相輸出、三相輸入/三相輸出UPS電源供電。在線(xiàn)式UPS電源又可分為單機(jī)UPS電源供電和1+1并聯(lián)冗余方式供電。1+1并聯(lián)冗余方式意味隨時(shí)都有一臺(tái)的UPS電源為重要設(shè)備提供保障供電,可以帶來(lái)更高的安全性,并能進(jìn)行在線(xiàn)檢修。另一種方案就是兩臺(tái)單機(jī)不并機(jī),同時(shí)輸出兩路電源到機(jī)柜(因現(xiàn)在大部分設(shè)備都是雙電源),在一臺(tái)UPS電源出現(xiàn)問(wèn)題后可完全脫機(jī)維修和維護(hù)。
我們知道,UPS供電系統(tǒng)的維護(hù)是個(gè)很大的課題。UPS電源供電系統(tǒng)能否安全可靠地運(yùn)行,與配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝,電氣設(shè)備的質(zhì)量以及人為操作等都有很大的關(guān)系,本文僅從常見(jiàn)的幾個(gè)問(wèn)題出發(fā),做幾個(gè)方面的小結(jié)希望能拋磚引玉,引起大家對(duì)UPS電源供電系統(tǒng)日常維護(hù)與保養(yǎng)的關(guān)注。
一、廣電UPS電源接地系統(tǒng)的檢測(cè)與維護(hù)在廣電UPS電源維護(hù)測(cè)試過(guò)程中應(yīng)特別注意零線(xiàn)的連接狀態(tài),由于零線(xiàn)開(kāi)路可能導(dǎo)致負(fù)載輸入電源模塊燒毀。另外要注意UPS電源輸出端零地電壓偏高的情況,當(dāng)零地電壓大于2V時(shí),可能會(huì)引起負(fù)載中電子設(shè)備的硬件損壞或者引發(fā)控制信號(hào)的誤動(dòng)作。零地電壓偏高主要由以下幾個(gè)方面造成:
1、UPS電源是由整流電路、開(kāi)關(guān)電源等組成的,由于電子電路的特征以及電感和電容的存在,系統(tǒng)中UPS不間斷電源的應(yīng)用會(huì)造成輸出零線(xiàn)與輸入零線(xiàn)之間存在電壓差,因而造成了輸出零線(xiàn)與地線(xiàn)之間的電壓差;2、電源系統(tǒng)零地電壓本身就高,或零線(xiàn)、地線(xiàn)本身的阻抗較高,這樣即使接地電阻較小,也不能代表零地電壓就一定小;3、負(fù)載電流中的3次諧波電流較大,造成中性線(xiàn)諧波電流等幅增大;4、配電時(shí)負(fù)載嚴(yán)重不平衡。
當(dāng)我們測(cè)量到零地電壓不符合規(guī)范時(shí),應(yīng)對(duì)照可能引起零地電壓升高的原因進(jìn)行逐項(xiàng)排查。對(duì)于接地電阻不符合要求,N(零)線(xiàn)、PE(地)線(xiàn)線(xiàn)徑不夠或短路而出現(xiàn)的問(wèn)題,要及時(shí)更換電纜,進(jìn)行重新布線(xiàn)。如果是因?yàn)樨?fù)載不平或諧波電流較大引發(fā)的零地電壓高,則應(yīng)該調(diào)整設(shè)備配電,盡量選用綠色的、諧波干擾符合國(guó)家規(guī)定的用電設(shè)備。必要時(shí)還可安裝相應(yīng)抑制高次諧波的設(shè)備。而由于UPS本身引起的零地電壓升高,可向工廠(chǎng)提出技術(shù)要求,恩億梯的UPS經(jīng)過(guò)處理,可使零地電壓小于1V。當(dāng)然我們還可以通過(guò)UPS輸出端加裝隔離變壓器的辦法,有效降低零地電壓。
二、廣電UPS電源內(nèi)部組件的檢測(cè)與維護(hù)廣電UPS電源供電系統(tǒng)經(jīng)過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、選型和安裝,當(dāng)它投入使用后,還必須有長(zhǎng)期的檢測(cè)維修才能保證UPS電源系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。日常維護(hù)工作主要從UPS電源的微小變化中及早發(fā)現(xiàn)故障征兆,迅速調(diào)整及排除。我們通常的維護(hù)是在非直播時(shí)間,將負(fù)載不間斷地切換,由維修旁路供電,UPS電源完全充電后進(jìn)行如下的一些檢查:
1、是否有過(guò)熱現(xiàn)象;2、金屬部分是否氧化;3、檢查不同的模塊之間、電路板之間的連接,采樣線(xiàn)、扁平電纜等的連接;4、檢查變壓器、電抗器和電解電容的外觀(guān);5、檢查功率連線(xiàn)的連接是否牢靠,避免接觸不良引起的電纜局部過(guò)熱損壞甚至UPS宕機(jī);6、在容易積累灰塵的元器件表面進(jìn)行防塵和定期除塵;7、在不能停電檢查的情況下,應(yīng)使用紅外線(xiàn)探測(cè)儀測(cè)量連接電纜溫度。
經(jīng)過(guò)上述逐項(xiàng)檢測(cè),可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)UPS的內(nèi)部組件問(wèn)題并加以解決。若有過(guò)熱現(xiàn)象發(fā)生,則要先檢測(cè)冷卻風(fēng)機(jī)是否發(fā)生故障。冷卻風(fēng)機(jī)的壽命與環(huán)境的潔凈程度和市電電壓有關(guān),周邊環(huán)境不清潔可導(dǎo)致風(fēng)機(jī)軸承堵塞,過(guò)高的市電電壓可直接損壞風(fēng)機(jī),所以平時(shí)工作中就要對(duì)容易忽略的風(fēng)機(jī)進(jìn)行經(jīng)常性的檢查和清潔,并每五年進(jìn)行一次UPS風(fēng)機(jī)的強(qiáng)制更換。對(duì)于電路板、電纜之間的連接要特別注意,有虛焊、脫焊、接觸不良和連接不牢固的隱患要及時(shí)排除,對(duì)元器外觀(guān)有明顯變化和損壞的要立即更換。
三、廣電UPS電源蓄電池的維護(hù)和保養(yǎng)可以說(shuō)對(duì)UPS電池組的維護(hù)保養(yǎng)是整個(gè)UPS電源供電設(shè)備維護(hù)中的關(guān)鍵,它直接關(guān)系到UPS電源是否能夠安全正常地使用,正常的維護(hù)是延長(zhǎng)電池使用壽命的重要因素。對(duì)于廣電系統(tǒng)的UPS電池維護(hù),我們主要采取下面幾個(gè)措施:
1、電池組的絕緣檢查電池柜要做可靠的安全接地,具體辦法是斷開(kāi)電池?cái)嗦菲,分別測(cè)量電池正負(fù)極與電池柜的金屬支架之間的電壓。斷開(kāi)電池開(kāi)關(guān)后電池組是懸浮的,對(duì)地電壓沒(méi)有準(zhǔn)確的數(shù)值;如果有固定的或穩(wěn)定的電壓,則有可能是漏液或某處接地了。
2、電池電壓的測(cè)量用萬(wàn)用表測(cè)量UPS電池的浮充端電壓是無(wú)法判定舊電池是否已經(jīng)失效的,所以一般要離線(xiàn)或在線(xiàn)測(cè)量電池的端電壓,被測(cè)電池的端電壓為12V左右(對(duì)12V電池而言),最低不能低于10.5V。不足10.5V的電池即為欠壓或已經(jīng)失效的電池,若這種電池在經(jīng)過(guò)充電或激活充電后端電壓仍達(dá)不到12V,即為失效電池,同時(shí)我們要注意檢查電池單體數(shù)量是否與充電電壓(直流母線(xiàn)電壓)相匹配。在進(jìn)行電池電壓測(cè)量時(shí)應(yīng)確保:對(duì)于后備時(shí)間為10分鐘的電池至少應(yīng)充電5小時(shí)以上;對(duì)于后備時(shí)間為30分鐘的電池至少應(yīng)充電8個(gè)小時(shí)以上。
3、電池的充放電定期對(duì)UPS電池進(jìn)行充放電維護(hù)可以延長(zhǎng)UPS的使用壽命。由于廣電系統(tǒng)用電為一級(jí)負(fù)載,市電很穩(wěn)定,UPS中的蓄電池沒(méi)有工作的機(jī)會(huì),蓄電池有可能因長(zhǎng)時(shí)間浮充而損壞。為了補(bǔ)償電池能量和提高蓄電池壽命,應(yīng)每?jī)扇齻(gè)月人為地關(guān)斷UPS主機(jī)輸入整流開(kāi)關(guān),讓蓄電池放電一段時(shí)間,用以激活蓄電池,同時(shí)這樣也可以獲得較為準(zhǔn)確的后備時(shí)間,為了防止損壞電池,電池最長(zhǎng)放電時(shí)間不超過(guò)額定后備時(shí)間的3倍。在放電后,對(duì)UPS要進(jìn)行及時(shí)的、較長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)充電(通常不少于48小時(shí),可以帶或者不帶負(fù)載),以避免由于蓄電池衰竭而引起故障。
以上是我們有關(guān)UPS電源維護(hù)的一些心得和體會(huì),在實(shí)際日常工作中,除了注意上述幾點(diǎn)外,還應(yīng)按時(shí)間頻率對(duì)UPS電源制定維護(hù)時(shí)間表。例如要堅(jiān)持每日巡視,記錄UPS電源狀態(tài)和主要電氣參數(shù);每季度要對(duì)電池定期充放電,活化電池;每年對(duì)UPS電源進(jìn)行1~2次徹底的停機(jī)維護(hù)保養(yǎng);每5年更換交直流電容、風(fēng)扇等備件,根據(jù)實(shí)際情況更換電池。只有做好日常的UPS電源維護(hù)保養(yǎng)工作,我們才能給廣電系統(tǒng)提供長(zhǎng)期安全可靠的供電保障。
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