一、UPS的功能

UPS是不間斷電源英文名稱的縮寫，是一種含有儲能裝置、以逆變器為主要組成部分、具有穩壓、穩頻、濾波、抗電磁和射頻干擾、防電壓峰谷浪涌等功能的用電設備電源保護系統。其主要功能是在正常、異常和供電中斷的情況下，向重要用電設備及系統提供安全可靠、穩定不間斷，不受倒閘操作影響的交流電源。

二、UPS的分類

1、按工作方式分類

UPS按工作方式可分為后備式、在線式和在線互動式三大類。

1）后備式

后備式UPS在市電正常時，直接由市電向負載供電，當市電超出其工作范圍或停電時，通過轉換開關轉換為電池逆變供電。其特點是結構簡單，體積小，成本低，但輸入電壓范圍窄，輸出電壓穩定精度差，有切換時間，且輸出波形一般為方波。

2）在線式

在線式UPS在市電正常時，由市電進行整流提供直流電壓給逆變器工作，由逆變器向負載提供交流電；在市電異常時，逆變器由電池提供能量，逆變器始終處于工作狀態，保證無間斷輸出。其特點是有極寬的輸入電壓范圍，無切換時間，且輸出電壓穩定精度高，特別適合對電源要求高的場合，但成本較高。

3）在線互動式

在線互動式UPS在市電正常時，直接由市電向負載供電；當市電電壓偏低或偏高時，通過UPS內部穩壓線路穩壓后輸出；當市電異常或停電時，通過轉換開關轉為電池逆變供電。其特點是有較寬的輸入電壓范圍，噪音低，體積小，但同樣存在切換時間。

2、按容量大小分類

1）小容量：3kVA以下。

2）中小容量：3～10kVA。

3）中大容量：10kVA。

3、按輸入/輸出方式分類

1）單相輸入/單相輸出；

2）三相輸入/單相輸出；

3）三相輸入/三相輸出。

三、UPS的組成部分

UPS由整流器、逆變器、隔離變壓器、靜態開關、手動旁路開關等設備組成。

1、整流裝置

整流器又稱充電器，接線方式有三相全控橋式整流和三相半控橋式整流。

1）輸入變壓器

用來改變交流電源輸入電壓的大小，給整流器一個合適的電壓值。

2）整流器

有三個二極管和三個可控硅組成三相全波半控橋式整流電路，調整導通角和通電時間可得到理想的直流輸出電壓。

3）輸出過濾器

由一個電感線圈和一組電容組成的L型過濾器，用來減小整流器輸出的波紋系數。

4）控制板

通過比較給定值，調整可控硅的導通角，使整流器輸出電壓正常。

2、逆變器

1）輸入回路

提供穩定的直流電源。

2）功率開關

其交替反極性導通將直流電源轉換成功率很大的方波。

3）振蕩器

是逆變器的核心，發出一定頻率的導通脈沖去控制功率開關電路。

4）輸出回路

由恒壓變壓器及濾波電容組成，其作用是濾去功率開關輸出方波中的高次諧波，使輸出波形近似于正弦波并保持輸出電壓的恒定。

四、UPS的運行方式

UPS系統為單相兩線制系統，輸入電源為三相交流或直流，輸出電源為單相交流。

1、正常運行方式

市電正常時，市電經濾波回路轉換為直流電，對電池充電以備電力中斷時使用。后備式和在線互動式直接由市電向負載供電，在線式則是經整流回路轉換為直流電作為逆變器的輸入，再經過逆變器的轉換提供電力為負載使用；當市電電壓過低或過高、瞬間突變等影響設備正常運轉時，在線互動式通過UPS內部穩壓線路穩壓后輸出。

2、電池工作方式??

市電發生異常或停電時，逆變器將儲存于電池中的直流電轉換為交流電，持續提供電力供給負載繼續使用，達到不斷電的功能。

3、旁路運行方式

在線式UPS超載、旁路命令、逆變器過熱或機器故障時，UPS一般將逆變輸出轉為旁路輸出，即由市電直接供電。

4、旁路維護方式

UPS檢修時，通過手動旁路保證負載設備的正常供電；檢修完成后，重新啟動UPS， UPS轉為正常運行。

五、在線式UPS工作原理

在線式UPS在正常工作狀態下，由廠用電源輸入交流，經整流器整流濾波為直流再送入逆變器，變為穩頻穩壓的工頻電流，經靜態開關向負荷供電。當UPS交流輸入電源因故中斷或整流器發生故障時，逆變器由蓄電池組供電，仍可做到毫無間斷地繼續向負荷提供優質可靠的交流電。如果逆變器發生故障，還可自動切換至旁路備用電源供電。當負載啟動電流太大，UPS也可自動切換至旁路電源供電，啟動過程結束后再自動恢復由UPS供電。

如下圖，供電電源為三路，其中兩路交流電源來自廠用保安段，這兩路電源可經靜態開關自動切換，或經手動旁路開關手動切換。第三路來自直流屏，用蓄電池組供電，經隔離二極管到逆變器，三路電源配合使用。

六、UPS的操作順序

1、UPS系統投入運行前的檢查

1）檢查盤內清潔無雜物，絕緣符合要求；

2）檢查系統接線相序、極性正確，接頭無松動；

3）檢查整流器電源輸入電壓正常；

4）檢查旁路調壓器升降調節靈活；

5）檢查各元件完好，開關均在斷開位置。

2、UPS系統投入運行的操作

1）合上系統控制、保護及信號電源小開關（或熔斷器）。

2）合上正常輸入工作電源開關，裝上電源熔斷器。

3）按下整流器充電按鈕，充電器投入指示燈亮。

4）合上蓄電池組開關，裝上直流電源熔斷器，對應指示燈亮。

5）按下逆變器運行按鈕，燈亮、大約十秒后向負荷供電。

6）合上系統備用電源開關，裝上備用電源熔斷器，調整輸出電壓為規定值。

7）檢查滿足靜態開關切換條件（旁路電源同逆變器輸出的頻率和相位相同）的同步指示燈亮。

8）檢查UPS運行符合所需運行方式，各信號燈指示正確。

3、UPS系統退出運行的操作

1）斷開備用電源刀開關，取下備用電源熔斷器。

2）按下逆變器停止與復歸按鈕，全部報警器復位。

3）斷開直流電源刀開關，取下直流電源熔斷器。

4）按下充電器停止按鈕，使充電器關機。

5）斷開正常交流工作電源進線刀開關，取下電源熔斷器。

6）將手動旁路開關切換至旁路位置。

7）全面檢查，燈光熄滅，電源均斷開。

4、UPS系統切換至旁路的操作

1）檢查旁路工作正常，處于備用狀態。

2）合上手動旁路開關，轉入備用電源供電。

3）約八秒后系統切至旁路運行。

4）檢查燈光指示正確，輸出電壓正常。

5）斷開正常交流工作電源進線開關，各信號燈指示正確。

七、UPS的日常維護

1、UPS在正常使用情況下，主機的維護工作主要是防塵和定期除塵。在除塵時應檢查各連接件和插接件有無松動和接觸不牢的情況。

2、平時每組電池中應有幾塊電池做標示電池，作為了解全電池組工作情況的參考，對標示電池應定期測量并做好記錄。

3、當UPS系統出現故障時，應先查明原因，分清是負載還是UPS系統、是主機還是電池組。

4、對主機出現擊穿、燒斷保