通信行業(yè)解決方案
發(fā)布:2018-01-04 14:22:54 點(diǎn)擊數(shù):0
通信行業(yè)機(jī)房UPS不間斷電源供電系統(tǒng)
隨著通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,行業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈,隨之而來(lái)的是要求供電的質(zhì)量越來(lái)越高,給電源維護(hù)人員提出了更高的要求,保證電源供電“零”中斷。要達(dá)到“零”中斷就必須使用UPS電源,所以UPS不間斷電源在通信行業(yè)的供電系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用,要想讓UPS長(zhǎng)期良好地運(yùn)行,維護(hù)工作至關(guān)重要。
如果設(shè)備配備合理、維護(hù)到位和認(rèn)真操作,實(shí)現(xiàn)電源供電“零”中斷也不是難事。
1 UPS在供電系統(tǒng)中的應(yīng)用
UPS在供電系統(tǒng)中是必不可少的核心設(shè)備,但是它不能保證長(zhǎng)時(shí)間不斷電。UPS的供電時(shí)間主要由所配備的蓄電池組容量和性能來(lái)決定,通信行業(yè)一般情況下按30min配備(過(guò)去按15min配備)。但是電力供電系統(tǒng)一旦停電,時(shí)間就很長(zhǎng),光靠蓄電池組很難維持長(zhǎng)時(shí)間供電。UPS供電系統(tǒng)如圖1所示。
圖1 UPS供電系統(tǒng)
UPS的輸出要想做到長(zhǎng)期不間斷的供電,它需要外接電源(另路市電或柴油發(fā)電機(jī)組,以下簡(jiǎn)稱油機(jī))的支撐來(lái)完成,如果外接電源配置合理,使UPS輸入斷電的時(shí)間縮短,UPS蓄電池組的容量配備就可以大為減小，既節(jié)省了占地空間也降低了成本，更主要的是提高了UPS所帶負(fù)載供電的可靠性。
一個(gè)完整的UPS供電系統(tǒng)大致由以下幾部分組成:市電、油機(jī)、UPS、蓄電池,缺一不可。如果將市電轉(zhuǎn)油機(jī)供電的時(shí)間縮短，蓄電池組放電的時(shí)間就縮短了，提高了UPS供電的安全性和可靠性。
2 變壓器/油機(jī)供電系統(tǒng)——設(shè)備配備及運(yùn)行方式
低壓配電部分由用戶自行配備,一般情況下凡是用UPS的用戶,都配備柴油發(fā)電機(jī)組,一旦市電中斷,就由自備的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電來(lái)向UPS供電,防止UPS蓄電池組長(zhǎng)時(shí)間放電而電量不足,造成UPS所帶負(fù)載供電中斷。
為了節(jié)省資源以及根據(jù)機(jī)房的實(shí)際情況在油機(jī)配備上有多種形式,下面簡(jiǎn)單介紹一種形式:
以多臺(tái)變壓器/油機(jī)可以互備的低壓供電系統(tǒng)為例,如圖2所示。
圖2 多臺(tái)變壓器/油機(jī)可以互備的低壓供電系統(tǒng)圖
(1)變壓器/油機(jī)供電的負(fù)荷分配
①T3變壓器與3#油機(jī)互為備用,靠開關(guān)S6自動(dòng)轉(zhuǎn)換來(lái)完成,給UPS供電;
②T1變壓器與1#油機(jī)互為備用,靠開關(guān)S4自動(dòng)轉(zhuǎn)換來(lái)完成,給機(jī)房空調(diào)供電;
③T4變壓器處于空載狀態(tài),為T3變壓器和T4變壓器做備用。
(2)設(shè)備故障或檢修時(shí)的操作程序
①當(dāng)T3變壓器或者T1變壓器故障或檢修時(shí),可以轉(zhuǎn)換為T4變壓器供電,人工通過(guò)S3轉(zhuǎn)換開關(guān)或者S1轉(zhuǎn)換開關(guān)來(lái)完成;
②如果市電已經(jīng)停電，運(yùn)行中的3#油機(jī)故障停機(jī)，可以人工通過(guò)S7轉(zhuǎn)換開關(guān)將3#油機(jī)負(fù)荷轉(zhuǎn)由1#油機(jī)供電(如果1#油機(jī)容量不夠，轉(zhuǎn)換之前可以減少部分非重要負(fù)載，避免油機(jī)過(guò)負(fù)荷而停機(jī));
③如果市電已經(jīng)停電,運(yùn)行中的1#油機(jī)故障停機(jī),可以人工通過(guò)S5轉(zhuǎn)換開關(guān)將1#油機(jī)負(fù)荷轉(zhuǎn)由3#油機(jī)供電(如果3#油機(jī)容量不夠,轉(zhuǎn)換之前可以減少部分非重要負(fù)載,避免油機(jī)過(guò)載而停機(jī))。
3 UPS供電方式的選擇
UPS供電方式一般分為:單機(jī)供電方式;主從熱備份/冷備份供電方式;主從(串聯(lián))冗余供電方式;并聯(lián)冗余供電方式等。
以上方案都比較成熟,可以根據(jù)機(jī)房的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。
但是,為了便于維護(hù)和應(yīng)急供電最好外加一個(gè)維修旁路。
4 UPS用蓄電池組的維護(hù)
密封免維護(hù)蓄電池是相對(duì)于開放式加電解液蓄電池而言。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，免維護(hù)蓄電池并不等于無(wú)需管理，由于免維護(hù)蓄電池名稱的誤導(dǎo)，忽視了蓄電池必要的管理與維護(hù)，而引發(fā)UPS輸出負(fù)載的中斷，將會(huì)帶來(lái)不可估量的經(jīng)濟(jì)損失和政治影響。
實(shí)踐證明,隨著UPS技術(shù)的不斷發(fā)展,UPS本身的故障率在下降,而由蓄電池所引發(fā)的故障率占60%以上。顯而易見,正確地使用和維護(hù)好蓄電池是降低UPS總故障率的關(guān)鍵因素之一。
蓄電池組的維護(hù)工作要定期進(jìn)行,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理“落后”蓄電池,使蓄電池組保持應(yīng)有的電能,停電時(shí)才能保證UPS的不間斷供電。蓄電池的維護(hù)項(xiàng)目如下:
4.1 投入使用前要做的項(xiàng)目
(1)安裝前測(cè)量電壓和內(nèi)阻;
(2)密封免維護(hù)鉛酸蓄電池在初次使用前不需要進(jìn)行初充電但是應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充充電,最好充滿24h;
(3)帶交流假負(fù)載做一次容量實(shí)驗(yàn);
(4)放電期間測(cè)量電池過(guò)橋壓降和線路壓降。
4.2 UPS 用蓄電池的日常維護(hù)
(1)日巡視
①每日記錄蓄電池組的浮充電壓和后備時(shí)間;
②巡視電池室情況;
③每次放電后認(rèn)真巡視蓄電池的外觀。
(2)月維護(hù)
①每月進(jìn)行一次蓄電池組的清潔;
②每月測(cè)量并記錄單只電池的端電壓和環(huán)境溫度。
(3)季度維護(hù)
①每季度進(jìn)行一次均衡充電(UPS具備均衡充電功能的);
②測(cè)量每只電池的內(nèi)阻。
(4)年維護(hù)
①檢查引線及端子的接觸情況,測(cè)量饋線、母線、電纜、電池過(guò)橋及軟連接的壓降;
②校正儀表顯示;
③容量試驗(yàn),更換落后電池。
5 UPS的維護(hù)
UPS要進(jìn)行日巡視、月檢、半年檢、年檢等工作。以下簡(jiǎn)單介紹月檢和年檢。
5.1 UPS設(shè)備月檢的維護(hù)內(nèi)容
(1)觀察UPS內(nèi)部可目測(cè)的元器件的物理外觀;
(2)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的實(shí)際情況來(lái)安排散熱風(fēng)口、風(fēng)扇及濾網(wǎng)的清潔;
(3)檢查記錄UPS的輸入輸出電壓、電流及負(fù)載百分比;
(4)檢查告警指示及顯示功能;
(5)匯總分析設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)。
5.2 UPS設(shè)備年檢的維護(hù)內(nèi)容
(1)設(shè)備清潔(將UPS脫離供電系統(tǒng))
①整流器、逆變器、靜態(tài)開關(guān)等控制板分離清潔;
②清潔所有連線及接口;
③清潔風(fēng)扇;
④清潔變壓器、電容及柜體;
⑤清潔蓄電池組;
⑥清潔輸入、輸出配電系統(tǒng)。
(2)關(guān)鍵值校正
①充電電流校正
充電電流校正是為了防止蓄電池過(guò)充電或欠充電,以免造成蓄電池因過(guò)充電而損壞或充電不足使放電時(shí)間不足而引起負(fù)載中斷。
對(duì)更換了不同容量的蓄電池組更有必要調(diào)整此值。
②蓄電池組浮充電壓校正
UPS長(zhǎng)期運(yùn)行此值可能發(fā)生變化,此電壓高低都將影響蓄電池的放電容量及使用壽命。
③逆變器同步窗口校正
此值對(duì)于并機(jī)系統(tǒng)很重要,對(duì)于主、從機(jī)的系統(tǒng)尤為重要,如果此范圍變寬,UPS轉(zhuǎn)換問題不大,UPS所帶負(fù)載會(huì)因頻率越限而停機(jī);如果范圍變窄,UPS可能經(jīng)常工作在內(nèi)部振蕩器;如果設(shè)備故障或需要轉(zhuǎn)換時(shí)輸出無(wú)法達(dá)到不間斷轉(zhuǎn)換,一般中斷0.8s,負(fù)載將斷電時(shí)間更長(zhǎng)。
④整流器邏輯電源板校正
校正各邏輯板的供電電壓值，避免損壞電路板。
⑤逆變器輸出電壓調(diào)整
調(diào)整輸出電壓在允許范圍內(nèi),以保證負(fù)載供電電壓質(zhì)量。
⑥顯示參數(shù)校正
調(diào)整儀表顯示值與實(shí)測(cè)值一致，避免造成誤判斷。
⑦輸入電壓范圍校正
調(diào)整輸入電壓范圍，保證在市電變化范圍內(nèi)工作。
(3)檢測(cè)
①檢測(cè)濾波器;
②交流濾波電容測(cè)試;
③直流濾波電容測(cè)試;
④電感與變壓器(絕緣性);
⑤測(cè)量散熱用風(fēng)機(jī)的風(fēng)速、風(fēng)溫、軸承噪聲;
⑥測(cè)試零線電流;
⑦測(cè)整機(jī)效率。
5.3 修復(fù)后,在UPS的檢查測(cè)試中若發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)處理,填寫機(jī)歷
如果應(yīng)用好和維護(hù)好UPS,配備和操作好兩個(gè)系統(tǒng)(正常供電系統(tǒng)和應(yīng)急供電系統(tǒng)),就能保證電源供電“零”中斷。
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