UPS施耐德PW1000培训

PW的基础：具有 20-30-40-50-60-80-100-120-160-200kVA 十种商业功率等级；40-60-120-200 四种技术等级；采用自由频率 PWM脉宽调制逆变器大屏幕中文显示先进的电池管理功能输出功率因素 0.8 各功能模块采用独立 CPU控制尺寸： 40/60KVA－ 715*1400（ 1900） *825 120KVA － 1015*1900*825 200KVA － 1215*1900*825 后备时间： 8min－ 8H UPS 基础知识国家电网质量标 ①电压允许偏差 10kv 为－ 7％，＋ 7％ 220v 为＋7％，－ 7％ THDU＜ 5% ②电网的干扰 间断 停电 电压跌落 过电压 欠电压 电压尖峰 电压不平衡 频率波动 高频瞬态谐波失真 电磁兼容性UPS 含义 是 Uninterruptible Power Supply 的缩写满足敏感型负载供电需求的电力装置位于电力系统和敏感负载之间。UPS 的种类 ①有后备式 ②交互式 ③双转换式双转换 UPS 的优点：完全再生输出电力，无论是来自市电还是来自电池 完全将负载与上线的配电系统及其骚扰相隔离 非常宽的输入电压范围 具有精确调节的输出电压 输入和输出的频率是互相独立风扇 V5 ， 6 无检测（取电来自逆风扇 V7， （取电来自逆变静态开关， 输出上口有电，风扇转动 ）风扇 V1 无检测（取电来自逆变）逆变输出变压器风扇 V1 无检测 （取电来自逆变）电池电路平滑电抗器整流器输入电抗的， 从而确保了输出频率在严格的容限范围内 在稳态和瞬态情况下具有优越的性能 无间断切换到旁路和电池供电 手动旁路便于维护。UPS 结构 ⑴ 整流器 ①可控硅三相全控整流器 PW用 。②PFC整流器 GALAXY5000 用。 PFC power factor conrrection功率因数校正 ⑵ 逆变器 ①逆变器－带输出变压器由 IGBT逆变功率电路和相应的控制电路组成。 它将整流－充电器输入的直流电变换为正弦交流电供给负载。 ②逆变器－不带输出变压器由 IGBT逆变功率电路和相应的控制电路组成。 它将整流－充电器输入的直流电变换为正弦交流电供给负载。 ⑶ 静态开关 由反并联的可控硅功率电路和相应的控制电路组成。 它实现负载在逆变器与旁路交流电源之间的不间断切换。 ⑷ 电池电路 由可充电的电池组组成。 将直流能量贮存在电池组中，当主交流电源停电或超限时，向逆变器电路释放能量，以对负载进行后备式的供电。 ⑸ 各种隔离保护装置 Q1：整流器输入开关 QF1：电池电路保护开关 Q4S：电源 2或静态旁路输入开关 Q5N：逆变器输出开关 Q3BP：手动维修旁路开关。UPS技术指标⑴ 主交流输入_主输入电压 U1： 380V± 15% _主输入频率 F1： 50Hz ± 10% ? 输入范围越宽，对市电的要求越低，电池放电的机会越少，受市电影响也越小。_输入功率因数 PF： 0.8(SCR-6p) 或0.9(SCR-12p) ， 0.95(SCR+IGBT)，0.99(PFC+IGBT) _输入电流谐波总失真度 THDI：>30%(SCR)， 20% 到 30% (SCR + IGBT)， <10%(SCR-12p)， <5% (PFC+IGBT) ? THDI越大，对电网注入的谐波含量越大，特别是使用发电机时应注意。⑵旁路交流输入_旁路输入电压 U2： 380V ± 10% _旁路输入频率 F2： 50Hz ± 10% ? 输入范围越宽，要求负载的输入范围也越宽_短路电流 ISC2： xxKA ? 表示静态旁路的短路承受能力，对下线的保护装置很重要注： 建议主电源与旁路电源采用分离供电方式， 因为这样能提高系统的整体可靠性；但如果主低压开关柜中没有两个分离的回路时，主交流输入和旁路交流输入也可以由同一主电源提供 (分为二根电缆 ) 。⑶ UPS交流输出_稳态输出电压： 380V+0.5% 到 +3% ? 输出电压越精确 , 对计算机的供电越稳定，但IEC标准仅要求小于 5%,计算机即可接受_同步跟踪速率： 0.5Hz/ 秒到 2Hz/秒? 同步速率越快，输出电压的波动也越大，有利于热备份联结；同步速率越慢，对输出电压的波动也越小，有利于直接并联_动态响应： +5%，恢复时间 10到 20毫秒? 动态电压越小，表示动态调整能力越强，适应负载变化的能力越强；响应时间越短，表示恢复速度越快，适应非线性负载的能力越强_输出功率因数： 0.8 滞后， (IEC标准 ) _输出电压总谐波失真度 THDU： 2% 到 5%（线性负载或非线性负载）_三相输出电压不平衡度——在 100%不平衡负载电流下的最大不平衡电压：? 30%不平衡度时小于 +1%， 100%不平衡度时小于 +5% _输出电流峰值因数：大于等于 3： 1? 峰值因数高，则承受非线性负载的能力强_逆变器过载能力： 125%－ 10分钟；150%－ 1分钟? 逆变器同时应具有限流能力_旁路过载能力： 10倍额定电流承受 20毫秒_旁路与逆变器的切换时间：小于等于 5毫秒_并机负载电流不平衡度：小于等于 5％⑷ UPS损耗_空载损耗? 小于等于额定容量的 3% _满载损耗? 反应一次性投资的效益，例如损耗小则意味着导线的截面减小，开关的容量减小，环境空调的容量减小。⑸ UPS主机效率_50%负载时的效率_100%负载时的效率? 10KVA以上应大于等于 90%；反应长期运行的经济效益，特别是轻载或并联运行时很有意义电池电池的种类 ： 密封铅酸电池 开口铅酸电池 镍镉电池 锂电池等UPS中多数用密封铅酸电池有部分客户用开口铅酸电池铅酸电池的工作原理 ：以二氧化铅作正极、活性铅作负极、稀硫酸作电解液。由电池壳、正负极板、电解液、隔板等部分组成。蓄电池正负极板上的活性物质二氧化铅（ PbO2） 和海绵状铅（ Pb）与电解液中的硫酸（ H2SO4）接触发生电化反应由于正负极板与电解液之间都有电位差， 因此正负极板之间也有电位差， 该电位差就是蓄电池的电动势，约为 2.04V。每个电池单体具有 2V电动势。使用时，可以串联电池单体来获得所需较高电压， 也可以并联电池来获得所需要较大容量。在蓄电池实际使用过程中，总有少量的气体不能被再化合，为防止电池内部压力过大， 在电池盖上安装单向阀， 排除电池内部多余的气体，这就是所谓的阀控。阀控式密封铅酸蓄电池的特点：低维护，可在办公环境下使用。电池的名词术语● 容量：通常用安时（ Ah）表示，即放电电流的安培数乘以放电时间的乘积。● 标称容量：有较为严格的规定：即在 25℃的环境下，采用 10小时率的电流进行放电，至终止电压为 1.80V时放出的容量，用 C10表示。● 实际容量：在当时的环境下，放出的容量值。环境温度、放电电流均为实际值，没有经过任何修正。● 容量试验：蓄电池组按规定的恒定电流进行充电，将蓄电池充满容量后，按规定的恒定电流进行放电，当其中一个蓄电池放至终止电压时为止。按以下公式进行容量计算： C=I× t（ C是电池组容量， Ah； I 是恒定放电电流 A； t 是放电时间 h）● 容量保持率：电池达到完全充电之后，静置数十天，由保存前后容量计算出的百分数。我国规定电池静置 90天，不低于 80%。● 初充电：新的蓄电池在交付使用前，为完全达到荷电状态所进行的第一次充电， 称为初充电。 初充电通常采用定电流、 定电压两阶段充电方式，当充电电流为 1-2mA/AH 、 2-3h稳定不变时，则认为充电终了。初充电的工作程序应参照制造厂家说明书来进行。● 浮充电：在充电装置的直流输出端始终并接着蓄电池和负载，以恒压充电方式工作。 正常运行时， 充电装置在承担经常性负荷的同时向蓄电池补充充电， 以补偿电池的自放电， 使蓄电池组以满容量的状态处于备用。单体阀控电池的浮充电压 2.2-2.3V, 通常取 2.25V. 浮充电流为80mA/100Ah。● 均衡充电：为补偿蓄电池在使用过程中产生的电压不均衡现象，使其恢复到规定范围内而进行的充电，称为均衡充电。阀控电池的均充电压为2.35-2.47V ，均衡充电电流为 0.1C10（ C10的意义是电池组以 10小时率电流放电，放电终压为 1.8V时，电池所能放出的容量；电池的容量＝放电时间×放电电流）。● 恒流限压充电：先以恒流方式进行充电， 当蓄电池端电压上升到限压值时， 充电装置自动转换为恒压充电， 直到充电完毕。 阀控密封铅酸电池通常都采用这种充电方式。● 蓄电池在 恒流放电：放电过程中， 放电电流值始终保持恒定不变， 直到输出电压为规定的终止电压为止。● 恒功率放电：在放电过程中， 电池放电功率始终保持不变， 直到输出电压为规定的终止电压为止。● 最大放电电流：在电池外观无明显变形、 导电部件不熔断的条件下， 电池所能容忍的最大放电电流。 GB19638规定：以 30I c10A放电 3分钟，极柱不熔断、外观无异常。电池的使用、维护和配置方法电池安装人员必须是熟悉电池的专业人员并采取了安全防护以及使用绝缘的安装工具。● 电池应安装在通风、散热、无酸、碱或其它腐蚀性气体的空间中，严禁安装在完全密封的环境中。● 电池搬运过程注意电池脱落砸伤。● 电池连接过程要先连接短线再连长线，如果是电池柜然后连接层间线然后连接开关至 UPS和开关至电池总正和总负。 连接电池组要预留断点，多组电池并联每组要分别都留有断点。用万用表检查完各组电池总正和总负连接是否正确，检查断点之间是否有压差，如果有压查证明电池组串连极性错误查找以后再连接。检查电池开关上下游极性是否一致，电压值是否正确。全部检查完毕电池才可以投入运行。● 电池在巡检和保养过程中的检查。 外观检查 电池的清洁度和正确的电池间的间隔至为重要。电池盖上累积的污物尘埃和水分绝缘手套 安全帽 绝缘鞋 护目镜绝缘处理的工具 绝缘的工具 用来做工具绝缘处理的胶布用来做工具绝缘处理的热缩管能形成导电体因而产生短路和接地故障。当清洁电池时，电池应置于开路位置。用软布蘸小苏打水溶液清洁电池。不要用玻璃清洁剂或不明清洁剂和溶液清洁电池。某些石油基的清洁剂会损害电池塑料 外壳， 导致老化和龟裂检查电池外壳是否有开裂或穿透，电池外壳的开裂会使电解液从电池内漏出导致接地短路。检查电池盖上是否有孔隙，电池盖上的孔隙虽然不会导致电解液渗漏，但孔隙会导致电解液的干涸，并引起该单元电阻增大产生热量检查电池外壳是否有膨胀变形。这通常是由于电池过热或热失控引起的电解液干涸或极板失效造成的。检查电池短柱是否有弯曲和损坏的端柱会产生高的连接电阻。端柱损坏的电池必须更换以上情况一旦发现，就立即更换。检查端柱上的保护油脂是否熔化并流淌到电池盖上，如果有就说明连接处发热，并很可能是由于连接松动或高的连接电阻导致。电池内阻的测量 电池内阻测量目前我们公司用的电池内阻测试仪有两种： 一种是可以在线测量的。 一种是不可以在线测量的，这种测试仪测量的时候一定要断开电池开关否则测试仪会被烧坏。将测量后的内阻值与电池厂家提供的电池标准内阻进行比较来判断电池的好坏。● 电池的放电测试： UPS带上客户指定的负载进行测试。 这个测试检查了电池给负载提供能量的能力。● 放电时间至少要 4mn，或者是到电池的低电压关机值。● 电池在放电前至少要充电 18个小时，且所带负载应不超过 UPS的额定容量。● 放电过程中应按一定顺序每个 5分钟或 10分钟测量并记录一次各电池的放电电压，以从中挑出电压落后的电池。● 对于多组电池并联的情况，还需测量每组电池的放电电流。正常情况应是每组电池的放电电流基本一致。● 当需要做电池容量测试时， 电池的后备时间可按下述近似估算：● 带 3/4Pn时，电池的后备时间× 1.6 。● 带 1/2Pn时，电池的后备时间× 2.5 。● 带 1/3Pn时，电池的后备时间× 3。●● GALAXY PW/3K/5K/7K UPS在设有“ 3T＋ 2h”保护时，其放电时间最多限制在 3倍的额定后备时间。但无论是否设有“ 3T＋ 2h”保护，在放电时间达到 2倍额定后备时间后， UPS 都会报警。● 放电后再给电池充电时，测量电池充电电流应不超过 0.1C10 电池常见问题故分析电池露液● 现象：● 极柱四周有白色晶体；● 极柱铜芯、连接条与端子接触部位发绿，周围出现电解液；● 电池槽盖间，电池阀体有电解液渗出。● 原因：● 机械损伤：外力造成壳体密封部位裂纹；● 制造原因：注液量过多，密封不严；● 使用原因：蓄电池寿命终止后继续使用，极柱腐蚀穿透，密封材料老化，环境温度过高，电池散热不良等。● 整组电池鼓胀● 现象：? 整组电池都发生鼓胀现象● 原因：? 充电过程发生热失控， 具体过程如下图所示：● 个别电池电压低● 现象：正常浮充状态下电池单体电压小于 2.1V ● 原因：? 电池内部存在短路的可能；? 整组电池中各电池间内阻差别较大。● 个别电池电压高● 现象：电池单体电压大于 2.5V ● 原因：? 电池内部存在断路（开路）的可能，因素可能是：电池内部连接存在虚焊，负极板极耳，汇流排硫酸盐化；? 整组电池中各电池间内阻差别较大。● 现象：电池容量下降过快，使用寿命比预期短。● 原因：● 电池制造质量问题；● 电池超过使用寿命期仍在使用；● 电池内部失水严重；● 电池极板硫酸盐化。当电池出现以上几类故障时， 应及时用新电池予以更换， 并分析产生故障的原因，采取相应措施进行预防和控制。我按照正常的操作步骤停机：1、 首先确认暂时不维护那一台 UPS状态是否正常。2、 正常后，按下待维护的 UPS的“逆变器停机”键 3 秒，逆变器停止运行。3、 将待维护的 UPS的电池开关 QF1置于断开位置， 挂 “禁止合闸” 牌。4、 将待维护的 UPS的输出开关 Q5N置于断开位置， 挂 “禁止合闸” 牌，同时注意另一台 UPS盘面是否有不正常现象。5、 将待维护的 UPS的旁路开关 Q4S置于断开位置，挂“禁止合闸”牌。6、 将待维护的 UPS的整流器输入电源开关 Q1置于断开位置。7、 确认待维护的 UPS的开关 Q3BP置于断开位置，挂“禁止合闸”牌。8、 将待维护的 UPS的供电开关 （应急配电盘上） 置于断开位置， 挂“禁止合闸”牌。原理示意图如下：我按照维护手册进行正常的维护保养， 没有发现问题， 我便将其投入系统中：1、闭合 Q4S旁路开关，等待自检结束。2、将 400V 应急配电盘上的电源开关解锁并置于闭合位置，用万用表检查三相电压在规定范围内 380V－ 10%到 415V＋ 15％。3、闭合 Q1 整流器开关， 等到控制面板上 “整流器” 指示灯变为绿色，此时整流充电器启动4、闭合电池开关 QF1，此时可通过显示屏查看电池状态。5、确认维修旁路开关 Q3BP 处于断开 OFF 位置。 闭合 Q5N 输出开关。6、按下控制面板上的“逆变器启动”键，绿色“静态旁路”灯熄灭，绿色“逆变器”灯在在线方式时亮，或在节能方式时闪烁。5. 电池使用时注意事项有哪些？① 工作温度范围建议设在 21℃～ 27℃之间，标准值为 25℃；② 不同品牌、不同容量、不同新旧的电池严禁混合使用；③ 电池与电池之间至少保持 12mm的间距，注意电池系统的排气和通风；④ 保持电池表面的清洁；⑤ 尽量避免 UPS带载过轻引起电池的深度放电；⑥ 电池长期处在充电状态下，建议每隔一个月，让 UPS电源处于逆变器工作状态至少 2～ 3 分钟，以便激活电池；⑦ 如电池已放置一段时间， 在使用之前应检测电池， 确保电池能正常工作；⑧ 在电池工作期间，每隔一个月，测量电池系统的浮充电压及每节电池的浮充电压，并记录数据，便于以后汇总、分析。