南京UPS電源租賃

UPS（Uninterruptible Power System ），即不間斷電源，是一種含有儲能裝置，以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。主要用于給單臺計算機、計算機網絡系統或其它電力電子設備提供不間斷的電力供應。當市電輸入正常時，UPS 將市電穩壓后供應給負載使用，此時的UPS就是一臺交流市電穩壓器，同時它還向機內電池充電；當市電中斷（事故停電）時， UPS 立即將機內電池的電能，通過逆變轉換的方法向負載繼續供應220V交流電，使負載維持正常工作并保護負載軟、硬件不受損壞。UPS 設備通常對電壓過大和電壓太低都提供保護。

基本信息

描述

UPS是針對中國電網環境和網絡監控和網絡系統、醫療系統等對電源的可靠性要求，克服中、大型計算機網絡系統集中供電所造成的供電電網環境日益惡劣的問題，以全新的數字技術研制出的第三代工頻純在線式智能型UPS。直流電源，是維持電路中形成穩恒電流的裝置。[2]如干電池、蓄電池、直流發電機等。UPS和直流電源是企業重要的供電保障設備，傳統的維護管理包括：①日常巡檢外觀，定期更換電池、濾波電容、風機等易損件，大修時做電池活化等;②改造或采用換代設備，使用高級工具測試電池性能。這種管理方式企業投入成本高，維護人員工作量大，不易實時掌握設備運行狀態和關鍵數據，設備事故預防能力低。實施在線維護管理可避免傳統方式的不足之處，獲得良好效益。UPS的中文意思為“不間斷電源”，是英語“Uninterruptible Power Supply”的縮寫，它可以保障計算機系統在停電之后繼續工作一段時間以使用戶能夠緊急存盤，使用戶不致因停電而影響工作或丟失數據。

系統組成

1、總控站（后臺）

由監控站、工程維護站、系統接口等構成，運用管理分析軟件處理接收的數據并通過Web發布。工程維護人員登錄服務器可查看全廠所有在線設備的運行狀態以及完善的歷史、實時數據分析統計。

2、現場設備控制站（ES）

根據現場設備需要，可選擇監控功能儀或設備運行狀態信息采集儀（EII）。EII通過RS-232/485端口與電能表、電池采集模塊、直流屏、UPS等智能設備通信，將監測數據轉換為符合通信協議的數據包，接入局域網，傳送至主控室服務器。獨立完整的ES包括以下部分。

2.1、系統主機。由下行串口通道、數據處理器、顯示器、上行串口通道組成。下行串口通道通過RS-485總線訪問電池電壓采集模塊，采集數據，管理電壓采集模塊，數據處理器完成數據解壓、數據計算、存儲管理，將處理后的數據一部分送往顯示器，另一部分由上行串口通道發送至協議處理器，或傳給上一層管理系統。

2.2、數據采集模塊組。可根據用戶需要確定采集數據要求及配置相應采集儀器，一般由電池電壓采集模塊、電流、溫度、功率等組成，模塊間隔離良好、絕緣性強，可靠性、安全性高。數據采集可分組，每個模塊可對一定數量電池進行電壓采集，可配備電流、溫度傳感器，模塊間與系統主機一般采用RS-485連接。

2.3、協議處理器。具有協議處理程序的接口板，處理各種通信協議。可實現：①將主機發送的電池電壓、電流、溫度等信息按約定協議編碼、打包、發送至遠程服務器;②將遠程服務器發出的遙控、遙調指令經過解碼發給主機，實時控制。

2.4、放電模塊。可快速測出電池直流內阻，瞬間測試電池性能，大功率放電模塊可提供瞬間大電流沖擊負荷。

2.5、遠程服務器。實現局域網內計算機數據通信，通過局域崗遠程訪問現場的蓄電池監測系統，接收、分析數據，通過Web服務器發布數據。

3、通信網絡

聯網現場設備各分站（采集監控站），采用光纖作為數據通信主干線，組成全廠UPS和直流電源在線監控的局域網。

UPS電源系統由五部分組成：主路、旁路、電池等電源輸入電路，進行AC/DC變換的整流器（REC），進行DC/AC變換的逆變器（INV），逆變和旁路輸出切換電路以及蓄能電池。其系統的穩壓功能通常是由整流器完成的，整流器件采用可控硅或高頻開關整流器，本身具有可根據外電的變化控制輸出幅度的功能，從而當外電發生變化時（該變化應滿足系統要求），輸出幅度基本不變的整流電壓。凈化功能由儲能電池來完成，由于整流器對瞬時脈沖干擾不能消除，整流后的電壓仍存在干擾脈沖。儲能電池除可存儲直流直能的功能外，對整流器來說就像接了一只大容量電容器，其等效電容量的大小，與儲能電池容量大小成正比。由于電容兩端的電壓是不能突變的，即利用了電容器對脈沖的平滑特性消除了脈沖干擾，起到了凈化功能，也稱對干擾的屏蔽。頻率的穩定則由變換器來完成，頻率穩定度取決于變換器的振蕩頻率的穩定程度。為方便UPS電源系統的日常操作與維護，設計了系統工作開關，主機自檢故障后的自動旁路開關，檢修旁路開關等開關控制。

行業發展前景

2013年9月，在高端UPS市場取得巨大成功的國際品牌艾默生，經久投入研發成功的GXE小機產品重磅推出上市，搶灘小功率市場。一場改變UPS市場競爭格局的硝煙之戰即將在2013年下半年打響。前瞻產業研究院發布的《2013-2017年中國不間斷電源（UPS）行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》分析認為，2013年，UPS市場注定是不平凡的一年，國內國際廠商原有的既定格局有可能在這一年被打破。

前瞻產業研究院發布的《中國不間斷電源(UPS)行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告前瞻》分析認為，2013年，UPS市場注定是不平凡的一年，國內國際廠商原有的既定格局有可能在這一年被打破。從產品本身來說，低功率市場的產品同質化日趨嚴重，一些國內廠商將研發重點轉向大功率UPS，以實現差異化競爭。從市場需求來說，由單一UPS向整體解決方案轉型已迫在眉睫，既不再單純依靠UPS，而是為客戶提供包括制冷、機柜、布線、PDU、軟件管理等一體化的解決方案。

從目前國內市場上銷售的品牌和廠家來看，銷售排名前列的UPS制造商主要有國際品牌施耐德、艾默生、山特、伊頓，大陸本土品牌科華恒盛、冠軍、科士達以及臺商品牌中達電通。而銷售前三名分別是伊頓、施耐德和艾默生，這三家的市場份額超過60%，市場集中度高。雖然本土UPS廠家科華恒盛、科士達等不斷采取調整產品結構等策略，并且華為于2012年進入UPS行業，但是三大國際品牌在中國市場上的份額短期內很難打破。

基本參數

UPS不間斷電源的基本參數:

(1)負載

負載可分三類，10kV·A以下為小負載，10～60kV·A為中負載，60kV·A以上為大負載；

(2)輸出電壓的諧波含量(失真)

諧波電壓對電路中的參考電壓及低電壓工作的邏輯電路會造成噪聲；

(3)階躍負載

當一部分負載接通或斷開時，都會使負載產生階躍變化。由于UPS不能瞬時更正這種突然變化的電流，輸出電壓就會產生相應的變化。小負載由于只接很少的設備，有時會出現100%的階躍負載。中等負載出現的階躍不超過50%。而大負載只有在不正常的運行狀態下才可能出現超過25%的階躍負載。一般的逆變器設計都能滿足小于25%的階躍負載；

(4)非線性負載

指電感性負載或電容性負載。在計算機系統中，非線性負載主要是主機、打印機(特別是激光打印機)和顯示終端等；線性負載主要是磁盤和磁帶設備。一般小負載是非線性負載；中負載是線性與非線性負載相近或其中一種稍大；而大負載一般是線性負載，因為大負載由多臺設備構成，運行中此起彼伏，宏觀看起來總負載比較穩定；

(5)效率

對于一個大系統來說，效率必須足夠高。比如一個125kV·A的UPS，若只有85%的效率，那么每年多消耗的費用相當于初始投資的30%；

(6)體積

中小型UPS要求體積要盡可能小；

(7)噪聲

UPS不間斷電源的噪聲水平不應超過它所在環境要求的噪聲水平。

電源工作過程

當市電正常380Vac時，直流主回路有直流電壓，供給DC-AC交流逆變器，輸出穩定的220V或380Vac交流電壓，同時市電經整流后對電池充電。當任何時候市電欠壓或突然掉電，則由電池組通過隔離二極管開關向直流回路饋送電能。從電網供電到電池供電沒有切換時間。當電池能量即將耗盡時，不間斷電源發出聲光報警，并在電池放電下限點停止逆變器工作，長鳴告警。不間斷電源還有過載保護功能，當發生超載（150%負載）時，跳到旁路狀態，并在負載正常時自動返回。當發生嚴重超載（超過200%額定負載）時，不間斷電源立即停止逆變器輸出并跳到旁路狀態，此時前面輸入空氣開關也可能跳閘。消除故障后，只要合上開關，重新開機即開始恢復工作。

常用詞匯

（1）安時數(AH)

反映電池容量大小的指標之一，其定義是按規定的電流進行放電的時間。相同電壓的電池，安時數大的容量大;相同安時數的電池，電壓高的容量大。通常以電壓和安時數共同表示電池的容量，如12V/7AH、12V24AH、12V/65AH、12V/100AH。

（2）避雷器

用來吸收雷擊波的器件，工作原理是，雷擊產生瞬間高電壓進入電路，引起避雷器導通吸收雷擊電流，將電路電壓箝位在安全范圍之內。可做為避雷器件的元件有多種，如壓敏電阻、放電管等。 注：雷擊電壓是大氣與大地之間的高壓放電，因此，避雷器要有良好的接地才能起作用。

（3）保險絲

一種過熱熔斷型的小型器件，超載或負載短路時引起電流過大會燒斷保險絲，保護電子設備不受過電流的傷害，也可避免電子設備因內部故障所引起的嚴重傷害。因此，每個保險絲上皆有額定規格，當電流超過額定規格時保險絲將會熔斷。

注：如使用的不是原廠所規定的同規格保險絲有可能造成機器故障，或是引起線路起火，危害自身的安全。最好是使用原廠所規定的同規格保險絲，既可保護設備也可保護確保人身安全。

（4）變壓器

利用電磁感應原理，由鐵芯和線圈構成，可分為一次側線圈與二次側線圈兩個部分，一次側輸入電壓，二次側就有感應電壓輸出，從而進行電能傳遞。二次側可提供多種電壓輸出，有升壓，降壓功能，因此變壓器在電路中可以滿足多種不同電壓的電力需求。

（5）穩壓精度

指輸出端電壓的相對變化量，為一百分數，越小越好。當輸入電壓或負載發生變化時，UPS的輸出電壓也會升高或降低，變化越小說明穩壓精度越高。

（6）不間斷電源

UPS[Uninterruptible Power System (or Supply)]：是由電池組、逆變器和其他電路組成，能在電網停電時提供交流電力的電源設備。

使用技巧

不間斷電源-如何延長UPS的供電時間？

延長不間斷電源系統的供電時間有兩種方法：

1．外接大容量電池組：可根據所需供電時間外接相應容量的電池組，但須注意此種方法會造成電池組充電時間的相對增加，另外也會增加占地面積與維護成本，故需認真評估。

2．選購容量較大的不間斷電源系統：此方法不僅可減少維護成本，若遇到負載設備擴充，較大容量的不斷電系統仍可立即運作。

UPS電源系統開、關機

第一次開機

(1）按以下順序合閘：儲能電池開關→自動旁路開關→輸出開關依次置于“ON"。

(2）按UPS啟動面板“開”鍵，UPS電源系統將徐徐啟動，“逆變”指示燈亮，延時1分鐘后，“旁路”燈熄滅，UPS轉為逆變供電，完成開機。

經空載運行約10分鐘后，按照負載功率由小到大的開機順序啟動負載。

日常開機

只需按UPS面板“開”鍵，約20分鐘后，即可開啟電腦或其它儀器使用。通常等UPS啟動進入穩定工作后，方可打開負載設備電源開關（注：手動維護開關在UPS正常運行時，呈“OFF"狀態）。

關機

先將電腦或其它儀器關閉，讓UPS空載運行10分鐘，待機內熱量排出后，再按面板“關”鍵。

蓄電池使用與維護

一、保持適宜的環境溫度。影響蓄電池壽命的重要因素是環境溫度，一般電池生產廠家要求的最佳環境溫度是在20－25℃之間。雖然溫度的升高對電池放電能力有所提高，但付出的代價卻是電池的壽命大大縮短。據試驗測定，環境溫度一旦超過25℃，每升高10℃，電池的壽命就要縮短一半。目前UPS所用的蓄電池一般都是免維護的密封鉛酸蓄電池，設計壽命普遍是3年，這在電池生產廠家要求的環境下才能達到。達不到規定的環境要求，其壽命的長短就有很大的差異。另外，環境溫度的提高，會導致電池內部化學活性增強，從而產生大量的熱能，又會反過來促使周圍環境溫度升高，這種惡性循環，會加速縮短電池的壽命。

二、定期充電放電。UPS電源中的浮充電壓和放電電壓，在出廠時均已調試到額定值，而放電電流的大小是隨著負載的增大而增加的，使用中應合理調節負載，比如控制微機等電子設備的使用臺數。一般情況下，負載不宜超過UPS額定負載的60%。在這個范圍內，電池的放電電流就不會出現過度放電。

UPS因長期與市電相連，在供電質量高、很少發生市電停電的使用環境中，蓄電池會長期處于浮充電狀態，日久就會導致電池化學能與電能相互轉化的活性降低，加速老化而縮短使用壽命。因此，一般每隔2－3個月應完全放電一次，放電時間可根據蓄電池的容量和負載大小確定。一次全負荷放電完畢后，按規定再充電8小時以上。

三、利用通訊功能。目前，絕大多數大、中型UPS都具備與微機通訊和程序控制等可操作性能。在微機上安裝相應的軟件，通過串/并口連接UPS，運行該程序，就可以利用微機與UPS進行通訊。一般具有信息查詢、參數設置、定時設定、自動關機和報警等功能。通過信息查詢，可以獲取市電輸入電壓、UPS輸出電壓、負載利用率、電池容量利用率、機內溫度和市電頻率等信息；通過參數設置，可以設定UPS基本特性、電池可維持時間和電池用完告警等。通過這些智能化的操作，大大方便了UPS電源及其蓄電池的使用管理。

四、及時更換廢/壞電池。目前大中型UPS電源配備的蓄電池數量，從3只到80只不等，甚至更多。這些單個的電池通過電路連接構成電池組，以滿足UPS直流供電的需要。在UPS連續不斷的運行使用中，因性能和質量上的差別，個別電池性能下降、儲電容量達不到要求而損壞是難免的。當電池組中某個/些電池出現損壞時，維護人員應當對每只電池進行檢查測試，排除損壞的電池。更換新的電池時，應該力求購買同廠家同型號的電池，禁止防酸電池和密封電池、不同規格的電池混合使用。

日常維護

在使用不間斷電源系統的過程中，人們往往片面地認為蓄電池是免維護的而不加重視。然而有資料顯示，因蓄電池故障而引起UPS主機故障或工作不正常的比例大約為1/3。由此可見，加強對66UPS電池的正確使用與維護，對延長蓄電池的使用壽命，降低UPS系統故障率，有著越來越重要的意義。除了選配正規品牌蓄電池以外，應從以下幾個方面入手正確地使用與維護蓄電池：

(1)UPS電源在正常使用情況下，主機的維護工作很少，主要是防塵和定期除塵。特別是氣候干燥的地區，空氣中的灰粒較多，機內的風機會將灰塵帶入機內沉積、當遇空氣潮濕時會引起主機控制紊亂造成主機工作失常，并發生不準確告警，大量灰塵也會造成器件散熱不好。一般每季度應徹底清潔一次。其次就是在除塵時，檢查各連接件和插接件有無松動和接觸不牢的情況。　

(2）雖說儲能電池組目前都采用了免維護電池，但這只是免除了以往的測比、配比、定時添加蒸餾水的工作。但外因工作狀態對電池的影響并沒有改變，不正常工作狀態對電池造成的影響沒有變，這部分的維護檢修工作仍是非常重要的，UPS電源系統的大量維修檢修工作主要在電池部分。

a.儲能電池的工作全部是在浮充狀態，在這種情況下至少應每年進行一次放電。放電前