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时高电源（湖南）有限公司

UPS电源的发展史
初期的不间断电源装置是旋转型的,它是采用柴油发电机(以下简称“油机”)一电动机一发电机组来实现电能的。变换在正常情况下，市电供给电动机，电动机去带动发电机，把发电机发出的电供给负载。电源系统中的飞轮惯性很大，它是一个储能装置，当市电发生断电时，电动机就停止运行，这时靠飞轮的惯性使发电机继续发电，同时立即起动油机供电，从而使负载不断电。这种不间断电源装置运行稳定可靠、维护简单，方便但笨重，效率低噪声大，操作控制也不灵活 。由于电力半导体器件的发展，特别是可控硅制造工艺的不断改进，质量不断提高，价格逐步降低，便开展对静止型不间断电源装置的研制。于是在60年代初，出现了用可控硅制成的静止型不间断电源装置，它以可控硅组成电能变换电路

UPS电源作为商场、超市、银行、基站等大型公司的后备储能电源有着重中之重的**然地位，除了有保护设备防断电的的功能外，还肩负稳压的作用。所以有了UPS电源才使我们的工作和日常生活井井有序。可是往往被忽视维护，人们认为UPS电源是免维护的，而不加以重视，从而减少了UPS的使用寿命。
UPS电源作为商场、超市、银行、基站等大型公司的后备储能电源有着重中之重的**然地位，除了有保护设备防断电的的功能外，还肩负稳压的作用。所以有了UPS电源才使我们的工作和日常生活井井有序。可是往往被忽视维护，人们认为UPS电源是免维护的，而不加以重视，从而减少了UPS的使用寿命。
UPS电源在室温正常条件下且正常使用时，一般密封免维护铅酸电池的浮充使用寿命3-5年。但是很多人为因素却会使UPS电源的寿命大大缩短。可见UPS电源没有合理维护会影响adw正常使用寿命，因此以下有几个注意的事项。
1、电池使用环境要求温度在0度到40度之间，避免阳光直射并保持清洁。
2、正常时，电池每隔3-6个月充、放电一次，放电后标准机的充电时间应不少于10小时。
3、UPS电源长期闲置不用，需做到每3-6月充电一次。

UPS的作用
UPS的作用主要有以下几个：
(l)市电中断的情况下，能利用自身所带的蓄电池通过逆变电路将直流电转换为220V交流电给计算机及网络系统供电，保证计算机及网络系统能正常运转。
(2)对市电有稳压作用，能在电网电压波动时稳定电压。
(3)能抑制电网的电力谐波干扰、电压瞬间跌落、高压浪涌、电压波形畸变、电磁干扰等电力污染，为计算机及其它设备提供电压稳定、波形**的电力供给，保证计算机及网络系统的正常工作和数据不受干扰。
1.2 UPS的特点
对于一套高质量UPS供电系统来说，它应具有如下特性：
(l)高可靠性
系统应具有能提供365×24连续提供高质量的UPS逆变电源的供电能力。这就意味着，在UPS供电系统的运行中，既不允许出现任何瞬间供电中断/停电事故，也不允许出现由普通的市电经交流旁路直接向用户负载供电的情况。为此，要求UPS供电系统应满足如下要求：
——由于UPS单机本身的故障率低，因此目前大型UPS产品的平均无故障工作时间(MTBF)为20万～40万小时。
——采用具有高度容错功能的“N+1”型UPS冗余并机系统来进一步提高UPS供电系统的可靠性(“1+l”型冗余并机系统的典型MTBF值可达140万～200万小时)。
——在整套UPS供电系统中，不应存在单点瓶颈故障隐患。
——允许在UPS逆变电源连续供电的条件下，执行不停电的维护和检修操作。
——万一在用户设备端出现短路故障时，应将故障的影响缩小到尽可能小的范围。
(2)高抗干扰性
UPS供电系统能使互联网设备获得高“可利用率”，并可为其创造优良的运行环境。
大量的运行实践表明：电源干扰问题是造成互联网设备的“可利用率”下降的重要原因之一。在此需说明的是：电源干扰不仅来源于普通的市电电网，它还来源于设计不完善的UPS本身及用户的互联网设备本身。这是因为配置在IDC和MDC机房内的服务器、磁盘阵列机和交换机等均内置有开关电源，这种整流滤波型非线性负载会向UPS供电系统反射3～23次低次谐波干扰，可能带来降低话音质量的恶果。实践证明，过大和过频地出现电源干扰，轻者会导致互联网的传输速率下降，网络服务器的数据丢包率增大等隐性故障，从而导致互联网设备被迫进入“降额使用”状态，严重时会导致网络瘫痪。
由此可见，高速信息网络技术的迅猛发展，对UPS 供电系统所能提供的电源质量提出更为严格的要求。

UPS的种类
后备式UPS、在线式UPS、在线互动式UPS。后备式UPS：采用抗干扰分级调压稳压技术，当市电供应正常或电压变化时，均能向负载提供高频干扰的稳压电源，当电网供电故障时，电池逆变供电需要4-10ms转化时间，对于一些对供电质量要求较高的设备来说不太合适。在线式UPS：电网供电故障时,UPS的输出不需要开关转换时间，其负载电能供应平滑稳定。一般用在金融、证券即电信等部门。在线互动式UPS：集中后备式UPS效率高和在线式UPS供电质量高的优点，但稳频特性不理想，不适合做常延时的UPS电源。
UPS之所以能够在断电后，继续为计算机等设备供电，就是因为它的里面有一种储存电能的装置在起作用，这种储能的装置就是UPS电池。其主要功能是：(1)当市电正常时，将电能转换成化学能储存在电池内部。(2)当市电故障时，将化学能转换成电能提供给逆变器或负载。
UPS电池的优劣直接关系到整个UPS系统的可靠程度，然而蓄电池却又是整个UPS系统中平均无故障时间(MTBF)较短的一种器件。如果用户能够正确使用和维护，就能够延长其使用寿命，反之其使用寿命会显著缩短，蓄电池的种类一般分为铅酸电池、铅酸免维护电池及镍镉电池等。蓄电池是UPS的心脏，不管UPS系统多么复杂，其性能较终取决于蓄电池，如果蓄电池失效，再好的UPS也无法提供后备电源。如何监视电池以精确地预测其临界失效期和如何延长电池的有效寿命，是保证UPS供电系统稳定、可靠的关键。
考虑到负载条件、使用环境、使用寿命及成本等因素，一般选择铅酸免维护电池。用户千万不要因贪图便宜而选用劣质电池，因为这样做会影响整个系统的可靠性，并可能因此造成更大的损失。

正确使用和维护UPS，不但能使UPS有效地发挥作用，而且还能其使用寿命。
1、对存放重要信息的计算机或停电损失较大的设备要进行保护。
2、不能长期按照额定功率来运行UPS，要好是保持0.6-0.8负荷率。
3、感性负载一般由工频UPS供电；后备式的不适用。
4、应确保UPS的配电柜使用的是空气开关。
5、让蓄电池在合适的温度环境中工作，25℃较好。
6、在组装蓄电池时，要千万注意不能将容量不同、新旧的电池混合使用，这样会让UPS的实际使用效果大打折扣。
7、所选UPS的容量应该与保护对象的功率相匹配。
UPS电源的四大性能参数
1，输入参数：输入电压范围，根据我国电网质量不高的情况，应选择较宽范围的UPS，目前用可控硅设计的UPS范围为-15%、+10%，用IGBT整流器设计的范围为-25%、+23%;频率范围较好选择范围较宽的50Hz±5Hz;交流旁路电压范围选择±10%，如**过此值将增大UPS的故障率;UPS应具有三相输入相序错误和三相缺相输入的自动保护功能。

2，输出参数：输出电压的静态稳定度，中、大型UPS为±1%;输出电压的瞬态电压波动值，中、大型UPS小于±5%；输出电压的可调范围，中、大型UPS从额定值起较小可调节±5%;输出频率，中、大型UPS为50Hz±0.1%；输出过载能力，中、大型UPS在10分钟以上时满足125%负载，在1分钟以上时满足150%负载；具有带三相**不平衡负载能力，其三相电压差不应**过±3%;输出电压的谐波失真度2%，并带**线性负载。
3，额定运行参数：额定输出功率；额定较大输出、输入电流;额定输出输入频率，我国都为标准50Hz;标称输入、输出电压，根据进、出线的方式来确定，主要有单进单出、三进单出、三进三出方式，大、中型UPS采用三进三出的进出线方式。
4，其它参数：平均无故障时间为20～40万小时(大型UPS电源)，15～22万小时(中型UPS电源)；并机能力，要求UPS具备直接并机输出能力，各台UPS输出电流的均流不平衡度为2%～5%，此值应越小越好;应具备远程监控、故障报警、运行状况记录功能;应具备防雷击抗浪涌抑制，抗静电放电功能。
UPS电源用蓄电池作为储能元件，当市电发生断电时，由蓄电池代替整流器向逆变器供电，从而使负载不断电。它与旋转型电源装置相比，没有电动机、发电机和飞轮之类的旋转体，因此具有重量轻、效率高、噪声小、操作控制灵活等优点。但它过载能力差，系统结构也比较复杂，维护技术要求高。从60年代到70年代，这种不间断电源装置发展得很快，使用也很广泛。它采用了波形叠加技术，主电路采用可控硅。由于可控硅不能自关断，因此逆变器需要换向电路，同时逆变器输出的电压需要进行滤波，而换向电路和交流滤波电路都是出电感和电容所组成。它们的出现不但增大了体积，而且惯性大，使电源装置输出的动态性能变差，同时由于大电流可控硅频繁地工作，使电网波形变差干扰其他用户 。