成都APCUPS UPS不间断电源

APCUPS电源过电压防护方案和误区
在无任何雷电征兆的情况下，用户正在运行的UPS电源内置防雷器却坏了，但是UPS却仍在正常工作着。其实，当远处发生雷击时，雷电浪涌通过电网或通讯线路传输到设备端，虽然不一定立即损毁设备，也会对设备内部造成累计性损害。另外，随着经济的快速发展，设备遭受来自线路上的其它浪涌（例如各种动力设备启动运行时对电网所带来的操作过电压现象）的可能性也很高，其对设备的影响可能更大。
因此，再简单直观地认定“没有雷电就不需要过电压防护”，显然是不正确的。可以说，目前的过电压防护工作已经由传统的防雷转向直击雷、雷电电磁脉冲、地电位反击和操作过电压的综合防护。
1.UPS应用中的“防雷”误区
误区之一：“防雷器”只是防雷
用户在APCUPS实际应用中，经常会遇到这种情况：明明是晴空万里，感觉不到任何雷电的现象，APCUPS内置的“防雷器”却损坏了。用户说是UPS机器质量有问题，可UPS本身却仍然可以继续正常工作。
如果附近没有重型的动力设备，要想用“操作过电压”来说服用户，恐怕也不太容易。事实上，国外对此类普通低压配电线路上的各种电压浪涌情况，也有不少统计和报道。例如美国的一则统计表明：在10000小时内，在线间发生的各种电压值浪涌的次数，**出原工作电压一倍以上的浪涌电压次数达到800余次，其中**过1000V的就有300余次。
误区之二：廉价“防雷器”也防雷
不少用户出于对相关规定的考虑，要求UPS在较低价格的条件下，也要配置“防雷器”，个别厂家为了“满足”用户要求，随便装个小压敏电阻也称作“有防雷”。事实上，一般小通流容量的压敏电阻只能具备一定的过电压防护作用，如果确实需要防雷，就必须考虑足够的通流容量器件及相关的成本。
2.APCUPS的过电压防护需求
UPS作为供电系统，必然存在来自多个方面的线路连接，包括市电交流输入、UPS交流输出、通信接口等。严格来说，这三个端口都应设置过电压防护。本文主要讨论交流端口的操作过电压防护问题。UPS的过电压防护包含两重的意义：一方面，来自外部的各种浪涌或电压尖峰对UPS构成一定影响，需要进行防护；另一方面，这些浪涌或电压尖峰有可能透过UPS影响到负载，必要时也需要进行防护。
3.小容量APCUPS电源过电压防护特征
配置大型UPS的数据中心或控制中心，其所在的建筑物或机房一般都具备比较完善的整体防雷系统，到达UPS端的过电压残值不高；而小UPS的使用环境则比较差，除了防雷，还要考虑对周边电网上的操作过电压的浪涌冲击防护。
另一方面，大型APCUPS成本空间较多，防护方案容易实现；而小UPS则成本捉襟见肘，所能采用的防护手段和器件有限。
4.小容量UPS的电源过电压防护方案
过电压防护措施的效果和成本与其器件和方案的选择有着重要的关系。选择较低动作电压和较大通流容量的SPD器件可以降低其残压，但动作电压太低会由于电源的不稳造成SPD器件频繁动作而提前失效，通流容量较大则造成防护成本过高。通常情况下，小容量APCUPS主要还不是考虑防雷，而是对电源操作过电压的防护。

APCUPS电源故障或貌似故障解析
尽管UPS电源都在尽职尽责地保护着IT设备的正常运行，但故障也是很难避免的。据统计，APCUPS电源本身的原因造成故障比例不足30%，自然因素和人为的因素造成故障的比例占全部故障数的60%~70%。故障或貌似故障的原因可归纳如下几种。这里将引起人们恐慌和惊动厂家的一切机器现象统一成为“故障”。
怀疑“故障”
所谓怀疑故障，顾名思义，是指由于值机人员缺乏基本的分析能力和没有很好地阅读说明书导致的误会。有一些10kVA以下小容量的UPS电源，大都没有采用液晶显示，而是用4~5只发光二极管LED竖向排列成“棒”状指示灯，以形象地表示电池电压或负载的百分比，这种按百分比表示的方法，在装机时未经进一步校准一般是不太精确的。而大多数用户的注意力都集中在指示的精确度上，但也有的出现了大误会。例如，在一次重要的飞机校飞中，一测控站突然惊呼UPS电源带不上负载了!因为他发现负载指示灯都没有被点亮。这一非常时间惊动了上级和供应商，就在人们等待“维修”的时候，由该UPS电源供电的设备扔在正常工作。一场虚惊的原因是值班员发现负载指示灯不亮。随机说明书上清楚地写着，当负载在30%以上时，下面的一个指示灯才被点亮。
又如，某UPS电源双机冗余并联系统正常运行时，值班员突然发现其中一台UPS电源的控制板上有两盏灯点亮，而另一台的控制板上则只有一盏登点亮，这二者的差异引起了恐慌，于是急招厂家修理。原来双机并联时，主机亮两盏灯而副机只亮一盏灯，在产品说明书上已有说明。
知识性“故障”
知识性故障主要是由于一些机器管理员自持经验丰富而实际是既缺乏基本理论只是又缺乏实践经验所致。例如，有一双30kVAUPS电源冗余并联系统，后面带一通信机。通信机电源刚一捷通就烧坏冒烟了，换了一台又烧毁了，又换了三台，这才工作正常。于是通信机厂家提出此故障是由于UPS电源三相输出电压的零点漂移而造成这一相电压过高所致，急招UPS电源厂家立即解决问题。经现场测量，UPS电源的三相电压都为220V，三项电流不足10%，又何谈零点漂移呢？实际查明是通信机厂家的电源有质量问题。
在早起的传统双变换APCUPS电源中，由于三相逆变采用了统一控制，因此在三相负载较端不平衡的情况下就会产生零点漂移，使三相相电压有很大差异。后来采用了对三相相电压分别控制与统一控制相结合的方法后，情况大有好转，可以使三相相电压的不平衡度小鱼2%。而近来的三相半桥逆变采用了分别控制，而且三相电压在统一相位的控制下各完全独立，及时在三相负载**不平衡的条件下，也可以使三相相电压的不平衡度小于1%，这就为“非三进单出UPS电源不可”的用户提供了选择的空间。
操作故障
（1）为了使APCUPS电源安全可靠地开机运行，各种产品都有自己“特定”的一套操作程序。所谓“特定”，就是说各种品牌的UPS电源的设计思路不同，在操作上也各有各的考虑，并将其写进了随机的“操作手册”。按照“手册”程序操作，就可完全保证安全，否则就可能或必然出问题。然而，有的操作员以为电源很简单，不看说明书就按照自己的理解任意操作，结果造成了损失。
（2）无意识操作。例如，在维修期间，拆卸某一连接很牢靠的器件时，不小心碰坏了临近的脆弱器件而未被发现，修理完毕后加电时造成了二次故障。
（3） 带电检查故障时，测了表笔探头误将电路或器件两点碰短路，形成重复故障。
（4）连接外部电池时，误将极性接错，烧毁了逆变器;有的电池链接末端被拧紧或节耗电池后忘记了闭合电池开关，在市电一场时，UPS电源因电池不能放电而停机。
（5）输入/输出线连接不牢，会造成交流电断电假象故障;供电局进行线路维修或该着时更改了原本的相序，因而导致UPS电源不能启动或切换;UPS电源加电后忘了启动逆变器，一直是旁路供电，市电出现故障时UPS电源也停止供电。
（6）值班人员在机房或机房附近的值班室乱放食物，找来老鼠啃咬电缆或钻入机器内部导致故障。
（7）不合理的布线。例如，将无屏蔽的远程信号线与交流功率线并行靠近走线。导致该部分控制信号紊乱，造成故障。
延误故障
（1）机器已经告警，由于值班员的疏忽而未及时发现与处理，由此而导致后来的故障。换而言之，如果及时发现时处理就可以避免后来的故障。例如，在飞机双机并联UPS电源系统中，负载被均分到两台机器上，有的UPS电源有时会由于某种条件的巧合而导致一台逆变器关机，系统就自动被地将故障UPS电源的负载转到另一台上，这是面板或监视器上会有显示告警。值班员及时或市电故障时间较长，另一台UPS电源就会转旁路或提前断电。
（2）电池在非理想的情况下运行时，尤其在长期没有充放电的情况下，更要加强监视，一经发现容量有明显降低，就立即更换。因为电池时效的速度有快有慢，有的是瞬间的，今天测量是好的，很可能明天就彻底坏了。
（3）车载或舰载UPS电源的保险丝和接插件在不停地震动中容易松动，从而造成故障。保险丝长期在通电的情况下运行，会发热软化过程的同时受震动弯曲下垂，如不及时更换，随时都可能断裂，造成故障。
维护不当或不及时导致的故障
（1）对UPS电源的定期维护是必要的，还应有一套严格的管理程序。不按规定要求进行定期或不定期保养是导致机器故障的重要原因。例如，UPS电源因长期不维护而导致机器工作不稳定、停机、不能启动和烧毁元器件等。等到开机壳才发现，夹杂着导电离子的灰尘充满全机、覆盖了电路板、填满了绝缘的空气隙，混合着潮湿的空气破坏了电路的正常工作。用吹风机将这些异物清理掉就可一切归于正常。
（2）UPS电源维护完毕，工程师将市电输入开关闭合，而恰恰忘了启动逆变器，一旦市电停电，逆变器不工作而使电池无法放电，导致UPS电源的输出同时掉电。
（3）电池运行期限已到，一部分电池明显失败，按规定应全部更换，而用户为了节约，就将“将就能用”的电池保留，只更换那些再也无法继续使用的电池。新电池的作用不但得不到充分发挥，反而导致机器连续出故障。
经验故障
经验故障是不可缺少的，是**的财富。但经验有其相对性，即在一种UPS电源上得到的经验不一定完全适合另一种，否则就会导致故障。
（1）以为具有单击操作经验的人员去启动一并联系统的UPS电源，按照他以往的经验启动逆变器后再去搬动输出开关，结果将逆变器烧毁。他不知道在这集中机器上并机时是先闭合输出开关而后再去启动逆变器。
（2）有的维修人员在维修一种UPS电源时，有几次输入保险丝断了，当场更换后就正常了。而恰恰在一次更换中引起了严重的连续故障。实际上导致保险丝熔断的原因很多，保险丝本身的质量不好会提前损坏，发热的保险丝在不停地震动中会断裂，输入整流器和滤波电容的穿通，逆变器一壁两个功率管的同时导通与几串等都会导致输入保险丝熔断。
（3）有的人对某品牌UPS电源特别熟悉，当改UPS电源不能启动时，就用改锥捅了一下直流继电器即可。而当另以品牌UPS电源上采用同样方法时，则烧毁了逆变器。
交接故障
交接故障主要是管理人员的前后配合不好造成的。
（1）实际管理机器而未被培训的人员和到厂家培训的人员不是同一批人。
（2）前面值机人员对机器进行的工作没有向后来者交代。例如，前面值机人员移动机器位置时而将UPS电源的外接电池组断开，时候又未向后来者交代，结果造成了市电和UPS电源同时停电的故障。
环境故障
环境故障是用户不重视机器的运行环境或没有能力优化环境造成的。
（1）有的用户将UPS电源放在了既无空调又无通风的环境中，夏季的室温高达40℃，又潮又湿，导致电池提前失效。
（2）有的地方供电条件很差，不但电压波动大而且还经常停电。工作在这种环境下的UPS电源电池经常放电，用户未向供货商提出快充电的要求，使电池长期处于亏点状态，也会导致电池早期失效。
（3）在雷电多发地或工业电干扰严重的地方，用户在输入配电盘内未配置一定级别的防雷器或浪涌控制器，致使UPS电源被损坏的现象时有发生。
选型故障
造型故障主要是用点者的一些糊涂概念造成的。例如，把UPS电源的效率当成了功率因数，把输入功率因数当成了负载功率因数和把视在功率当成了有功功率等;认为UPS电源负载功率因数越大越好，不懂得计算机之类的负载在目前不但需要有功功率更需要无功功率等。结果购回的UPS电源容量不是太大了就是太小了，选小了的UPS电源就会因频繁的过载而跳闸。
商务故障
商务故障主要是用户对供应商在价格和其他条件上的过分苛刻而造成的。
（1）UPS电源和其他机器一样，看起来有着同样的外壳、同样的内部电路环节等，但外壳的材料和元器件在质量上有着天壤之别，因此在造价上也相差很远。二者在一些功能和可靠性上不可同日而语。有些使用者不了解这些区别，而一味地要求不同档次的机器具有同等价格。供应商为了生意，不得不降低元器件的质量，结果使可靠性降低，故障率增加。甚至有的UPS电源压价太狠，容量合同签的是100kVA而拿到的确实60kVA的机器，原因是某厂家对二者采用的是同一机壳。
（2）有的使用者要求供货商对寿命为3~5年的抵挡电池做3年的免费担保，这本来是一个不太合适的要求，因从某种意义上讲，相当于在不清楚用户使用环境的情况下的终身免费担保。为了生意，供货商当然应允，日后也照样履行合同。但由于不断的故障、不断地更换电池，使UPS电源频频停机，给用户造成损失。

APCUPS电源 按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类。 其中，我们较常用的是 APC 后备 式UPS ，它具备了自动稳压、断电保护等UPS较基础也较重要的功能，虽然一般有10ms左右的
APCUPS电源按工作原理分成后备式、在线式与在线互动式三大类。
其中，我们较常用的是APC后备式UPS，它具备了自动稳压、断电保护等UPS较基础也较重要的功能，虽然一般有10ms左右的转换时间，但由于结构简单而具有价格便宜，可靠性高等优点，因此广泛应用于微机、外设、POS机等领域。
后备式UPS电源又分为后备式正弦波输出UPS电源和后备式方波输出UPS电源。
后备式正弦波输出UPS电源：单机输出可做到0.25KW~2KW，当市电在170V~264V间变化时，向用户提供经调压器处理的市电；当市电**出170V~264V范围时，才由UPS提供高质量的正弦波电源。
后备式方波输出UPS电源：与后备式正弦波输出UPS电源不同的只是为用户提供50Hz方波电源。
APC在线式UPS结构较复杂，但性能完善，能解决所有电源问题，如四通PS系列，其显著特点是能够持续零中断地输出纯净正弦波交流电，能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题；由于需要较大的投资，通常应用在关键设备与网络中心等对电力要求苛刻的环境中。
APC在线互动式UPS，同后备式相比较，在线互动式具有滤波功能，抗市电干扰能力很强，转换时间小于4ms，逆变输出为模拟正弦波，所以能配备服务器、路由器等网络设备，或者用在电力环境较恶劣的地区。

APC UPS电源的检测、验收、使用
为了确保数据中心APCUPS电源系统的性能符合正常运行的要求，在UPS投入数据中心带载运行前，必须对APCUPS电源及其相关的系统进行系统化测试，包括：电气性能，物理连接，工作环境等检查。检查系统采集和存储运行参数功能：主输入电压、旁路输入电压、输出电压、输出电流、输出频率、蓄电池电压，充/放电电流，蓄电池温度等。
　　一、APCUPS电源系统静态检查
APCUPS电源输入、输出参数检查：输入输出电压、电流、频率、功率、功率因数、电压谐波失真度。
　输入过、欠电压保护检查：
1.模拟输入电压**出允许变化范围状态，检测UPS系统是否可以自动转为电池供电；
　2.模拟输入电压恢复正常范围状态，检测APCUPS电源是否可自动从电池逆变转为正常工作方式。
　输出过、欠电压保护检查：检测系统逆变输出电压**过设定过、欠电压值时，系统是否告警，并装完旁路供电状态。
　系统断路器保护检测:检测系统的交流主输入、旁路输入和交流输出断路器保护装置是否合格正常。
　　监控性能检测：检查UPS系统RS232或RS485/422、IP/USB等标准通讯接口工作情况；系统正常工作/电池逆变/旁路供电、过载、蓄电池放电电压低、市电故障、功率模块状态。
　二、环境及外观检查
　设备的备用电源系统空间的清洁状况
　机房内部的温湿度
　机房内部地板和屋顶防水情况
　机房楼板承重情况
　　三、外部链接检查
　　APCUPS电源输入输出连接线是否牢固可靠
　配电系统输出输入开关柜内部和外部接线是否牢固
　　开关柜安装是否稳固，相关操作机构动作是否灵活
　　配电柜中断路器整定值设置是否准确无误
　　配电柜内设备及电气器件是否连接紧固
APCUPS电源系统调试工程师主要准备测量仪表包括：接地电阻测试仪，红外测温仪，电能质量分析仪，万用表，许电池内阻测量仪等　　
　　电能质量分析仪主要用于测量APCUPS电源的所以电气参数，红外测量仪主要用于测量电路连接点，电池外接点，开关柜中断，以及各连接器件的工作温度。蓄电池内阻测量仪，测量UPS所配置的蓄电池的内阻，并由此判断蓄电池的好坏。
　　　　四、APCUPS电源系统动态检查
　　UPS带满载测试检查：确定UPS设备运行正常，负载连接线安装是否正确，测试设备和检测仪表是否连接正确；
　　UPS负载过载测试检查：负载**过额定负载时设备是否告警，负载**过逆变带载能力时，系统是否切旁路；
　　UPS负载切换测试检查：根据负载切换测试要求调整UPS带载量的大小，一般测试负载量为：0%-30%-80%-**；
　负载切换过程中测量UPS输出电压值，电流值，相位值等技术参数；
　UPS并联运行测试检查：并联系统带载量及负载均分情况，并机系统切换旁路测试，系统技术参数、警报功能、电池放电等测试.
　五、APCUPS电源蓄电池系统检查
　　电池外观检查：电池及电池柜外观完好，线缆连接牢固，接线端子紧固牢固，电池及电池柜内部无漏液痕迹；
　　电池系统开关和配线检查：电池组开关选择正确，整定值设置合理；
　　电池内阻测试检查：对每只电池进行内阻测试，记录电池内阻阻值，通过分析比较确定内阻无异常电池；
　　检测电池组充放电特性：进行电池组浮充测试、匀充测试、自动温度补偿测试、电池组放电及记录；
　　电池压低保护测试：模拟APCUPS电源系统在电池逆变工作方式时，电池电压降至保护点，检测系统放出声光警告，电池停止供电。
　　六、UPS电源使用
　　使用APCUPS电源可以解决两个方面的问题，就是意外断电和市电品质差时，UPS电源可以提供及时的供电，保证正常的工作运行和正常的工作效率。
　　APCUPS电源的两大主要功能：
　　1、应急使用：防止意外断电而影响正常工作。
　　2、日常使用：消除市电上的电涌，瞬间高电压，瞬间低电压，电线噪声和频率偏移等电源污染，改善电源质量，提供高质量的电源。
　　对于这些两大功能，就是一些关于UPS的使用经验大家可以借鉴：
　　1、带载过轻有可能造成电池的深度放电，分降低电池的使用寿命。
　2、适当的放电有助于电池的激活.如长期不停市电，每3月也应人为断掉市电用UPS带负载放电一次，可以延长电池使用寿命。
　4、勿带感性负载，如点钞机，日光灯，空调等，以免造成损害.输出负载控制在60%左右，可靠性