UPS系統配置
(1)整流器/充電器：向逆變器提供穩定直流電壓，同時使輔助型蓄電池充電。
(2)逆變器：把來自整流器和蓄電池的直流電轉換成交流電，提供一種高度穩定和潔淨的電源。
(3)蓄電池：儲存電能，向逆變器供電。
(4)靜態開關：逆變器或蓄電池出現故障時，使負載從逆變器切換到旁路電源電力線。
整流器/充電器
三相電源經輸入波動抑制器由空氣開關連接到輸入的隔離變壓器上，使整流器產生滿足蓄電池充電的直流電壓，同時，向逆變器供電。該整流器/充電器是一個全自動6脈衝或12脈衝，即單寬脈衝或雙窄脈衝可控硅三相全控橋電路。直流輸出電壓通過一個直流軛流圈平波，從而能夠在蓄電池未連接的情況下運行UPS。直流電壓通過接口插件由充電器控制單元傳感，通過改變晶閘管的導通角將直流電壓在滿載範圍內維持在規定的容限內。
逆變器
該逆變器應用的技術是帶有晶體管電源開關的正弦波脈衝寬度調節技術（SPWM），採用晶體管全橋逆變，其電路具有以下特點：
①具有線性控制迴路的PWM；
②可與高波峰因素負載相容；
③高/低壓斷開和自動重新啟動；
④快速動態相應；
⑤防止短路；
⑥效率高。
由於其電路具有複雜的PWM的控制迴路，使其輸出波形好，諧波少，功率因數高。
當蓄電池電壓“低”而負載“最大”時，調製電壓在振幅方面幾乎等於三角波，這意味著最大調製，因而意味著在脈衝序列電壓方面的最大基波含量。
當蓄電池電壓“最大”而負載為“零”時，調製電壓非常小，意味著與載波相比的基波含量極低，幾乎被消除，僅留下要由載波濾波器吸收的載波。
為了避免切換期間過量電流通過晶體管，在一個晶體管“斷開”與另一個晶體管“接通”之間插入一個阻塞間隔。如圖1所示。
圖1 逆變器晶體管啟動信號
當接通負載時，逆變器具有平穩啟動和穩定啟動功率的作用；在運行過程中逆變器具有優越的過載保護功能；當發生過載或短路故障的情況下，會發生從UPS到自動旁路線路的自動轉換，以連續向負荷供電。故障隔離之後（通過斷路器跳閘），UPS自動從旁路轉回逆變器，為其它迴路供電。
雙靜態開關
靜態開關係統是帶有兩組反並聯可控硅整流器的自然轉換型電子開關。
由於標準“SAFT NIFE”UPS系統以“反向轉換”方式操作，這意味著在正常工況下，靜態開關從逆變器供給負載電流，僅在事故情況下，靜態開關才自動無間斷地把負載轉移到旁路電源上，這時旁路電源與逆變器輸出具有相同的頻率和電壓，即同步。
當靜態開關傳感到逆變器故障已經排除後，就能採用手動或自動方式將負載返回，轉移到逆變器。這種轉換是通過向逆變器可控硅整流器V20（靜態開關）或旁路電源側可控硅整流器V21外加選通信號實現的，如圖2所示，為了避免電子開關兩端的電壓降，避免功率消耗，在電子開關導通後，利用觸點K6或K7旁路電子開關。
圖2 靜態開關原理電路
靜態開關把負載在逆變器和旁路電源之間切換通常是由來自逆變器的電源故障啟動的，這種電源故障由下列情況造成：
①輸出過載（例如電動機起動）；
②排除故障（短路時保險絲熔斷）；
③手動切換。
在持續性過載的情況下，靜態開關可能在逆變器與旁路電源之間來回擺動。為了避免這種情況，如果在4分鐘之內已經發生了8次轉換或在2分鐘之內發生了4次轉換，就使靜態開關閉鎖在旁路電源供電位置，保護逆變器。靜態開關控制單元對逆變器的輸出電壓、旁路電源電壓和系統輸出電壓都進行監測。
UPS的單線圖如圖3所示：
圖3 UPS單線圖
完善的報警系統
該UPS具有完善的聲光報警系統，能通過接口電路引至DCS，實現集中報警，有利於及時發現和處理UPS故障。
凡是UPS正常運行的任何條件不能滿足或有異常情況時，都能給出報警，在控制盤上至少有一個紅色發光二極管通電發亮。
例如可控硅整流器溫度過高或已經過高（90℃），逆變器晶體管溫度過高或已經過高（90℃）等均發出報警，100℃將停止工作。
為降低設備內部溫度，最有效的方法就是強烈通風。
運行維護及故障處理
(1)借大修機會，對UPS進行一次空載調試。共作了兩項測試：
①模擬整流器失電；
②模擬整流器失電的同時使蓄電池失電。
測試過程中，UPS均能按程序要求正確轉換，所有功能均正常。
隨著大修的進行，UPS開始帶上負荷，向DCS及自動化儀表供電。
由於外電網系統不穩定，為UPS供電的Ⅰ段進線突然失電，而旁路電源所在的Ⅱ段進線早已停電檢修。這時UPS也停止了運行，幸虧沒有開車，否則後果不堪設想。
剛剛調試正常的系統怎麼就不能轉換到由蓄電池供電呢？
為了弄明白UPS非正常停車的原因，當Ⅰ段進線恢復後，啟動UPS，帶上正常負荷後，使所帶負荷做好停電準備。帶負荷再做一次測試，以觀察UPS的轉換過程，查找UPS停機原因。
當帶上負荷的UPS再次失電時，UPS開始向蓄電池供電轉換，共轉換了兩次，均不成功，最後還是停機了。
用FY-54型蓄電池測試儀對蓄電池進行逐節測量，結果發現有一節蓄電池的容量嚴重不足，但用萬用表測量時其電壓正常。
至此，UPS轉換失敗的原因已基本搞清楚了，是蓄電池故障造成的。在UPS空載調試時，蓄電池的電壓和容量都能滿足UPS的需要，使其正常轉換；但帶負荷運行時，其容量就不能滿足負荷需要，正是由於蓄電池的不堪重負，才造成轉換失敗。
(2)每次停車檢修時都要對UPS進行一次全面的清掃和緊固。
一次大修時，正常運行的UPS停機清掃和緊固後，不能正常起動，報警系統報“逆變器故障”。
由於停車前逆變器一直在運行，其故障的可能性很小，經分析後認為故障可能在控制迴路中。
經仔細檢查，發現在清掃時不小心碰到了一塊逆變器控制卡，使其接觸不好。
把所有集成線路板全部檢查一遍並使之復原後，順利啟動。
(3)為了保證設備內部電子元件的正常通風和散熱，每隔兩年需要把全部風扇更換一次。
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