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1  前言

    隨著計算機技術的飛速發展和自動化控制水平的日益提高，工業控制計算機（DCS控制系統）在石油、化工等工業生產領域的應用日益廣泛。加強對工業控制計算機供電系統的管理和維護，保證計算機控制系統長周期安全穩定運行，創造效益最大化，逐漸受到人們重視。
    UPS是不間斷電源的簡稱，要求連續供電的場所和長期運轉的設備一般都采用UPS電源供電，在正常市電突然中斷的緊急情況下，由UPS電池為系統提供電源，保證運行正常，在故障處理完畢后再切至市電正常供電。SH3082-1997行業標準明確指出：工業控制計算機、DCS控制系統、PLC控制系統供電系統應采用UPS供電方式。兗礦魯南化肥廠生產系統的工業控制計算機、DCS控制室都采用了UPS供電方式。在正確使用UPS供電的同時，還必須加強對UPS供電設備的管理和維護。

2  UPS供電系統工作原理（以EPS-2000UPS為例說明）：

    在正常情況下，工作電源（主路）供電，經整流器，交流變直流，可以給電池供電，再經逆變器，直流變交流輸出為系統供電。當發生故障時，會出現以下幾種情況：

    (1)  工作電源（主路）發生故障時，會自動切換到備用電源（副路）供電；
    (2)  主、副路供電電源都發生故障時，UPS電池放電，經逆變器，直流變交流為系統供電；
    (3)  整流器發生故障時，UPS主路變為電池供電，與正常電池放電一樣，當電池電壓降至設定值時，UPS自動旁路開關會自動切換到旁路供電；
    (4)  逆變器發生故障時，UPS會自動切換到旁路供電；
    (5)  UPS主路、旁路發生故障時，只能人為切換到手動旁路供電，UPS失去作用。

圖1  EPS-2000結構原理圖

3  使用UPS注意事項

    (1)  UPS容量應是負載的1.4倍，這樣才能保證UPS正常工作；
    (2)  應充分考慮電池放電時間，可根據輸出電流和UPS功率來計算；
    (3)  盡可能采用雙路供電，一路出現故障時另一路可正常工作。對三入三出的大型UPS應均勻分配UPS三相的負載，并選擇具有相位調整功能的UPS；
    (4)  UPS切換時間應不小于DCS系統允許瞬間斷電時間，按小于3毫秒考慮；
    (5)  UPS電壓瞬間變化應小于10%；
    (6)  UPS設備內部應有變壓穩壓環節和維護旁路功能；
    (7)  UPS內部主電源與旁路電源應具有自動同步功能。

4  UPS開關機步驟（以EPS-2000UPS為例說明）

    (1)  開機
    ?  閉合K2（電池開關）；
    ?  閉合K1（主路電源輸入開關）；
    ?  啟動逆變器。

    (2)  關機
    ?  停止逆變器；
    ?  斷開K1開關（主路電源輸入開關）；
    ?  斷開K2開關（電池開關）；
    ?  斷開輸入開關。

    UPS加載運行前，必須對電池進行充電，一般需12小時以上。

5  UPS日常維護

    ?  加強日常巡檢，監控UPS工作狀態發現問題及時處理；
    ?  利用系統停車檢修時間清除機內灰塵，清洗過濾網，晾干后回裝；
    ?  利用系統停車檢修時間檢查、打磨接線防止松動氧化；
    ?  利用系統停車檢修時間對電池進行充放電試驗；
    ?  利用系統停車檢修時間進行供電切換試驗；
    ?  利用系統停車檢修時間檢查測量電池電壓，發現問題及時更換處理；
    ?  利用系統停車檢修時間對風扇加油潤滑，清理衛生。

6  UPS電池的日常維護

    一般情況下，在線式UPS的額定功率越大，故障率越低。在各類故障中，控制電路問題引發的故障占10%左右；晶體管損壞、靜電開關失效及充電回路等引發的故障占30%左右；而由電池引發的故障占60%左右，因此，正確使用和維護好電池是降低UPS電源故障的關鍵。

    (1)  定期檢查UPS電源免維護電池的端電壓和內阻。對于12V單元電池，如果各單元電池間的端電壓差超過0.4V以上或其內阻超過80mΩ時，應對各單元電池進行均衡充電來“復活”電池；
    (2)  定期對電池進行充放電，防止電池因長期沒有放電過程而失去活性報廢；
    (3)  UPS工作環境應符合要求，溫度、濕度適宜，安裝規范，放置平穩，接地電阻符合要求，UPS接地電阻小于4Ω，計算機直流接地小于1Ω。