為了有效地改善電視播控機(jī)房供電質(zhì)量，杜絕交流供電停電事故，提高數(shù)字化播控系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性，確保4套自辦電視節(jié)目能夠安全優(yōu)質(zhì)地播出和傳輸，我臺電視播控機(jī)房設(shè)計(jì)、構(gòu)建了科學(xué)合理的以主備兩臺40KVA在線式UPS為核心的交流供電系統(tǒng)。
1．UPS的工作環(huán)境保證
UPS主機(jī)和蓄電池的工作環(huán)境應(yīng)該避免陽光直射，并遠(yuǎn)離其他輻射熱源，工作環(huán)境應(yīng)該保持清潔、陰涼、干燥、通風(fēng)，避免有害灰塵。為了保護(hù)UPS設(shè)備安全、保證工作人員人身安全，對UPS的機(jī)柜必須進(jìn)行安全可靠的接地。UPS主機(jī)對環(huán)境溫度要求不算太高，可以工作在0℃-30℃范圍，但UPS蓄電池對環(huán)境溫度要求較高，UPS蓄電池要求的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度為25℃，最好不要超出15℃-30℃范圍。蓄電池可供使用的容量和使用壽命都與環(huán)境溫度密切相關(guān)，如果環(huán)境溫度太低，會使蓄電池容量下降，環(huán)境溫度每下降1℃，其容量大約下降1%。如果長期在高溫環(huán)境下使用，環(huán)境溫度每升高10℃，蓄電池使用壽命大約降低一半。
2．UPS的安裝
2．1UPS主機(jī)的安裝
安裝UPS主機(jī)時應(yīng)注意的事項(xiàng)：（1）雖然目前大多數(shù)UPS都具有抗干擾和自動穩(wěn)壓功能，但市電電壓的波動范圍也應(yīng)盡量符合UPS對輸入電壓變化范圍的要求。（2）連接UPS的交流配電柜所使用的開關(guān)不宜選用閘刀開關(guān)或熔斷式熔絲，應(yīng)該采用空氣開關(guān)，空氣開關(guān)具有消弧功能，在負(fù)載或UPS短路時響應(yīng)速度快，并有漏電保護(hù)和過熱保護(hù)等功能。空氣開關(guān)的容量選用應(yīng)該適中，開關(guān)容量過小會造成供電中斷，開關(guān)容量過大會造成在過流或負(fù)載短路時，起不到保護(hù)作用。（3）應(yīng)按照廠方產(chǎn)品說明書中有關(guān)規(guī)定，保證UPS所接的相線、中性線、地線符合要求，不能隨意改變其相互間的順序。（4）外接蓄電池組到UPS主機(jī)的距離應(yīng)適當(dāng)，導(dǎo)線的橫截面積應(yīng)盡量大，以減小線路電能損耗。
2．2UPS蓄電池的安裝
安裝UPS蓄電池時應(yīng)注意的事項(xiàng)：（1）蓄電池安裝前應(yīng)注意檢查蓄電池的外殼，確認(rèn)是否有物理損壞，以便進(jìn)一步確認(rèn)是否會影響產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量。（2）考慮到蓄電池在充、放電時都會產(chǎn)生熱量，蓄電池組中各個蓄電池之間應(yīng)留有適當(dāng)?shù)陌惭b間距，以便于蓄電池散熱。（3）蓄電池一般應(yīng)在生產(chǎn)后3個月之內(nèi)投入使用，在安裝蓄電池前，應(yīng)確認(rèn)蓄電池生產(chǎn)與安裝使用之間的時間間隔，應(yīng)根據(jù)蓄電池的出廠時間，確定是否需要進(jìn)行充電，并逐個對蓄電池做端電壓檢查、容量測試和內(nèi)阻測試。（4）不同品牌、不同容量的蓄電池絕對不能在同一組蓄電池組中組合使用。（5）蓄電池組不能采用新老結(jié)合的組合方式，舊蓄電池組需要更換時，應(yīng)該全部更換成新蓄電池，以免由于新老蓄電池工作狀態(tài)不一致而影響所有蓄電池的效能和使用壽命。（6）蓄電池的極柱在空氣中會形成一層氧化膜，因此蓄電池在安裝前需要用銅絲刷清刷其極柱表面，以去除極柱表面的氧化層，降低接觸電阻。（7）要使蓄電池與充電裝置正負(fù)極的連接線長短盡量一致，以在大電流放電時保持蓄電池組間的工作平衡。（8）蓄電池安裝完畢應(yīng)對安裝質(zhì)量、容量、內(nèi)阻等進(jìn)行檢測，填寫、整理相關(guān)的技術(shù)資料并存檔，為蓄電池運(yùn)行、維護(hù)和管理工作打下基礎(chǔ)。
3．UPS的使用
正確使用UPS不但可以減少UPS發(fā)生故障的概率，而且能夠有效地延長UPS使用壽命。
3．1UPS初次使用時注意事項(xiàng)
UPS在初次使用時，必須先接入交流市電，利用UPS自身的充電電路對UPS蓄電池進(jìn)行浮充電，浮充電時間最好在24小時以上，待蓄電池容量達(dá)到飽和后，方可投入正常使用。
3．2UPS開關(guān)機(jī)注意事項(xiàng)
開關(guān)UPS時應(yīng)嚴(yán)格按照正確的開機(jī)、關(guān)機(jī)順序進(jìn)行操作，不要頻繁地關(guān)閉和開啟UPS。（1）開機(jī)時應(yīng)先開UPS市電開關(guān)，再開啟UPS本機(jī)前面板開關(guān)，稍后讓UPS充分進(jìn)入工作狀態(tài)，再開通負(fù)載的電源開關(guān)，不能帶載開機(jī)。開機(jī)時不能將所有負(fù)載同時開啟，負(fù)載的電源開關(guān)應(yīng)一個一個地開啟，先開沖擊電流大的負(fù)載，再開沖擊電流小的負(fù)載。應(yīng)盡量避免突然加載或突然減載，以免造成UPS的輸出電壓波動過大。（2）關(guān)機(jī)時，應(yīng)先逐個關(guān)閉負(fù)載，再關(guān)閉UPS本機(jī)前面板開關(guān)，最后關(guān)閉UPS市電開關(guān)，不能帶載關(guān)機(jī)。
3．3UPS所帶負(fù)載應(yīng)適當(dāng)
不能超載或長期滿載使用UPS，在線式UPS的最大負(fù)載量應(yīng)該控制在其標(biāo)稱負(fù)載量的70%-80%，比如40KVA的UPS按80%換算成標(biāo)稱負(fù)載量32KW之后，再按最大70%-80%的負(fù)載率，應(yīng)按最大22.4KW-25.6KW去配置負(fù)載。當(dāng)UPS處于逆變器供電狀態(tài)時，一般要求UPS的負(fù)載特性為純電阻或純電容性，因?yàn)殡姼行载?fù)載的啟動電流會超過額定電流的3-4倍，會引起UPS瞬時超載。
3．4掌握UPS蓄電池運(yùn)行情況
為了使用好UPS的蓄電池，要經(jīng)常巡視、檢查、測試蓄電池，認(rèn)真做好蓄電池的運(yùn)行記錄，以便隨時掌握蓄電池運(yùn)行情況。蓄電池的運(yùn)行記錄應(yīng)包括：放電記錄、浮充記錄、均衡充電記錄、環(huán)境溫度記錄、蓄電池出現(xiàn)問題的記錄以及采取的措施記錄等。蓄電池運(yùn)行期間，每半年應(yīng)檢查一次連接導(dǎo)線接頭和螺栓是否松動或被腐蝕污染，松動的螺栓必須及時擰緊，腐蝕污染的螺栓或接頭應(yīng)及時進(jìn)行清潔處理。為了提高蓄電池有效可供使用的容量、延長蓄電池的使用壽命，不能超過蓄電池組的后備時間延長供電時間，以免損壞UPS和蓄電池，并注意蓄電池帶負(fù)載放電后必須及時進(jìn)行浮充電。
4．UPS的維護(hù)
4．1了解UPS運(yùn)行參數(shù)
為了保證UPS長期穩(wěn)定運(yùn)行，掌握UPS是否正常工作，需要了解UPS運(yùn)行時諸多參數(shù)，包括：輸入電壓，輸出電壓、電流及頻率，輸出視在功率、有功功率及功率因數(shù)，負(fù)載率，功率器件溫度，蓄電池放電電流及充電電流，蓄電池容量及供電后備時間，故障部位及時間記錄等。
4．2UPS主機(jī)的維護(hù)
UPS在正常使用情況下，UPS主機(jī)的維護(hù)工作量不大，主要是防塵和定期除塵。在除塵清潔的同時，應(yīng)仔細(xì)檢查各個連接件和接插件有無松動和接觸不牢的情況，還應(yīng)檢查各個風(fēng)扇的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，并檢測、記錄UPS運(yùn)行參數(shù)等。
4．3UPS蓄電池的維護(hù)
實(shí)踐證明，致使UPS蓄電池組使用壽命縮短的因素主要有：（1）蓄電池個體間質(zhì)量和性能的一致性較差，使蓄電池組整體質(zhì)量和性能難以保證。（2）蓄電池組使用環(huán)境溫度變化太大。（3）蓄電池組經(jīng)常性被深度放電。（4）蓄電池組放電后沒有及時進(jìn)行充電。據(jù)統(tǒng)計(jì)，UPS的故障有50%以上是因?yàn)樾铍姵亟M故障或?qū)π铍姵鼐S護(hù)不當(dāng)造成的。正常使用的UPS，其蓄電池壽命在5年左右。蓄電池的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝決定了蓄電池的固有可靠性，對蓄電池進(jìn)行有效的維護(hù)是保證蓄電池組安全可靠運(yùn)行和降低UPS總故障率的關(guān)鍵因素。
應(yīng)該制定并認(rèn)真執(zhí)行蓄電池的日常維護(hù)和定期檢查制度，確保日常維護(hù)和定期檢查的周到、細(xì)致和規(guī)范化，保證蓄電池及充電電路處于良好的運(yùn)行狀況，并盡量保證蓄電池使用環(huán)境溫度保持在最佳溫度范圍內(nèi)。
蓄電池的日常維護(hù)項(xiàng)目有：（1）檢測蓄電池兩端電壓。（2）檢測蓄電池的環(huán)境溫度。（3）檢查蓄電池外觀是否完好，有無外殼變形和滲漏。（4）檢查蓄電池極柱處有無松動、腐蝕現(xiàn)象。（5）檢查極柱周圍等處是否有酸霧析出。
蓄電池的定期（如每個季度）檢查項(xiàng)目有：（1）逐個檢查蓄電池的清潔度、極柱狀況、外殼損壞或過熱痕跡、連線接頭牢固程度，防止由于蓄電池充放電過程中的溫度變化導(dǎo)致連線接頭處松動或接觸電阻過大。（2）檢查蓄電池外殼和極柱溫度。（3）檢查外殼、極柱周圍是否有滲液。（4）測量蓄電池組和每個蓄電池單體的浮充電壓。（5）檢查蓄電池組的浮充電流。（6）檢查每個蓄電池單體的端電壓和內(nèi)阻，若蓄電池單體的端電壓低于其最低臨界電壓或蓄電池單體的內(nèi)阻大于額定值時，應(yīng)及時對蓄電池單體進(jìn)行均衡充電，或直接更換整個蓄電池組。蓄電池端電壓的測量不能在浮充狀態(tài)下測量，應(yīng)在放電狀態(tài)下測量。浮充狀態(tài)下測量蓄電池端電壓，由于外加電壓的存在，測量出的蓄電池端電壓不準(zhǔn)確。
應(yīng)盡量避免蓄電池長期處于浮充狀態(tài)而不放電，適當(dāng)?shù)姆烹娪兄诩せ钚铍姵亍τ谑须婇L期穩(wěn)定不停電的情況，UPS會長期處于浮充狀態(tài)而沒有放電過程，容易造成蓄電池失效報(bào)廢，應(yīng)定期（如每個季度）人為中斷市電輸入一次，讓UPS帶負(fù)載放電一次，使蓄電池運(yùn)行在放電狀態(tài)，用以激活蓄電池，但應(yīng)將蓄電池放電容量控制在額定容量的30%-50%之間，而且要及時再充電，這樣有利于延長蓄電池的使用壽命，也有利于保證蓄電池實(shí)際使用容量接近于蓄電池標(biāo)稱容量。
蓄電池的使用壽命與其被放電的深度和深度放電的頻次密切相關(guān)，應(yīng)該避免蓄電池經(jīng)常性被深度放電。蓄電池被深度放電后，再充電至額定容量一般需要12小時以上，若不及時長時間地充電，將會降低蓄電池容量，也會縮短蓄電池使用壽命，所以對蓄電池進(jìn)行深度放電后，應(yīng)及時進(jìn)行較長時間的連續(xù)充電（48小時以上），使蓄電池處于容量充足狀態(tài)，避免由于蓄電池能量耗竭而引起故障。
從2004年10月開始使用，得益于我們對UPS及其蓄電池組所做的科學(xué)有效的技術(shù)維護(hù)，我臺電視播控機(jī)房主備兩臺UPS工作一直穩(wěn)定正常，只是在2010年2月更換了兩組蓄電池和一塊充電電路板。
5．UPS的測試
測試UPS的目的主要是鑒定UPS的實(shí)際性能指標(biāo)能否滿足使用要求，UPS的測試內(nèi)容分為穩(wěn)態(tài)測試和動態(tài)測試兩大類。
5．1穩(wěn)態(tài)測試
穩(wěn)態(tài)測試是在0%額定負(fù)載（空載）、50%額定負(fù)載（半載）以及100%額定負(fù)載（滿載）條件下，測試輸入、輸出端的各相電壓、線電壓、空載損耗、功率因數(shù)、輸出電壓波形、失真度及輸出電壓的頻率等參數(shù)。
5．2動態(tài)測試
動態(tài)測試包括：（1）突加或突減負(fù)載測試：是在負(fù)載突變時，一般選擇負(fù)載由額定負(fù)載的0%到100%和由額定負(fù)載的l00%到0%，測試UPS輸出電壓波形的變化，以檢驗(yàn)UPS的動態(tài)特性和反饋回路。（2）轉(zhuǎn)換特性測試：測試由UPS逆變器供電轉(zhuǎn)換到市電供電、或由市電供電轉(zhuǎn)換到UPS逆變器供電時的轉(zhuǎn)換特性。（3）過載測試：過載測試時必須按照UPS標(biāo)稱性能指標(biāo)進(jìn)行測試。
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