UPS设备在物流机房中的应用浅析

1 UPS 简介

UPS 即不间断电源 (Uninterruptible Power Supply),是一种含有储能装置的不间断电源。主要用于给部分对电源稳定性要求较高的设备,提供不间断的电源。

当市电输入正常时,UPS 将市电稳压后供应给负载使用,此时的 UPS 就是一台交流式电稳压器,同时它还向机内电池充电;当市电中断(事故停电)时, UPS 立即将电池的直流电能,通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应 220V 交流电,使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS 设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。

2 UPS 工作原理

常用的 UPS 构成如下图所示,它的基本结构是一套将交流电变为直流电的整流器和充电器,以及把直流电再变为交流电的逆变器,电池在交流电正常供电时贮存能量且维持在一个正常的充电电压上,一旦市电供电中断时,蓄电池立即对逆变器供电以保证 UPS 电源交流输出电压,使计算机维持正常工作,保护软硬件不受损害。

当市电在 UPS 所允许的范围内正常供电时,电流通过旁路模式到达负载,为设备提供电力。

当市电故障或市电电压、频率超出正常范围时,机器将通过电池 - 逆变器为设备提供电力。

3 UPS 选型

UPS 的选型一般根据现场设备负载来选择相应型号,目前中小型园区一般使用 6-10KVA,中大型园区一般使用 10-20KVA,大型或超大型亚一园区一般采用 80KVA。

具体选型需根据机房设备负载而定,一般负载控制在 50%~60% 额定输出功率范围内是最佳工作方式。禁止超负载使用,厂家建议:UPS 电源的最大启动负载最好控制在 80% 之内,如果超载使用,在逆变状态下,时常会击穿逆变三极管。同时也不宜过度轻载运行,这种情况容易因为电池放电电流过小造成电池失效。

4 ups 进场勘测

UPS 在入场安装时需满足安装条件,避免因现场施工条件未达安装条件造成无法安装,产生二次上门费用。

1.6KVA 安装电力要求

单进单出

输入空开

63A 主旁同源单相输入 2P 或 1P

输出空开 

63A 单相输入 2P 或 1P

UPS 输入电缆

YJV 3*6 mm²

UPS 输出线缆

YJV 3*6 mm²

三进单出

输入空开

63A 主旁同源三相输入 3P

输出空开 

63A 单相输入 2P 或 1P

UPS 输入电缆

YJV 5*6mm²

UPS 输出线缆

YJV 3*6mm²

操作规范

安装空间

800mm  后 500mm  左 200mm  右 200mm

2.10KVA 安装电力要求

单进单出

输入空开

125A 主旁同源单相输入 2P 或 1P

输出空开 

63A 单相输入 2P 或 1P

UPS 输入电缆

YJV 3*16 mm²

UPS 输出线缆

YJV 3*16 mm²

三进单出

输入空开

125A 主旁同源三相输入 3P

输出空开 

63A 单相输入 2P 或 1P

UPS 输入电缆

YJV 5*16 mm²

UPS 输出线缆

YJV 3*16 mm²

操作规范

安装空间

800mm  后 500mm  左 200mm  右 200mm

3.20KVA 安装电力要求

三进单出

输入空开

主旁 63A/3P,旁路 125A/1P

输出空开 

100A 单相输入 2P 或 1P

UPS 输入电缆

YJV 4*25+1*16 mm²

UPS 输出线缆

YJV 3*25 mm²

三进三出

输入空开

主路 63A/3P ,旁路 125A/3P

输出空开 

63A/3P

UPS 输入电缆

YJV 4*25+1*16 mm²

UPS 输出线缆

YJV 4*25+1*16 mm²

操作空间

安装空间

800mm  后 500mm  左 200mm  右 200mm

4. 环境要求

温度

运行

0°C to 40°C (32°F to 104°F)

 

 

存储

-15°C to 60°C (5°F to 140°F) UPS 电池每 6 个月充电一次

湿度

相对湿度

0% - 95%,无冷凝

 

海拔

海拔

安装并用于海拔高度超过 1000m 的环境时,输出功率在计算上应每 100m 递减 1%。

本设备仅供室内使用。设备存放地点应坚实牢靠。

不要在多尘或者温度 / 湿度超出规定范围的环境中使用 UPS。

本设备带有通风口,保留至少 30cm 的通风空间。

电池寿命受环境因素影响。高温、不良市电、频繁的短时间放电会缩短电池寿命。

5 UPS 安装注意事项

5.1 电气安全

  • 电气设备的安装、操作、维修和维护必须由有资质的人员完成。

  • 请穿戴适当的个人防护装备,并遵守电气安全操作规范。

  • 操作设备或维护设备时,请关闭 UPS 系统的所有电源。

  • 操作 UPS 系统前,请检查所有端子之间(包括保护性接地)是否存在危险电压。

  • UPS 包含内部电源。即便与市电断开,也可能存在危险电压。安装或维修 UPS 系统前,请确保设备处于 OFF(断开)状态,并且断开市电和电池连接。在打开 UPS 前,请等待五分钟以使电容器放电。

  • 必须使用符合当地法规的隔离装置(断开装置、开关)将 UPS 系统与其上游电源隔离。隔离装置必须位于显眼且便于操作的位置。

  • UPS 必须妥善接地,并且由于存在大的漏电流,必须首先连接接地导线。 未按说明操作可能导致人身伤亡等严重后果。

5.2 电池安全

  • 安装电池电路断路器时必须遵守规范和要求。

  • 维修电池时仅可由熟悉电池的合格人员进行或在其监督下进行,且需要谨慎小心。 切勿让勿资质的人员操作电池。

  • 接或断开电池接线端子前,请断开充电电源。

  • 请勿将电池投入火中,否则可能发生爆炸。

  • 请勿拆解、改装或毁坏电池。电池里流出的电解液会损伤皮肤和眼睛。电解质可能有毒。

  • 请摘下手表、戒指或其它金属物件。

  • 请使用带绝缘把手的工具。

  • 戴上防护眼镜、手套和胶鞋。

  • 请勿将工具或金属零件放在电池上。

  • 在连接或断开电池接线端子之前,请断开充电电源。

  • 确定电池是否因疏忽而接地。如果电池因疏忽而接地,移除接地。接触接地电池的任何部分均可能会引起触电危险。在安装和维护过程中,如果将接地电池移除,即可减少触电危险(适用于无接地供电电路的设备和远程电池)。

  • 电池安装位置如无法满足电池承重,需安装散力架。

6 UPS 巡检维护

6.1 日常巡检

  • UPS 的工作运行环境应保持清洁、无灰尘、无污染、无有害气体。工作环境温度控制在 5℃以上,22℃以下,相对湿度在 50±10% 的范围。

  • 检查 UPS 电源的供电电源是否正常, 发现 UPS 电源的故障、缺陷应及时排除,使 UPS 电源处于正常状态。

  • 检查 UPS 运行中有无异响、有无异味检查 UPS 风扇是否有异响

  • 检查 UPS 电压、电流是否正常

  • 检查 UPS 状态指示是否正确

  • 检查 UPS 电源的接地线是否良好, 空调系统工作是否正常, 机房安全消防措施的落实。

  • 检查电池外观是否有漏液鼓包现象,电池端子是否有起碱,电池温度是否正常。

6.2 厂家巡检

因 ups 属于专业精密设备,每年需安排厂商上门进行深度巡检,特别是蓄电池,需逐个进行电压,内阻的检查,发现异常电池需及时更换同型号电池。

7 UPS 后台管理系统

目前 ups 已配备网络管理卡,联网后可登陆后台查看设置各项参数,异常日志等,界面如下图。为保证电池活性,避免电池极板酸化,建议在管理后台设置 UPS 电池定期自检,自检周期建议设置 3-6 个月。

同时为了能及时收到 ups 报警信息,在用 UPS 需及时接入物流运维动环平台。

8 UPS 常见故障

  1. 相序错误:一般是输入端相序错误,更改输入端相序为正确相序即可,常见于发电机发电时相序不对,此时机器会切换至电池供电。
  2. 旁路输入异常:一般为市电电压或频率异常,达不到机器设定值,需检查市电电压、频率。此时机器会切换至电池供电。
  3. 逆变器故障:此故障为机器故障,需联系厂商维修。
  4. UPS 过载:即 ups 输出负载超出 ups 最大负载,需检查 ups 负载情况,长时间过载将导致 ups 保护关机。
  5. 其他故障请根据故障码或报警声查看说明书中具体故障原因。

作者:京东物流 孔德恒

来源:京东云开发者社区 自猿其说Tech

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