UPS基本知识通俗讲
UPS基础知识
UPS基础知识[UPS作为一种不间断电源，在各个领域应用广泛。
本文着重介绍UPS基础知识及日常维护。
]目录第一章UPS电源概述 (3)1.1UPS电源概述 (3)1.2UPS的分类及工作原理 (4)1.3UPS高可靠性供电方案 (5)第二章UPS功率器件 (9)2.1UPS功率器件 (9)2.2UPS几种常用器件 (10)第三章UPS基本原理 (16)3.1UPS基本组成 (16)3.2整流器 (16)3.3逆变器 (17)3.4静态旁路开关 (18)3.5电池电路 (18)3.6工作模式 (18)第四章UPS电池 (22)4.1阀控式铅酸蓄电池的定义 (22)4.2阀控式铅酸蓄电池的分类 (22)4.3电池的结构及工作原理 (22)4.4阀控式铅酸蓄电池的性能参数 (24)4.5电池技术特性 (25)4.6电池使用与维护 (31)第五章UPS工程设计参考 (34)5.1UPS系统容量配置 (34)5.2UPS电缆的选配 (34)第六章UPS电源安全防护 (37)6.1UPS设备接地系统 (37)6.2雷电与UPS安全防护 (39)第七章UPS日常维护内容 (46)7.1日常维护和巡查内容 (46)7.2电池组定期维护（季度或半年1次） (46)7.3UPS定期维护（每年1次） (47)第一章UPS电源概述1.1UPS电源概述1.1.1什么是UPSUPS是一种利用电池化学能作为后备能量，在市电断电或发生异常等电网故障时，不间断地为用户设备提供电能的一种能量转换装置。
我们称之为不间断供电系统。
1.1.2UPS的发展过程UPS不间断电源起源于20世纪初的美国。
1903年，第一台UPS由艾默生公司制造，在当时的重工业中起到了重要作用，并为国家的快速发展奠定了基础。
这一阶段的UPS主要用于工业领域，为关键设备提供电力保护。
其次，随着技术的发展，UPS的功能和应用范围不断扩大。
在电网电压正常时，UPS利用电网电源充电；当电网出现异常时，UPS则释放存储于电池中的电能供负载使用。
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扰公害两个变换器 始终在
100%负载功率下工 作,整
机效率低,输出能力 有局限,可靠性一
主要内容
• UPS概述 • UPS基本原理 • UPS维护和使用注意事项
• UPS概述 • UPS基本原理 • UPS基本问答
问：在线式UPS与后备式UPS的主要区别在哪
答： 在线式UPS能解决所有的电力问题,而
后备式UPS只能解决部分问题,在线互动式 UPS的功能居其中.
谢谢大家!
后时,UPS逆变器不工作,充电器向电池充 电,市电通过智能调压直接向负载供电;
• 单逆变器;
• 输出电性能指 标一般,但能满足 负载要求;
市电掉电后,逆变器启动,电池通过逆变器向负载 供电;
市电—电池转换时,输出电压有转换时 间
• UPS不对电网 产生附加干扰公 害;
UPS基 础 知 识
主要内容
UPS概述 UPS基本原理 APC、UPS产品线基本介绍 UPS、基本问答
UPS概述
什么是UPS 为什么使用UPS UPS的功能 UPS的分类 UPS名词解释
什么是UPS？
1、 不间断地为用户设备提供交流电的一种 电源设备 2 、 它是将电网中的交流电转换成直流电能 储藏在蓄电池内、同时将电网中的各种杂波消 除、输出纯净交流电源在电网突然发生中断仍 然能保持正常供电、使用设备不会因为市电干 扰而关机,造成很大经济损失,尤其是在电信、 金融、证券、交通、医疗等行业机算机系统、 若电网突然中断损失巨大.
市电—电池转换时,输出电压有转换时,但小于 后备式的转换时间
传统双变换在线式UPS
特点：
UPS基础知识
UPS是啥？UPS的中文意思为“不间断电源”，是英语“Uninterruptible Power Supply”的缩写，它可以保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘，使您不致因停电而影响工作或丢失数据。
它在计算机系统和网络应用中，主要起到两个作用：一是应急使用，防止突然断电而影响正常工作，给计算机造成损害；二是消除市电上的电涌、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，为计算机系统提供高质量的电源。
从基本应用原理上讲，UPS是一种含有储能装置，以逆变器为主要元件，稳压稳频输出的电源保护设备。
主要由整流器、蓄电池、逆变器和静态开关等几部分组成。
1)整流器：整流器是一个整流装置，简单的说就是将交流（AC）转化为直流（DC）的装置。
它有两个主要功能：第一，将交流电（AC）变成直流电(DC)，经滤波后供给负载，或者供给逆变器；第二，给蓄电池提供充电电压。
因此，它同时又起到一个充电器的作用；2)蓄电池：蓄电池是UPS用来作为储存电能的装置，它由若干个电池串联而成，其容量大小决定了其维持放电（供电）的时间。
其主要功能是：１当市电正常时，将电能转换成化学能储存在电池内部。
２当市电故障时，将化学能转换成电能提供给逆变器或负载；3)逆变器：通俗的讲，逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。
它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成；4)静态开关：静态开关又称静止开关，它是一种无触点开关，是用两个可控硅（SCR）反向并联组成的一种交流开关，其闭合和断开由逻辑控制器控制。
分为转换型和并机型两种。
转换型开关主要用于两路电源供电的系统，其作用是实现从一路到另一路的自动切换；并机型开关主要用于并联逆变器与市电或多台逆变器。
目前，主流的UPS厂商有APC、山特等，都提供各种级别的UPS满足不同用户群的需要。
UPS分在线式和离线式2种，确定你的是哪种，可以在控制面板里调试。
ups基本介绍
UPS基本介绍一、简介不间断电源（Uninterruptible Power Supply，简称UPS）是一种含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源设备。
它主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。
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就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时，UPS立即将机内电池的电能，通过逆变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。
二、UPS的工作原理1. 正常工作状态在正常工作状态下，UPS通过电源线路将交流电压转换为直流电压，然后通过逆变器将直流电压转换为交流电压，为负载提供稳定的电源。
在这个过程中，UPS 还会对输出的电压进行监控和调整，确保其稳定性。
2. 电源中断状态当电源线路出现中断时，UPS会立即启动备用电源，通常是内置的蓄电池，通过逆变器将直流电压转换为交流电压，继续为负载提供电源。
这个过程几乎是瞬时的，因此被称为“不间断”。
三、UPS的主要组成部分1. 整流器：整流器是UPS的主要组成部分之一，它的主要作用是将交流电转换为直流电。
2. 蓄电池：蓄电池是UPS的重要组成部分，它的主要作用是在电源中断时提供备用电源。
3. 逆变器：逆变器是UPS的另一个主要组成部分，它的主要作用是将直流电转换为交流电。
4. 静态开关：静态开关是UPS的重要组成部分，它的主要作用是在电源中断时快速切换到备用电源。
四、UPS的主要类型1. 在线式UPS：在线式UPS是指在正常运行时，UPS直接从交流电源取电，并通过整流器和逆变器为负载提供电源。
在电源中断时，UPS会立即切换到蓄电池供电。
2. 离线式UPS：离线式UPS是指在正常运行时，UPS直接从交流电源取电，并为电池充电。
在电源中断时，UPS会立即切换到蓄电池供电。
3. 线上互动式UPS：线上互动式UPS是指在正常运行时，UPS直接从交流电源取电，并通过整流器和逆变器为负载提供电源。
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UPS可在电源中断的瞬间提供电力，确保关键设备持续运行不受影响。
常见UPS类型
常见的UPS类型包括离线式、在线式、双变换式UPS。
原理与组成
UPS的工作原理
UPS的组成部分
UPS系统的工作原理是使用电池 为关键设备提供稳定的备用电源。
UPS 通常由整流器、备用电池和 逆变器等部分组成。
UPS系统保障了重要设施的稳定运行，包括生产设备、交通信号、金融交易等重 要的社会事业。UPS也为环保、降耗提供了有力支持。
总结
回顾重点内容
UPS是为计算机等电子设备 提供稳定电流的电源设备， 有离线式、在线式和双变换 式等多种类型，其组成部分 包括整流器、电池和逆变器 等。
针对性解答问题
UPS选购时需考虑容量、应 用场景等因素，安装UPS需 确保地面平稳、通风良好且 电源接地可靠，UPS故障分 析流程需查明故障类别、范 围并排程
UPS始于20世纪50年代，50年代到70年代民用UPS得到了迅速发展，这一技术 也逐渐推广到商业、工业等领域。
2
UPS的未来趋势
未来，随着人工智能和科技的不断发展，UPS系统将愈加现代、智能化、自动化， 包括视频监控、传感器网络等技术逐步融入UPS系统。
3
社会的UPS意义
常见电池类型
常见电池类型有铅酸电池、镍氢 电池、鋰离子电池等。
选型与安装
1
如何选购UPS
选购UPS时需考虑电力要求、容量需求、应用场景、以及维护保障等因素。
2
UPS的安装步骤
安装UPS时需确保地面平稳、通风良好，且齿轮互锁、电源接地可靠等。
3
UPS的维护与保养
UPS维护需周期性检查电路、电池、接线、输出负载等，以确保UPS系统的可靠 性。
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中的骚扰进入和影响负载。
6
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UPS的主要作用
1.两路电源之间的无间断相互切换； 2.隔离作用：将瞬间间断、谐波、电压波动、频率波动
以及电压噪声等电网骚扰阻挡在负载之前，即使负载对 电网不产生骚扰，又使电网中的骚扰不影响负载； 3.电压变换作用：输入电压等于或不等于输出电压，如 380V/380V，380V/220V，包括稳压作用； 4.频率变换作用：输入频率等于或不等于输出频率，如 50Hz/50Hz，50Hz/60Hz，包括稳频作用； 5.提供一定的后备时间：UPS的电池贮存一定的能量， 在电网停电或间断时继续供电一段时间来保护负载；后 备时间为10分钟、30分钟、60分钟或更长
– 缺点：所有UPS的旁 路必须是同一路电 源；可靠性略低。
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提高UPS可靠性的方法－公共旁路并联
由2到6台同等容量的并 联型UPS组成，采用大 容量的公共静态旁路 开关柜，以便实现：
• 并联冗余；或 • 并联增容。
– 优点：公共旁路过 载能力大；可靠性 高。
– 缺点：占地面积大； 价格昂贵。
转换来提供电能，它只是提供一种两路电源之间无间断切换的 机会，这才是UPS的主要设计思想； – UPS的价格之所以昂贵，就是贵在这种不间断切换的特点上
一类供电 第二路供电
UPS 三类供电 第一路供电
输出
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为什么要使用 UPS？
– 随着电子技术的飞速发展，各种各样的用电器越来越多，而这其中的绝大部 分都是非线性负载(Non-Linear Load)：
– 优点：可靠性最高；连接简单；后备时间延长。 – 缺点：不能增容；过载能力不能增大。
UPS电源知识介绍
UPS电源知识介绍UPS电源，即不间断电源（Uninterruptible Power Supply），是一种能在供电中断或电压降低时提供稳定电力的电力辅助设备。
它起到过渡电源的作用，可使设备在电力故障发生时继续正常运行，提供稳定的电压和频率。
本文将介绍UPS电源的工作原理、分类、选型和使用注意事项等方面的知识。
一、UPS电源的工作原理1.整流器：将交流电转换为直流电，并为电池充电，以保持电池的充电状态。
2.电池：将直流电能储存起来，以备不时之需。
3.逆变器：将直流电转换为交流电，并输出给需要供电的设备，确保设备正常工作。
当外部供电正常时，UPS电源通过整流器将交流电转换为直流电，并为电池充电以维持电池的充电状态。
同时，逆变器将直流电转换为交流电并输出给设备。
这样，设备在外部供电正常的情况下就可以正常供电。
当外部供电中断时，UPS电源通过电池向逆变器提供直流电，逆变器继续将直流电转换为交流电并输出给设备。
这样，设备可以在供电中断情况下继续运行。
二、UPS电源的分类按输出波形分：UPS电源可分为线性型、交互式和双变换型三种。
1.线性型UPS电源：输出波形近似正弦波，能够适用于对电源质量要求较高的设备。
2.交互式UPS电源：输出波形近似正弦波，通过运用压缩/松弛不同的技术来实现电网电源和市电的切换，能够提供较好的电源保护。
3.双变换型UPS电源：输出波形为正弦波，能够提供更高质量的电源，适用于对电源稳定性要求较高的设备。
按功率分：UPS电源可分为小功率、中功率和大功率三种。
1.小功率UPS电源：通常用于个人电脑、服务器、网络设备等小型设备，功率一般在500W以下。
2.中功率UPS电源：适用于大型机房、数据中心、通信基站等需要较高电源保护的设备，功率在500W-10KW之间。
3.大功率UPS电源：适用于工业生产、医疗设备、科研实验等需要大电容和高可靠性的设备，功率在10KW以上。
三、UPS电源的选型选择UPS电源时需要考虑以下几个关键因素：1.电源负载：需要确定所需供电设备的总功率，选择适当功率的UPS电源，以确保正常供电。
UPS电源基础知识大全,弱电小白必看
UPS电源基础知识大全，弱电小白必看UPS，就是不间断电源。
通常是弱电机房工程子系统之一，是将蓄电池与主机设备相连接，主要用于给设备提供稳定、不间断的电力供应。
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。
下面我们一起来看下UPS 的基础知识。
UPS的基本原理及主要技术参数什么是UPS？利用电池化学能作为后备能量，在市电断电等电网故障时，不间断地为用户设备提供（交流）电能的一种能量转换装置。
为什么需要UPS？市电电网提供的电力供应，看上去正常，可是不可靠:表面正常的电力，实际上危机四伏。
电源中断•数据丢失，通信中断，商机延误......•——直接损失以每分钟5000-100000元计••设备停运，仪表失灵，手术中断......•——间接经济损失无法估量••电源污染•瞬态尖峰、电源浪涌、高压脉冲•造成服务器、路由器、磁盘阵列等设备硬件损坏••谐波污染、线间噪声、频率漂移•造成网络传输误码率大增，数据传输速度低下•UPS的四大功能不停电功能——解决电网停电问题交流稳压功能——能解决网压剧烈波动问题净化功能——解决电网与电源污染问题管理功能——解决交流动力维护问题UPS系统结构1、输入电压范围输入电压范围宽可减小电池放电机会，延长电池寿命。
2、输入功率因数功率因数低，输入无功功率大，谐波电流污染电网，影响干扰其它设备。
3、主电源频率允许范围。
4、输入电流谐波分量。
（PFC、6/12脉冲变压器）输出特性：1、静态稳定度。
大型为1%，中小型为2%。
2、输出瞬态特性。
大型5%，中小型8%。
3、输出过载能力。
（如：过载125% 5MIN;150% 10S)4、输出功率因数。
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满足负 载对供 电质量 的要求
负 载
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UPS对电网的适应能力
容许电网电压幅值变化的范围
输入功率因数
输入电流的谐波成分
1
允许电网电压频率的变化范围—频率跟踪范围
频率跟踪速率
2
输入功率因数和输入电流的谐波成分
污染电网
1
污染系统本身
2
输入功率因数和输入电
流的谐波成分的定义
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UPS的常规输出性能指标
2 电网故障停电；超负荷、供电线路和设备故障；
3 自然原因停电：火灾、雷电、水灾、施工等；
4 电源质量故障： 电涌、高压尖脉冲、瞬态高压干扰、电压下陷、电线噪声、 频率偏移、闪变、电压不平衡、谐波畸变、暂态停电、持 续欠电压或过电压、系统接地故障和和泄漏电流形成的安 全性故障、谐波电流与零地电压差问题。
• AC—AC 效率 • 输出电流峰值系数 • 输出电流浪涌系数(启动) • 输出过载能力 • 输出负载功率因数 •三相负载不平衡能力
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UPS对物理环境的适应能力
环境温度 环境湿度 振动冲击 海拔高度 环境抗雷击能力 使用、安装的物理环境
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UPS的系统配置能力
UPS系统冗余并机功能
为什么要并机运行 什么样的UPS可以并机运行
并机负载均流度 长延时供电功能
热设计和充电功能
可扩充功能 故障在线维护功能
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UPS的智能管理和通讯功能
1，UPS应具备RS232或RS485/422等标准通讯接口。
2，提供能支持业界流行的大多数操做系统、网管软件、应用程序和标准的 UPS软件和附件。
2，基本知识内容的变化：要适应UPS和供电系统新的发展趋势
2，下面讲的是基本知识范围，公司各类人员应该掌握的知识范围
是一样的，只是掌握的深度不同而已
1.5小时 3—3小时 20—30小时
不学也可以工作
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2
举例
1 一个系统要求市电掉电后维持10分钟，保证数据储存和安全关机
2
可靠性要求高，可用性要求高，加油机，加长延时
----增加设备
设备质量问题
----故障
----成本
设备之间相互
影响
---干扰，IT
设备不能正常
工作 使编用辑维pp护t 问题
终端用户 8
电网电压存在的问题
电网故障掉电
电网电压低 电网电压高
Motors
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9
电网电压存在的问题
尖峰干扰
谐波干扰
供电 设备
综和干扰
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10
电源故障种类
1 电网预安排停电：限电，电源系统改造和维护；
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4
目录
1 为什么在供电系统中要用UPS设备 2 UPS的基本功能 3 当前UPS电源的种类 4 UPS与供电系统 5 用户选用和配置UPS时存在的问题
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5
基本知识第一部分
为什么在供电系统中 要用UPS设备
（用UPS干什么）
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6
电的社会
电是一种能源商品， 具有商品生产、运输、经销、消费等 全过程的特点和存在的问题
APC公司 UPS基本知识培训
一个从事UPS产品生 产销售公司的员工应 该知道些什么知识
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ห้องสมุดไป่ตู้
1
写在前面
1，学习基本知识的必要性 ：与公司产品有关，与公司销售有关，
掌握了一定的基本知识才能领会 APC公司的先进技术和先进
的设计理念
1，10 分钟 2，10%调整 3，无需功率补偿设备 4,工程师见用户时的尴尬
输出电压稳定精度 输出电压波形失真度 输出电压频率稳定精度 输出电压幅值的三相不平衡度 三相负载不平衡能力 市电掉电时输出电压的切换时间 输出电压的动态响应特性 双向抗干扰能力
负载要求不高 所有的UPS都能满足要求
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UPS的输出能力和可靠性指标
——接近真实的电网能力
是UPS与负载之间的特殊约定，是UPS负载的限制
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质量问题产生的原因和危害
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国内外供电质量的问题与比较
配电网运行，管理
国内现状
国际先进水平
供电可靠率（RS-1） 99.897%(99年)，电力部要求
用户平均年停电时 间
99.96% 9.77小时
配电线路
架空线为主，少量电缆，存在 大量低压配电线路
供电网络结构
简单辐射式，少数双回线， 缺少规划
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7
电的社会
Delta 变换在线式
发电厂
发电量不足 —限电
发电机可靠性 --故障停电
发电质量 --不能用
运输
输电线路损耗 ---电压降低
输电设备故障 ----停电
自然灾害 ----停电
交通、施工、战 争、人为破坏
----停电
一次降压
二次降压
电力不足 ----停电
终端配电
电网质量不好
----不能用
3 2 Silcon输入功率因数0.99，无需外加功率因数校正设备
4
无需功率调整设备
3 Silcon机正常工作时用20%的功率强度调整100%的功率，所以效率高，
4
输出能力强
5
Silcon机只调整20%的功率，所以效率高，输出能力强
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3
供电系统新的发展趋势
1 单台设备向整个供电系统的变化 2 系统可靠性向可用性变化 3 供电系统向NCPI的变化 4 维护管理工作向智能通讯化变化 5 产品研发生产维护工作向市场应用变化
3，自检功能：UPS及其软件、附件能提供定期的自检功能，以防患于未然，
4，UPS远程诊断与维护功能：远程检查UPS的状态、查询 UPS的预警信息、 做电池校正试验等。要检查的UPS工作状态和故等信息。
手动，自动兼有，手动操作为 自动，远动，可实现自动故障识别，隔
主
离，网络重构
故障停电时间
几个小时
小于1分钟
维护、管理
维护计划执行
AM/FM/GIS技术
线路损耗
8.6%
5—6%
可用性平均水平编-辑-p-p0t .998
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建立UPS供电系统的目的
不停电供电 全面改善供电质量
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基本知识第二部分 什么叫UPS
东京20分钟,法国94分钟,美国
58分钟，纽约10分钟，荷兰10 分钟，香港、新加坡20分钟
城市主要用电缆，低压线路短，或局限 在建筑物内
主干线，自动化环网结构（N-1），网 络式结构（N-2）
配电设备
少油，真空，少量SF6定期维护、完成“无油化”改造，全部为真空或
检测
SF6免维护，极少检修
自动化程度
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对UPS的性能要求
有嗅觉、有感觉、会喊救命、会 打电话、会上网、发短信--
已经被 污染了 的终端 电网
适应电网 环境，不 污染电网
物理概念、定义、测试方法、负载要 求、当前水平、应用中的问题
输
输
入
出
配
配
电
电
机房 环境
系统 配置 能力 强
身体健康可靠性高 可编迅辑速pp修t 复，可用性高