关于UPS应用问答.docx
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关于UPS应用问答
为什么高型电池最好采用卧放,低型电池最好采用竖放?
答:
高型电池竖放易导致电池内部电解液分层,放置时间久后,上层的硫酸密度变稀,下层硫酸密度变浓,从而形成浓差微电池,长期如此导致电池自放电严重,缩短电池使用寿命。
低型电池电解液分层的可能性小得多,而采用竖放将有效地减少电池漏液的可能,因此矮型电池宜选择坚立放置。
怎样确定电池的安装方式?
答:
对于采用AGM技术的阀控电池,高型设计的电池在安装时应选择水平卧放,以免在使用过程中产生电解液分层。
安装时,主要考虑安装面积和地面承重,用户可根据电池安放区情况选择二层、四层和八层的安装方式,在地面承重允许的情况下,选择四层或八层方式安装可节省占地面积,这种方式较适合于电池放在一楼或地下室,对于有足够的面积而地面承重能力差的情况,宜采用二层方式安装。
具体安装方式参照“电池安装手册”。
超出“安装手册”以外的,由公司技术人员为客户进行专项设计,也称之特殊设计。
为什么新旧电池、不同类型电池,最好不要混合使用?
答:
由于新旧电池、不同类型电池的电池内阻大小不一,电池在充放电时差异明显,如串联使用会造成单只过充或欠充;如果并联使用,则会造成充放电偏流,各组电池的电流不一致。
电池在运行维护过程中,需经常检查哪些项目?
答:
(1)电池的总电压、充电电流及各电池的浮充电压;
(2)电池连接条有无松动、腐蚀现象;
(3)电池壳体有无渗漏和变形;
(4)电池的极柱、安全阀周围是否有酸雾溢出。
什么叫浮充电压?
怎样确定电池的浮充电压?
答:
浮充使用时蓄电池的充电电压必须保持一恒定值,在该电压下,充放电量应足以补偿蓄电池由于自放电而损失的电量以及氧循环的需要,保证在相对较短的时间内使放过电的电池充足电,这样就可以使蓄电池长期处于充足电状态,同时,该电压的选择应使蓄电池因过充电而造成损坏达到最低程度,此电压称之为浮充电压。
新安装的电池,有些压差较大,会影响使用吗?
答:
新安装的电池,经过一定时间浮充运行后,浮充电压将趋于均匀,因为刚使用硫酸饱和度较高,气体复合效率差,运行后饱和度略微会下降,电池浮充电压也会均匀。
下面为有关资料显示电池浮充运行情况:
浮充电压(V)
新电池
1月后
3月后
6月后
最高
2.315
2.300
2.270
2.260
最低
2.150
2.200
2.200
2.200
电池在长期浮充运行中,电池电压不均有哪些原因?
答:
目前VRLA电池存在着浮充电压不均匀的现象,这是由生产电池的各个环节中所用配件和材料的质量、数量以及含量的误差累积所致,特别是VRLA电池采用了贫液式设计,误差将影响到电池内部的硫酸饱和度,这直接影响电池浮充时氧气的再化合,从而使浮充时电池的过电位不同,电池的浮充电压也就不一样。
但VRLA电池经过一定时间的浮充运行后,浮充电压将趋于均匀。
因为硫酸饱和度高的电池氧气复合效率差,使饱和度略微下降,电池的浮电压也就趋于均匀。
另电池串联的连接条压降大;极柱与连接条接触不良;新电池在运行三~六个月内均有可能存在不均匀现象。
电池浮充运行时,落后电池如何判断?
答:
落后电池在放电时端电压低,因此落后电池应在放电状态下测量,如果端电压在连续三次放电循环中测量均是最低的,就可判为该组中的落后电池,有落后电池就应对电池组均衡充电。
例如,对于在浮充状态的电池,如果浮充电压低于2.16V应予以引起重视.
电池有时有略微鼓胀,会影响电池使用吗?
答:
由于电池内存在着内压,电池壳体出现微小壳体的鼓胀程度,一方面厂家要注意安全阀的开阀压,使电池内压不致太大,以及选择合适的壳体材料,壳体厚度;另一方面用户要对电池进行正常的维护保养,以免过充和热失控。
电池放电后,一般要多少时间才能充足电?
答:
放电后的蓄电池充足电时间所需时间,随放出容量及初始充电电流不同而变化。
如电池经10h率放电,放电深度100%的蓄电池,蓄电池通过“恒压限流”和“恒流限压”充电24小时后,充入电量可达100%以上。
电池漏液分哪几类,主要有那些现象?
答:
阀控密封电池的关键是密封,如电池漏夜,则不能与通信机房同居一室,必须进行更换。
现象:
a极柱四周有白色晶体,明显发黑腐蚀,有硫酸液滴。
b如电池卧放,地面有酸液腐蚀的白色粉末。
c极柱铜芯发绿,螺旋套内液滴明显;或槽盖间有液滴明显。
原因:
a某些电池螺套松动,密封圈受压减小导致渗液。
b密封胶老化导致密封处有纹裂。
c电池严重过放过充,不同型号电池混用,电池气体复合效率差。
d灌酸时酸液溅出,造成假漏液。
措施:
a对可能是假漏液电池进行擦拭,留待后期观察 b对漏液电池的螺套进行加固,继续观察 c改进电池密封结构
蓄电池使用中,为什么有时“放不出电”?
答:
电池在正常浮充状态下放电,放电时间未达要求,程控交换机或用电设备上电池电压即已下降至其设定值,放电即处于终止状态。
其原因为;
电池放电电流超出额定电流,造成放电时间不足,而实际容量达到;
浮充时实际浮充电压不足,会造成电池长期欠电,电池容量不足,并可能导致电池硫酸盐化。
电池间连接条松动,接触电阻大,造成放电时连接条上压降大,整组电池电压下降较快(充电过程则相反,此电池电压上升也较快)。
放电时环境温度过低。
随着温度的降低,电池放电容量亦随之下降。
电池发烫,温度较高会影响电池使用吗?
答:
一般情况,处于充放电过程,由于电流较大,电池存在一定内阻,电池会产生一部分热量,温度有所升高。
但是,当电池充电电流过大,电池间间隙过小会使充电电流和电池温度发生一种累积性的增强作用,并损坏蓄电池,造成热失控。
特别是用户使用的充电设备为交流电源,充电设备虽经滤波,但仍有波纹电压。
而一个完全充电的电池的交流阻抗很小,即使电压变化很小在电池线路内也会产生明显的交流电流,使电池的温度上升,而电池热失控导致温度上升,电池壳强度下降以致软化,造成电池内压下鼓胀,并造成电池损坏。
电池的容量能利用电导测量吗,目前国内外情况怎样?
答:
美国科学家D.Feder博士的观点认为,电池的电导值越大其容量越高,电池电导和电池容量之间存在线性关系。
国内对电池电导测量方法进行了研究,其电导测试数据表明:
在某些情况下电导测试方法对评价VRLA电池的容量状况是有效的,但在另一些情形下,电池电导与电池容量之间的线性关系不复存在。
在下列情形下,VRLA电池电导与其它指标之间存在线性关系:
a对于同一系列的电池,标称容量~平均电导;
b对于某一个电池单体,电池容量~电池电导;
c放电过程中,电池容量~电池电导;
d电池温度~电池电导。
VRLA电池内阻范围是10-3~10-5欧姆,许多因素会影响电池电导测量的精确度。
如电池连接条或极表面的氧化层,连接条与端子之间的接触电阻等等。
由于VRLA电池是贫液式设计,因此电池内部气体对电池电导的测量有很大的影响。
总之,要想建立某一型号电池的标准电导值是非常困难的。
事实上,国际主要的电池制造商均不同意以电导指标来测试电池的容量
1.电池怎样保养,正常寿命是多少?
答:
1、正常时,电池每隔3~6个月充、放电一次,放电后标准机的充电时间应不少于10小时。
2、UPS长期闲置不用,应3~6个月充电一次。
3、电池使用环境要求温度在0℃到40℃之间,避免阳光直射并且保持清洁。
4、一般在室温条件下,正常使用时松下密封免维护铅酸电池的浮充使用寿命为3--5年。
2.UPS是否能使用加水电池?
答:
可以,但是建议用户使用免维护电池。
因为在使用中有可能发生使用者遗忘加水、电池酸水淌出或电池气体排放不好等等因素,造成电池坏死或影响UPS负载正常运行。
另外,山特UPS的充电器是针对铅酸电池的特性而设计的,故不太适用于其他类型的电池。
3.UPS具体放电时间可有计算公式?
答:
因电池放电时间与放电电流、环境温度、负载类型、放电速率、电池容量等多因素相关,故实际放电时间无法直接用公式推导出。
现提供电池最大放电电流公式:
I=(Pcosφ)/(ηEi)
其中P是UPS的标称输出功率;
是负载功率因数,PC、服务器一般取0.6~0.7;
是逆变器的效率,一般也取0.8(山特10KVA取0.85);
Ei是电池放电终了电压,一般指电池组的电压。
将具体数据代入上式,求出电池最大放电电流后,即可从电池的各温度下放电电流与放电时间的关系图上查出相应的放电时间。
请注意这里求出的是电池总放电电流值。
当外接多组电池时则需求出单组电池的放电电流值。
4.UPS是否可选用碱型电池?
答:
此问题分两种情况:
一是用户需用山特的监控软件。
该情况下,则使用碱型电池后,监控软件显示的电池参数与实际情况会有差异。
这给用户使用会带来困饶。
二是用户不用山特的软件。
由于碱型电池的放电特性与酸性电池的特性差异较大。
从电池放电至警报点(UPS一秒一叫)到UPS自动关机时间很短,用户需在使用过程中必须特别注意;另外,碱型电池通常需要加液(一般为两年一次),用户使用不方便。
5.双机热备份后,电池如何维护?
答:
1.热备份时,主机与备份机可以采用不同容量的电池组,但是放电时需加以留意。
2.大容量之电池与备机配套为宜,一旦主机故障,备机有足够长的时间持续供电。
在实际情况下,主机平常由于市电的变化而转由电池供电的几率明显大于备份机,即备份机很少能自动转电池供电。
故双机备份的电池维护主要针对备份机而言。
具体方法如下:
备份机电池维护:
(1)在市电模式下,按主机开机键1S,主机转为逆变旁路状态,这时旁路指示灯及逆变指示灯都亮。
(2)按备机开机键1S,备机转为自检直到电池低电压模式。
LINE、BYPASS、BATTERY、INVTERLED会循环显示。
(3)解除备份机电池维护状态有两种方式:
A:
手动,分别再次按开机键1S,则主备机均转入LineINV-Mode。
B:
自动,当备份机放电至截止保护电压时,主备机会转入LineINV-Mode;当市电异常或中断时,主备机会转入BATINV-Mode(电池供电模式)。
蓄电池的使用与维护
(1)蓄电池的类型及其优缺点
蓄电池是UPS系统中的一个重要组成部分,它的优劣直接关系到整个UPS系统的可靠程度,然而蓄电池却又是整个UPS系统中平均无故障时间(MTBF)最短的一种器件。
如果用户能够正确使用和维护,就能够延长其使用寿命,反之其使用寿命会显著缩短。
蓄电池的种类一般分为铅酸电池、铅酸免维护电池及镍镉电池等,他们各自的特点如表3所示。
表3不同种类蓄电池的优缺点比较
种类概述优缺点
铅酸电池1.一般型电池,也称为汽车用电池
2.需加水维护
3.期望寿命1-3年1.充放电时会产生氢气,安置地点须设置排风管以免造成危险
2.电解液呈酸性,会腐蚀金属
3.需经常加水维护
4.价格低廉
铅酸免维护电池1.新型电池
2.无需加水
3.期望寿命一般为5-7年1.密封式,充电时不会产生任何有害气体
2.摆设容易,不需考虑安置地点通风问题
3.免保养,免维护
4.放电率高,特性稳定
5.价格较高
镍镉电池1.高级电池,用于特殊场合及特殊设备上
2.需加水
3.期望寿命20-40年1.水为介质,充放电不会产生有害气体
2.失水率低,但需要固定时间加水及保养
3.放电特性最佳
4.可放置于任何恶劣环境
5.价格极高
考虑到负载条件、使用环境、使用寿命及成本等因素,一般选择铅酸免维护蓄电池电池。
用户千万不要贪图便宜而选用劣质电池,因为这样做会影响整个系统的可靠性,并可能因此造成更大的损失。
(2)蓄电池的检查
蓄电池都有自放电现象,如果长期放置不用,会使能量损失掉,因此需定期进行充放电。
工程技术人员可以通过测量电池开路电压来判断电池的好坏,以12V电池为例,若开路电压高于12.5V,则表示电池储能还有80%以上,若开路电压低于12V,则表示电池储能不到20%,电池已处于"弹尽粮绝"的地步。
免维护电池由于采用吸收式电解液系统,在正常使用时不会产生任何气体,此时电池内压就会增大,会将电池上方的压力阀顶开,严重的会使电池鼓胀、变形、漏夜甚至破裂,这些现象都可以从外观上判断出来,如果发现上述情况应立即更换电池。
(3)使用和保养
虽然免维护电池在使用时不需要人工进行专门的维护工作,但是在使用时还是有一定的要求,如果使用不当会影响电池的使用寿命。
影响电池的使用寿命的因素有以下几点:
安装、温度、充放电电流、充电电压、放电深度和长期充电等。
·电池安装
电池应尽可能安装在清洁、阴凉、通风、干燥的地方,并要避免受到阳光、加热器或其他辐射热源的影响。
电池应立正放置,不可倾斜角度。
每个电池之间端子的连接要牢固。
·环境温度
环境温度对电池的影响较大。
环境温度过高,会使电池过充产生气体;环境温度过低,则会使电池充电不足着都会影响电池的使用寿命。
因此一般要求环境温度在25℃左右
·充电电流
电池充电电流一般以电池容量C的倍数来表示,举例来讲,如果电池容量C=100Ah,充电电流为0.1C则为0.1×100=10A。
铅酸免维护电池的最佳充电电流为0.1C左右,充电电流决不能大于0.3C.充电电流过大或过小都会影响电池的使用寿命.
·充电电压
由于UPS电池属于备用工作方式,市电正常情况下处于充电状态,只有停电时才会放电.为延长电池的使用寿命,充电器一般采用恒压限流方式,电池充满后即转为浮充状态,额定电压为12V的电池,浮充电压设置为13.7V左右.如果充电电压过高会使用电池充电,反之会使电池充电不足.充电电压异常,可能由电池配置错误引起,或因充电器故障造成,因此在安装电池时,电池的规格和数量必需正确,不同规格、不同批号的电池不要混用。
外加充电器不要使用质量低劣的,而且安装时要考虑散热问题。
·放电深度
放电深度对电池使用寿命的影响也非常大。
电池放电深度越深,其循环使用次数就越少,因此在使用时应避免深度放电。
虽然一般都有电池低电压保护功能,一般单节电池放电至10.5V左右时,UPS就会自动关机,但是如果UPS处于轻载放电或空载放电的情况下,也会造成电池的深度放电。
在正常使用中,要防止意外情况的发生,例如电池短路。
·定期保养
电池在使用一定时间后应进行定期检查,如观察其外观是否异常、测量各电池的电压是否平均等。
如果长期不停电,电池会一直处于充电状态,这样会使电池的活性变差,因此即使不停电,也需要定期进行放电试验,以便使电池保持活性。
放电试验一般可三个月进行一次,做法是UPS带载-最好在50%以上,然后断开市电,使UPS处于电池放电状态。
放电持续时间视电池容量而定,一般为几分钟至几十分钟,放电后恢复市电供电,继续对电池充电
电池的使用和维护
1.概述
蓄电池是UPS系统中的一个重要组成部分,它的优劣直接关系到整个UPS系统的可靠程度,然而蓄电池却又是整个UPS系统中平均无故障时间(MTBF)最短的一种器件。
如果用户能够正确使用和维护,就能够延长其使用寿命,反之其使用寿命会大大缩短。
蓄电池的种类一般可分为铅酸电池、铅酸电池免维护电池及镍镉电池等,它们各自的特点如下:
种类
概述
优缺点
铅酸电池
1.一般型电池,也称为汽车用电池
2.需加水维护
3.期望寿命1~3年
1.充放电时会产生氢气,安置地点须设置排风管以免造成危险
2.电解液呈酸性,会腐蚀金属
3.需经常加水维护
4.价格低廉
铅酸电池免维护电池
1.新型电池
2.无需加水
3.期望寿命一般为5~7年
1.密封式充电不会产生任何有害气体
2.摆设容易,不需考虑安置地点通风问题
3.免保养,免维护
4.放电率高,特性稳定
5.价格较高
镍镉电池
1.高级电池用于特殊场合及特殊设备上
2.需加水
3.期望寿命20~40年
1.水为介质,充放电不会产生有害气体
2.失水率低,但需要固定时间加水及保养
3.放电特性最佳
4.可放置于任何恶劣环境
5.价格极高
考虑到负载条件、使用环境、使用寿命及成本等因素,一般选择铅酸电池免维护电池。
山特UPS标准机机内电池均为松下铅酸免维护电池,长效型外置电池也推荐使用松下铅酸免维护电池或其他品牌优质免维护电池。
用户千万不要因贪图便宜而选用劣质电池,因为这样会影响整个系统的可靠性,并可能因此造成更大的损失。
2.蓄电池的检查
蓄电池都会有自放电现象(SELF-D1SCHARGE),如果长期放置不用,会使能量损失掉,因此需定期进行充放电。
工程人员可以通过测量电池开路电压来判断电池的好坏,以12V电池为例,若开路电压高于12.5V,则表示电池储能还有80%以上,若开路电压低于12.5V,则应该立刻进行补充充电,若开路电压低于12V,则表示电池存储电能不到20%,电池有不堪使用之虞。
免维护电池由于采用吸收式电解液系统,在正常使用时不会产生任何气体,但是如果用户使用不当,造成电池过充电,就会产生气体,此时电池内压就会增大,会将电池上的压力阀顶开,严重的会使电池鼓涨、变形、漏液甚至破裂,这些现象都可以从外观上判断出来,如发现上述情况应立即更换电池。
3.使用和保养
虽然免维护电池在使用时不需要人工进行专门的维护工作,但是在使用时还是有一定的要求,如果使用不当会影响电池的使用寿命。
影响电池使用寿命的因素有以下几点:
安装、温度、充放电电流、充电电压、放电深度和长期充电等。
1)电池安装
电池应尽可能安装在清洁、阴凉、通风、干燥的地方,并要避免受到阳光、加热器或其他辐射热源的影响。
电池应正立放置,不可倾斜角度。
每个电池间端子连接要牢固。
2)环境温度
环境温度对电池的影响较大,环境温度过高,会使电池过充电产生气体,环境温度过低,则会使电池充电不足,这都会响电池的使用寿命。
因此一般要求环境温度在25℃左右,山特UPS浮充电压值也是按此温度来设定的。
3)充放电电流
电池充放电电流一般以C来表示,C的实际值与电池容量有关。
举例来讲,如果是100AH的电池:
C=100A。
松下铅酸免维护电池的最佳充电电流为0.1C左右,充电电流决不能大于0.3C。
充电电流过大或过小都会影响电池的使用寿命。
放电电流一般要求在0.05~3C,UPS在正常使用中都能满足此要求,但也要防止意外情况的发生,如电池短路。
4)充电电压
由于UPS电池属于备用工作方式,市电正常情况下处于充电状态,只有停电时才会放电。
为延长电池的使用寿命,山特UPS的充电器一般采用恒压限流的方式控制,电池充满后即转为浮充状态,每节浮充电压设置为13.7V左右。
如果充电电压过高就会使电池过充电,反之会使电池充电不足。
充电电压异常,可能是由电池配置错误引起,或因充电器故障造成,因此在安装电池时,一定要注意电池的规格和数量的正确性,不同规格、不同批号的电池不要混用。
外加充电器不要使用劣质充电器,而且安装时要考虑散热问题。
5)放电深度
放电深度对电池使用寿命的影响也非常大,电池放电深度越深,其循环使用次数就越少,因此在使用时应避免深度放电。
虽然山特UPS都有电池低电位保护功能,一般单节电池放电至10.5V左右时,UPS就会自动关机,但是如果UPS处于轻载放电或空载放电的情况下,也会造成电池的深度放电。
6)定期保养
电池在使用一定时间后应进行定期检查,如观察其外观是否异常、测量各电池的电压是否平均等;如果长期不停电,电池会一直处于充电状态这样会使电池的活性变差,因此即使不停电,UPS也需要定期进行放电试验以便电池保持活性。
放电试验一般可三个月进行一次,做法是UPS带载--最好在50%以上,然后断开市电,使UPS处于电池放电状态,放电持续时间视电池容量而言一般为几分钟至几十分钟,放电后恢复市电供电,继续对电池充电
蓄电池放电时间的确定
市电停电后,UPS是依靠电池储能供电给负载的。
标准型UPS本身机内自带电池,在停电后一般可以继续供电几分钟至几十分钟;而长效型UPS配有外置电池组,可以满足用户长时间停电时继续供电的需要,一般长效型UPS满载配置时间可达数小时以上。
一般长效型UPS备用时间主要受电池成成本、安装空间大小以及电池回充时间等因素的限制。
一般在电力环境较差、停电较为频繁的地区采用UPS与发电机配合供电的方式。
当停电时,UPS先由电池供电一段时间,如停电时间较长,可以起动备用发电机对UPS继续供电,当市电恢复时再切换到市电供电。
电池供电时意主要受负载大小、电池容量、环境温度、电池放电截止电压等因数影响。
一般计算机UPS电池供电时间,可以先计算出电池放电电流,然后根据电池放电曲线查处放电时间。
电池放电电流可以按以下经验公式计算:
放电电流=UPS容量(VA)×功率因数/(电池放电平均电压×效率)
如果计算实际负载下的电池放电时间,只需将UPS容量换为实际负载容量即可
UPS(不间断电源)检修技巧
目前UPS主要有外置式和内置式两个大类,按其工作性质又分为后备型和在线型两种。
本文以最常见的外置式后备型UPS(500w或lOOOW)为例介绍uPs的检修技巧。
一、在没有图纸资料的情况下如何检修UPS
在UPs的检修过程中,最难解决的问题莫过于图纸资料的缺乏,有时费了很大周折找来了图纸,与实物也不一定能对得上,因此在uPs的检修中,一味地依靠图纸或测绘线路是不现实的。
在这种情况下如何检修uPs呢?
笔者认为采用有重点的普查法不失为一种好方法。
有重点的普查法就是按照元器件的故障频率高低直接到线路板上找故障。
使用普查法检修的另外一个前提条件是必须掌握UPs内常用元件的检测数据(最好有相应的备件),其中的主要难点是集成电路的好坏不易判断(因为uPS中的许多数字集成电路靠测试在路电阻或开路电阻有时反映不出好坏)。
不过uPs内的集成电路种类并不是很多,如果能备好常用的型号,检修时用对比法或替换法就能够较好地解决问题。
常用集成电路的型号有:
SG3524、LM339、LM393、NE555、NE556、LM317(337)、78、79系列的三端稳压器(主要是7812,带微处理器的UPS需7805)、LM324、uA74l、uA4558等。
若有条件可再准备一些4000系列和74Ls系列的数字集成电路,主要有MC140ll、 MCl4069、 MCl4013、 MCl4066、 SN74LS00、SN74LS02、SN74LS04和SN74LS74等。
根据大量维修实践所做的统计表明,UPS内元器件按故障频率由高到低的顺序排列如下:
电瓶(即机内的免维护铅酸蓄电池,包括因过放电或充电电路故障造成的假性损坏),交流进线电路(含保险丝、压敏电阻、电源开关等),逆变管(含推动管),功率电阻,取样变压器,中小功率二、三极管,集成电路,可调电阻,继电器,电解电容,小功率电阻,主电源变压器。
因此,在接修一台损坏的uPS时,如果找不到电路图纸,可直接到机内找故障,在普查可疑元件的同时,
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