UPS电源故障与运维管理探析

UPS电源故障与运维管理探析

魏琼

中国空间技术研究院动力行政保障部

摘要：作为电力设备的一种，UPS不间断电源在保障电力稳定方面发挥着重要作用。然而，UPS不间断电源也会存在一些故障情况，如何排除这些故障并维护UPS不间断电源，加强对其的运维管理是非常重要的。基于此，本文结合UPS电源概念和工作原理，对其故障和运维管理进行了研究分析。

关键词：UPS电源；故障；运维管理

近年来，随着数据中心的迅猛发展，不间断电源系统（UPS）已成为保障数据中心持续稳定运行的不可或缺的组成部分。UPS在数据中心的应用，有效增强了电力供应的可靠性和电能质量，为数据中心的安全稳定运行提供了坚实保障。基于UPS所展现出的独特优势与重要性，其在数据中心领域的应用已受到广泛认可，并促使众多行业将UPS技术列为关键的研究与发展对象[1]。因此，加强对UPS电源故障与运维管理研究具有重要的实践意义。

1.UPS电源概述

UPS，全称不间断电源系统，由一系列关键组件构成，包括整流器、逆变器、隔离变压器、静态开关以及手动旁路开关等。这些设备协同工作，以确保在电力供应中断或不稳定时，能够持续为负载提供稳定、可靠的电力供应。是一种专业应用于实时电力系统的计算机终端供电设备，是实现电力安全的保护系统。

UPS的工作原理是：在正常操作模式下，UPS系统接收来自厂用电源的交流电输入，该交流电首先通过整流器进行整流和滤波处理，转换为直流电，随后送入逆变器。逆变器负责将直流电转换为具有稳定频率和电压的工频交流电，并通过静态开关向负载稳定供电。若UPS的交流输入电源因故发生中断，或整流器出现故障，逆变器将自动切换至由蓄电池组供电的模式，确保能够不间断地继续向负载提供高质量、可靠的交流电源。当负载启动电流太大，UPS也可自动切换至旁路电源供电，启动过程结束后再自动恢复由UPS供电[2]。

如下图1，供电电源为三路，其中两路交流电源来自厂用保安段，这两路电源可经静态开关自动切换，或经手动旁路开关手动切换。第三路来自直流屏，用蓄电池组供电，经隔离二极管到逆变器。三路电源配合使用。

图1UPS的工作原理

2.UPS电源故障排除方法

2.1UPS电源无法开机

若UPS（不间断电源）设备无法正常启动，其可能的原因主要包括以下几种：（1）电源插座故障

（2）UPS机内部故障

（3）电池电量过低

针对这些情况，可以采取以下措施：

（1）检查电源插座是否正常，尝试更换插座或插头

（2）检查UPS机内部是否有故障情况，及时修理或更换故障部件

（3）检查电池电量是否过低，及时更换电池或充电

2.2UPS电源输出电压波动

若UPS不间断电源输出电压波动，一般有以下几种原因：

（1）输入电压波动

（2）负载过大

（3）UPS机内部故障

针对这些情况，可以采取以下措施：

（1）检查输入电压是否正常，尽量避免电压波动过大

（2）减少负载，适当降低负载量

（3）检查UPS机内部是否有故障情况，及时修理或更换故障部件

3.UPS电源运维管理策略

3.1制定有效的管理和维护计划

有效的管理和维护计划是保持UPS电源系统可靠性和性能的关键。管理员应定期检查UPS系统的操作状态，包括输入和输出电源的稳定性、电池容量和电池充电状态等。同时，还应监测UPS系统的温度和湿度，以避免可能的过热或过湿情况。此外，管理员还应该了解UPS系统的负载特性，这样可以及时的调整负载的分布，从而可以提高效率和可靠性[3]。

3.2加强UPS的日常维护

在加强UPS的日常维护过程中需要做到以下几点：

（1）清洁和检查。在UPS日常运行中，不需要对主机进行任何维修，其工作重点是防尘和定期除尘。机器内部的风扇会把粉尘带入机器内部并沉淀，从而导致电气参数的改变，在湿度大的情况下，还会导致主机控制的操作混乱，从而导致不正确的报警。

（2）蓄电池。UPS的电池通常是封闭式的，但是最好是一年进行一次放电量试验，通过对电量的改变来判断当前的电量。其他的蓄电池维护检查方式与前面一样，通常在常温下进行，通常情况下，密闭的铅酸电池的浮充时间是3-5年。

（3）提高使用维护水平。由于用户与维修人员分属于各领域，因此，UPS不间断电源管理的运用程度并不高。风险很大。例如：用户无法均衡地将各装置进行组合，导致三相不对称。在这个体系里，零地的电位差太大了。运用不当，接错了谐波大和，启动时冲流过大。由于输电线路太长，布置杂乱，容易造成相互影响，造成人为事故。对 UPS的电学特性认识不清，维修人员不了解 UPS的监视与监视功能，不熟悉 UPS日常维修规范，对负载电特性认识不清，需要关注[4]。

3.3加强管理员和维护人员的培训和教育

培训与教育在UPS电源系统的管理与维护中占据举足轻重的地位。管理员及维护人员必须接受系统化、专业化的培训教育，以深入理解UPS电源系统的工作原理及操作流程，确保能够准确无误地进行UPS系统的操作与维护，并能迅速诊断并解决常见的故障与问题。同时，他们还需掌握紧急事故的处理流程，以便在突发情况下能够迅速采取恰当的行动，确保设备与人员的安全。

结语

综上所述，UPS电源系统的稳压与不间断供电功能对于保障数据中心的电力系统供应具有至关重要的作用，显著增强了数据中心电力系统的持续运行能力和稳定性，确保了关键数据的安全与业务的连续运行，是数据中心不可或缺的重要组成部分。因此，相关管理和维护人员应高度重视UPS电源的日常维护工作，确保在发现问题时能够迅速采取相应措施进行处理，以保障数据中心及监控系统的稳定运行，进而确保其为关键设备提供持续、可靠的电力供应。

参考文献

[1] 何优琪,楚程媛. 缩短调度控制系统UPS故障响应时间的探索实践[J]. 通信电源技术,2022,39(22):146-148.

[2] 范若鸣. UPS电源故障解决方案与运维管理[J]. 现代电视技术,2023(1):129-131,148.

[3] 高明,夏幸福. UPS电源故障及维护技术实践探究[J]. 电子世界,2020(15):206.

[4] 陈阳,张鸿滔. UPS电源故障自动报警与切换装置的设计与使用概述[J]. 科学与信息化,2018(17):54-56,59.