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機(jī)電養(yǎng)護(hù)專業(yè)學(xué)術(shù)論文--淺談UPS供電系統(tǒng)的檢測與更換
發(fā)布時間：
2024-07-02
來源：
機(jī)電與信息管理部 卜卓
高速公路供配電系統(tǒng)是為高速公路收費(fèi)、監(jiān)控、通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供基本的電力保障，其中UPS設(shè)備為收費(fèi)系統(tǒng)提供不間斷電力供應(yīng)，了解它的工作原理和運(yùn)行狀態(tài)對機(jī)電設(shè)備的日常管養(yǎng)至關(guān)重要，也為UPS的快速維修及更換提供理論基礎(chǔ)。
一、UPS構(gòu)成及工作原理
UPS不間斷系統(tǒng)主要由AC/DC整流器、DC/AC逆變器、控制線路、電池組構(gòu)成，并由兩組UPS主機(jī)加配兩組直流電池組構(gòu)成，采用組合并機(jī)形式運(yùn)行，其中工作原理如下：
當(dāng)UPS正常工作時，箱變通過380V電壓輸入到主機(jī)內(nèi)，之后分為兩個回路進(jìn)行工作，第一個回路通過充電回路對電池充電，第二個回路是通過整流回路后通過逆變器的轉(zhuǎn)換提供給各路負(fù)載設(shè)備使用?，F(xiàn)有的在線式UPS電力輸出全部由逆變器供應(yīng)，且不論市電輸入品質(zhì)如何，都不影響輸出電力的穩(wěn)定。
當(dāng)市電出現(xiàn)停電、過壓、欠壓等狀況時，儲存于電池中的直流電輸入至逆變器再轉(zhuǎn)換為交流電供負(fù)載使用，做到了切換不斷電的功能。此時的電力來源是電池，但是電池組根據(jù)電池塊的多少和容量，其內(nèi)部儲存的電力是有限的，因此不斷電系統(tǒng)不能無限制供電，再設(shè)備滿載的狀態(tài)下，其供電的時間有限，若要延長電池供電時間，需要加裝更多電池或更換UPS整體參數(shù)型號。
二、UPS負(fù)載檢測方法
在UPS正常工作時,切斷交流輸入電源，讓電池連續(xù)供電到自動保護(hù)為止，然后恢復(fù)交流輸入電源供電,UPS 應(yīng)能對電池自動充電,用鐘表記錄從充電開始到充滿時止所用的時間。根據(jù)日常使用要求和供配電系統(tǒng)的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，如果UPS主機(jī)顯示屏顯示負(fù)載過大或電池供電時長小于60分鐘，可考慮更換整套UPS供電系統(tǒng)或UPS蓄電池組。
三、UPS更換的管理
受電池使用壽命影響，UPS的平均使用年限在5-8年左右，近期朝陽路收費(fèi)站UPS因部分主機(jī)損壞導(dǎo)致整體負(fù)載過大，且蓄電池組已經(jīng)無法維持供電30分鐘以上，無法滿足使用需求，對其進(jìn)行整體更換。因該站的車道數(shù)量和掛載設(shè)備較多，此項(xiàng)工程極具典型性、代表性、復(fù)雜性，故以朝陽路收費(fèi)站UPS更換工程作為實(shí)例，分享關(guān)于UPS更換施工作業(yè)的工程管理經(jīng)驗(yàn)，具體如下：項(xiàng)目初期立項(xiàng)時，合理規(guī)劃所需UPS設(shè)備型號及參數(shù)，應(yīng)符合線路所需設(shè)備的負(fù)載要求，并預(yù)留出計劃外的負(fù)載量，整體處于UPS合理負(fù)載范圍內(nèi)。因UPS屬于提供電力的重要組成設(shè)備，應(yīng)時刻保障車道設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和各項(xiàng)數(shù)據(jù)的上傳，因此要求施工單位對線路徹底摸排，除UPS直連設(shè)備外還應(yīng)對線路中并聯(lián)的設(shè)備進(jìn)行檢查，防止發(fā)生特情，結(jié)合實(shí)地摸排，制定出完善、精細(xì)的施工方案。
項(xiàng)目施工開始后，現(xiàn)場人員安全應(yīng)有專人盯護(hù)，設(shè)備安全在保障正常運(yùn)行的同時，對周圍環(huán)境要求也應(yīng)考慮在內(nèi)，如：車道接入臨時市電后因負(fù)載過大導(dǎo)致空調(diào)不能運(yùn)行；關(guān)閉設(shè)備和啟動設(shè)備應(yīng)按合理流程操作，避免誤操作導(dǎo)致的設(shè)備損壞；惡劣天氣導(dǎo)致意外停電；無標(biāo)識的斷路器、控制開關(guān)等。
此外項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)結(jié)合實(shí)際保暢需求，做好人員分工安排，做到對站口保暢、車道關(guān)閉順序合理規(guī)劃，項(xiàng)目組、收費(fèi)站、施工單位應(yīng)做到三方協(xié)調(diào)統(tǒng)一，避免獨(dú)立操作、違規(guī)操作。
UPS線路恢復(fù)完畢后要進(jìn)行充分的完好性驗(yàn)證，對可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行現(xiàn)場演練，檢查設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和施工恢復(fù)情況。
四、UPS更換的改善點(diǎn)
在UPS更換施工項(xiàng)目中，施工要求在講究安全、流程、工藝的前提下，還要加強(qiáng)經(jīng)驗(yàn)的積累和創(chuàng)新改善。更換UPS項(xiàng)目中更換臨時用電成為最浪費(fèi)時間的節(jié)點(diǎn)，也是整體工程中最容易出錯和造成大范圍影響的步驟。通過分析研判，可在配電柜中加裝一路維修旁路，通過控制斷路器，統(tǒng)一將UPS供電轉(zhuǎn)移至市電旁路供電，有效避免了設(shè)備斷電造成的影響。
以上是我對UPS的基礎(chǔ)認(rèn)知及UPS更換施工相關(guān)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，有不足之處還望批評指正。
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