如何做好UPS的维护工作
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作者: 张昱
UPS是空管的重要供电设备，故障后可能导致生产设备停电，严重威胁生产安全，因此保障UPS持续正常运行是保障生产设备安全的关键。保障运行就要做好维护和维修工作，发现隐患及时处理。本文主要根据设备特点和经验，阐述了UPS关键部件的维护方法和隐患查找以及需要注意的问题。该文章为同仁们在UPS及供电维护方面提供一个参考，如有不妥之处，恳请批评指正。
【关键词】UPS 电池 供电 维护
要保障运行需要有完善的运行标准和体系，还需要具有维护经验的技术人员，对可能出现的隐患信息提前获取并早日加以处理，避免隐患扩大化引起大规模的故障，导致设备停电。因此UPS的维护和隐患分析是解决排查供电系统故障的重要手段。如何发现和控制隐患就是我们应该积极面对的问题。
1 概述
UPS系统主要包括主机和电池，主机包括风扇、电容、功率器件、电源板、接口板、主板、控制板、熔断器等。蓄电池是UPS供电系统重要组成部分，它的保养一般和主机同时进行，但是电池本身的化学特性，导致其维护比UPS主机要复杂，特别是蓄电池的使用或存放不当会造成电池的报废。
UPS系统维护的最佳时机就是负载停机，但是目前空管系统使用的UPS系统一般为在线式，其运行周期远远大于维护周期，所带的负载比较分散，造成运行周期内无法进行停机检修，即使做UPS切换，也有可能造成主机停机，这给设备维护人员带来很大的压力。要解决这个问题，就需要从设备建设方案上，考虑到不停电供电方式，如建立1+1并机系统，同时采用A、B母线，或设备自身建设通信直流电源系统，可以解决该矛盾。
2 UPS维护
2.1 环境要求
UPS系统正常运行受到环境影响比较大，特别是灰尘或温度高时，会导致电路板布满了灰尘，灰尘一旦受潮导电形成电通路，轻者会造成内部器件的损害，严重可致逻辑混乱造成短路，因此我们在日常维护中一定要保障UPS运行环境符合要求。
2.2 风机检查
大功率UPS内部的局部温度比较高，比如整流器件，逆变IGBT管等，风机是UPS系统中唯一运转的散热部件，因此在维护时要检查多台同型号风机出风量是否大小一致，有没有高音噪音或异常噪音，通风的格栅有没有灰尘阻碍等。如果遇到风机故障或有噪音，及时更换同型号产品，避免内部元器件运行温度过高而损坏。
2.3 运行检查
控制面板LED灯是否正常，液晶显示电压电流等参数是否正常。检查UPS告警历史，对异常报警，要进行细致分析，找到根源所在。
2.4 停机检查
要彻底检查，需打开UPS机盖，需要停机，要按照步骤进行。一是结合供电方案和保障措施通知相关业务部门做好发生意外的应急处理准备工作。二要按UPS操作程序，对并机UPS其中一台进行停机操作，至少两人，一人按照程序大声说出步骤，并检查执行，另一人复述步骤并执行。三是UPS关机后要等待10分钟，待UPS内部直流母线电容放电完毕后，才能开启机盖。
2.5 开盖检查
UPS机盖打开后，看到内部的电容、功率器件、电源板等，用电压表测直流母线是否有电压，如果还有电，等待电压下降后再实施。检查元器件外观，如电容是否有漏液、变形，元件有无温度过高的痕迹，线缆接头是否牢固，是否清洁，要进行灰尘的清除。
对于使用年限较长的UPS，检查内部滤波电容，容量达不到标称值及时更换整组电容，电容的作用主要是滤波，容量不足，造成滤波不彻底，产生纹波，干扰UPS控制电路，可使输出电压波形合成错误形成故障。
2.6 UPS操作提示
UPS操作不建议经常进行，操作顺序严格操作规程，如UPS进行维修旁路切换操作，当恢复正常运行模式操作时，合闸要先合旁路输入开关、再合UPS输出开关，负载正常供电，此时如果立即断开维修旁路，负载将断电，几秒后才能来电，因旁路通路有可控硅双管控制导通还没准备好，因此在断开维修旁路开关前，要检查静态旁路灯已经亮起，说明静态旁路已经开始供电，才可以断开维修旁路开关。
2.7 注意事项
UPS负载有容性和感性，容性的电流相位滞后，感性的电流相位超前，因此在三相电路中，三个相位电流夹角不是120度了，造成矢量和不是0A，而是有电流，电流最大可能接近三相电流和，该电流就是中线电流，因此我们要注意UPS中线电流是否偏大，如果超过了导线所容许的范围，需要调整负载，更换负载相位来消除一部分中线电流。为保障安全，电缆中线比火线粗一些，可以承担负载不断变化冗余。
3 蓄电池维护
空管配置UPS电池一般为阀控式封闭铅酸蓄电池，自放电率小，在标准温度下每月自放电小于3%，但运行时对环境温度和浮充电压要求较高，没有记忆效应，具有大电流放电能力。
3.1 一般维护
灰尘清扫，紧固螺丝，如发现电池膨胀、漏液、内部短路或开路，端子爬酸腐蚀，外壳老化，容量小于额定80%应及时更换。
3.2 电池使用
新装电池组要恒流充电，电流大小根据UPS配置的电池组数量决定，反复使用6个月后，电池浮充偏差小于480mv，如浮充偏差较大，说明电池内阻增大，影响整组电池充放电效果，由于一、两块电池的故障可导致整组电池的报废，因此要测量和计算每块电池的浮充偏差值，如临近边界就需要使用恒冲来挽救一下。
3.3 电池放电
每年进行多次放电操作，如果UPS有自动放电功能，可设置每月整流器和电池联合供电一次，用于检查电池的放电效果或电池是否在线。放电从电池满电到首次欠压保护为止为一次100%完整放电，小于30%为浅放电，小于80%为正常放电，80%―100%为深度放电，大于100%为过放电。由于电池的容量不完全相同，如一组32节100AH电池，1号电池97AH，2号电池101AH，3号电池96AH，4号电池89AH等等，如放电达到90%深度，1―3号电池可以正常，但是4号电池容量较低，对于它是过放电了，加速4号电池硫化，寿命缩短，下一次还可能再次过放电，恶性循环，最后报废，过放电也加剧电池组中其他落后单体的劣化，形成恶性循环导致电池组过快报废。
3.4 环境要求
电池建立独立电池间，有消防通风设施，环境温度一般为25℃，不要超过28℃，环境灰尘和UPS同样要求。
综上所述，UPS设备管理和维护是一个综合体，涉及人员素质、技术水平、维护管理经验等，认真查找排除隐患，加强学习培训，精细化规范化管理，就会保证设备的安全运行，保障飞行安全。
参考文献
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[3]伊晓波，熊兰英，曹永焕，毛书彦，林乐泉，张振芳，童一波.GB/T 19638.2-2005.固定型阀控密封式铅酸蓄电池，2005（08）：01.
作者简介
张昱（1971-），男。1998年12月毕业于大连理工大学。现为大连空中交通管理站技术保障部，现任导航设备室主任。主要科技成果：参加研制了航管雷达进近服务显示系统，荣获东北管理局科技进步奖，规划实施了多套电力UPS系统的安装工作，撰写《阀控式密封铅酸蓄电池运行和维护指导材料（试行）》等规章标准。
作者单位
中国民用航空大连空中交通管理站 辽宁省大连市 116033
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