科士达UPS不间断电源供电故障分析与处理    http://www.ups-wang.cn

     科士达UPS工作原理介绍 
　　某某IDC机房供电采用2套UPS设备并联共用1套蓄电池的结构，正常情况下，2套UPS互为备用，其中1套正常工作即可满足使用工况。UPS供电模式分为以下3种。 
　　（1）主电源供电模式。主电源供电模式为UPS正常工作模式，在此模式下，负载由电源l经整流充电器和逆变器供电，整流充电器同时给蓄电池组浮充充电。 
　　（2）静态旁路供电模式。电源2回路称为静态旁路，作为电源1的后备。在UPSI和UPSZ的逆变器电压输出故障时，静态开关自动导通，负载不间断切换为电源2回路供电模式。 
　　（3）蓄电池供电模式。此种模式为应急工作模式，当电源1和电源2供电中断时，供电流程转换为蓄电池组经逆变器给负载输出电力；当2套UPS同时为蓄电池组供电模式时，将触发安装在负载开关1上的时间继电器，蓄电池组持续向外供电半小时后，时间继电器发出信号断开负载开关1，以保证负载开关2下的通信系统等设备的电力供应，以此实现负载优先级的设置。 
　　2 故障现象及原因分析 
　　该机房发生过2次因UPS系统供电电源中断而导致的停产事件。事件发生时，该机房电网工作正常，2套UPS均为蓄电池供电模式，负载开关处于分闸位置。 
　　该机房的UPS为艾默生Liebert NX-120KVA型产品。在主电源正常的情况下，2套UPS同时转换为蓄电池供电模式，表明2套UPS充电器同时发生了故障，但事后检查充电器无异常，重新启动2台充电器，均可正常运行。为了彻底查清原因并解决问题，技术人员和UPS厂家工程师对产品的性能和使用工况进行了一次全面的数据收集和调研，进而确定故障的具体原因。下面介绍排查工作的具体步骤。 
　　（1）参数设置和记录跟踪 
　　运用TLS软件与UPS系统进行在线通信，对机组PLC模块内的基本参数设定值和在线测量数据进行检查，无异常发现。在报警记录的检查中，发现“电源2相位超限”报警频繁出现，出现频率约为每小时10次，报警状态持续时间约4～8s，在此报警产生的时间内UPS自动切换到电源2带载的功能将被禁止。又由于此报警为自动复位式报警，因此UPS系统会在此报警自动复位消失后恢复电源2的正常工作状态。 
　　（2）波形采集及分析 
　　用FLUKE43B电网分析仪对电源1和电源2的输入波形。电源2的输出波形以及逆变器的输出波形进行取样分析，波形分析结果无异常。 
　　（3）局域电网结构分析 
　　UPS电源1和电源2的供电电源均为平台电网，单台发电机工作时的电网最大输出有功功率为4000kW，日常带载量约为1600kW。平台电网具有网小但工况复杂的特点，电网内设备种类（包括变压器。马达。变频器和海缆等）相对较多，设备的突加突卸现象较频繁。对电网进行分析后，结合上面两步的分析结果，初步认定相对大功率设备的频繁启动可能是UPS“电源2相位超限”报警频繁产生的原因。