中小容量在线式 UPS装置内部模块巡检技术探讨

徐向辉 黄富君 林涛

中原油田普光分公司采气厂 四川达州 635000

摘要：针对普光气田投产多年来中小容量在线式UPS装置运行中出现的突发性故障主要集中在UPS装置主机中的充电板、功率板等内部模块上，研究出一套中小容量在线式UPS装置内部模块巡检技术，从而做到隐患早发现早处置，保障UPS装置安全平稳运行。

关键词：中小容量;在线式UPS装置;内部模块巡检

0.引言

通过普光气田投产多年来中小容量在线式UPS装置突发性故障表现来看，因功率板和充电板故障导致的UPS突发性故障在UPS故障类型中占比较重，因此对功率板和充电板这些内部模块进行巡检技术研究，从而做到隐患早发现早处置，保障UPS装置安全平稳运行。

1.中小容量在线式UPS装置介绍

1.1在线式UPS装置

在线式UPS是指不管电网电压是否正常，负载所用的交流电压都要经过逆变电路，逆变器一直处于工作状态。所以当停电时，UPS能马上将其存储的电能通过逆变器转化为交流电对负载进行供电，从而达到输出电压零中断的切换目的。

1.2中小容量UPS装置

小容量UPS装置是指1000VA以下的UPS装置，中容量UPS装置是指2KVA-15KVA的UPS装置，大容量UPS装置是指20KVA以上的UPS装置。

2.中小容量在线式UPS装置工作原理及结构

UPS装置主机由显示控制部分和电路部分两大部分构成。

2.1显示控制部分

显示控制部分主要由显示操作面板、接口板和通讯卡三大部分组成。其中显示操作面板上有LCD显示屏、LED指示灯和操作键盘，可以查看UPS的运行状态和运行参数；接口板是UPS的主控板，UPS的控制指令和数据处理均由该集成板实现；通讯卡分为485通讯卡和干接点通讯卡两种，主要用于远程监控。

2.2电路部分

市电经过UPS主机的接线端子后，市电被分别接入UPS主回路和旁路回路两路。

2.2.1旁路回路

旁路回路又分为手动维修旁路和自动旁路两路。手动维修旁路回路经手动维修旁路开关控制直接输出到负载，该开关只在主机维修时使用，巡检时不得进行操作。自动旁路回路是在UPS主回路故障时自动启用的回路，自动启用是通过接口板控制实现的，该回路经自动旁路开关到功率板进行整流和逆变，然后到可控硅板滤波，最后经隔离变压器输出。

2.2.2主回路

市电经UPS主输入开关控制，到滤波板进行滤波之后分为两路,一路到蓄电池充电回路，一路经功率板到可控硅板、隔离变压器直接输出。

图1 UPS主机内部模块简易框图

3.内部模块巡检技术

3.1总体思路

先拆开UPS主机外壳除尘，再用目测法观察功率板和充电板等易损元件的外观，然后开机用目测法观察散热风扇运转情况，检测充电板输出电压，最后关机恢复原状。

3.2内部模块巡检标准

UPS主机内部模块巡检时，应对充电板、功率板的易损元件进行严格的检查，同时对充电板的输出电压进行测量，以确定充电板运行是否正常。

表1 内部模块巡检标准检查表

序号	检查内容	应达到的标准	检查方法
1	UPS主机内卫生	清洁无杂物	关闭UPS主机拆开上盖和侧盖，用除尘工具除尘
2	功率板电容是否鼓泡	无鼓泡	关闭UPS主机，拆开上盖和侧盖，目测
3	功率板电池充电保险是否损坏	完好无损	关闭UPS主机，拆开上盖和侧盖，拆下保险用万用表测量通断
4	功率板输入端保险是否损坏	完好无损	关闭UPS主机，拆开上盖和侧盖，拆下保险用万用表测量通断
5	功率板输出端保险是否损坏	完好无损	关闭UPS主机，拆开上盖和侧盖，拆下保险用万用表测量通断
6	1000W充电板风扇是否运转正常	运转正常	关闭UPS主机，拆开上盖和侧盖，再上电开机目测
7	测量1000W充电板有无270V电压输出	有270V电压输出	关闭UPS主机，拆开上盖和侧盖，再上电开机，万用表测量充电板输出端子电压
8	500W充电板风扇是否运转正常	运转正常	关闭UPS主机，拆开上盖和侧盖，再上电开机目测
9	测量500W充电板有无270V电压输出	有270V电压输出	关闭UPS主机，拆开上盖和侧盖，再上电开机，用表测量充电板输出端子电压

3.3具体操作步骤

图2 UPS主机内部模块巡检技术实施步骤框图

3.3.1关机除尘

将UPS主机的输入开关、旁路开关关闭，再从显示控制操作面板上按关机键将UPS关机，断开对应的蓄电池柜总开关，拧下主机侧盖和顶盖上的螺丝，注意如有多台并机运行，则不能碰掉并机线（两根网线）和通讯信号线，用吹吸风机对主机内的集成板卡进行除尘。

3.3.2目测法观察

（1）关机目测

检查UPS功率板、1000W充电板、500W充电板、输入滤波板、输出滤波板电容有无鼓泡；检查电路板电路上的插件是否接触牢固可靠，板间的排线连接有无异常；检查电缆和接线端子电缆的外皮是否有龟裂和破损，如果发现问题，及时处理。

（2）上电目测

将UPS主机的输入开关、旁路开关合上，观察1000W充电板风扇工作是否正常，500W充电板风扇工作是否正常，如果发现问题，及时处理。

3.3.3仪表检测

（1）关机检测：在UPS主机关机状态下，并断开对应的蓄电池柜总开关，将UPS功率板上电池充电保险、输入保险和输出保险依次拆下，用万用表进行通断测试。

（2）上电检测：先在UPS关机并断开对应的蓄电池柜总开关状态下，将1000W充电板的输出插拔式电缆拔下，再合上主输入和自动旁路开关，用万用表直流电压档分别测1000W充电板输出端子电压和拔下的两根电缆头电压（即500W充电板输出电压），正常值有270V输出，如无电压，则充电板损坏，及时进行更换。

3.3.4恢复开机

检查完成后关闭主输入和自动旁路开关，将UPS顶盖和侧盖装上并拧上螺栓，合上对应的蓄电池组总开关，再合上主输入和自动旁路开关，从显示操作控制面板上开机，待开机UPS运行正常后操作结束。

4.结论

普光气田自从采用了UPS装置内部模块巡检技术后，及时发现了充电板和功率板故障，突发性故障概率大大降低，为气田自控通信系统平稳运行提供了保障。

参考文献：[1] 高华田,王为强,聂振亮.UPS在工业控制系统中的应用实例简析及维护[j].科技资讯,2011。

作者简介：徐向辉，男，1984.11，2007年7月毕业于辽宁石油化工大学，学士学位，现工作于中原油田普光分公司采气厂维护维修站，电气工程岗工程师，从事低压电气设备的技术管理工作。

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