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发电机组和硕天UPS电源之间的配合问题

硕天UPS电源在使用的过程中，有时候会遇到一些无法预测的故障，很多常见的问题都可以自己来排查处理，学习硕天UPS电源维护知识就变得尤为重要。以下中电博微详细介绍一下硕天UPS电源无法启动的情况介绍：

　　第1种情况：新安装的硕天UPS不间断电源无法正常启动。

　　出现这种情况可能是由两个原因造成的，用户可以先检查硕天UPS不间断电源后面面板的电池连接插头是不是连接。如果不是的话，可以打开前面面板检查电池是否连接。

　　第2种情况：硕天UPS不间断电源电池用了2年左右，硕天UPS不间断电源无法启动。

　　这种情况对大多数的用户来说，一般是由于蓄电池在使用了两年以后一般会出现或多或少的蓄电池容量下降或蓄电池产生惰性的问题，如果蓄电池不能起到延时的作用，用户们就需要考虑更换新的蓄电池了，避免蓄电池产生惰性的问题，我们可以采用电池自动化管理软件。

　　第3种情况：单节蓄电池的电压都很正常，但硕天UPS不间断电源不能启动。

　　这时虽然单节电池电压正常，但是可能是由一些其他原因导致的硕天UPS不间断电源不能启动的。

　　1、很可能是由于电池与电池之间的连接或电池与硕天UPS不间断电源之间的连接出现问题，比如：连接点不牢固或者是连接点有氧化现象，这时侯就需要祛除氧化物后重新连接。

　　2、可能是硕天UPS不间断电源与电池连线的保险断了，如果是保险断了换一个保险即可。

　　3、硕天UPS不间断电源与电池之间的连线很长、很细或中间有连接点，因此产生了很大的压降，导致硕天UPS不间断电源不能起动。

　　第4种情况：硕天UPS不间断电源逆变工作了一段时间以后，硕天UPS不间断电源不能正常的启动。

硕天UPS不间断电源是比较常见的应急电源系统，在市电正常与市电异常时，工作方式会有所不同。

　　1、硕天UPS不间断电源正常运行

　　硕天UPS不间断电源系统供电原理是：当市电正常时，机器会将市电的交流电转换为直流电，再对电池进行充电，以便电力中断时运用。不断电系统并不是停电时才会运行，若遇到电压过低或过高、瞬间突波等，会影响设备正常运作的电力时，不断电系统就会运行。

　　2、硕天UPS不间断电源电池运行

　　硕天UPS不间断电源系统的电力来源是电池，而电池的容量是有限的，因此不断电系统不会像市电一般无限制的供给，所以不论多大容量的不断电系统，在满载的的情况下，所供电的时间需有限，若要延长放电时间，需购买长期型不断电系统。

　　3、旁路运行

　　当在线式硕天UPS不间断电源超载、旁路指令、逆变器过热或机器故障时，硕天UPS不间断电源一般将逆变输出转为旁路输出，就是市电直接供电。旁路时，硕天UPS不间断电源输出频率相位需与市电频率相位相同，因此采用锁相同步技术保证UPS输出与市电同步。旁路开关双向可控硅并联运行，做到不间断切换，控制电路凌乱，一般应用在中大功率硕天UPS不间断电源上。

　　4、硕天UPS不间断电源旁路保护

　　当硕天UPS不间断电源进行检修时，通过手动旁路保证负载设备的正常供电，当检修完成后，重启硕天UPS不间断电源，硕天UPS不间断电源转为正常运作。极大地跋涉硕天UPS不间断电源可用性。

　　5、硕天UPS不间断电源监控

　　泛地缘硕天UPS不间断电源机房监控系统是一款高可靠性、高稳定性的模块化的智能动力监控系统，对硕天UPS不间断电源设备运行状态进行监测，通过人性化的可视化展示，可以在手机端大屏端直观看护系统的运行状况和相关数据，出现异常时双方同步接收告警信息。

　　对用户而言，硕天UPS不间断电源进行使用时，为将电源的效能更好发挥出来，就应该要对相关的工作方式有所了解。

在硕天UPS不间断电源应用中电池共有三种：开放型液体铅酸电池，免维护电池，镍铬电池。

1、开放型液体铅酸电池：此类电池按结构可分为8-10年，15-20年寿命两种，由于此电池硫酸电解会产生腐蚀性气体，此类电池必须安装在通风并远离精密电子设备的房间，且电池房应铺设防腐蚀瓷砖。

此电池充电后不能运输，因而必须在现场安装后充电初充电一般需55-90小时。正常每节电压为2V，初充电电压为2.6-2.7v。

2、免维护电池：又名阀控式密封铅酸蓄电池，在世用和维护中需遵循下列原则：

此类电池在20℃~25℃范围内使用将获得最高寿命。电池在低温运行将获得长寿命但较低容量，在高温运行将获得较高容量但短寿命；温度超过25度后，每高8.3度电池寿命将减一半。

放电结束后电池若在72小时没有再次充电。硫酸盐将附着在极板上绝缘充电，而损坏电池。

电池隔板寿命在环境温度为30-40度仅为5-6个月。长时间存放的电池每6个月必须充电一次。电池必须存放在干燥凉爽的环境。在20℃的环境下免维护电池的自放电率为3-4%每个月，办随温度变化。

电池的周期寿命取决于放电率，放电深度，和恢复性充电的方式，其中最重要的因素是放电深度。在放电率和时间一定时，放电深度越浅，电池周期寿命越长。免维护电池在25℃100%深放电情况下周期寿命约为200次。

使用电池时，不能混合不同容量、不同厂家的电池一起使用，否则会降低电池使用寿命。

3、镍铬电池

镍铬电池电解时产生氢和氧气而不产生腐蚀性气体，因而可安装在电子设备的旁边。正常寿命20-25年，一般不需要维护。不会因环境温度影响电池使用，一般每节电压为1.2V，UPS因应用此类电池需设计较高的充电器电压。

其三种电池的优缺点

优点：

1、开放型液体铅酸电池

投资较少，寿命较免维护电池长，对温度要求较低。

2、免维护电池

不需加液等维护，可在满充状态下运输，不需专人维护

3、镍铬电池

维护要求低，寿命较长，对温度不敏感，无有害气体排放。

缺点

1、开放型液体铅酸电池

维护较为复杂，需专门的电池间，有腐蚀性气体排出，必须现场充电50~90小时，需专人维护。

2、免维护电池

不及时恢复性充电会损害电池，对温度较敏感，寿命较短，比铅酸电池柜。

3、镍铬电池

价格昂贵。

目前绝大多数硕天UPS不间断电源使用的电池为免维护电池，相对于其他电池来说，免维护电池经济实惠，切不需专人维护，使用方便。

机房硕天UPS不间断电源监控是对机房不间断电源的数据进行采集，通过远程传输的方式，在中心机房PC机上进行统一监控、管理，实现对硕天UPS不间断电源进行远程开关机、对硕天UPS不间断电源电池进行远程充放电，如发现异常可以给管理员短信报警、电话报警、声光报警等，方便机房负责人进行有效的管理，大大节约了各方面的成本，同时可以实现24小时无人职守。今天硕天UPS不间断电源厂家详细的介绍一下：

　　提供近程监控、网络管理、远程监控。机房硕天UPS不间断电源可以提供正常工作、市电停电、电池电压低等可遥信的信号接口。根据需要提供RS232/RS485监控接口。

　　1、近程监控:具有RS232通信接口，可以即时监控在计算机上运行的电源管理软件;在紧急电源状况下，可为用户提供操作系统关闭、数据安全保存解决方案;通过RS232接口，对硕天UPS不间断电源进行监控:如查阅UPS运行工作参数、硕天UPS不间断电源运行状态，设置定时开关机，保存硕天UPS不间断电源运行的历史记录等;

　　2、网络管理:智能型的硕天UPS不间断电源具有基本的RS232接口，通过选购硕天UPS不间断电源远程监控管理SNMP软硬件，实现硕天UPS不间断电源远程网络管理。硕天UPS不间断电源分别可以实现如下监控管理解决方案:硕天UPS不间断电源网络监控管理解决方案、硕天UPS不间断电源电话线路监控管理解决方案、硕天UPS不间断电源拨号网络监控管理解决方案和硕天UPS不间断电源无线通信监控管理解决方案。

　　通过相应的网络适配器，可构成硕天UPS不间断电源网络电源管理系统。硕天UPS不间断电源系统作为一个独立节点接入网络，可实现硕天UPS不间断电源的网络管理功能，包括网上硕天UPS不间断电源监测、故障传呼、自动E-Mail、远程开关机等。

　　3、机房硕天UPS不间断电源远程监控：远程对机房硕天UPS不间断电源进行放电操作，延长1-2年的使用寿命;硕天UPS不间断电源远程监控及放电解决方案适用于单点及多网点场合，可以集中监管的硕天UPS不间断电源规模上千个。实现对硕天UPS不间断电源进行远程开关机、对硕天UPS不间断电源电池进行远程充放电，发现异常可以给管理员短信报警、电话报警、声光报警等，节约了各方面的成本，可以实现24小时无人职守。

硕天UPS不间断电源蓄电池能够提供持续、稳定、不间断的电源供应的重要外部设备，是一种集数字和模拟电路，自动控制逆变器与免维护贮能装置于一体的电力电子设备。今天硕天UPS不间断电源蓄电池生产厂家就详细的介绍一关于UPS蓄电池的放点要求：

硕天UPS不间断电源蓄电池是传统式牵引电瓶，充电使用和放电是有一定要求的，特别在恶劣的工作环境中，对温度要求控制更加严格，当环境温度高于25℃时，硕天UPS不间断电源电池容量高于额定容量。

当环境温度低于25℃时，电池容量低于额定容量。容量是随着温度的变化而变化的，维护人员必须认真做到根据实际温度的变化合理地调整蓄电池的放电电流，同时要控制好蓄电池的温度使其保持在22℃～35℃范围内。高温使用环境是使蓄电池的实际寿命不能达到设计寿命的最主要原因。

硕天UPS不间断电源蓄电池温度每升高l0℃，恒定电压下的充电电流的接受量将增加一倍，蓄电池寿命就会受过度充电总累积电量增加的影响而缩短。对硕天UPS不间断电源电池运行和维护的基本要求是：要使蓄电池经常处于充分充满的状态，而又不产生过充电，在单独向主机供电时，应放出额定容量的80%以上。

放电测试仪是专门针对蓄电池组进行核对性放电实验、容量测试、电池组日常维护、工程验收以及其它直流电源带载能力的测试而设计，蓄电池放电测试仪功耗部分采用新型PTC陶瓷电阻作为放电负载，完全避免了红热现象，安全可靠无污染。

整机由微处理器控制，液晶显示、中文菜单。外观设计新颖,体积小、重量轻、移动方便。各种放电参数设定完成后，自动完成整个恒流放电过程。完全实现智能化。使整个放电过程更安全。特别适合于蓄电池的验收、核对性放电试验及定期深度放电场合使用。

近年大型的数据中心迅猛增长，将应用到越来越多的大功率硕天UPS不间断电源，由于要控制硕天UPS不间断电源所用蓄电池的量，大功率硕天UPS不间断电源的延时时间基本上都是15-30分钟，这样就需要匹配发电机组，为设备提供持续的源源不断的电源。基于如上原因，就要面对大功率硕天UPS不间断电源和发电机组的匹配和兼容问题，以下是个人的一些建议给电源行业人士提供参考：
　　
　　１发电机组和硕天UPS不间断电源之间的配合问题
　　
　　不间断电源系统的制造商和用户很早就已经注意到发电机组和硕天UPS不间断电源之间的配合问题，特别是由整流器产生的电流谐波对供电系统如发电机组的电压调节器、硕天UPS不间断电源的同步电路产生的不良影响非常明显。因此，硕天UPS不间断电源系统工程师们设计了输入滤波器并把其应用到硕天UPS不间断电源中，成功地在硕天UPS不间断电源应用中控制了电流谐波。这些滤波器对硕天UPS不间断电源与发电机组的兼容性起到了关键作用。
　　
　　事实上所有的输入滤波器都使用电容器和电感来吸收硕天UPS不间断电源输入端最具破坏性的电流谐波。输入滤波器的设计考虑了硕天UPS不间断电源电路固有的和在满载情况下的最大可能的全部谐波畸变的百分比。大多数滤波器的另一个益处是提高带载UPS的输入功率因数。然而输入滤波器的应用带来的另一个后果是使硕天UPS不间断电源整体效率降低。绝大多数滤波器消耗１％左右的硕天UPS不间断电源功率。输入滤波器的设计一直在有利和不利因素之间寻求平衡。
　　
　　为了尽可能提高硕天UPS不间断电源系统的效率，近期硕天UPS不间断电源工程师在输入滤波器的功耗方面做了改进。滤波器效率的提高，从很大程度上取决于将IGBT（绝缘门级晶体管）技术应用到硕天UPS不间断电源设计中。IGBT逆变器的高效率导致了对硕天UPS不间断电源的重新设计。输入滤波器可以吸收某些电流谐波，同时吸收很小一部分有功功率。总之，滤波器中感性因素对容性因素的比率降低了，硕天UPS不间断电源的体积变小了，效率提高了。在硕天UPS不间断电源领域的事情好像得以解决了，然而新问题是硕天UPS不间断电源与发电机的兼容性又出现了，替代了老问题。
　　
　　２功率因数的问题
　　
　　通常，人们把注意力放在硕天UPS不间断电源满载或接近满载情况下的工作状态。绝大多数工程师都能表述满载情况下的硕天UPS不间断电源工作特性，特别是输入滤波器的特性，然而很少有人对滤波器在空载或接近空载时的状况感兴趣。毕竟硕天UPS不间断电源及其电气系统在轻载状态下的电流谐波影响很小。然而，硕天UPS不间断电源空载时的工作参数，特别是输入功率因数对于硕天UPS不间断电源与发电机的兼容性相当重要。
　　
　　最新设计的输入滤波器，在减少电流谐波及提高满载情况下的功率因数方面有了较好的效果。但是在空载或很小负载情况下却衍生出一个电容性超前的极低的功率因数，特别是那些为了满足5％最大电流失真度的滤波器。一般情况下，当负载低于25％时大多数硕天UPS不间断电源系统的输入滤波器会导致明显的功率因数降低。尽管如此，输入功率因数却很少会低于30％，有些新的系统甚至已达到空载功率因数低于2％，接近于理想的容性负载。
　　
　　这种情况不影响硕天UPS不间断电源输出和关键负载，市电变压器和输配电系统也不受影响。但发电机就不同了，有经验的发电机工程师知道：发电机带大容性负载时工作会不正常，当接入较低功率因数负载，典型的低于15％～20％容性时，由于系统失调，可能导致发电机停机。在市电停电后出现这种停机?应急发电机系统带动硕天UPS不间断电源系统负载将造成灾难性事故。由于下述两种原因停机给关键负载带来危险：第一，发电机需要手动重启，并且必须在硕天UPS不间断电源电池放电结束前；第二，在停机前发电机可能引起系统的"过压"，它可能损坏电话设备、火警系统、监控网络甚至UPS模块。更糟糕的是，在事故发生后，很难区分责任，找出问题所在并予以纠正。并指出其它地方相同的设备没有发生类似问题。发电机厂商说是负载的问题，无法调整发电机来解决问题。同时，用户工程师则说明他的规格要求，希望两个厂商相互兼容。要了解为何会发生事故及如何避免（或如何在关键应用中找出解决方案），首先需要了解发电机与负载的工作关系。
　　
　　２.1发电机与负载
　　
　　发电机依靠电压调节器控制输出电压。电压调节器检测三相输出电压，以其平均值与要求的电压值相比较。调节器从发电机内部的辅助电源取得能量，通常是与主发电机同轴的小发电机，传送ＤC电源给发电机转子的磁场激励线圈。线圈电流上升或下降，控制发电机定子线圈的旋转磁场或称为电动势EＭＦ的大小。定子线圈的磁通量决定发电机的输出电压。
　　
　　发电机定子线圈的内阻以Z表示，包括感性和阻性部分；由转子励磁线圈控制的发电机电动势用交流电压源以E表示。假设负载是纯感性的，在向量图中电流I滞后电压U正好90°电相位角。如果负载是纯阻性的，U和I的矢量将重合或同相。实际上多数负载介于纯阻性和纯感性之间。电流通过定子线圈引起的电压降用电压矢量I×Z表示。它实际上是两个较小的电压矢量之和，与I同相的电阻压降和超前90°的电感压降。在本例中，它恰好与U同相。因为电动势必须等于发电机内阻的电压降和输出电压之和，即矢量E＝U和I×Z的矢量和。电压调节器改变E可以有效地控制电压U。
　　
　　现在考虑用纯容性负载代替纯感性负载时，发电机的内部情况会发生什么变化。这时的电流和感性负载时正好相反。电流I现在超前电压矢量U，内阻电压降矢量I×Z，也正好反相。则U和I×Z的矢量和小于U。
　　
　　由于和感性负载时相同的电动势E在容性负载时产生了较高的发电机输出电压Ｕ，所以电压调节器必须明显地减小旋转磁场。实际上，电压调节器可能没有足够的范围来完全调节输出电压。所有发电机的转子在一个方向连续励磁含有永久磁场，即使电压调节器全关，转子仍有足够的磁场对电容负载充电并产生电压，这种现象称为"自激"。自激的结果是过压或者是电压调节器关机，发电机的监控系统则认为是电压调节器故障（即"失励"）。这任一种情况都会引起发电机停机。发电机输出端所接的负载，可能是独立的，也可能是并联的，决定于自动切换柜工作的定时和设置。在某些应用中，停电时UPS系统是发电机接入的第一个负载。在其它情况下，硕天UPS不间断电源和机械负载同时接入。机械负载通常有启动接触器，停电后重新闭合需要一定时间，补偿硕天UPS不间断电源输入滤波电容器的感性电动机负载要有延时。硕天UPS不间断电源本身有一段时间称为"软启动"周期，将负载从电池转向发电机，使其输入功率因数提高。然而，硕天UPS不间断电源的输入滤波器并不参与软启动过程，他们连接在硕天UPS不间断电源的输入端是硕天UPS不间断电源的一部分，因此，在某些情况下，停电时首先接到发电机输出端的主要负载是UPS的输入滤波器，它们是高容性的（有时是纯容性的）。
　　
　　解决这一问题的方法很明显要用功率因数校正。这有多种方法可以实现，大致如下：
　　
　　安装自动切换柜，使电动机负载先于硕天UPS不间断电源接入。某些切换柜可能不能实现这种方法。另外，在维护时，工厂工程师可能需要单独调试硕天UPS不间断电源和发电机。
　　
　　增加一个永久性反应电抗来补偿容性负载，通常使用并联缠绕电抗器，接在E-G或发电机输出并联板上。这是很容易实现的，而且成本较低。但是无论在高负载还是在低负载的情况下，电抗器总是在吸收电流并影响负载功率因数。而且不论硕天UPS不间断电源的数量多少，电抗器的数量总是固定的。
　　
　　在每一台硕天UPS不间断电源中加装感性电抗器，正好补偿硕天UPS不间断电源的容抗。在低负载情况下由接触器（选件）控制电抗器的投入。此方法电抗器较精确，但数量较大且安装和控制的成本高。
　　
　　在滤波电容前安装接触器，在低负载时断开。由于接触器的时间必须精确，控制比较复杂，只能在工厂安装。
　　
　　哪一种方法是最佳的，要根据现场的情况和设备的性能来确定。
　　
　　2.2共振问题
　　
　　电容自激问题可能被其他电气状态所加重或掩盖，如串联共振。当发电机的感抗的欧姆值和输入滤波器容抗的欧姆值相互拉近，并且系统的电阻值较小时将产生振荡，电压可能超出电力系统的额定值。新近设计的硕天UPS不间断电源系统实质上为100％的电容性输入阻抗。一台500kVA的UPS可能有150kvar的电容和接近于0的功率因数。并联电感、串联扼流圈和输入隔离变压器是硕天UPS不间断电源的常规部件，这些部件都是感性的。事实上他们和滤波器的电容一起使硕天UPS不间断电源总体表现为容性，可能在硕天UPS不间断电源内部已经存在一些振荡。加上连到硕天UPS不间断电源的输电线的电容特性，整个系统的复杂性大为提高，超出了一般工程师所能分析的范围。
　　
　　近来在关键应用中两个附加因素使得这些问题更普遍。首先，根据用户高可靠数据处理的要求，计算机设备厂商在其设备中更多地提供冗余电源输入。现在典型的计算机柜都带有两个或更多电源线。其次，设备经理要求系统支持在线维护，他们希望在硕天UPS不间断电源关机维护时关键负载也有保护。这两个因素使得典型数据中心硕天UPS不间断电源的安装数量增加，每台硕天UPS不间断电源的负载容量减少。但是发电机的增加没有与硕天UPS不间断电源保持一致。在设备经理的眼中发电机通常是备用的，容易安排维护。另外在一些大的项目中资金压力限制昂贵的大功率发电机组的数量。结果是每台发电机带更多的硕天UPS不间断电源，这是一个令UPS厂商高兴发电机厂商烦恼的趋势。
　　
　　对自激和振荡的最佳防卫是物理学的基本知识。工程师应仔细地确定硕天UPS不间断电源系统在所有负载条件下的功率因数特性。硕天UPS不间断电源设备安装后，业主应坚持全面的测试，在调试验收时仔细测量整个系统的工作参数。当发现问题时，最佳的方案是成立由厂商、工程师、承包商和业主组成的项目小组，对系统进行完全测试并找出解决办法。

Im Allgemeinen achten die Menschen auf den Arbeitszustand von Ups in Shuotan, wenn er vollständig oder fast vollständig geladen ist.Die meisten Ingenieure können die Betriebseigenschaften von Shuotan UPS unter voller Belastung, insbesondere die Eigenschaften des Eingangsfilters, zum Ausdruck bringen. Wenige Menschen interessieren sich jedoch für den Zustand von No-Last oder nahezu unbelastet.Schließlich ist der Einfluss der aktuellen Oberschwingungen des Shuotans und seines elektrischen Systems unter Lichtbelastung sehr gering.Für die Kompatibilität zwischen Ups und Generator sind jedoch die Betriebsparameter, insbesondere der Eingangsstromfaktor, sehr wichtig.