1  前言

    隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和自動(dòng)化控制水平的日益提高，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（DCS控制系統(tǒng)）在石油、化工等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。加強(qiáng)對(duì)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)供電系統(tǒng)的管理和維護(hù)，保證計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)長(zhǎng)周期安全穩(wěn)定運(yùn)行，創(chuàng)造效益最大化，逐漸受到人們重視。
    UPS是不間斷電源的簡(jiǎn)稱，要求連續(xù)供電的場(chǎng)所和長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備一般都采用UPS電源供電，在正常市電突然中斷的緊急情況下，由UPS電池為系統(tǒng)提供電源，保證運(yùn)行正常，在故障處理完畢后再切至市電正常供電。SH3082-1997行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)明確指出：工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、DCS控制系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)供電系統(tǒng)應(yīng)采用UPS供電方式。兗礦魯南化肥廠生產(chǎn)系統(tǒng)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、DCS控制室都采用了UPS供電方式。在正確使用UPS供電的同時(shí)，還必須加強(qiáng)對(duì)UPS供電設(shè)備的管理和維護(hù)。

2  UPS供電系統(tǒng)工作原理（以EPS-2000UPS為例說明）：

    在正常情況下，工作電源（主路）供電，經(jīng)整流器，交流變直流，可以給電池供電，再經(jīng)逆變器，直流變交流輸出為系統(tǒng)供電。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，會(huì)出現(xiàn)以下幾種情況：

    (1)  工作電源（主路）發(fā)生故障時(shí)，會(huì)自動(dòng)切換到備用電源（副路）供電；
    (2)  主、副路供電電源都發(fā)生故障時(shí)，UPS電池放電，經(jīng)逆變器，直流變交流為系統(tǒng)供電；
    (3)  整流器發(fā)生故障時(shí)，UPS主路變?yōu)殡姵毓╇姡c正常電池放電一樣，當(dāng)電池電壓降至設(shè)定值時(shí)，UPS自動(dòng)旁路開關(guān)會(huì)自動(dòng)切換到旁路供電；
    (4)  逆變器發(fā)生故障時(shí)，UPS會(huì)自動(dòng)切換到旁路供電；
    (5)  UPS主路、旁路發(fā)生故障時(shí)，只能人為切換到手動(dòng)旁路供電，UPS失去作用。

圖1  EPS-2000結(jié)構(gòu)原理圖

3  使用UPS注意事項(xiàng)

    (1)  UPS容量應(yīng)是負(fù)載的1.4倍，這樣才能保證UPS正常工作；
    (2)  應(yīng)充分考慮電池放電時(shí)間，可根據(jù)輸出電流和UPS功率來計(jì)算；
    (3)  盡可能采用雙路供電，一路出現(xiàn)故障時(shí)另一路可正常工作。對(duì)三入三出的大型UPS應(yīng)均勻分配UPS三相的負(fù)載，并選擇具有相位調(diào)整功能的UPS；
    (4)  UPS切換時(shí)間應(yīng)不小于DCS系統(tǒng)允許瞬間斷電時(shí)間，按小于3毫秒考慮；
    (5)  UPS電壓瞬間變化應(yīng)小于10%；
    (6)  UPS設(shè)備內(nèi)部應(yīng)有變壓穩(wěn)壓環(huán)節(jié)和維護(hù)旁路功能；
    (7)  UPS內(nèi)部主電源與旁路電源應(yīng)具有自動(dòng)同步功能。

4  UPS開關(guān)機(jī)步驟（以EPS-2000UPS為例說明）

    (1)  開機(jī)
    ?  閉合K2（電池開關(guān)）；
    ?  閉合K1（主路電源輸入開關(guān)）；
    ?  啟動(dòng)逆變器。

    (2)  關(guān)機(jī)
    ?  停止逆變器；
    ?  斷開K1開關(guān)（主路電源輸入開關(guān)）；
    ?  斷開K2開關(guān)（電池開關(guān)）；
    ?  斷開輸入開關(guān)。

    UPS加載運(yùn)行前，必須對(duì)電池進(jìn)行充電，一般需12小時(shí)以上。

5  UPS日常維護(hù)

    ?  加強(qiáng)日常巡檢，監(jiān)控UPS工作狀態(tài)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理；
    ?  利用系統(tǒng)停車檢修時(shí)間清除機(jī)內(nèi)灰塵，清洗過濾網(wǎng)，晾干后回裝；
    ?  利用系統(tǒng)停車檢修時(shí)間檢查、打磨接線防止松動(dòng)氧化；
    ?  利用系統(tǒng)停車檢修時(shí)間對(duì)電池進(jìn)行充放電試驗(yàn)；
    ?  利用系統(tǒng)停車檢修時(shí)間進(jìn)行供電切換試驗(yàn)；
    ?  利用系統(tǒng)停車檢修時(shí)間檢查測(cè)量電池電壓，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)更換處理；
    ?  利用系統(tǒng)停車檢修時(shí)間對(duì)風(fēng)扇加油潤(rùn)滑，清理衛(wèi)生。

6  UPS電池的日常維護(hù)

    一般情況下，在線式UPS的額定功率越大，故障率越低。在各類故障中，控制電路問題引發(fā)的故障占10%左右；晶體管損壞、靜電開關(guān)失效及充電回路等引發(fā)的故障占30%左右；而由電池引發(fā)的故障占60%左右，因此，正確使用和維護(hù)好電池是降低UPS電源故障的關(guān)鍵。

    (1)  定期檢查UPS電源免維護(hù)電池的端電壓和內(nèi)阻。對(duì)于12V單元電池，如果各單元電池間的端電壓差超過0.4V以上或其內(nèi)阻超過80mΩ時(shí)，應(yīng)對(duì)各單元電池進(jìn)行均衡充電來“復(fù)活”電池；
    (2)  定期對(duì)電池進(jìn)行充放電，防止電池因長(zhǎng)期沒有放電過程而失去活性報(bào)廢；
    (3)  UPS工作環(huán)境應(yīng)符合要求，溫度、濕度適宜，安裝規(guī)范，放置平穩(wěn)，接地電阻符合要求，UPS接地電阻小于4Ω，計(jì)算機(jī)直流接地小于1Ω。