内UPS系统由于线路老化，发生相间短路。故障电流导致UPS电源屏内起火，进一步导致交流串直流，并击穿测控装置中的压敏电阻导致直流系统多点接地，
最终导致后台监控系统及远方通信失电。

——一起真实的事故

UPS的作用

UPS中文为“不间断电源”。是一种含储能装置，以整流器、逆变器为主要组成部分，为变电站内监控系统、自动化仪表、远方通信系统等设备提供恒压恒频的不间断电源。

UPS系统的主要作用有两方面：

（1）做为重要设备的交流供电电源，防止市电突然断电而影响正常工作，给设备造成损害；

（2）消除市电中的电涌、瞬间高/低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”，改善电源质量，为计算机等提供高质量的电源。

UPS的分类

UPS系统主要有有三种类型：后备式、互动式、在线式。

多方面讲解「UPS—不间断电源」，电气人都该懂
（1）后备式：具备自动稳压、断电保护等功能，转换时间10ms左右，逆变输出的交流电是方波，结构简单，价格便宜；

（2）互动式：具有滤波功能，抗市电干扰能力强，转换时间小于4ms，逆变输出为模拟正弦波，价格远低于在线式；

（3）在线式：结构较复杂，性能完善，能够持续不中断输出纯净正弦波交流电，能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题；价格高，通常应用在关键计算机和网络设备等对电力要求苛刻的环境中。

UPS的结构

变电站内UPS系统一般由电力UPS主机、旁路稳压柜、输出馈线柜等三部分组成（小功率时也可三合一）。

结构示意图如图所示，简单说说几个比较重要的部分的用处。

多方面讲解「UPS—不间断电源」，电气人都该懂
整流器：

有两个主要功能：

第一，将交流电（AC）变成直流电（DC），经滤波后供给逆变器；

第二，给蓄电池提供充电电压，起到一个充电器的作用；

逆变器：

将直流电（DC）转化为交流电（AC），供给负载使用；

蓄电池：

UPS用来作为储存电能的装置，使其在市电失电时，可以将直流电逆变后，为负载提供不间断电源。其容量大小决定了其维持放电（供电）的时间 ；

静态开关：

又称静止开关，是用两个可控硅（SCR）反向并联组成的一种交流开关，其闭合和断开由逻辑控制器控制；

隔离变压器、稳压器：

在输入或输出部分将交流与直流隔离，稳压器除了隔离之外还有稳定电压的作用；

UPS的四种运行模式

UPS有4种运行模式，将UPS系统结构简化后示意图如下：


在正常交流电源供应下，整流器将交流电转换为直流电，将市电中的“电源污染”消除，并同时对蓄电池充电。再供给逆变器将直流电转换为交流电，
提供更稳定的电源给负载。



当交流电源发生异常或整流器、电抗器故障时，蓄电池组提供直流电给逆变器，使交流输出不会有中断，进而达到保护负载的作用。



当逆变器发生异常状况如逆变器保险丝熔断、短路等故障时，逆变器会自动切断以防止损坏，若此时旁路交流电源正常时，
静态开关会将电源供应转为由旁路备用电源输出给负载使用。


当 UPS要进行维修或更换电池而且负载供电又不能中断时，可以先切断逆变器开关然后激活维修旁路开关，再将整流器和旁路开关切断。
交流电源经由维护旁路开关继续供应交流电给负载，此时，维护人员可以安全地对UPS 进行维护。



（1）监控系统和远方通信系统对变电站十分重要，因此作为电源的UPS系统的可靠性也有非常高的要求；

（2）综自系统的负载大多数为单相负载，因此电力系统专用的UPS电源大多数要求为三相/单相输入、单相输出的中小型功率 UPS ，容量一般在 60kVA 范围之内；

（3）旁路静态切换开关应具有自动、手动两种工作方式，实现无间断切换；

（4）由于变电站有 220V或 110V 直流系统，并有直流充电屏给蓄电池充电。所以电力专用UPS自身不带蓄电池，直接使用直流系统作为UPS的直流输入，
并且不需要具备充电功能；

（5）电力专用 UPS 的直流输入端一般要求装有反灌杂讯抑制器，如逆止二极管等，使 UPS 对直流母线的影响尽量小；



二，UPS不间断电源常见解决问题办法

ups常见故障及分析



1、有市电时UPS输出正常，而无市电时蜂鸣器长鸣，无输出。

故障分析：

从现象判断为蓄电池和逆变器部分故障，可按以下程序检查：

1）检查蓄电池电压，看蓄电池是否充电不足，若蓄电池充电不足，则要检查是蓄电池本身的故障还是充电电路故障。

2）若蓄电池工作电压正常，检查逆变器驱动电路工作是否正常，若驱动电路输出正常，说明逆变器损坏。

3）若逆变器驱动电路工作不正常，则检查波形产生电路有无PWM控制信号输出，若有控制信号输出，说明故障在逆变器驱动电路。

4）若波形产生电路无PWM控制信号输出，则检查其输出是否因保护电路工作而封锁，若有则查明保护原因。

5）若保护电路没有工作且工作电压正常，而波形产生电路无PWM波形输出则说明波形产生电路损坏。

上述排故顺序也可倒过来进行，有时能更快发现故障。

2、蓄电池电压偏低，但开机充电十多小时，蓄电池电压仍充不上去。

故障分析：

从现象判断为蓄电池或充电电路故障，可按以下步骤检查：

1）检查充电电路输入输出电压是否正常。

2）若充电电路输入正常，输出不正常，断开蓄电池再测，若仍不正常则为充电电路故障。

3）若断开蓄电池后充电电路输入、输出均正常，则说明蓄电池已因长期未充电、过放或已到寿命期等原因而损坏。

3、逆变器功率级一对功放晶体管损坏，更换同型号晶体管后，运行一段时间又烧坏。

故障分析：

从现象判断为引起原因是电流过大，而导致过大电流的原因有：

1）过流保护失效。当逆变器输出发生过电流时，过流保护电路不起作用。

2）脉宽调制（PWM）组件故障，输出的两路互补波形不对称，一个导通时间长，而另一个导通时间短，使两臂工作不平衡，甚至两臂同时导通，造成两管损坏。

3）功率管参数相差较大，此时即使输入对称波形，输出也会不对称，该波形经输出变压器，造成偏磁，即磁通不平衡，积累下去导致变压器饱和而电流骤增，烧坏功率管，而一只烧坏，另一只也随之烧坏。

4、UPS开机后，面板上无任何显示，UPS不工作。

故障分析：

从故障现象判断，其故障在市电输入、蓄电池及市电检测部分及蓄电池电压检测回路：

1）检查市电输入保险丝是否烧毁。

2）若市电输入保险丝完好，检查蓄电池保险是否烧毁，因为某些UPS当自检不到蓄电池电压时，会将UPS的所有输出及显示关闭。

3）若蓄电池保险完好，检查市电检测电路工作是否正常，若市电检测电路工作不正常且UPS不具备无市电启动功能时，UPS同样会关闭所有输出及显示。

4）若市检测电路工作正常，再检查蓄电池电压检测电路是否正常。

5、在接入市电的情况下，每次打开UPS，便听到继电器反复的动作声，UPS面板电池电压过低指示灯长亮且蜂鸣器长鸣。

故障分析：

根据上述故障现象可以判断：该故障是由蓄电池电压过低，从而导致UPS启动不成功而造成的。拆下蓄电池，先进行均衡充电（所有蓄电池并联进行充电），若仍不成功，则只有更换蓄电池。

6、一台后备UPS有市电时工作正常，无市电时逆变器有输出，但输出电压偏低，同时变压器发出较大的噪音。

故障分析：

逆变器有输出说明末级驱动电路基本正常，变压器有噪音说明推挽电路的两臂工作不对称，检测步骤如下：

1）检查功率是否正常。

2）若功率正常，再检查脉宽输出电路输出信号是否正常。

3）若脉宽输出电路输出正常，再检查驱动电路的输出是否正常。

7、在市电供电正常时开启UPS，逆变器工作指示灯闪烁，蜂鸣器发出间断叫声，UPS只能工作在逆变状态，不能转换到市电工作状态。

故障分析：

不能进行逆变供电向市电供电转换，说明逆变供电向市电供电转换部分出现了故障，要重点检测：

1）市电输入保险丝是否损坏。

2）若市电输入保险丝完好，检查市电整流滤波电路输出是否正常。

3）若市电整流滤波电路输出正常，检查市电检测电路是否正常。

4）若市电检测电路正常，再检查逆变供电向市电供电转换控制输出是否正常。

8、后备式UPS当负载接近满载时，市电供电正常，而蓄电池供电时蓄电池保险丝熔断。

故障分析：

蓄电池保险丝熔断，说明蓄电池供电流过大，检测步骤如下：

1）逆变器是否击穿。

2）蓄电池电压是否过低。

3）若蓄电池电压过低，再检测蓄电池充电电路是否正常。

4）若蓄电池充电电路正常，再检测蓄电池电压检测电路工作是否正常。

9、UPS只能由市电供电而不能转为逆变供电。

故障分析：

不能进行市电向逆变供电转换，说明市电向逆变供电转换部分出现故障，要重点检测：

1）蓄电池电压是否过低，蓄电池保险丝是否完好。

2）若蓄电池部分正常，检查蓄电池电压检测电路是否正常。

3）若蓄电池电压检测电路正常，再检查市电向逆变供电转换控制输出是否正常。

UPS不间断电源维修二例



保护神牌MUS1000L型UPS是广大用户使用较多的一种电源设备，其输出的正弦波与市电同步，失真系数小，性能稳定可靠，是微机较理想的一种长后备电源。下面介绍二例故障排除方法，以供参考。

故障现象1：空载通电，不能转市电，也无逆变，机器无任何运作，蜂鸣器也无响声。

检查分析与处理结果：

首先检查交流保险，蓄电池保险，都正常。再检查蓄电池电压，测得电压值为48V，蓄电池也正常。因此，断定故障在控制部分。

根据后备式UPS的工作原理，在无市电输入的情况下，UPS由控制电路及蓄电池逆变输出220V电压，而且蜂鸣器不断报警。该故障现象表明，控制电路没有工作，而且控制电路的工作电压是蓄电池提供。

经检查发现，三端稳压块“7812”损坏而造成，更换新的三端稳压块“7812”后，加市电开机正常，断电后逆变也正常。

UPS不间断电源常见故障及解决方法
故障现象2：市电工作正常，带正常负载后备工作时间严重不足。

检测与分析：

从故障现象分析，故障可能有：

（1）电池电压过低，未充足电。

（2）逆变控制回路有故障。

（3）部分电池损坏。

（4）充电器回路有故障。

（5）输出接插受潮灰尘侵入造成漏电现象。

首先检查：

（1）对输出接插件进行清除，排除漏电可能。

（2）对UPS进行长时间充电，充电后开机故障仍存在。

（3）用万用表检测电池组电压，为48V正常。

（4）检查充电回路，正常。

（5）检查逆变控制回路，正常。

（6）用万用表和电流表检查电池的电性能，发现电池组电性能下降，具体表现电池内阻增大所造成。不带50Ω电阻时测得电池电压为48V。
接电阻后，电流为800mA，电阻两端电压为40V。

测试数据表明，电池内阻增大，即内阻上8V压降消耗功率为6.4W，如电池内阻增大同供电时间30分钟联系起来，证明电池电性能下降。

处理结果：

更换蓄电池，开机后正常，能达到UPS的长后备时间。蓄电池成本很高，约占UPS总成本的30%以上。因此，为节约开支，
可对部分性能下降的蓄电池用充电机强行充电，充电成功，仍可使用。此故障有时是由逆变控制回路散热风扇损坏而造成的，请用户维护时注意


三，UPS不间断电源工作原理

在一些负荷等级要求较高的场合（一类负荷），常用的电源为UPS（不间断电源），即不能停电的设备，比如通讯系统；计算机系统；监控系统；DCS系统；医疗系统的手术室；工业中的重要的电动阀门等，现在医院的病房及宾馆也常见UPS不间断电源的插座，可以说，UPS使用范围越来越广泛，作为电气从业人员，我们应该了解UPS的工作原理，操作方法和简单的故障排除，本文简单介绍UPS的组成及工作原理，后续会介绍UPS的操作和故障处理方法。

3分钟了解，什么是UPS不间断电源？工作原理是什么？
一.不间断电源UPS的工作原理
UPS一般由整流器、蓄电池、逆变器、静态开关和控制系统组成。通常采用的是在线式UPS。它首先将市电输入的交流电源变成稳压直流电源，供给蓄电池和逆变器，再经逆变器重新被变成稳定的、纯洁的、高质量的交流电源。它可完全消除在输入电源中可能出现的任何电源问题（电压波动、频率波动、谐波失真和各种干扰）。其工作原理框图见图

3分钟了解，什么是UPS不间断电源？工作原理是什么？
二.不间新电源UPS的功能要求
1.静态旁路开关的切换时间一般为2~10ms，并应具有如下功能：

a.当逆变装置故障或需要检修时，应及时切换到电网（市电备用）电源供电。

b.当分支回路突然故障短路，电流超过预定值时，应切换到电网（市备用）电源，以增加短路电流，使保护装置迅速动作，待切除故障后，再起动返回逆变器供电。

c.带有频率限踪环节的不间断电源装置，当电网频率被动或电压波动超过额定值时，应自动与电网解列，频率与电压恢复正常时再自动并网。

2.用市电旁路时，逆变器的频率和相位应与市电锁相同步。

3.对于三相输出的负有不平衡度，最大一相和最小一相负载的基波均方根电流之差，不应超过不间断电源额定电流的25%，而且最大线电流不超过其额定值

4.三相输出系统检出电压的不平衡系数（负序分量对正序分量之此）应不超过5%。输出电压的总波形失真度不应超过5%（单相输出允许10%）