UPS電源測(cè)試主要目的是的UPS電源的實(shí)際技術(shù)指標(biāo)是否滿足使用要求，人們對(duì)于UPS電源測(cè)試通常是進(jìn)行穩(wěn)態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試與常規(guī)測(cè)試這三類，但是除此之外，UPS電源的測(cè)試內(nèi)容還有其他種。
UPS電源的測(cè)試一般包括穩(wěn)態(tài)測(cè)試和動(dòng)態(tài)測(cè)試和常規(guī)測(cè)試三類。穩(wěn)態(tài)測(cè)試是在空載、50%額定負(fù)載以及100%額定負(fù)載條件下，測(cè)試輸入端和輸出端的各相電壓、線電壓、空載損耗、功率因數(shù)、效率、輸出電壓波形、失真度以及輸出電壓的頻率等。動(dòng)態(tài)測(cè)試一般是在負(fù)載突變(一般選擇負(fù)載由0%~100%和由100%~0%)時(shí)，測(cè)試UPS輸出電壓波形的變化，以檢驗(yàn)UPS的動(dòng)態(tài)特性和能量反饋通路。常規(guī)測(cè)試是測(cè)試其過(guò)載能力和檢測(cè)蓄電池。
對(duì)于一臺(tái)UPS來(lái)說(shuō)，進(jìn)行上述3項(xiàng)內(nèi)容的測(cè)試就可以了，但對(duì)于大批生產(chǎn)的UPS還必須進(jìn)行專項(xiàng)測(cè)試。專項(xiàng)測(cè)試可用抽樣的方式進(jìn)行，其內(nèi)容有：
(1)在額定負(fù)載為超前及滯后兩種情況下，觀測(cè)UPS電源輸出的穩(wěn)壓效果。
(2)小負(fù)載條件下的效率測(cè)試。在25%~35%的額定負(fù)載(滯后)條件下，質(zhì)量好的UPS電源，效率可超過(guò)80%。
(3)頻繁操作試驗(yàn)。此項(xiàng)試驗(yàn)包括頻繁起動(dòng)與頻繁轉(zhuǎn)換。
�、兕l繁起動(dòng)的目的在于檢驗(yàn)?zāi)孀兤�、鎖相環(huán)、靜態(tài)開(kāi)關(guān)和濾波電容的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。其方法是起動(dòng)UPS電源，當(dāng)逆變器起動(dòng)成功，有輸出電壓和輸出電流，并且達(dá)到技術(shù)要求后，帶負(fù)載運(yùn)行;然后減去負(fù)載，停機(jī)，再起動(dòng)UPS電源。這樣連續(xù)多次操作。
�、陬l繁切換試驗(yàn)。主要是檢測(cè)轉(zhuǎn)換時(shí)供電有無(wú)斷點(diǎn)，在線式UPS電源是不應(yīng)該出現(xiàn)斷點(diǎn)的。
(4)充電器的起動(dòng)試驗(yàn)。為了保護(hù)蓄電池，避免充電器起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，一般UPS的充電器起動(dòng)，均有限流起動(dòng)功能，充電器由起動(dòng)到正常運(yùn)行的過(guò)渡過(guò)程，時(shí)間一般在10s以上，電流一般限定在蓄電池容量的1/10。
(5)不帶蓄電池加載試驗(yàn)。UPS電源不帶蓄電池時(shí)，UPS只具有穩(wěn)壓功能。不帶蓄電池情況下加負(fù)載，可以檢驗(yàn)整流器的動(dòng)態(tài)性能。一般要求在20ms內(nèi)保證輸出電壓恢復(fù)到(100±1)%以內(nèi)。對(duì)于這一功能，不同UPS有不同的設(shè)計(jì)。
(6)高次諧波測(cè)試。一般UPS的高次諧波分量總和小于5%，可用諧波分析儀來(lái)測(cè)試。良好的UPS能全部濾掉11次諧波以下的全部諧波，而且波形很穩(wěn)。選用UPS也應(yīng)盡量選用不含11次諧波以下諧波的UPS。
(7)輸出短路試驗(yàn)。此種試驗(yàn)一般不予進(jìn)行，以防損壞UPS電源設(shè)備。這是因?yàn)橛械腢PS的輸出短路保護(hù)功能不夠完善。對(duì)于具有旁路電源的UPS，進(jìn)行輸出短路測(cè)試時(shí)，必須在斷開(kāi)旁路電源的情況下進(jìn)行。否則當(dāng)輸出短路時(shí)，UPS電源會(huì)在限流的同時(shí)，將負(fù)載切入旁路電源，會(huì)燒斷旁路電源保險(xiǎn)絲來(lái)進(jìn)行保護(hù)。這樣，既看不出輸出短路保護(hù)的限流情況，還將燒毀旁路電源的保險(xiǎn)絲，是應(yīng)該避免的。
UPS電源的測(cè)試內(nèi)容還可有，如溫升保護(hù)性能試驗(yàn)、工作溫度試驗(yàn)、振動(dòng)試驗(yàn)、耐壓試驗(yàn)、蓄電池再充電試驗(yàn)、高溫試驗(yàn)、高濕試驗(yàn)、可靠性試驗(yàn)和不同性質(zhì)的負(fù)載試驗(yàn)等等。作為一個(gè)產(chǎn)品正式生產(chǎn)，尤其是批量生產(chǎn)時(shí)，上述內(nèi)容都有必要測(cè)試。但作為用戶對(duì)產(chǎn)品的鑒定和驗(yàn)收，一般進(jìn)行靜態(tài)測(cè)試、動(dòng)態(tài)測(cè)試和常規(guī)測(cè)試就可以了。
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與大型數(shù)據(jù)中心的迅猛發(fā)展，對(duì)UPS產(chǎn)品提出了更高的技術(shù)要求，在滿足高可用性的前提下，市場(chǎng)越來(lái)越多關(guān)注到綠色節(jié)能與降低TCO總擁有成本的理念。目前大型數(shù)據(jù)中心的UPS系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)通常配置10～15分鐘放電時(shí)間的后備蓄電池組，以保證在市電電力中斷時(shí)，UPS可有效的保障負(fù)載，并完成市電與后備發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的無(wú)縫切換。
隨著設(shè)備投運(yùn)年限的增長(zhǎng)，蓄電池的性能也在不斷老化和降低，如何在線驗(yàn)證蓄電池組的實(shí)際放電時(shí)間是否符合設(shè)計(jì)之初的要求?如何評(píng)估其性能降低是否在合理范圍之內(nèi)?如何選取最佳的更新蓄電池的時(shí)間點(diǎn)?
為了解決以上問(wèn)題，溯高美索克曼開(kāi)發(fā)了創(chuàng)新的電池容量核對(duì)性測(cè)試功能，通過(guò)軟硬件結(jié)合的方式，為客戶提供了完美的在線評(píng)估電池性能的解決方案。本文將詳細(xì)闡述該系統(tǒng)的工作原理及帶來(lái)的收益。
一、存在的問(wèn)題
眾所周知，蓄電池是UPS系統(tǒng)中重要的組成部分，其質(zhì)量直接決定UPS系統(tǒng)的可靠性，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，約50%以上的UPS故障與電池有關(guān)。電池運(yùn)行一段時(shí)間后，會(huì)逐漸老化，電池容量是否滿足使用條件與要求，需要定期對(duì)電池進(jìn)行容量核對(duì)性放電測(cè)試，以檢測(cè)電池的性能與后備續(xù)航時(shí)間。因此，UPS電池容量的核對(duì)性測(cè)試功能就顯得尤其重要。目前UPS對(duì)電池的容量檢測(cè)方式主要有以下幾種：
•通過(guò)假負(fù)載箱放電
斷開(kāi)蓄電池與UPS的開(kāi)關(guān)，將假負(fù)載箱連接到蓄電池組進(jìn)行放電。這種方式存在以下問(wèn)題與隱患：
1、由于需要斷開(kāi)蓄電池組與UPS的連接，使UPS在測(cè)試期間失去保護(hù)功能，直接降低供電系統(tǒng)的可用性。
2、放電過(guò)程中，假負(fù)載箱消耗能量發(fā)熱，需專門為假負(fù)載箱配置放置空間及散熱設(shè)備(通常假負(fù)載箱需放置在樓道或室外)
3、需要安裝連接至假負(fù)載電纜，施工復(fù)雜，存在安全隱患
4、電池對(duì)假負(fù)載放電，電能被白白浪費(fèi)，不符合國(guó)家倡導(dǎo)的綠色節(jié)能的理念
•通過(guò)UPS內(nèi)部循環(huán)放電
某UPS廠家稱可進(jìn)行電池容量在線核對(duì)測(cè)試，無(wú)需假負(fù)載箱，其電池放電路徑通過(guò)旁路回路的方式，如下圖所示：
以上電池放電測(cè)試方式存在如下缺陷：
1、只適用UPS單機(jī)測(cè)試，無(wú)法滿足UPS并機(jī)系統(tǒng)的測(cè)試要求
2、只可在UPS單機(jī)設(shè)備首次開(kāi)機(jī)調(diào)試階段進(jìn)行，無(wú)法在UPS帶負(fù)載投入運(yùn)行后進(jìn)行測(cè)試
所以，這種測(cè)試方式無(wú)法對(duì)已投入運(yùn)行的UPS機(jī)組執(zhí)行電池容量核對(duì)性測(cè)試。
二、DELPHYSGP創(chuàng)新型電池容量核對(duì)性測(cè)試功能
DELPHYSGP系列UPS專為IT行業(yè)和數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)，容量范圍從160KVA到800KVA;主機(jī)采用DSP數(shù)字信號(hào)處理器控制;整流器與逆變器均采用了雙向三級(jí)變換技術(shù)，并具有優(yōu)異的電氣參數(shù)：
•輸入功率因數(shù)高達(dá)0.999以上，輸入諧波電流小于2.5%;
•輸出功率因數(shù)為1，即KW=KVA，相比于輸出功率因素為0.9的UPS，提高11%帶載能力;
•整機(jī)在線工作模式效率高達(dá)96%，符合當(dāng)下綠色節(jié)能的訴求;
并且，針對(duì)于數(shù)據(jù)中心大量的蓄電池維護(hù)問(wèn)題，索克曼成功研發(fā)并推出了創(chuàng)新型電池容量核對(duì)性測(cè)試功能。
該功能工作時(shí)的電路拓?fù)淙缦�，紅色及綠色圓點(diǎn)為電池放電路徑：
由于整流器采用雙向三級(jí)變換技術(shù)，無(wú)論UPS是單機(jī)還是并機(jī)系統(tǒng)，可設(shè)置多模式運(yùn)行狀態(tài)，不需要假負(fù)載箱，均可由電池對(duì)電網(wǎng)及負(fù)載進(jìn)行雙向放電，電池放電電能被回收利用。通過(guò)UPS的參數(shù)靈活設(shè)置放電容量，靈活設(shè)置放電時(shí)間，設(shè)定充電時(shí)間，以配合電網(wǎng)峰谷電價(jià)，即完成了在線安全電池檢測(cè)，同時(shí)達(dá)到減少TCO運(yùn)行成本的目的。
三、DELPHYSGP創(chuàng)新型電池容量核對(duì)性測(cè)試的幾種工作方式
1、單機(jī)模式的電池測(cè)試方法
2、并機(jī)模式的電池測(cè)試方法–整流逆變同時(shí)放電
紅色圓點(diǎn)為電池反向放電路徑。通過(guò)UPS參數(shù)設(shè)定整流器和逆變器放出恒定的能量，進(jìn)行電池滿載放電容量測(cè)試。例如：一臺(tái)500kW的UPS，帶載量是300kW，通過(guò)設(shè)定整流器放電量200kW，對(duì)電池進(jìn)行容量放電測(cè)試。無(wú)需假負(fù)載就可方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的容量放電測(cè)試。
3、并機(jī)模式的電池測(cè)試方法–整流器單獨(dú)放電
如果UPS并機(jī)為冗余系統(tǒng)，也可智能關(guān)閉逆變器，通過(guò)整流器單獨(dú)放電。例如：一臺(tái)500kW的UPS，通過(guò)設(shè)定整流器放電量500kW，對(duì)電池進(jìn)行放電測(cè)試。此時(shí)，無(wú)需假負(fù)載就可方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的容量放電測(cè)試。
四、DELPHYSGP創(chuàng)新型電池容量核對(duì)性測(cè)試功能的優(yōu)勢(shì)
1、方便計(jì)劃實(shí)施
2、無(wú)需假負(fù)載
3、安全的在線運(yùn)行測(cè)試，無(wú)需斷開(kāi)輸入與電池開(kāi)關(guān)
4、無(wú)需額外的電池放電開(kāi)關(guān)回路
5、綠色節(jié)能，電池能量再利用
6、可通過(guò)UPS的參數(shù)靈活設(shè)置放電容量
7、減少人工成本
8、靈活設(shè)置放電時(shí)間，設(shè)定充電時(shí)間，配合電網(wǎng)峰谷電價(jià)，減少TCO運(yùn)行成本。
五、DELPHYSGP創(chuàng)新型電池容量核對(duì)性測(cè)試節(jié)省的成本
1、假負(fù)載與電纜的租用費(fèi)
2、電池放電能量的回收 |
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