详解科士达UPS电源！

近日，科士达UPS电源成功中标江西省天然气管网工程大余-信丰段等9条支线不间断电源采购项目，再次证明了科士达UPS电源应对负载类型多、要求高的应用场景，高可靠性、稳定性、高效率的优异特性。

江西省天然气管网工程是江西省“十三五”重点建设项目，也是江西省首条数字化智能管道，目标是“到2020年，实现气化江西，县县通气”。该工程的投建，将助力江西省迈入“天然气时代”，不仅改变千家万户的厨房，对于节能减排、优化全省能源结构和生态文明建设都具有重大意义。

为确保管道安全运行，江西省天然气管道从设计时就引入了国内先进的智能化管道设计理念，设计了基于物联网的管道全互联网络，构建了智能站控系统、输运监测与智能调度系统、智能安全防护系统，从而形成了管道全生命周期数据采集管理系统。也因此，管道系统中电力负载类型众多，为保证所有设备拥有稳定可靠的电力，必须配备UPS不间断电源设备。

科士达UPS电源三进三出工频双变换在线智能UPS电源正是此次中标项目所需用到的产品。该产品集结了科士达UPS电源二十余年的行业运用经验，升级的第二代电源产品，采用了全球顶尖品牌的器件设计、高可靠的全数字化处理技术、智能化人机对话界面，以及强大的智能网络管理，为各种不同类型负载提供强有力的电源保护，广泛应用于金融、通信、保险、交通、税务、证券、能源、教育、政府、企业等各行各业。

据统计，2018年，我国生产天然气1610亿立方米，进口天然气9039万吨，我国天然气表观消费量2803亿立方米，无论是供给侧还是需求侧，我国天然气业务正蓬勃发展，天然气管道事业蕴藏着巨大机遇。随着“西气东输”“南气北送”工程的开展，中石油、中石化、中海油及各省级管网公司斥巨资铺设天然气管道，推动清洁能源落到百姓家。

科士达UPS电源多年来持续助力中石油、中石化、中海油以及各省级管网事业，以其高可靠、高稳定性匹配各类型管道业务需求，获客户单位高度认可。按照“十三五”规划，2020年我国天然气综合保供能力应达到3600亿立方米以上，这意味着，这两年每年都要增加至少400亿立方米，电力石化行业的应用空间和潜力巨大。科士达UPS电源如若把握住当前发展机遇，进一步抢占市场份额，将对其相关业务拓展及未来的经营业绩产生积极作用。

选配机房科士达UPS电源过程中考虑容量问题时,应该列举决定容量大小的相关因素,并具体说明各因素与容量的具体关系。确定UPS容量大小应参考因素主要有:实际负载容量、负载的类型、容量使用率、环境条件、科士达UPS电源的类型及实际负载能力、潜在扩容需求等。

1、实际负载容量:这是决定科士达UPS电源容量大小的最根本因素。科士达UPS电源的输出能力必须达到或超过负载需要才能保证正常供电。实际应用中要考虑科士达UPS电源是采用集中式供电还是分布式供电。采用集中式供电的负载总量应是将机房所有由科士达UPS电源供电负载的功率累计。采用分布式供电的则根据每台科士达UPS电源所带负载不同确定。

2、负载的类型:不同类型的负载其有功功率和无功功率的比例不同,但科士达UPS电源需向负载同时提供足够的有功功率

和无功功率,则实际输出能力受负载类型所限制。以功率因数为0.7的UPS为例,一般地计算方法是:阻性负载的VA值=W值÷0.7;感性负载的VA值=W值÷0.3。

3、科士达UPS电源容量使用率:对于大功率UPS,一般建议容量使用率控制在0.6～0.8。

4、环境条件:UPS的工作温度一般应控制在0～40℃范围内。海拔超过1000m后每升高1000m,UPS应降额5%使

用。

5、科士达UPS电源的类型及实际负载能力:不同类型的UPS其带载能力有所不同。工频机的输出能力较好,而高频机的实际

带载能力只有工频机的0.9倍。

6、设备的潜在扩容需求:配置UPS容量应考虑设备今后扩容需要,留有一定余量。

电池的放电电流=(负载的表观功率x负载的功率因数)/(逆变器的效率x电池组总电压)。负载的特性的任何变化都会造成放电电流的变化。

a.基本公式：

负载的有功功率×支持时间=电池放出容量×电池电压×UPS逆变效率

其中：负载的有功功率=负载总功率×负载的功率因数

UPS逆变效率≈0.9

电池放出容量=电池标称容量×电池放电效率

电池放电效率与放电电流或放电时间有关，可参照下表确定：

b.计算公式：

负载的有功功率×支持时间=电池放出容量×电池电压×UPS逆变效率。

c.计算举例：

例：负载总功率3000VA，负载功率因数0.7，UPS电池电压96V，要求支持时间1小时，求应选用的电池容量。

计算：

3000(VA)×0.7×1(h)=电池放出容量×96×0.9

电池放出容量=UPS(VA)×0.7×1(h)/电池电压×0.9

电池标称容量=电池放出容量/放电效率

得出：电池放出容量=24.3(Ah)

电池标称容量=24.3/0.6=40.5(Ah)

结果：可选用38Ah的电池(12V/38Ah电池8块)

UPS内的电池放电应该是恒功率放电，应该负载的功率在市电正常与否是不变化的。

电池的放电电流=(负载的表观功率x负载的功率因数)/(逆变器的效率x电池组总电压)。负载的特性的任何变化都会造成放电电流的变化。

UPS肯定没有恒电流放电一说。只是在确定配置电池时，有些电池厂家的电池参数只给出了恒定电流放电的参数(因为电池的同量的定义是按照恒定电流放电来定义的)，这时可能要用到恒定电流放电的参数而已

负载总功率×负载的功率因数×支持时间=电池标称容量×放电效率×电池电压×UPS逆变效率

支持时间=(电池标称容量×放电效率×电池电压×UPS逆变效率)/(负载总功率×负载的功率因数)

电池标称容量=(负载总功率×负载的功率因数×支持时间)/(放电效率×电池电压×UPS逆变效率)

支持时间=(AH×放电效率×电池电压×0.9)/(KVA×0.7)

电池标称容量=(KVA×0.7×支持时间)/(放电效率×电池电压×0.9)

科士达UPS电源使用的9大注意事项:

1科士达UPS电源在选配上要留一定余量，如4kVA的负载，UPS电源的应配置5kVA以上。

2科士达UPS电源应避免频繁开、停机，最好在长时间开机状态。

3新购的UPS电源应进行充放电，这样有利于延长UPS电源电池的使用寿命。一般采用恒压充电，充电初始电流不得大于0.5*C5A(C5可以用电池的额定容量计算出)，每个电池的电压控制在2.30～2.35V，以免损坏电池。充电电流连续3小时不变，证明电池已充足，一般充电时间为12～24小时。

4如厂用电一直正常，UPS电源就没有工作的机会，其电池在长期浮充状态有可能损坏，应定期对UPS电源进行充放电，这样不仅可以活化电池，也可检验UPS电源是否处于正常工作状态。

5要定期检查UPS电源，每月检查一次浮充电压，如浮充电压低于2.2V，应对整组电池进行均衡充电。

6要经常用软布擦试电池，以保持电池表面清洁。

7科士达UPS电源运行过程中的温度控制，因使UPS电源运行过程中温度范围控制在20℃～25℃内，以延长UPS电源蓄电池的使用寿命。在没有空调的环境中，UPS电源的温度控制尤为重要。

8科士达UPS电源在使用后应立即进行充电，使电池恢复到正常状态。

9外接电池组至UPS电源的距离尽量短，导线的截面积应尽量大，以增大导线的导电量，减少线路上的电能损耗，尤其是大电流工作时，线路上的损耗更不可忽视。

科士达UPS电源–不断电割接

参考步骤：

1、新建科士达UPS电源新系统，新系统调试和蓄电池容量测试完成。

2、布放临时电缆，从新UPS输出屏布放电缆至待割接电源头柜及老输入屏旁路开关，确认无误后，对该电缆送电。

3、测试电源正常后，关闭老UPS系统逆变器，确认老UPS工作在旁路模式，这时老UPS系统供电和新UPS系统供电同源(输出均来自新UPS系统)。

4、闭合新科士达UPS电源主路输出，测试头柜主路备用空开上下端电压，进行核相操作(测量主用侧备用开关上下桩头电压差，原则小于1V)，确认后可先合主用侧备用开关，进行电流确认，再断主用侧主用开关。

5、拆除老旧UPS到头柜的主路电缆。

6、相同方法，割接备用电源。

7、割接完成，拆除临时电缆和旧电缆。

8、做好空开和电缆的标记标示。

注意：考虑不同科士达UPS电源系统间蓄电池配置不同，考虑UPS系统中的蓄电池更新周期短，一般情况下UPS更新均与蓄电池更新同步进行，故UPS割接过程中一般不考虑蓄电池割接步骤。

二、割接基本原则

1.网络安全畅通原则

在线电源系统割接工程必须要以确保在网设备安全运行、整个网络安全畅通为原则，任何危及通信网络安全的操作，必须无条件终止。

2.设备无故障原则

在实施在线电源系统割接工程之前和工程期间，必须保证新、旧设备完好无故障，若出现任何可能危及安全供电的因素，必须无条件终止，待故障排除后方可继续。

3.低业务风险原则

在业务不允许中断供电的前提下，应采用在线不断电的割接方案，否则应采用断电割接方案;

工程割接时间应该避让业务高峰，重大割接安排在夜间进行;

工程割接日期应该避让重大节日、重大通信保障任务时期以及其他专业安排进行的网络调整和版本升级时间;

4.施工人员资质合格原则

实施在线电源系统割接工程的工程人员必须精通电源设备操作和工程施工操作、熟悉通信电源系统割接流程、牢记应急方案。

实施割接的施工队伍，必须具备相应工程级别资质的施工证;

5.维护部门全程监督原则

维护部门在割接过程中应安排专人全程督导，协助割接工程的设计勘察、审核割接方案和应急方案，监督割接的实施。

6.维护部门“一票否决”原则

在割接工程期间，维护部门对发现的重大方案缺陷、重大施工安全隐患等，有权对割接工作行使“一票否决”，终止割接工程。

三、科士达UPS电源割接准备

1、新UPS系统完成开机调试、蓄电池全容量测试，监控到位。

2、提前布放电缆，并粘贴标准电缆标签;需要使用临时线缆时，必须选择合适线径，可靠连接，并有明显的标识

3、根据原电源设备电缆的接线位置，编写电缆编号标记，确保电缆拆装过程中不会错乱。

4、确认所有双电源设备主备用电源模块均工作正常，且主备用电源分开。

5、提前发布割接工程公告。

6、确认相关各专业已对相关业务做好数据备份，且已准备应急方案。

7、消防器材、安全救护设备准备到位。

科士达UPS电源的使用方法：将UPS电源的机身带的三孔插头插到市电电源的插排上，打开UPS电源开关，让UPS电源正常工作后，再将电脑主机和显示器等的电源线插头插到UPS电源机身后面的插孔内 ，逐一开机即可 。

开机前，要确认输入市电接线的剂型正确，科士达UPS电源系统对电源负极的要求是非常严格的，稍有不慎，后果不堪设想。

市电中断后，ups由电池供电而自动关机后，不要再用ups电池供电，过量放电，只会让ups的电池寿命减少迅速。

除非科士达UPS电源本身已经注明，否则不要外接长效电池，这样做会令ips因功率加大而出现故障。

充分注意负载总容量不能大于ups的额定功率。负载总容量过大，就会连累ups中的电池超载运行，时间一长，就会令电池损毁，甚至损毁科士达UPS电源。

科士达UPS电源比较适合于带电容性负载，而不适合带点感性负载、半波负载及冲击性负载，输出为方波的ups不能带电感性负载。

不要频繁地关闭和开启科士达UPS电源。一般要在关闭ips电源6秒钟后才能再次开启，否则ups电源可能处于“启动失败”的状态，即ups电源处于既无市电输出，又无逆变器输出的状态。

当市电发生异常，科士达UPS电源转为电池供电时，应立即将负载中的电脑系统关闭，不要以为电池的使用时间有够长，甚至在供电期内，继续玩游戏或办公。

请不要把磁性物如磁铁等放在ups上，否则易导致ups机内记忆体中数据丢失，从而令机器无法完成其应有的功能。

科士达UPS电源其主要作用是通过蓄电池与主机相连的方式来为计算机或一些电子设备提供稳定的，并且不间断的电源供应。主要是用来给重要的负载提供电力保护，包括消除电网中的各种电力扰动，如停电、电压波动、频率波动、谐波、电压畸变、电噪声、尖冲等。它是国际和国内公认的一种保护重要负载的产品，有严格的国际和国家标准。

科士达UPS电源的分类及工作原理

科士达UPS电源的工作原理是利用电池的化学能作为后备能，当交流电出现故障中断时，UPS可不间断的为设备提供电能，一般由整流器、逆变器、静态开关、蓄电池等组成。

科士达UPS电源的分类

按工作原理分为：离线式、在线式。

按供电方式分为：单相输入单相输出、三相输入单相输出、三相输入三相输出。

按功率分为：10kva一下的小型机、10kva-100kva的中型机、100kva以上的大型机。

按输出波形分为：方波、梯形波、正弦波。

后备式和在线式科士达UPS电源工作原理

后备式科士达UPS电源(离线式UPS)

在市电正常时由市电直接向设备供电，当市电断开时由蓄电池逆变供电。

其特点是：结构简单，体积小，成本低，但输入电压范围窄，有切换时间，不适用于对电源质量要求高的设备，通常用于个人计算机。

在线互动式科士达UPS电源

在市电正常时，由市电经整流器供直流电给逆变器工作，由逆变器直接向设备提供交流电，同时充电器给蓄电池充电，保持蓄电池满容量。逆变器始终处于工作状态，保证不间断输出，不存在切换时间。适用于对电力质量要求高的设备。

科士达UPS电源特点：

结构简单，体积小，成本低，但输入电压范围窄，输出电压稳定度较差，有切换时间，且输出波形一般为方波。所以后备式UPS不太适合用在对电源质量要求较高的设备上，一般多用于个人计算机系统。

EPS(EMERGENCY POWER SUPPLY)电源是紧急电力供给电源的简称，通常应用于应急和事故照明当中。主要是在市电停电后给负载提供一定的供电时间，因此，它从市电停电到重新有输出是有间断的。市电正常时是由市电给负载供电，但不对市电中存在的各种电源质量问题进行处理，有点像后备式的UPS电源。但这种产品在中国只有在消防法中各处了一个定义，没有明确的解释，在国际上也没有同类的产品，因此也就没有对应的国际标准。

EPS的分类及工作原理

EPS的工作原理类似后备式UPS，一般由充电器、逆变器、蓄电池、自动切换装置、控制系统组成，特点是结构简单、无噪音、寿命长。适用于电感性、电容性及综合性负载。

EPS的分类

按所带负载类型可分为：

1、应急照明型

2、应急照明及动力混合型

3、动力性

很多人觉得EPS是从UPS的应用发展而来，这句话并不确切。UPS电源和EPS电源并没有什么区别，在用途上也可以时间互通，但实际上，这两种电源是存在一定区别的。

1设计指标的区别

两种设备均采用了IGBT(绝缘栅双极型晶体管)逆变技术和PWM(脉宽调制)技术，同时都能提供两路选择输出供电。但两者在逆变器的控制系统上有很大差异：UPS是以电压反馈的单闭环控制系统，因此其输出电压的正弦波波形及电压的动态调整精度较好;而EPS的逆变器控制系统是由电压、电流反馈组成的多闭环控制系统，其输出功率的过载能力、负载适应能力强，可靠性高。

2输出上的区别

科士达UPS电源的供电对象是计算机及网络设备，负载性质差别不大，所以国标规定UPS输出功率因数为0.8。而EPS主要是作为电源应急保障，负载性质为感性、容性及整流性负载兼而有之。有些负载是市电停电后才投入工作的，因而要求EPS能提供很大的冲击电流，一般要求120%额定负载下仍能正常运行10min以上，所以EPS需要输出动态特性要好，抗过载能力要强。UPS额定容量以视在功率(kVA)为单位，EPS额定容量以有功功率(kW)为单位。在线式UPS为保证输出供电不间断和优质供电，是选择逆变优先;而EPS电源为保证应急使用，是选择市电优先。

3应用范围的不同

在我国EPS主要用于消防类负荷及一些对供电质量要求不太高但需保证连续供电的用电设备，仅强调能持续供电这一功能。EPS用于消防负荷时，其产品技术受公安部消防认证。UPS一般用于计算机及数字信息系统等场合，要求供电质量较高的负载，主要强调逆变切换时间、输出电压、频率稳定性、输出波形的纯正、无各种干扰等。

4两者功能上的区别

两者均有市电旁路及逆变电路，但EPS仅具有持续供电功能，一般对逆变切换时间要求不高，可有多路输出，有些EPS还配置蓄电池单体监测功能。EPS在市电正常时由旁路供电;在市电中断时才转为逆变供电，电能利用率高，而UPS一般强调其三大功能：稳压稳频;对切换时间要求极高的不间断供电;净化市电。日常着重整流/逆变的双变换电路供电，在逆变器故障或过载时才转为旁路供电，电能利用率不高。UPS并不是仅在市电中断时才发挥作用，当市电出现电压过低、过高，线路出现浪涌等异常情况，UPS能输出高质量电源，确保用电设备正常运行。

电源在电子科技方面起到的作用非常之大，UPS电源在突然断电的情况下可以发电，电位都是一样的，没有电位之差，工作期间可以照常，工作不会受到影响。无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功，才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q表示，单位为乏(Var)或千乏(kVar)。有功功率常用单位为瓦或千瓦，无功功率为乏或千乏，视在功率为伏安或千伏安，相位角j为有功功率与视在功率的夹角，称为力率角或功率因数角，cosj表示有功功率P和视在功率S的比值，称为力率或功率因数。在感性电路中，电流落后于电压，j>0，Q为正值，而在容性电路中，电流超前于电压，j<0，Q为负值。

对于一个机房来说，接地方式对UPS系统是否能正常工作是有影响的，一般比较可靠的方法是一点接地，即机房系统中所有的设备的交流地、直流地、安全地等都直接与地桩相连。

这样做的好处是：当地电位发生变化时，各设备就像飘在水上的船一样，水涨船高，大家的地电位是一样的，没有电位差，相对关系没有改变，所以工作正常。

否则如果将所有设备的地都接在一条地线上，当有电流经地线流入地时，沿电流方向形成电压降，于是接在地线不同点的设备就有了不同的地电位，信号电压基点变了，当然他们之间的相对关系就改变了，系统就难免不出错。

因为UPS作为机房设备的电源保障系统，它的自身所需电源是电网提供过来的，为防雷击产生瞬间大电流而没有接地措施及时减少电流对自身元器件的冲击产生损坏，很容易让整个机房系统瘫痪。

对于UPS电源长期处于市电低电压供电或频繁停电的用户来说，为防止电池因长期充电不足而过早损坏，应充分利用供电高峰(如深夜时间)对电池充电以保证电池在每次放电之后有足够的充电时间。

利用供电高峰充电

对于UPS电源长期处于市电低电压供电或频繁停电的用户来说，为防止电池因长期充电不足而过早损坏，应充分利用供电高峰(如深夜时间)对电池充电以保证电池在每次放电之后有足够的充电时间。一般电池被深度放电后，再充电至额定容量的90%至少需要10～12h左右。注意充电器的选用。

UPS电源用的免维护密封电池不能用可控硅式的“快速充电器”进行充电。这是因为这种充电器会造成蓄电池同时处于既“瞬时过流充电”又“瞬时过压充电的恶劣充电状态。这种状态会使电池可供使用容量大大下降，严重时会使蓄电池报废。在采用恒压截止型充电回路的UPS电源时，注意不要将电池电压过低保护工作点调得过低，否则，在它充电初期容易产生过流充电。当然，最好选用既具有恒流，又有恒压的充电器对其进行充电。

保证电源环境温度

电池可供使用的容量与环境温度密切相关。一般情况下，电池的性能参数都是室温为20℃条件下标定的，当温度低于20℃时，蓄电他的可供使用容量将会减少，而温度高于20℃时，其可供使用的容量会略有增加。不同厂家不同型号的电池受温度影响的程度不同。据统计，在-20℃时，蓄电池可供使用容量只能达到标称容量的60%左右。可见温度的影响不可忽视。

当然，要延长电池组的使用寿命不但在维护使用上要注意，而且在选择时就应充分考虑负载特性(电阻性、电感性、电容性)及大小。不要长期使电池处于过度轻载运行，以免电池放电电流过小导致电池报废。

定期检查科士达UPS电源

定期检查各单元电池的端电压和内阻。对12V单元电池来说，在检查中如果发现各单元电池间的端电压差超过0.4V以上或电他的内阻超过80mΩ以上时，应该对各单元电池进行均衡充电，以恢复电池的内阻和消除各单元电池之间的端电压不平衡。均衡充电时充电电压取13.5～13.8V即可。经过良好均衡充电处理的电池绝大多数都可将其内阻恢复到30mΩ以下。

科士达UPS电源在运行过程中，由于各单元电池特性随时间变化而产生的上述不均衡性是不可能再依靠UPS电源内部的充电回路来消除的，所以对这种特性已发生明显不均衡性的电池组，若不及时采取脱机均充处理的话，其不均衡度就会越来越严重。

重新浮充

科士达UPS电源以利用机内的充电子产品电回路重新对蓄电池浮充10～12h以上再带载运行。科士达UPS电源长期处于浮充状态而没有放电过程，相当于处在“储存待用”状态。如果这种状态持续的时间过长，造成蓄电池因“储存过久”而失效报废，它主要表现为电池内阻增大，严重时内阻可达几Ω。

人们发现：在室温20℃下，存储1个月后，电池可供使用的容量为其额定值的97%左右，如果储存6个月不用，它的可使用容量变为额定容量的80%。如果储存温度升高，它的可使用容量还会降低。因此建议用户最好每隔20°C个月有意地拔掉市电输入，让科士达UPS电源工作于由蓄电池向逆变器提供能量的状态。但这种操作不宜时间过长，在负载为额定输出的30%左右时，约放电10min即可。

减少科士达UPS电源深度放电

电他的使用寿命与它被放电的深度密切相关。科士达UPS电源所带的负载越轻，市电供电中断时，蓄电他的可供使用容量与其额定容量的比值越大，在此情况下，当科士达UPS电源因电池电压过低而自动关机时电池被放电的深度就比较深。

实际过程如何减少电池被深度放电的事情发生呢?方法很简单：当科士达UPS电源处于市电供电中断，改由蓄电池向逆变器供电状态时，绝大多数科士达UPS电源都会以间隙4s左右响一次的周期性报警声，通知用户现在是由电池提供能量。当听到报警声变急促时，就说明电源已处于深度放电，应立即进行应急处理，关闭UPS电源。不是迫不得以，一般不要让科士达UPS电源一直工作到因电池电压过低而自动关机才结束。

科士达UPS电源种类很多，一般为静态变换式，分为后备式、在线式、在线互动式三大类，最常用的是在线式UPS。在线式UPS电源有市电输入时以“交流电一整流一逆变器”方式向负载供电，同时向机内电池充电；当市电中断时，即以“蓄电池逆变器”逆变转换的方极方式向负载提供220V交流电源。其特点是真正实现了对负载的无干扰稳压供电，由市电供电到蓄电池供电零时间切换，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS效率、功率因数、转换时间、输出电压、频率范围等都是表征UPS性能的重要参数。总的来说，在线式UPS几乎可以解决所有的常见电力问题。
二、科士达UPS电源使用的必要性
公共电网中一些较大的感性、容性、开关电源等负载会造成电网电压波形畸变或频率漂移，恶化电网的供电品质，意外的自然和人为事故，如地震、雷击、输变电系统断路或短路，也会影响负载的正常工作。据测试，电网中经常发生并且对电脑和精密仪器产生干扰或破坏的问题主要有电涌、高压尖脉冲、暂态过电压、电压下陷、电线噪声、频率偏移、断电等等。
计算机对电源的要求较高，尤其是内存，如果非正常断电，内存中的信息来不及保存到硬盘等存储设备上，会造成信息丢失或变得不完整而失去价值，浪费大量的工作精力和时间，甚至造成巨大的经济损失，像UNIX这样的操作系统，如内存中的系统信息没有回写到硬盘上，还可能造成系统崩溃。电脑中硬盘虽是磁存储介质，不因断电而损失信息，但突然的电力故障会使正在进行读写工作的硬盘物理磁头损坏，或者系统文件在维护文件系统时，造成文件分配表错误，而造成整个硬盘数据丢失。现存的操作系统大都设置虚拟内存，由于突然的断电，使系统来不及取消虚拟内存，从而造成硬盘中的“信息碎片”，不仅浪费了硬盘存储空间，还会导致机器运行缓慢。
电脑电源是一种整流电源，过高的电压可能会造成整流器烧毁。电压尖脉冲和管态过电压以及电源杂讯等干扰都可能通过整流器进入主机板，影响机器的正常工作，甚至烧毁主机线路。随着计算机和网络的广泛应用，安全可靠的电源已是计算机管理人员必须认真面对的重要问题。
三、科士达UPS电源的选择

不是所有的电器设备都需要使用UPS，在选择UPS时，主要应考虑负载大小、负载的特性及重要程度以及放电时间。
（一）负载的特性。电脑及其外围设备多为带容性的整流性负载，启动时都有冲击电流，即使是在正常运行时，其电流的峰值也有其有效值的23倍，因此在选用UPS时应考虑到这一特性，给UPS留一定的余量。
（二）负载大小与UPS容量计算。电脑设备负载功率因数在0.65――0.7之间，可将各个负载的额定功率矢量累加求出总功率，UPS容量按以下公式选择：UPS容量≥负载容量/0.8。
即考虑到负载启动的冲击电流，负载容量应为科士达UPS电源额定容量的80%以下。
（三）放电时间的配置。一般长效型UPS备用时间主要受电池成本、安装空间以及电池回充时问等因素的限制。在电力环境较差，停电较为频繁的地区采用UPS与发电机配合供电的方式。停电时，先由UPS电池供电，如停电时间较长，可以启动备用发电机对UPS继续供电，当市电恢复时再切换到市电供电。
（四）电池供电时间计算。电池供电时间主要受负载大小、电池容量、环境温度、电池放电截止电压等因素影响。科士达UPS电源电池供电时间，可先计算出电池放电电流，然后根据电池放电曲线查出其放电时间。
电池放电电流可以按经验公式计算：
放电电流=UPS容量（VA）×功率因数/电池放电平均电压×效率；
如要计算实际负载放电时间，只需将UPS容置换为实际负载容量即可。
四、科士达UPS电源的工作原理

（一）AC-DC变换：将电网来的交流电经自耦变压器降压、全波整流、滤波变为直流电压，供给逆变电路。AC-DC输入有软启动电路，可避免开机时对电网的冲击。
（二）DC-AC逆变电路：采用大功率IGBT模块全桥逆变电路，具有很大的功率富余量，在输出动态范围内输出阻抗特别小，具有快速响应特性。由于采用高频调制限流技术，及快速短路保护技术，使逆变器无论是供电电压瞬变还是负载冲击或短路，均可安全可靠地工作。
（三）控制驱动：控制驱动是完成整机功能控制的核心，它除了提供检测、保护、同步以及各种开关和显示驱动信号外，还完成SPWM正弦脉宽调制的控制，由于采用静态和动态双重电压反馈。极大地改善了逆变器的动态特性和稳定性。不间断电源工作原理框图下图所示。
五、科士达UPS电源的安装

科士达UPS电源安装质量好坏直接影响到UPS系统今后的长期运行，因此科士达UPS电源从规划到安装过程都应该规范。主要考虑以下几方面因素：电网情况、负载容量及特性、使用环境、接地情况、配线及开关容量等。
（一）电网情况。主要包括电网电压波动范围、停电频率等已确定UPS备用时间的配备。如有必要可以在UPS前级增设其他保护措施。使用UPS电源时，应务必遵守厂家的产品说明书有关规定，保证所接的火线、零线、地线符合要求，不得随意改变其相互的顺序。
（二）使用环境。科士达UPS电源的使用环境应避免阳光直射，并留有足够的通风空间，利于散热，保证UPS进行维护时，工程人员有一定的施展空问。温度要求为0℃-40℃，湿度要求为10%-90%，周围环境要保持清洁，以减少有害灰尘对科士达UPS电源内部线路的腐蚀，科士达UPS电源长延时配置时，电池较重，应考虑地板单位面积承重问题。
（三）接地情况。为了确保电脑系统稳定可靠工作，防止寄生电容耦合干扰，保护设备及人身安全，因此必须要有良好的接地系统，一般接地电阻小于4Ω较为理想。

科士达UPS电源通常由输入整流滤波电路、功率因数校正电路、蓄电池组、充电电路、逆变电路、静态开关电路、控制检测见识及保护电路共7个部分组成。

1科士达UPS电源输入整流滤波电路

科士达UPS电源中，常用的整流电路有单相不可控和可控整流电路、三相不可控和可控整流电路。滤波器可分为电容输入或电感输入两种。电容输入滤波器的输出电压较高，但要求变压器输出的峰值电流较大，且负载调整交叉。电感输入滤波器的输出特性较好，但需要较大的扼流圈且成本较高。目前UPS中通常采用电容和电感组成的LC滤波器。

2功率因数校正电路

科士达UPS电源中，交流市电经整流后都采用大容量电容器进行滤波，而且整流电路输出端还并联有蓄电池。在电容器或蓄电池充电期间将形成脉冲电流。该电流峰值很高，会产生高次谐波电流并导致功率因数下降，功率因数校正电路可使电网输入电流变为与输入电压同相位的正弦波。

3蓄电池组

蓄电池组是科士达UPS电源的心脏。市电正常时，蓄电池充电，将电能转化为化学能，并储藏起来，市电中断时，科士达UPS电源蓄电池中电量维持逆变器工作。目前，中小型科士达UPS电源中广泛使用阀控铅酸蓄电池。在长延时(4h或8h)的UPS中，蓄电池的成本甚至超过主机的成本。正确使用蓄电池组，对延长蓄电池的使用寿命只管重要。使用正确，阀控铅酸电池的寿命可达10年以上。

4充电电路

科士达UPS电源供电系统中，一般充电电路都是独立工作的，也就是说，即使不使用逆变器，只要将交流电源接通，充电电路就开始工作，在充电过程中，首先采用恒流充电，当蓄电池的电压达到浮充电压后，再转为恒压充电，直到电池被充足。因此，充电电路一般有两个反馈回路，一个做电流反馈，一个做电压反馈。主电路一般采用开关型整流电路。为了缩短充电时间，各种快速充电电路在科士达UPS电源中也得到应用。

5科士达UPS电源逆变电路

逆变器的作用是将市电整流后的直流电压或蓄电池电压变换成交流电压。在后备式科士达UPS电源中，逆变器输出电压波形一般为准方波;在在线式科士达UPS电源中，逆变器输出电压多为正弦波脉宽调制(SPWM)波形，该波形经LC滤波器滤波后，可得到标准正弦波。

6静态开关电路

静态开关的作用是保护科士达UPS电源和负载，并实现市电旁路供电和逆变器供电的转换。UPS过载时，为了保护逆变器，当市电正常时，科士达UPS电源通过静态开关将输出有逆变器转换到市电;当逆变器出现故障时，为了保证负载不断电，科士达UPS电源的输出也通过静态开关输出切换到市电。由于科士达UPS电源内部一般都有同步锁相电路，同时静态开关转换时间段，因此在转换过程中不会出现供电间断。小型UPS一般采用快速继电器作为静态开关，大中型科士达UPS电源则采用反向并联的快速晶闸管作为静态开关。

7监控、检测、显示保护电路

科士达UPS电源输出电压的精度、波形失真度以及工作可靠性均与控制电路密切相关。控制电路主要有SPWM产生电路，闭环调压电路、同步锁相电路等。为了科士达UPS电源可靠工作，还应具有较完善的保护电路。一般的科士达UPS电源中都有电池电压过低自动保护电路、市电电压过高自动和UPS延迟启动自动保护电路等。为了随时掌握和了解工作状态及其运行情况，科士达UPS电源中还设有监测电路、显示电路及报警电路。

科士达UPS电源种类按工作原理不同，科士达UPS电源分为：离线式(后备式科士达UPS电源、互动式科士达UPS电源)在线式UPS按供电体系不同，科士达UPS电源分为：单进单出科士达UPS电源、三进单出科士达UPS电源、三进三出科士达UPS电源。按输出功率不同，科士达UPS电源分为：微型 < 6kVA小型 6-20kVA中型 20-100KVA大型 >100kVA按电池位置不同，科士达UPS电源分为：电池内置式UPS(标准机型)电池外置式UPS(长延时机型)按多机运行方式不同，科士达UPS电源分为：串联热备份UPS(用于中小功率机器)交替串联热备份UPS(中小UPS)直接并联UPS (用于中大功率)按变压器特点不同，UPS分为：高频科士达UPS电源(高频机)、工频科士达UPS电源(工频机)按输出波形不同，科士达UPS电源分为：方波输出UPS、阶梯波(准正弦波)UPS、正弦波输出UPS。科士达UPS电源系统结构及原理监控平台也是UPS的最重要组成部分之一。UPS的基本原理后备式科士达UPS电源运行原理有市电时，市电通过开关后直接供给负载，逆变器不工作;另外，市电通过充电器给电池充电。停电后，启动逆变器，把电池储存的能量通过逆变器和开关供给负载。功率等级0.25-2KVA左右互动式UPS运行原理在线互动科士达UPS电源与后备式比，主要区别在于：逆变器与充电器合二为一;输出通过变压器的抽头跳变，实现分段稳压。功率等级0.7-20KVA左右在线式UPS运行原理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，即逆变电路始终处于工作状态。功率等级0.7-1500KVA左右Delta变换UPS运行原理Delta变换器和补偿变压器实现稳压功能，主变换器是双向变换器。不能稳定频率。功率等级10-480KVA左右四种UPS的比较UPS供电系统一个完备的UPS供电系统，是由前端配电(市电，发电机，配电柜)，UPS主机、电池、后端配电组成，附加后台监控或网络监控软/硬件等单元。UPS监控系统组成UPS网络监控系统=智能UPS+网络+监控软件网络监控软件含以下三部分：SNMP卡监控台软件安全关机程序UPS监控组网

科士达UPS电源品质选择与配置选择

UPS品质选择UPS-负载：输出/整机指标输出电压标准及精度(220/380VAC±1%)输出频率标准及精度(50HZ±0.01%)输出功率因素(0.7-1)输出过载/抗短路能力(125%额定电流，10min 150%额定电流，60s )三相不平衡能力(100%不平衡负载,电压不均衡<±5%)动态响应(100%负载，瞬态电压波动<5%,恢复时间：≤20ms)效率(90-94%)噪音(50-75db)环境指标(温度0～40℃)，湿度，海拔<1000米)。UPS整机指标-效率计算UPS各部件效率：SCR整流器99%;IGBT整流器98%、IGBT逆变器效率96%、变压器效率98%,滤波器99%传统UPS的效率：SCR整流(99%)×IGBT逆变(96%)×输出TX(98%)=93%12脉冲传统UPS的效率:输入移相TX(98%)×双SCR整流(98%)×IGBT逆变(96%)×输出TX(98%)=90%新型UPS效率计算：IGBT整流(98%)×IGBT逆变(96%)=94%UPS -电池：电池管理充电保护(过压及过流充电保护，温度补偿)放电保护(关机截止电压设定及调整，自动脱扣)电池智能化管理(检测和报警)后备时间计算和显示：额定负载后备时间T75%额定负载1.6T; 50%额定负载2.5T; 33%额定负载4T充电能力及充电时间：10%～25%额达容量充电能力充电时间计算：T=AH/I充电×(充电效率80% )UPS配置与选择UPS分类和选择工作方式：后备式、互动式、在线式;容量：小功率(1～10KVA);中功率(20～60K);大功率(80～1000KVA)适用环境：商业级、工业级、电厂专用、车载或船用输出变压器：高频机，工频机。小功率：容量及机型选择电池计算及配置配电部分：线缆及开关容量及机型选择用户负载量,冗余度负载性质：IT类、电感性负载、使用环境-谐波、变压器机房配电设计：进线方式机型成本及竞争优势。用户负载量;UPS输出冗余度(70～80%)负载峰值因素(3：1)不能超过逆变器过载能力负载视在功率(KVA)不能超过UPS额定功率*功率因素折算系数三相负载不平衡度<30%。工业级UPS恶劣的电气和物理环境：供电线路电压/频率波动、浪涌冲击、峰值下陷、高频干扰，环境温湿度不稳、粉尘、腐蚀等。结构：输入输出双隔离、钢板机箱、高IP防护等级。适用领域：钢铁、化工、电力、汽车、造纸、煤炭、石油、隧道负载类型：重载机械、生产线设备、DCS系统等。UPS 工作损耗、通风量、空调配置满载损耗(KW)=kVA Cos×(6～7.5%)空调制冷量UPS容量40KVA80KVA100KVA160KVA200KVA300KVA400KVA600KVA800KVA通风量立方米/h220024002590350037003900440075009300输出功率折算-海拔高度，海拔每升高100米降容1%(典型 UPS工作海拔高度：1000米)海拔高度1000米1500米2000米2300米3000米UPS输出功率折算100%85%79%75%69%电池计算和配置精确计算：恒功率计算法1、截止电压确定：1.67V/cell<放电30分钟; 1.75V/cell放电30~60分钟;1.83V/cell>放电60分钟2、计算每个Cell电池恒功率数据：3、根据厂家恒功率放电数据表选择满足计算结果的电池规格。配电部分：线缆及开关输入开关容量及线缆规格：三相电工速算法:输入电流(A)=1.8XKVA ,开关系数X1.2单相电工速算法:输入电流(A)=5XKVA ,开关系数X1.2输出开关容量及线缆规格：三相电工速算法:输出电流(A)=1.5XKVA ,开关系数X1.2单相电工速算法:输出电流(A)=4XKVA ,开关系数X1.2电池开关容量及线缆规格： 放电电流(A)=kVA Cos/U电池电压开关系数(X1.2)电缆长度与压降：如70mm 线阻0.26/km零线及地线规格：零线=1～1.5倍相线，地线=相线配电部分：电缆及开关规格电缆额定电流简单算法电缆规格1/1.5/2.54/610/1625/35/5070/95/120150/185240300额定电流X8AX6AX4AX3AX2.5AX2AX1.5AX1.2A空开规格：R10、R16、R20、R25、R32、R40、R50、R63、R80、R100、R125、R160、R200、R250、R320、R400、R630、R800、R1250。隔离变压器高频机加装380V/380V输出隔离变压器：容量KVA=UPS KVA选用△/Y0型隔离变压器，输出中性点接地， Y/Y型变压器旁路反灌会造成DC电压过高危险。UPS加装380V/220V输出隔离变压器：输出容量损失20～30%对逆变器有干扰反馈，选用效率高，干扰小变压器。旁路隔离变压器：实现零线电气隔离。

科士达UPS电源基础维护

科士达UPS电源维护的一般要求1、科士达UPS电源主机现场应放置操作指南，指导现场操作。2、科士达UPS电源的各项参数设置信息应全面记录、妥善归档保存并及时更新。3、检查各种自动、告警和保护功能是否正常。4、定期进行科士达UPS电源各项功能测试。5、定期检查主机、电池及配电部分引线及端子的接触情况，检查馈电母线、电缆及软连接头等各连接部位的连接是否可靠，并测量压降和温升。6、经常检查设备的工作和故障指示是否正常。7、定期查看科士达UPS电源内部的元器件的外观，发现异常及时处理。8、定期检查科士达UPS电源各主要模块和风扇电机的运行温度有无异常。9、保持机器清洁，定期清洁散热风口、风扇及滤网。10、定期进行科士达UPS电源电池组带载测试。11、各地应根据当地市电频率的变化情况，选择合适的跟踪速率。当输入频率波动频繁且速率较高，超出UPS跟踪范围时，严禁进行逆变/旁路切换操作。在油机供电时，尤其应注意避免该情况的发生。12、科士达UPS电源应使用开放式电池架，以利于蓄电池的运行及维护。科士达UPS电源维护项目及周期表1 科士达UPS电源日检项目：主要内容有：检查控制面板，确认所有指示正常，所有指示参数正常，面板上没有报警;检查有无明显的高温、有无异常噪声;确信通风栅无阻塞;调出测量的参数，观察有无与正常值不符等。2 UPS周检项目：周检的主要内容有：测量并记录电池充电电压、电池充电电流、 UPS 三相输出电压、UPS 输出线电流。如果测量值与以前明显不同，应记录下新增负荷的大小、种类和位置等。UPS月、季、年维护项目：UPS电源的电池管理电池是UPS的重要组成部分，在UPS的诸多故障中，有很大比例是由于电池问题引起的，电池性能的好坏直接影响到系统的可靠性。为了保证电池的服务寿命，除了维持正常温度和日常的维护外，电池的自动管理是至关重要的因素。UPS电源对电池自动管理包括自动均浮充转换控制、电池预告警关机、定期自动维护、手动电池自检等多项可提高电池使用寿命的先进功能，同时还具备电池故障检测、电池放电后备时间预测及电池特征曲线管理。自动均、浮充转换电池充电过程能自动根据电池电流实现均充、浮充自动转换，设定的均充转浮充判据为：I≤0.01C。2 电池浮充电压温度补偿：(以2V电池为例)电池在浮充状态下，浮充电压可以根据温度进行补偿，温度补偿以20℃为中心点，在10℃-40℃内全补偿，计算公式：温度T>40 ，T=40 ; 若T<10，T=10电池平均单体电压应调节为：V=V0+(20-T)×0.003其中，V0为电池厂家给定的在20℃下的单体浮充电压，可以根据不同电池在初次上电时进行设置，默认为2.23V。对均充电压不补偿，默认的单体均充电压为2.35V。3 均充限时：如果连续12小时处于均充状态，控制系统将强制转浮充状态，此设置的条件是均充时间达到设定值时，自动转为转浮充状态。4 放电管理：设置电池放电的截止电压为每单体电池1.8V，实际截止电压会随电池老化程度不同而在此值附近向下浮动，截止电压为每单体电池1.8V的选取，已经考虑到了大功率放电情况下电池容量的衰减。UPS电池自动测试UPS蓄电池的容量测试可人工测试或利用UPS的电池自动测试功能实现。人工测试的方法可参考直流供电系统中蓄电池的容量测试方法进行。下面对UPS的自动测试功能进行介绍。该测试只有在以下情况下才能进行：逆变器在运行;逆变器不超载;备用电源(旁路供电)存在并且符合要求;逆变器与旁路电源同步;电池必须充足电。UPS电池自动测试功能根据以下三点设置：时间间距(测试周期可设定为10天―150天)电池自动测试的日期和时间电池有问题时默认的报警方式启动电池测试时，整流器电压将下降到电池组额定电压以下，而在逆变器关机电压以上，如果电池在规定负载和规定时间内可以按要求放电，UPS就给出一个肯定的信号，表明电池是好的;如果电池在规定负载和规定时间内不能按要求放电，UPS就给出一个否定的信号，表明电池需要更换。但这时由于整流/充电器电压大于逆变器关机电压值，故整流/充电器电压仍然向逆变器供电，使输出电压并不间断。UPS常见故障处理1 市电有电时，UPS出现市电断电告警。可能原因1)市电输入