延长科士达UPS电源寿命的方法

   科士达UPS电源

随着互联网、云计算的发展，一个以海量信息和数据挖掘为特征的大数据时代已经到来。在新一轮信息技术快速发展及广泛应用的背景下，如何推进互联网与检察工作的融合，也面临一系列挑战。

结合检务工作情况，兰州新区检察院以互联网为依托，创新司法服务形式，迎来“智慧检务”新时代。努力探索智慧检务与检察服务相结合的道路，勇于尝试，敢于突破，打造检察为民、服务为民的新平台，为检察业务、队伍建设提供强大的数据服务；打通信访、案管中心，鉴定检查、侦查指挥中心等区域网络，加强检察信息化建设，提高检察工作实效，深化“智慧检务”建设。

兰州新区检察院每日都要处理着大量的工作，各办公区配套着大量的信息化设备，与数据机房实时交换数据，一旦停电，各种信息将无法存取，将直接影响到检察院整体工作的开展运行，严重时会造成重要工作停滞，影响非常巨大。

科士达UPS电源根据客户要求，提供了三进三出模块化科士达UPS电源，壮大兰州检察院网络信息化建设基础，加强信息化工作，推进智慧检务规划体系、应用体系建设。

科士达UPS电源安全可靠：全数字化控制技术，UPS功率模块采用独立风道设计和三防处理技术，使系统更加快速、精准、稳定、可靠

科士达UPS电源高效节能：具有智能休眠功能，保障低负载率时科士达UPS电源高效运行，节能降耗；50%负载时，效率高达96%，降低用户运行成本

科士达UPS电源易用：采用超大LCD触摸屏设计，采用大屏幕触摸屏LCD设计及菜单式架构，通过LCD可以监控UPS的各种信息，使所有操作一目了然。

科士达UPS电源易维护：内部的所有模块均采用在线热插拔技术，实现“零检修”时间。

凭借其优秀的产品性能，科士达UPS电源助力兰州新区人民检察院提升科技强检水平，有效推动检察事业科学发展，打造智慧检务工程，为兰州新区检务保障掀开崭新的一页。

科士达UPS电源作为优秀电源系统解决方案供应商，29年经验技术凝结精品，不断被应用于数据中心、计算机机房、电信、金融、证券等领域。近年来，易事特UPS电源也逐渐走进智慧校园、智慧公安、智慧政务、智慧检务、智慧医疗等领域，易事特将紧跟时代发展，继续创新，推出质量更佳，性能更优的产品，服务客户，回馈市场！

1 科士达UPS电源工频机和高频机的原理分析

工频机和高频机是按科士达UPS电源的设计电路工作频率来区分的。工频机是以传统的模拟电路原理设计，由晶闸管(SCR)整流器、IGBT逆变器、旁路和工频升压隔离变压器组成。因其整流器和变压器工作频率均为工频50Hz，顾名思义叫工频UPS。高频机通常由IGBT高频整流器、电池变换器、逆变器和旁路组成。IGBT可以通过控制加在门极的驱动来控制其开通与关断，IGBT整流器开关频率通常在几千赫到几十千赫，甚至高达上百千赫,远远高于工频机，因此称为高频UPS。

在工频科士达UPS电源电路中，主路三相交流输入经过换相电感，接到三个SCR桥臂组成的整流器之后变换成直流电压，通过控制整流桥SCR的导通角来调节输出直流电压值。由于SCR属于半控器件，控制系统只能控制开通点，一旦SCR导通之后，即使门极驱动撤消也无法关断，只有等到其电流为零之后才能自然关断。所以其开通和关断均是基于一个工频周期，不存在高频的开通和关断控制。由于SCR整流器属于降压整流，所以直流母线电压经逆变输出的交流电压比输入交流电压低，要使输出相电压能够得到恒定的220V电压，就必须在逆变输出增加升压隔离变压器。

相比而言，高频科士达UPS电源整流属于升压整流，其输出直流母线的电压比输入线电压的峰值高。一般典型值为800V左右，如果电池直接挂接母线，所需要的标配电池节数需要67节，这样给实际应用带来极大的限制。因此一般高频UPS会单独配置一个电池电压变换器，市电正常的时候电池变换器把800V的母线电压降到电池组电压;市电故障或超限时,电池变换器把电池组电压升高到800V的母线电压。由于高频机母线电压为800V左右，所以逆变器输出相电压可以直接达到220V，逆变器之后就不再需要升压变压器。因此，有无隔离变压器是工频机与高频机在结构上的主要区别。

2科士达UPS电源输出隔离变压器的作用

隔离变压器是利用电磁感应原理，对配电或信号进行电气隔离的装置。隔离变压器在科士达UPS电源中通常被设计在逆变器的输出端，可以起到增加科士达UPS电源性能改善负载端供电质量的作用。通常，科士达UPS电源的输出隔离变压器有以下四大优点：

2.1降低零地电压，优化科士达UPS电源末端供电网络

科士达UPS电源的逆变输出安装隔离变压器可以隔离输入和输出之间的电气连接，从而有效地降低输出的零地电压。由于隔离变压器的副边绕组采用Y型接法，中性点接地后产生新的零线，从而达到降低零地电压的目的。事实上，HP、IBM、SUN的小型机因为要保证精密的计算能力与高可靠的数据处理传输能力，都会对零地电压有极高的要求，加装隔离变压器可以彻底解决因为零地电压偏高所造成的一些问题。

2.2 科士达UPS电源滤除负载端谐波，提高供电质量

隔离变压器本身具有电感特性，输出隔离变压器可以滤除负载端的大量低次谐波，减少高频干扰，并可以使高次谐波大幅度衰减。采用电源隔离变压器，可以有效地抑制窜入交流电源中的噪声干扰，提高设备的电磁兼容性。

2.3 增强过载短路保护能力，保护负载与科士达UPS电源主机

由于其自身的特性,隔离变压器是科士达UPS电源中工作最为稳定的器件。科士达UPS电源在正常工作过程中，如果遇到大的短路电流变压器会产生反向电动势，延缓短路电流对负载以及逆变器的冲击破坏，具有保护负载与科士达UPS电源主机的作用。

2.4 “通交流阻直流”，科士达UPS电源故障时保护负载

高额科士达UPS电源的AC/DC变换部分采用高频化设计，提高了科士达UPS电源的输入功率因数(0.98以上)及输入电压范围，DC/AC逆变部分高频化减少了输出滤波电感的体积,功率密度大。由于无输出隔离变压器，一旦逆变器桥臂的IGBT被击穿短路，BUS母线直流高电压将加到负载上，危及负载的安全。输出隔离变压器具有“通交流阻直流”的能力，可以解决此类问题，在科士达UPS电源发生故障时能够使负载安全运行。

3 科士达UPS电源工频机和高频机的性能对比

3.1 科士达UPS电源在可靠性方面，工频机要优于高频机

工频机采用晶闸管(SCR)整流器，该技术经过半个多世纪的发展和革新，已经非常成熟,其抗电流冲击能力非常强。由于SCR属于半控器件，不会出现直通、误触发等故障。相比而言，高频机采用的IGBT高频整流器虽然开关频率较高，但是IGBT工作时有严格的电压、电流工作区域、抗冲击能力较低。因此在总体可靠性方面，IGBT整流器比SCR整流器低。

3.2 科士达UPS电源在环境适应性方面，高频机要优于工频机

高频机是以微处理器作为处理控制中心，将繁杂的硬件模拟电路烧录于微处理器中，以软件程序的方式来控制科士达UPS电源的运行。因此体积、重量等方面都有明显的降低，噪音也较小，对空间、环境影响小，因此比较适合于对可靠性要求不太苛刻的办公场所。正因为如此，许多厂家的中小功率UPS普遍推出了高频机。

3.3 在负载对零地电压的要求方面，工频机要优于高频机

大功率三相高频机零线会引入整流器并作为正负母线的中性点，这种结构就不可避免地造成整流器和逆变器高频谐波耦合在零线上，抬升零地电压，造成负载端零地电压抬高，很难满足IBM、HP等厂家对零地电压小于1V的场地需求。另外，在市电和发电机切换时，高频机往往因零线缺失而必须转旁路工作，在特定工况下可能造成负载闪断的重大故障。工频机因整流器不需要零线参与工作，在零线断开时，UPS可以保持正常供电。

4 结束语

从结构上讲，工频机科士达UPS电源和高频机科士达UPS电源的差异主要表现在隔离变压器上，而工频机对隔离变压器的使用，在很大程度上提升了科士达UPS电源的可靠性。从综合性能方面来讲，工频机和高频机则各有优劣。比如用户要建设中大型的IDC，那么对可靠性和稳定性的要求就应当放在第一位，大功率的工频机UPS就应当是首选;如果是一般的办公场所应用，或者主要考虑到设备对空间的占用，则可以采用高频机科士达UPS电源。

采用模块化科士达UPS电源提高效率

冷却技术近年来发展迅速，显著提高了效率并减少了能源浪费。而机房空调的能耗占数据中心总功耗的三分之一到一半。

尽管如此，采取这些措施本身还不够。而数据中心基础设施的另一个核心要素也提供了类似的改进空间。

科士达UPS电源是数据中心运营的重要组成部分，提供关键的电源保护，并在市电中断发生时提供可靠的备份电源。但正如服务器消耗电力，产生热量，并需要持续冷却得以安全运行一样，科士达UPS电源设备也是如此。

而在过去，这影响了许多数据中心效率的提高，但在这一领域也取得了有意义的技术进步，即模块化科士达UPS电源系统的兴起。

以前，数据中心部署最多的科士达UPS电源是大型塔式设备，采用传统技术，只有工作负载达到80%-90%时才能达到最佳效率。这种科士达UPS电源设备在初始安装时往往部署的容易会过大，以提供必要的冗余，这意味着它们经常在低负载下运行，效率低下，浪费了大量的电能。此外，这些大型塔式科士达UPS电源也抽出大量的热量，所以需要大量的冷却。

不过，科士达UPS电源都有使用寿命，而行业的最佳实践建议每7-10年更新一次设备。在数据中心发展的繁荣时期安装部署的许多科士达UPS电源在推出现代化模块化科士达UPS电源时即将更换，这些科士达UPS电源可提供更高的效率，简单的可扩展性，智能控制，以及系统的互连性。

模块化科士达UPS电源系统不是一个庞大而低效的独立塔式设备，而是由几个较小的机架安装式单元组成，它们并联在一起提供必要的电源和冗余。其容量与用户的数据中心的负载需求紧密匹配，并且可以在扩展时随时轻松扩展，其他模块也可以在"按需付费"的基础简单地添加。

模块化科士达UPS电源不含变压器，其本身可提供高达5%的效率提升。而它的负载曲线效率高达96%，这远远超出低效工频UPS的功能。从理论上讲，在经济模式下运行模块化科士达UPS电源系统甚至可以将其效率提高到99%，但这种性能提升需要可以让关键负载面临市电波动的风险。

模块化科士达UPS电源设备体积更小，重量更轻，产生的热量更少，因此不需要太多的冷却设备。占用更少的空间，也更容易维护。此外，其模块化设计是"热插拔"，所以如果有模块故障或失效，它们可以在没有电源保护系统在线的情况下进行更换。

此类科士达UPS电源系统也很容易与能源管理系统(EMS)或数据中心基础设施管理(DCIM)软件集成，以帮助实现数据中心自动化。这些智能的科士达UPS电源设备不断收集和处理运行数据，可用于优化性能，并确定未来改进的领域，这意味着追求最高效率成为一个持续的过程。

通过以更小的占地面积提供更高的功率密度和更高的效率，采用模块化科士达UPS电源可使数据中心能够以更少的钱做更多的事情。而在一个满足人们日益增长的数据需求的时代，超载的电网越来越不堪重负，这种能力将证明是非常宝贵的。采用高效的科士达UPS电源可以做到这一点，同时降低能源成本和减少碳排放。

 科士达UPS电源是数据中心最重要的电源保障。当市电发生故障影响服务器机房供电时，科士达UPS电源及时供电为用户提供应急电源，直到备用发电机开始工作提供持续电力为止。科士达UPS电源确保用户的IT设备能够安全关闭，可以使其遭受破坏性数据丢失的风险降至最低。
无论采用哪一种UPS电源，都需要提供某种通信能力来警告即将发生的问题，无论这些问题是相对较小的问题，还是具有潜在灾难性后果的更基本的问题。
当然，如果没有触发适当的响应，就没有任何意义。因此，无论是在UPS设备显示屏上闪烁的灯光，自动发送给工作人员的信息，还是响亮的警报声，数据中心的UPS都需要随时密切监控。
对于简单的电源保护系统而言，只需具备声光警报即可。而对于数据中心中常见的更大、更复杂的系统来说，所采用现代UPS监控系统涉及更复杂的通信功能。
采用监控系统可以将科士达UPS电源转变成真正的智能设备，不仅可以找出潜在的问题，还可以进行持续的战略分析、预防性维护，以及远程监控设备的能力。所有的这些措施和行动都将产生巨大的积极影响，并帮助用户的科士达UPS电源系统在最佳性能和效率水平下运行。
科士达UPS电源简单易行——本地UPS监控

最基本的科士达UPS电源监控类型采用无电压接触的形式，也称为干接点。这包括通过UPS本身或通过附件卡中的插槽提供的一组终端。来自这些终端的信号通常与建筑管理系统（BMS）或远程状态面板连接，并使科士达UPS电源的警报和状态可以与位于同一地点的其他设备进行通信。
无电压通信在详细信息中提供了直接的“真/非真”响应，例如UPS电源是否运行在市电故障，电池电量达到阈值，发生UPS故障而使用电池等运行状态。
对于规模较小的安装，例如5kVA以下的科士达UPS电源，光电隔离器可以用作无电压接触的替代品。这是用于隔离电路输入和输出部分的电子设备，以光为媒介实现电信号的传输，并可以共享类似的“真/非真”信息。
然而，在许多设置中，获取比这更加先进的信息不仅是可取的，而且更是必不可少的，这意味着更复杂的通信是至关重要的。诸如医院、化工厂等设施的情况就是如此，医院可以部署相对较小的服务器机房、建筑管理系统以及较小规模的数据中心。
诸如市电的电压、频率、电流，科士达UPS电源的输出、频率和电流，或电池剩余时间等信息都可以在现场或从远程位置进行测量、传输和监测。这些关键统计信息可用于分析性能，并在出现故障或失效时，自动触发专用响应或系统关闭脚本。
这些信息可以使用RS-232标准连接发送，这是一种用于串行数据交换的标准协议，其中数据位通过相同的通信线路一次一个地按顺序发送。
大多数科士达UPS电源配备一个RS-232端口和附加插槽，以便快速方便地连接到其他通信卡。对于覆盖距离较长的监控系统，可以使用RS-485或全双工RS-422标准。
另一种流行的交换数据的方法是Modbus，这是一种开放协议，它已成为连接工业电子设备的最常用方法。Modbus允许通过一个单一的RS-232或RS-485连接实现串行通信。
而PROFIBUS是一种更精简、速度更快的Modbus协议，是自动化技术中公认的现场总线通信标准。
扩展——现代数据中心的高级网络通信
虽然上述标准和协议适用于许多设施，但数据中心内还有另一种常用的基于网络的解决方案。
构成本地网络一部分的UPS可以配备简单网络管理协议（SNMP）功能，这是一种独立于供应商和平台的协议，可以从中央位置对设备进行远程监控和控制。
实际上，这可以看到装有网络适配器的设备，它可以“说”（传输数据）以及“听”（接收外部命令和指令）。
基于SNMP的网络与用户友好的通讯软件（如PowerShield3平台）相结合，可将数据中心的UPS电源变成智能机器，使网络管理员能够实时访问诸如电池状态、负载水平和系统温度等重要信息。
这样的系统还提供了设置电子邮件或短信提醒的功能，以便在发生警报时立即发出警报，并且如果停电后电源没有迅速提供电源，则可以远程关闭数据中心服务器。
像这样的网络设置实际上鼓励预防性的UPS维护和良好的事务管理。可以记录电源干扰，预先提示低电池容量等等。所有这些宝贵的事实和数据都可通过网络即时分析，无论是现场还是远程由用户值得信赖的UPS维护提供商进行分析。
网络环境甚至可以帮助提高大型数据中心的运营效率。来自同一网络上几十台UPS的信息可以被收集和研究，并用于优化负载管理。
进入云端：远程监控甚至遍及全球
基于网络的方法提供的远程监控功能真正在分散在不同地点的大型数据中心设施中发现的庞大的电源保护系统中实现。
连接到同一网络的科士达UPS电源设备通常分布数百甚至数千英里。有些甚至安置在无人值守的地点，这使得远程监控绝对必不可少。
当然，这样的配置给数据中心管理人员和网络管理员带来了巨大的压力，无论何时都需要知道发生了什么，这就是许多用户选择通过添加外部UPS远程监控服务将平台作为整体维护计划的一部分的原因。
这个安全的基于云计算的设施对系统性能起着额外的监控作用。因此，企业的内部管理人员不仅能够对警报和潜在故障保持警惕，而且来自维护团队的经过全面培训的技术人员也能够全天候监控和分析UPS设备的数据。
这种额外的保护层降低了没有采用响应报警的风险，也确保了许多潜在的故障在达到临界阶段之前被主动识别和修复。

对于数据中心来说，在电力系统的运行过程中，不可避免地会出现故障。尽管故障出现的几率很小，持续的时间也不长，但产生的后果却往往十分严重。电力系统发生故障时，运行状态将经历急剧变化。所以科士达UPS电源系统的应用对于机房电力系统不间断运行来说尤为重要。对科士达UPS电源系统日常检测、维护也更是重中之重。

科士达UPS电源检测与维护

机房定期巡检和维护是降低事故发生的最有效方式，降低事故发生的重要环节是对于机房蓄电池，科士达UPS电源，机柜PDU配电柜等温度检测的合适专业的测试工具，其中包括蓄电池测试仪，红外温度测试仪，内阻测试仪等，利用专业的机房测试仪可以提供专业的数据参考，从而及时更新蓄电池科士达UPS电源配电柜和开关等，才能有效的降低事故的发生率。

科士达UPS电源蓄电池的重要性

科士达UPS电源是许多机房的动力保证，保证了供电的连续性，保证了供电系统的安全性，科士达UPS电源时刻发挥着重要的安全保障作用，蓄电池是科士达UPS电源重要组成部分，蓄电池作为动力提供的最后保障，无疑是科士达UPS电源中的最后一道保险，其质量的好坏直接关系到科士达UPS电源是否正常工作。根据调查统计，科士达UPS电源无法正常供电所引发的事故分析发现，其中有50%以上事故是由于蓄电池故障引发的，蓄电池是科士达UPS电源事故发生率居高不下的一个环节，由此可见提高蓄电池运行安全可靠的必要性和迫切性。

科士达UPS电源蓄电池安全隐患

1.蓄电池寿命无法达到设计要求，在实际应用中，蓄电池往往在使用1年后就开始出现劣化，使用超过3年的蓄电池劣化程度非常严重，几乎很少能够达到标称容量。这其中存在两个方面的问题，其一，蓄电池厂家对于蓄电池的使用寿命年限是在较为理想的状态下预测的;其二，在使用中对于蓄电池的管理以及维护，没有有效的进行，造成蓄电池在劣化早期，没有及时发现，致使劣化积累、加剧，容量累积亏损导致蓄电池过早报废。

2.对于蓄电池的充放电缺乏记录及监控，蓄电池运行情况不明。

3.由于没有良好的手段以及管理，蓄电池的使用者对于蓄电池运行情况缺乏足够的了解，特别是对于蓄电池历史数据的整理以及分析。而这些数据的整理与分析需要较强的专业知识。

4.对于蓄电池性能状况不明，特别是科士达UPS电源蓄电池是否具备瞬间大电流供电能力不了解。

5.对于蓄电池性能状况，如蓄电池的电压均衡性、当前容量，无法清楚实时了解。

6.缺乏温度补偿及环境温度的监测。

7.科士达UPS电源蓄电池缺乏检测手段和维护仪表，重视程度不足。

在线式科士达UPS电源：即On-line UPS，须根据供电时间配置UPS蓄电池。

其主要电路架构有：突波吸收滤波电路，交流电转换直流电电路(AC/DC)，直流电转换交流电路(DC/AC)，微处理器控制电路，旁路等五种。

其动作方式：

在市电正常时，市电经由突波吸收滤波电路→交流电转换直流电电路→直流电转换交流电电路→并转换交流电输出供应负载，并同时对蓄电池充电;

一旦微处理器控制电路侦测到市电中断，则立即由电池放电→直流电转换交流电电路→并转换交流电输出供应负载使用。

如果，微处理器控制电路侦测到科士达UPS电源故障，此时科士达UPS电源会借由继电器(RELAY)跳至旁路(BYPASS)，由市电供应负载电力，并发出声响警告使用者。

在线互动式科士达UPS电源：即Line-Interactive UPS。在电路架构中，较为特殊的是在双向变流器(BI-LATERA LCONVERTER)与自动稳压调整电路(AVR：AUTO VOLTAGE REGULATION)

其功能为：双向变换器共有充电器(CHARGER)与变流器(DC/AC)两种功能，其中充电器类似快充器，可由原来需时7~8小时的充电时间缩短至2~4小时即可将电池充至饱电，因此效率较一般充电器高。

在AVR部份，为一具有自动升压(BOOST)与降压(BUCK)功能变压器，当微处理器侦测到电压偏低时，AVR则利用继电器自动切换至升压线圈，反之，借此达到较稳定的输出电压。

从原理上看，后备式科士达UPS电源和在线式科士达UPS电源的主要区别在于，后备式科士达UPS电源在有市电时仅对市电进行稳压，逆变器不工作，处于等待状态，当市电异常，后备式科士达UPS电源会迅速切换到逆变状态，将电池电能逆变成为交流电对负载继续供电，因此后备式科士达UPS电源在由市电转逆工作时会有一段转换时间，一般小于10ms。

而在线式科士达UPS电源开机后逆变器始终处于工作状态，因此在市电异常转电池放电时没有中断时间，即零中断。在线互动式科士达UPS电源，是指在输入市电正常时，科士达UPS电源的逆变器处于反向工作给蓄电池充电，在市电异常时逆变器立刻投入逆变工作，将电池组电压转换为交流电输出，因此在线互动式科士达UPS电源也有转换时间。

1、按照机房的管理规章制度定时巡检

(1)巡检内容。设备的温度、机器的噪声和振动情况有无变化;机房内有否异味;电池外壳有否变形、爬酸和漏液，电池连接有否松动。

(2)定期保养内容。检查线路连接是否牢固，设备温升是否变高，熔丝是否变形，断路器是否有热点。

(3)长期运行的负荷每相负载一般应控制在额定容量的70%以内，尽量将三相负荷调均衡。

(4)当增加新设备时要特别关注科士达UPS电源的带载量，目前的科士达UPS电源有高频机和工频机之分，负载功率因数也有不同，所以要仔细计算其带载量。

(5)检查配电柜开关容量的利用情况，根据实际负载及时整定开关保护值。

(6)在雨季到来之前要检查避雷针、避雷带与建筑物主钢筋和接地极连接情况是否良好。检查各级防雷器及浪涌吸收器器件是否良好。

(7)供配电室的环境比主机房要差，应及时清洁电路板和可见连接处的灰尘并及时紧固松动的部分。

(8)如果在装机时使用了一组电池，在更换时最好改为两组并联，单组电池最多不要超过5组。一般电池的真正寿命为额定寿命的60%以下，要及时更换电池，尤其是在使用锂电池的情况下更不要放点太多，以避免爆炸。

2、配电、防雷、接地巡检和保养流程

(1)制定维护保养计划，关键点是检查线路连接的螺钉是否有松动，开关接插点是否牢固，特别是封闭母线每一个固定螺钉处经过长时间运行是否有松动，变压器的温度变化等。上述检查采用测温计，记录检测时间、温度，注意温度变化，发现有效大温升应及时处理。

(2)在配电系统长期运行中，主开关本身的故障概率相对较少，大部分是二次控制部分的器件故障较多，如电源保险、各种继电器及接线松动等。

(3)在配电系统运行中，配电箱、配电柜中零线连接是否牢固对运行中的设备安全非常重要，年检时必须检查固定螺钉是否松动，只有在配电箱、配电柜完全断电时方可移动零线。如需带电移动零线，必须把同一部位的所有零线都用导线与零母排先连接好，方可移动，所有科士达UPS电源输出配电柜不可以采用该方式。零线必须单点连接。

(4)配电机房的环境低于机房环境，定期清扫灰尘是必要的，但必须是在停电情况下进行。根据配电系统配置的条件，在不影响系统运行的情况下，分步停电清扫和检修，没有温升的螺钉最好不要动，以防螺纹滑扣，造成大故障。

(5)关注负荷的变化，长期运行的负荷应控制在开关设定容量的70%以内(即按三相负荷电流中最大的一相计算)，因此，应尽可能调整三相负荷电流平整，提高断路器开关的实际带载能力。

(6)在配电系统中要特别关注、检查开关额定容量整定值的设定。

1)从后端到前端，开关的设定从小到大，运行前期负载较小，后期逐渐增加，要根据实际负荷及时调整。

2)科士达UPS电源输出配电断路器开关建议都设定为1，因为要确保IT设备的安全运行，该部分开关只作短路保护而不做过载保护。

(7)在雷雨季节到来之前，检查避雷针、避雷带与建筑物主钢筋及接地极的连接是否良好;检查配电系统中防雷及防浪涌器件是否有损坏，应及时更换。

(8)根据不同地域不同的土壤条件，定期、定时段检测接地电阻是否符合要求，必要时需采取一定的措施降低接地电阻。

3、科士达UPS电源巡检和保养流程

(1)科士达UPS电源在数据机房中是非常关键的设备，保证其安全和可靠运行是确保计算机等设备正常工作最重要的环节。A级机房一般按市电双总线加两组2N的方式配置科士达UPS电源，强调的是高可靠性，总负荷小于UPS总容量的一半，初期一般达不到，后期不断增加负荷时要考虑不要超过科士达UPS电源总容量的一半;也有按市电双总线加两组N+1的方式配置科士达UPS电源，这样配置科士达UPS电源的方式是强调高可用性兼顾可靠性，UPS的带载率和运行效率高于2N的方式，总负荷应小于N台科士达UPS电源的容量。一般情况下，市电采用双总线，科士达UPS电源采用一组N+1的配置也能获得较高的可靠性。科士达UPS电源一般都是以7*24H的方式运行，维护管理就是保障其安全可靠运行的一个非常重要的环节。

(2)科士达UPS电源需要重点关注的主要有以下四个部分。

1)控制电路板长期积累的灰尘以及可能的松动。

2)风扇轴承的磨损。

3)滤波电容器容量的变化。

4)蓄电池维护与管理。

(3)科士达UPS电源巡检和保养流程。

1)一般科士达UPS电源机房的环境要求比IT机房低，周边环境也比较差，很多小机房没有新风，机房为负压，洁净度相对较差，夏季与冬季湿度相差较大。控制电路板长期积尘可能影响科士达UPS电源的安全运行，一般应1~2年停机清扫一次，同时检查各个开关输入和输出节点是否有松动。在科士达UPS电源运行中严禁用任何物体接触输入和输出强电以外的任何部位。

2)科士达UPS电源风扇轴承术语易损件，一般寿命3~5年，现在科士达UPS电源风扇都是冗余配置，少数风扇故障可以不停机更换(建议停机更换)，一般不应该等到风扇报警时才去处理，应该在安全使用期内定期更换。巡检时发现异常声音就应及时处理，避免超出冗余数量的风机故障引起科士达UPS电源停机。有的科士达UPS电源是需要整个风扇更换，有的是可以仅更换风扇轴承，这样可以大大减少维修成本。

3)交、直流滤波电容在科士达UPS电源中起着非常重要的作用，关系到直流和交流输出电压的稳定。滤波电容器的寿命理论值为5年左右，与环境温度、工作电流谐波、浪涌等因素相关。实际使用寿命有的超过10年，建议5年以后，每年检测一次，根据容量和漏电流的变化确定是否需要更新。故障的形式有：①漏电流增加造成温度过高使电容器爆掉，有可能造成短路起火，该故障影响是致命的;②电解质干了，电容器已经没有容量了，形同开路，造成输入或输出电压不稳;③相对于IT机房，科士达UPS电源发生火灾的案例时有发生，建议科士达UPS电源的输入、输出电缆采用下进出线。

4、蓄电池

(1)蓄电池在科士达UPS电源中起着极其重要的作用，是保证不中断供电的关键设备。目前UPS都采用阀控铅酸蓄电池，俗称免维护蓄电池，其实不然，它仅减少了补液(蒸馏水、稀硫酸)的过程，降低了蓄电池室对防酸的要求。但每年必须进行两次充放电，尽可能满负荷放电。如果放电负荷小于额定负荷的50%，单节电池的最终放电电压不要小于10.8V。该项工作应在全年外电网供电最稳定的时间段进行，检验蓄电池的容量是否还能带到最初的设计要求。UPS放电以后，必须有24~48H稳定充电时间使其回复容量，因此，同组的UPS再进行放电测试必须在24H以后的第二天进行。

(2)科士达UPS电源最少应配置两组蓄电池，如果只配置一组蓄电池，一旦有一只蓄电池故障，就可能造成整组蓄电池失效。蓄电池的理论寿命有5、10、15年，实际使用寿命仅为其标称参数的50%~60%，而且其失效时具有突然性，因此，对蓄电池的实时监测是必须的。监测数据中的蓄电池放电时间是根据放电时整套蓄电池的电压测定的，如果其中有一、两只蓄电池突然失效，将导致放电时间减少或整套蓄电池失效。

(3)在蓄电池放电过程中，应实时监视每只蓄电池的电压是否有异常变化，并设置超限电压值，一旦电压变化异常，应立刻停止放电，撤换故障蓄电池，有条件的情况下，可以对该蓄电池反复充放，使其激活后可以再使用。

(4)建议

1)数据中心科士达UPS电源的运行状况很难实现按额定负载放电，需要放电时可酌情用假负载。

2)目前国内蓄电池的生产工艺决定了大电流深放电将影响蓄电池的使用寿命。

3)建议在蓄电池安全使用手民后期每年要做一次大于额定容量50%、放电时间接近额定负荷放电时间的检测。

(5)科士达UPS电源单机运行故障检修。在静态旁路工作状态下合上手动维修旁路开关，断开逆变器输出开关，断开蓄电池输入、整流器和静态旁路输入开关;检修完成后，合上整流器和静态旁路输入开关，合上蓄电池输入开关，确认静态旁路已输出，合上科士达UPS电源输出开关，断开手动维修旁路开关，起动科士达UPS电源，检查旁路电压，由旁路转入逆变器运行。

为了确保数据中心科士达UPS电源系统的性能符合正常运行的要求，在科士达UPS电源投入数据中心带载运行前，必须对科士达UPS电源及其相关的系统进行系统化测试，包括：电气性能，物理连接，工作环境等检查。检查系统采集和存储运行参数功能：主输入电压、旁路输入电压、输出电压、输出电流、输出频率、蓄电池电压，充/放电电流，蓄电池温度等。

一、科士达UPS电源系统静态检查

科士达UPS电源输入、输出参数检查：输入输出电压、电流、频率、功率、功率因数、电压谐波失真度。

输入过、欠电压保护检查：

1.模拟输入电压超出允许变化范围状态，检测科士达UPS电源系统是否可以自动转为电池供电;

2.模拟输入电压恢复正常范围状态，检测科士达UPS电源系统是否可自动从电池逆变转为正常工作方式。

输出过、欠电压保护检查：检测系统逆变输出电压超过设定过、欠电压值时，系统是否告警，并装完旁路供电状态。

系统断路器保护检测:检测系统的交流主输入、旁路输入和交流输出断路器保护装置是否合格正常。

监控性能检测：检查科士达UPS电源系统RS232或RS485/422、IP/USB等标准通讯接口工作情况;系统正常工作/电池逆变/旁路供电、过载、蓄电池放电电压低、市电故障、功率模块状态。

二、环境及外观检查

设备的备用电源系统空间的清洁状况

机房内部的温湿度

机房内部灰尘及洁净度

机房内部地板和屋顶防水情况

机房楼板承重情况

三、外部链接检查

科士达UPS电源输入输出连接线是否牢固可靠

配电系统输出输入开关柜内部和外部接线是否牢固

开关柜安装是否稳固，相关操作机构动作是否灵活

配电柜中断路器整定值设置是否准确无误

配电柜内设备及电气器件是否连接紧固

科士达UPS电源系统调试工程师主要准备测量仪表包括：接地电阻测试仪，红外测温仪，电能质量分析仪，万用表，许电池内阻测量仪等。

电能质量分析仪主要用于测量科士达UPS电源的所以电气参数，红外测量仪主要用于测量电路连接点，电池外接点，开关柜中断，以及各连接器件的工作温度。蓄电池内阻测量仪，测量科士达UPS电源所配置的蓄电池的内阻，并由此判断蓄电池的好坏。

四、科士达UPS电源系统动态检查

科士达UPS电源带满载测试检查：确定科士达UPS电源设备运行正常，负载连接线安装是否正确，测试设备和检测仪表是否连接正确;

科士达UPS电源负载过载测试检查：负载超过额定负载时设备是否告警，负载超过逆变带载能力时，系统是否切旁路;

科士达UPS电源负载切换测试检查：根据负载切换测试要求调整科士达UPS电源带载量的大小，一般测试负载量为：0%-30%-80%-100%;

负载切换过程中测量UPS输出电压值，电流值，相位值等技术参数;

科士达UPS电源并联运行测试检查：并联系统带载量及负载均分情况，并机系统切换旁路测试，系统技术参数、警报功能、电池放电等测试.

五、蓄电池系统检查

电池外观检查：电池及电池柜外观完好，线缆连接牢固，接线端子紧固牢固，电池及电池柜内部无漏液痕迹;

电池系统开关和配线检查：电池组开关选择正确，整定值设置合理;

电池内阻测试检查：对每只电池进行内阻测试，记录电池内阻阻值，通过分析比较确定内阻无异常电池;

检测电池组充放电特性：进行电池组浮充测试、匀充测试、自动温度补偿测试、电池组放电及记录;

电池压低保护测试：模拟UPS系统在电池逆变工作方式时，电池电压降至保护点，检测系统放出声光警告，电池停止供电.

六、科士达UPS电源使用

使用科士达UPS电源可以解决两个方面的问题，就是意外断电和市电品质差时，科士达UPS电源可以提供及时的供电，保证正常的工作运行和正常的工作效率。

科士达UPS电源的两大主要功能：

1、应急使用：防止意外断电而影响正常工作。

2、日常使用：消除市电上的电涌，瞬间高电压，瞬间低电压，电线噪声和频率偏移等电源污染，改善电源质量，提供高质量的电源。

对于这些两大功能，就是一些关于科士达UPS电源的使用经验大家可以借鉴：

1、带载过轻有可能造成电池的深度放电，分降低电池的使用寿命。

2、适当的放电有助于电池的激活.如长期不停市电，每3月也应人为断掉市电用科士达UPS电源带负载放电一次，可以延长电池使用寿命。

3、多数小型科士达UPS电源，上班再开启，且开机时避免带载启动，下班应关闭科士达UPS电源;对于网络机房的科士达UPS电源，则可全天候运行。

4、勿带感性负载，如点钞机，日光灯，空调等，以免造成损害.输出负载控制在60%左右最佳，可靠性最高。

输出电容是PWM逆变器输出的滤波电容，它与逆变器输出变压器(或电感)共同组成滤波电路，而不是补偿电容。其大小是由厂家根据滤波要求设计所决定的，不是按输出无功功率计算的。由于有了这个滤波电容，对高次谐波来讲是滤掉了，对于基波来讲是一个固定的电容电路。科士达UPS电源输出端不管是否有负载，也不管负载大小，逆变器总是要供给这样一个容性电流。对于感性负载来讲，可以降低逆变器电流，而对于容性负载来讲，又增大了逆变器电流。

产生这个问题的原因还是科士达UPS电源规定在额定容量时的负载功率因数的数值问题。双变换型科士达UPS电源一般规定为0.8(或0.7)，在此条件下选定的功率器件。但也可以规定为1，那具体数据就不同了。Delta变换UPS也是一样，它在电池工作情况下是和双变换型无输出变压器的高频机科士达UPS电源是相同的。对选择逆变器的功率器件和高频机是一样的。所以负载功率因数取1是厂家设计时确定的。当然，由于这样的设计，10kVA的UPS可以带10kW功率因数为1的负载。

科士达UPS电源是将蓄电池(多为铅酸免维护蓄电池)与主机相连接，通过逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备等提供稳定不间断的电力供应。当市电输入正常时，科士达UPS电源将市电稳压后供应给负载使用，此时的科士达UPS电源就是一台交流式电稳压器，同时它还向机内电池充电;当市电中断(事故停电)时，科士达UPS电源立即将电池的直流电能，通过逆变器转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软硬件不受损坏。科士达UPS电源设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。

科士达UPS电源的可靠性

科士达UPS电源的可靠性更多有赖于电源系统的整体设计，而并非科士达UPS电源本身的设计。而最终提高UPS可用性的办法无疑就是将包括科士达UPS电源和整个电源保护方案在内的整体修复时间缩至最短，将冗余扩至最大。

科士达UPS电源设计的分类

1、后备式科士达UPS电源的电源通路

当科士达UPS电源检测到停电故障时，后备式科士达UPS电源可以切断IT设备(lTE)的市电供电，为系统提供电源保护。不过，一些备用电源系统会在过压或欠压时提供局部的电源保护，对电池电源的使用较为有限。可见，虽然后备式科士达UPS电源可提高效率和降低成本，但有时提供的电源保护并不全面。

2、互动式科士达UPS电源的电源通路

互动式科士达UPS电源通常视情况适度调节电压之后，再对受保护设备供电。不过，互动式UPS必须使用电池电源来防止各种频率异常现象和停电'清况。

3、双变换式科士达UPS电源的电源通路

双变换式科士达UPS电源可以将关键负载与市电电源完金隔绝，从而确保为IT设备提供洁净、可靠的电力。双变换式科士达UPS电源比后备式UPS和互动式UPS更耗能，因此它们在数据中心或设备内的散热量更高。

如何提高科士达UPS电源可靠性

1、添加并联电池组

使用单组串联电池的科士达UPS电源对正常供电负载的风险会大大增强。如果串联申的电池其中一只出问题，就会影响整个电池组放电，从而导致科士达UPS电源无法正常供电。如果在科士达UPS电源上再并联一个电池组的话，假设其中一组电池组发生故障，那么科士达UPS电源仍可由另一级组常的电池组供电一段时间，从而有时间连接备用发电机供电或者从容关闭负载设备。

2、安装柴油发电机

电池供电只能解决一时的燃眉之急。如果面临长时间的断电情况，即使使用了最长时效的电池组可能也是"有心无力"。因此，在长时间停电的情况下，使用柴油发电机作为备用供电电源较为理想力口。

3、通过并联安装科士达UPS电源提高可用性

冗余的设计逻辑不仅适用于电源保护方案，同样亦适用于科士达UPS电源设计。在电源设计申构建多条电源通路能够从根本上提高系统的可靠性。

电源供应链的最终性能受限于其中最弱的一环。因此，在供应链的每一点上添加多个冗余可以提高其整体的可靠性。因此，最可靠的输电系统通常包括从总电源至用电负载的多条相互独立的电源通路，相互尽可能避免重叠。采用冗余配置的电源系统，当组件发生故障或者进行例行维护时郡不会导致IT设备关闭。

电子设备运转都离不开“电”，机房就更不用说了，当双电源市电都停运之后，就靠电池组供电，以保证服务器等重要设备不停电，而科士达UPS电源由电池引发的故障超过了总故障的50%，在线式科士达UPS电源，因为它的电路设计合理，驱动功率元件容量所取的余量大，因而电源电路故障率很低，相比之下，由电池组所引发的故障率上升至60%以上，正确地使用和维护好电池是延长电池组寿命、降低科士达UPS电源总故障率的关键因素之一。

科士达UPS电源常见故障有哪些：

1、机房科士达UPS电源意外跳转(故障原因：地线)

在市电正常的情况下，科士达UPS电源总是跳转到电池组供电模式。在此模式下，蜂鸣总是不断地鸣叫提示。我们马上组织人员检查电路，分析故障原因。最后和机房的立式空调联系起来了，每次启动空调不一会，就自动转为电池组供电。显然这是市电输出受到大功率空调机影响所致。但是他们是分开两路单独供电的，是从不同的配电室里面的配电盘接来的，怎么会产生互相呢?

顺着电线打开天花板、地板、接线盒等逐点进行排查，看是不是什么地方电路虚接到一起了，最后发现它们的零线和地线接到了一块。如此模糊的，对科士达UPS电源的影响都能被体现到，果然是个精密设备，不能有一点的含糊，如果对空调的地线进行分开处理，分开零线和地线后，再启动空调，发现没有再出现科士达UPS电源跳转电池组的情况，电源的质量对企业网络能否稳定、安全