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UPS電源使用并沒你想的那么復雜
1．UPS電源系統的使用要點
UPS電源對保障數據中心關鍵業務有重要作用。經建設期的良好調試和驗收之后，UPS使用者需要注意以下幾點：
1.1正確的態度
首要一點其實是使用者的認識和態度，這是一切方法手段的前提。要知道，UPS是內部最高可達800V電壓、保障高價值數據業務的電氣設備。使用者只有對電氣足夠敬畏，對UPS足夠了解，在使用和維護過程中才不會草率和想當然，從而確保人身和設備安全，最大限度減少隱患。
1.2規范的操作
（1）正確開關機
雖然UPS越來越智能，通常都具備豐富的檢測和保護功能，但仍然建議使用者能夠按照技術手冊上的開關機步驟來操作。因為這是廠家經過綜合考慮后給出的流程，盡量規避了各種工況下可能發生的風險。另外，一般負載在啟動瞬間會產生電流沖擊，因此當負載率較大時，建議使用者開機時先啟動UPS，再逐一開啟負載；關機時先斷開負載，再將UPS電源關機，這樣也利于關機設備的散熱。
（2）正確切維修旁路
盡管同為交流電，但UPS輸出的電源是由設備調節控制、波形純凈的電源，和市電或多或少都會存在差異，二者若直接匯流在一起，輕則產生環流，重則沖擊甚至損壞設備。因此，UPS電源的內部維修旁路和配電柜上的外部維修旁路不可隨易閉合，請務必嚴格遵照技術手冊的指示操作。
（3）并機UPS電源的旁路市電要同源同一并機系統的各臺UPS主路輸入可以不同源，但旁路輸入必須來自同一路市電。否則并機系統切旁路后，各臺UPS旁路的電源之間便會發生短路。對于早期模擬控制電路的UPS來說，旁路不同源還可能會導致并機控制信號的混亂。需要強調的一點是，同一并機系統的各臺UPS旁路輸入最好直接連接在同一輸入配電柜內，以確保在任何工況下旁路均同源。
（4）并機UPS電源的外部輸出開關不可輕易斷開并機系統為實現均流控制，各臺UPS都會根據自己的輸出電流與系統平均電流的差異來調節輸出電壓，從而調節均流。由于大部分UPS電源輸出配電柜都沒有反饋開關狀態信號給UPS，所以當使用者斷開并機運行中某臺UPS的輸出配電開關時，UPS無法獲知此操作，但它檢測到自己的輸出電流突然變為0，遠低于系統平均電流，于是會嘗試調高輸出電壓，期望拉升電流；而其他UPS正好相反，會逐漸調低輸出電壓，以期降低電流。最終，UPSUPS之間的輸出電壓會相差幾十伏，若此時再草率閉合輸出配電開關，壓差產生的瞬間沖擊電流則很可能會使UPS保護。
1.3合理配置負載
（1）三相平衡
UPS電源的額定容量是平均分配到三相的，所以使用時確保三相負載平衡可以讓UPS利用率最大化。而且，三相負載平衡可以降低零線電流，在一定程度上抑制零地電壓的升高。
（2）不超載使用
若負載電流超出功率器件的容量，發熱量長時間超出UPS的散熱能力，會導致UPS保護停機甚至器件損壞。
（3）盡量避免沖擊性負載
沖擊性負載指的是大功率電機/壓縮機類設備，其在運行過程中會頻繁啟停，而且每一次啟動都會產生可能高達5~7倍的沖擊電流。故UPS應盡量避免帶沖擊性負載；若確實需要，則應對UPS電源進行放大選型，或為負載配置變頻/緩啟的功能。
（4）關注負載的容性無功
視在功率（KVA）包括有功功率（KW）和無功功率（Kvar）兩部分，其中無功功率有感性和容性之分。由于自身的固有特性，通常UPS電源帶容性負載的能力都比帶感性負載的能力要弱一些，故當負載呈容性且功率因數PF<0.9時，UPS的實際帶載能力可能就要降額。
1.4蓄電池的保養
蓄電池是UPS電源系統中的一個重要組成部分，是實現電源輸出不間斷功能的重要保障，因此蓄電池的保養也不容忽視。
（1）合理存放
蓄電池存在自放電效應，已安裝起來了的電池組自放電會更加顯著，所以對于還未安裝并帶包裝的電池，通常存放時間達到六個月就必須進行充電；對于因故需暫時停用的UPS電源，最好不要完全下電，保持充電器工作。
（2）合理放電
不可過放電，放電深度越深，蓄電池循環壽命越短，當放電深度超過蓄電池的安全閾值（通常在1.7V/Cell左右）后會嚴重影響活性物質的恢復，絕大部分UPS都會有EOD保護電壓參數可以設置；
放電電流不要超過電池的最大承受能力，例如400KVAUPS電源的最大放電電流可達近900A，而100AH電池的理論承受能力約1000A，故當400KVAUPS只配一組100AH甚至更小的蓄電池時就會存在較大風險；
既不要頻繁過大電流放電，也不要長時間小電流放電，否則對電池的容量和壽命也會有較大影響，因此UPS電源電池配置要合理，負載率最好在20%以上。
（3）定期放電保養
穩定可靠的市電令蓄電池長期處于浮充狀態，也會導致電池容量出現一定程度的降低，建議以季度或半年為周期對連續浮充的蓄電池進行適當放電活化。目前大部分UPS電源電池周期性自檢功能的結束閾值是20%，這個放電深度既能起到保養電池的作用，又兼顧了后備時間和負載安全，并盡量減少了對電池壽命的影響，是廠家綜合各方面因素得到的一個平衡點。
（4）定期檢測內阻
由于串聯關系，一兩節明顯落后的蓄電池即可嚴重影響整組的放電性能，故及時發現并更換掉落后電池尤為重要。而內阻是反映電池性能的一項重要指標，定期檢測電池內阻可以及時安全的發現異常蓄電池。若借助電池監控系統，不但可以省卻繁瑣的測試過程，還可以方便的進行歷史數據統計和趨勢分析。
（5）合理均充
當前在手機行業大受追捧的快充功能，其實在電源行業已經存在了很多年，就是電池均充，通過高電壓、大電流的方式來實現快速充電。均充還能起到活化電池的作用。不過錯誤的均充會導致蓄電池發生熱失控，因此應根據電池技術參數的要求，正確設置充電電壓和充電限流點，并避免均充時間太長。
2．機房UPS電源的維護策略
UPS雖然越來越智能、可靠性越來越高，但這并不代表數據中心基礎的維護工作可以省略。
任何環節的疏漏仍然有可能導致UPS失效，影響關鍵業務。良好的維護工作能顯著降低UPS系統的故障率，延長其使用壽命，對運營效率的提升以及綜合成本的控制都有著相當積極的作用。
2.1維持良好的供電環境
（1）保證市電輸入的電能質量盡管UPS電源除了提供不間斷電源的功能外，還具有凈化電源的作用，并且對較差的市電具有較強的耐受能力，但其作為一款電氣設備，正常運行還是有一定條件的。比如輸入市電不可嚴重超壓超頻、防止高壓竄入、電壓諧波含量和頻率不可過大，否則都有可能觸發UPS的保護動作導致停機，甚至損壞其內部器件。
（1）保證市電輸入的電能質量盡管UPS電源除了提供不間斷電源的功能外，還具有凈化電源的作用，并且對較差的市電具有較強的耐受能力，但其作為一款電氣設備，正常運行還是有一定條件的。比如輸入市電不可嚴重超壓超頻、防止高壓竄入、電壓諧波含量和頻率不可過大，否則都有可能觸發UPS的保護動作導致停機，甚至損壞其內部器件。
（2）控制零地電壓
供電系統的零地電壓控制容易被人忽視，不過突變或過大的零地電壓都有可能會影響機房設備的正常運行，導致UPS誤動作以及后端服務器誤碼率的升高。零地電壓的控制相對復雜，是由多方面因素共同決定的，如線路的長度和阻抗、電纜的布放、零線和地線電流、高次諧波等。
（3）做好防雷接地
雷擊對電氣設備而言是天敵，UPS電源也不例外。UPS安裝在重要設備的前端，雷擊發生時首先抵御沖擊的便是UPS，而且UPS被越來越多的接入外部監控系統，這些信號線也成為雷電脈沖入侵的通道。盡管不少UPS自身帶有防雷裝置，不過通常都是D級防雷器，防雷是個系統工程，僅靠此處一級是完全無法達到良好防雷效果的。因此，整個數據中心都需要做好內外結合的防雷工作，保證包括UPS在內的各個機房設備對雷電都有良好的屏蔽和接地保護。比如，完善機房外部的防雷系統，做好機房的聯合接地；采用多級防護措施，選擇合理的位置安裝B/C/D級浪涌保護裝置，分層次對雷電能量進行泄放和削弱。
2.2保持適宜的機房環境
機房環境看似簡單，不過對UPS電源的使用效能和壽命有著非常重要的影響。良好的機房環境是確保UPS穩定工作的前提，保持適宜的使用環境也就成為UPS維護工作中的重點之一。
（1）溫濕度
使用者應控制好機房的溫度和氣流組織，并確保UPS電源的進出風道通暢，散熱空間充足，避免局部過熱。需要特別強調的是，不能忽視溫度對電池壽命的顯著影響：電池在環境溫度20℃±5℃的時候，表現出最好的電性能和使用壽命；當環境溫度超過25℃以后，每上升9℃，蓄電池的壽命就會下降一半。使用者也要控制機房的濕度保持在50%左右，既能有效避免凝露的產生，也能防止靜電在設備內部的堆積。
（2）潔凈度
灰塵是電源設備的主要“殺手”之一，灰塵無孔不入，當空氣中漂浮的灰塵較多時，UPS電源風機會將灰塵帶入設備內部，然后大量沉積。不僅嚴重影響通風散熱，而且會積蓄靜電，可能導致電源信號紊亂。若積塵內含有大量的導電介質，如切割施工產生的金屬粉塵、樓板加固使用的碳纖維、汽車尾氣和裝修材料中揮發出來的硫離子，都會造成UPS內部短路拉弧。因此，使用者應做好機房的防塵與定期除塵工作。
（3）漏水防護
電氣設備應盡可能的避免與水接觸，做好漏水防護工作。如空調風管不可布放在UPS等設備的上方，以免出風口的冷凝水滴落；消防水管、空調加濕盤管和排水管等都是滲漏檢查的重點關注部位。
2.3良好的維護管理
使用者應根據UPS電源設備的配置和特性，結合現場具體情況，制定出一系列有針對性的維護規程，例如根據巡檢周期的不同，分別制定出日常巡視/月檢/季檢/年檢的內容，巡檢項目依次遞增。
合理有序的巡檢工作，可以及時發現UPS隱患，保障設備的穩定運行。完善詳細的應急預案和搶救措施，可以將突發事故的影響與損失降至最小。良好的設備文檔、維護記錄和備件的管理，可以實現工作的可追溯性，并利于維護的宏觀管理，提高工作效率。
2.4定期進行設備保養
通常UPS電源系統的使用壽命可達10年左右，然而其部分關鍵部件的設計壽命卻只能達到5～6年左右，比如交流濾波電容、直流母線電容、散熱風扇以及蓄電池，這些就需要通過設備大修來進行更新替換。
UPS電源在經過多年的使用運行之后，電氣參數必然會有所漂移，需要重新校準；內部板件、信號線和導體的固定必然會有所松動，需要進行緊固；灰塵必然會大量堆積，需要進行清理；設備的軟件邏輯和切換功能也應該進行檢測驗證。這些都需要UPS定期停機維護才能實現。
3．結語
UPS電源是當前機房中不可或缺的保障設備，對機房中其他設備和關鍵業務的運行有著十分重要的作用。嚴格遵循UPS的使用要點，并及時根據UPS的使用現狀采取適當的維護策略，對其穩定可靠的履行供電職能、提升工作壽命有著非常突出的意義。
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