數(shù)據(jù)中心APCUPS供配電系統(tǒng)的日常巡檢和保養(yǎng)
UPS不間斷電源的使用越來越廣泛,當(dāng)市電輸入正常時(shí),UPS 將市電穩(wěn)壓后供應(yīng)給負(fù)載使用,此時(shí)的UPS就是一臺(tái)交流市電穩(wěn)壓器,同時(shí)它還向機(jī)內(nèi)電池充電;當(dāng)市電中斷(事故停電)時(shí), UPS 立即將機(jī)內(nèi)電池的電能,通過逆變轉(zhuǎn)換的方法向負(fù)載繼續(xù)供應(yīng)220V交流電,使負(fù)載維持正常工作并保護(hù)負(fù)載軟、硬件不受損壞。
2、按照機(jī)房管理規(guī)章制度定時(shí)巡檢
(1)巡檢內(nèi)容。設(shè)備的溫度、機(jī)器的噪聲和振動(dòng)情況有無變化;機(jī)房?jī)?nèi)有否異味;電池外殼有否變形、爬酸和漏液,電池連接有否松動(dòng)。
(2)定期保養(yǎng)內(nèi)容。檢查線路連接是否牢固,設(shè)備溫升是否變高,熔絲是否變形,斷路器是否有熱點(diǎn)。
(3)長(zhǎng)期運(yùn)行的負(fù)荷每相負(fù)載一般應(yīng)控制在額定容量的70%以內(nèi),盡量將三相負(fù)荷調(diào)均衡。
(4)當(dāng)增加新設(shè)備時(shí)要特別關(guān)注UPS的帶載量,目前的UPS有高頻機(jī)和工頻機(jī)之分,負(fù)載功率因數(shù)也有不同,所以要仔細(xì)計(jì)算其帶載量。
(5)檢查配電柜開關(guān)容量的利用情況,根據(jù)實(shí)際負(fù)載及時(shí)整定開關(guān)保護(hù)值。
(6)在雨季到來之前要檢查避雷針、避雷帶與建筑物主鋼筋和接地極連接情況是否良好。檢查各級(jí)防雷器及浪涌吸收器器件是否良好。
(7)供配電室的環(huán)境比主機(jī)房要差,應(yīng)及時(shí)清潔電路板和可見連接處的灰塵并及時(shí)緊固松動(dòng)的部分。
(8)如果在裝機(jī)時(shí)使用了一組電池,在更換時(shí)最好改為兩組并聯(lián),單組電池最多不要超過5組。一般電池的真正壽命為額定壽命的60%以下,要及時(shí)更換電池,尤其是在使用鋰電池的情況下更不要放點(diǎn)太多,以避免爆炸。
3、配電、防雷、接地巡檢和保養(yǎng)流程
(1)制定維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃,關(guān)鍵點(diǎn)是檢查線路連接的螺釘是否有松動(dòng),開關(guān)接插點(diǎn)是否牢固,特別是封閉母線每一個(gè)固定螺釘處經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行是否有松動(dòng),變壓器的溫度變化等。上述檢查采用測(cè)溫計(jì),記錄檢測(cè)時(shí)間、溫度,注意溫度變化,發(fā)現(xiàn)有效大溫升應(yīng)及時(shí)處理。
(2)在配電系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行中,主開關(guān)本身的故障概率相對(duì)較少,大部分是二次控制部分的器件故障較多,如電源保險(xiǎn)、各種繼電器及接線松動(dòng)等。
(3)在配電系統(tǒng)運(yùn)行中,配電箱、配電柜中零線連接是否牢固對(duì)運(yùn)行中的設(shè)備安全非常重要,年檢時(shí)必須檢查固定螺釘是否松動(dòng),只有在配電箱、配電柜完全斷電時(shí)方可移動(dòng)零線。如需帶電移動(dòng)零線,必須把同一部位的所有零線都用導(dǎo)線與零母排先連接好,方可移動(dòng),所有UPS輸出配電柜不可以采用該方式。零線必須單點(diǎn)連接。
(4)配電機(jī)房的環(huán)境低于機(jī)房環(huán)境,定期清掃灰塵是必要的,但必須是在停電情況下進(jìn)行。根據(jù)配電系統(tǒng)配置的條件,在不影響系統(tǒng)運(yùn)行的情況下,分步停電清掃和檢修,沒有溫升的螺釘最好不要?jiǎng)樱苑缆菁y滑扣,造成大故障。
(5)關(guān)注負(fù)荷的變化,長(zhǎng)期運(yùn)行的負(fù)荷應(yīng)控制在開關(guān)設(shè)定容量的70%以內(nèi)(即按三相負(fù)荷電流中最大的一相計(jì)算),因此,應(yīng)盡可能調(diào)整三相負(fù)荷電流平整,提高斷路器開關(guān)的實(shí)際帶載能力。
(6)在配電系統(tǒng)中要特別關(guān)注、檢查開關(guān)額定容量整定值的設(shè)定。
(7)在雷雨季節(jié)到來之前,檢查避雷針、避雷帶與建筑物主鋼筋及接地極的連接是否良好;檢查配電系統(tǒng)中防雷及防浪涌器件是否有損壞,應(yīng)及時(shí)更換。
(8)根據(jù)不同地域不同的土壤條件,定期、定時(shí)段檢測(cè)接地電阻是否符合要求,必要時(shí)需采取一定的措施降低接地電阻。
4、UPS巡檢和保養(yǎng)流程
(1)UPS在數(shù)據(jù)機(jī)房中是非常關(guān)鍵的設(shè)備,保證其安全和可靠運(yùn)行是確保計(jì)算機(jī)等設(shè)備正常工作最重要的環(huán)節(jié)。A級(jí)機(jī)房一般按市電雙總線加兩組2N的方式配置UPS,強(qiáng)調(diào)的是高可靠性,總負(fù)荷小于UPS總?cè)萘康囊话?,初期一般達(dá)不到,后期不斷增加負(fù)荷時(shí)要考慮不要超過UPS總?cè)萘康囊话?也有按市電雙總線加兩組N+1的方式配置UPS,這樣配置UPS的方式是強(qiáng)調(diào)高可用性兼顧可靠性,UPS的帶載率和運(yùn)行效率高于2N的方式,總負(fù)荷應(yīng)小于N臺(tái)UPS的容量。一般情況下,市電采用雙總線,UPS采用一組N+1的配置也能獲得較高的可靠性。UPS一般都是以7*24H的方式運(yùn)行,維護(hù)管理就是保障其安全可靠運(yùn)行的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。
(2)UPS需要重點(diǎn)關(guān)注的主要有以下四個(gè)部分。
1)控制電路板長(zhǎng)期積累的灰塵以及可能的松動(dòng)。
2)風(fēng)扇軸承的磨損。
3)濾波電容器容量的變化。
4)蓄電池維護(hù)與管理。
(3)UPS巡檢和保養(yǎng)流程。
1)一般UPS機(jī)房的環(huán)境要求比IT機(jī)房低,周邊環(huán)境也比較差,很多小機(jī)房沒有新風(fēng),機(jī)房為負(fù)壓,潔凈度相對(duì)較差,夏季與冬季濕度相差較大??刂齐娐钒彘L(zhǎng)期積塵可能影響UPS的安全運(yùn)行,一般應(yīng)1~2年停機(jī)清掃一次,同時(shí)檢查各個(gè)開關(guān)輸入和輸出節(jié)點(diǎn)是否有松動(dòng)。在UPS運(yùn)行中嚴(yán)禁用任何物體接觸輸入和輸出強(qiáng)電以外的任何部位。
2)UPS風(fēng)扇軸承術(shù)語(yǔ)易損件,一般壽命3~5年,現(xiàn)在UPS風(fēng)扇都是冗余配置,少數(shù)風(fēng)扇故障可以不停機(jī)更換(建議停機(jī)更換),一般不應(yīng)該等到風(fēng)扇報(bào)警時(shí)才去處理,應(yīng)該在安全使用期內(nèi)定期更換。巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)異常聲音就應(yīng)及時(shí)處理,避免超出冗余數(shù)量的風(fēng)機(jī)故障引起UPS停機(jī)。有的UPS是需要整個(gè)風(fēng)扇更換,有的是可以僅更換風(fēng)扇軸承,這樣可以大大減少維修成本。
3)交、直流濾波電容在UPS中起著非常重要的作用,關(guān)系到直流和交流輸出電壓的穩(wěn)定。濾波電容器的壽命理論值為5年左右,與環(huán)境溫度、工作電流諧波、浪涌等因素相關(guān)。實(shí)際使用壽命有的超過10年,建議5年以后,每年檢測(cè)一次,根據(jù)容量和漏電流的變化確定是否需要更新。故障的形式有:①漏電流增加造成溫度過高使電容器爆掉,有可能造成短路起火,該故障影響是致命的;②電解質(zhì)干了,電容器已經(jīng)沒有容量了,形同開路,造成輸入或輸出電壓不穩(wěn);③相對(duì)于IT機(jī)房,UPS發(fā)生火災(zāi)的案例時(shí)有發(fā)生,建議UPS的輸入、輸出電纜采用下進(jìn)出線。
5、蓄電池的使用和維護(hù)
(1)蓄電池在UPS中起著極其重要的作用,是保證不中斷供電的關(guān)鍵設(shè)備。目前UPS都采用閥控鉛酸蓄電池,俗稱免維護(hù)蓄電池,其實(shí)不然,它僅減少了補(bǔ)液(蒸餾水、稀硫酸)的過程,降低了蓄電池室對(duì)防酸的要求。但每年必須進(jìn)行兩次充放電,盡可能滿負(fù)荷放電。如果放電負(fù)荷小于額定負(fù)荷的50%,單節(jié)電池的最終放電電壓不要小于10.8V。該項(xiàng)工作應(yīng)在全年外電網(wǎng)供電最穩(wěn)定的時(shí)間段進(jìn)行,檢驗(yàn)蓄電池的容量是否還能帶到最初的設(shè)計(jì)要求。UPS放電以后,必須有24~48H穩(wěn)定充電時(shí)間使其回復(fù)容量,因此,同組的UPS再進(jìn)行放電測(cè)試必須在24H以后的第二天進(jìn)行。
(2)UPS最少應(yīng)配置兩組蓄電池,如果只配置一組蓄電池,一旦有一只蓄電池故障,就可能造成整組蓄電池失效。蓄電池的理論壽命有5、10、15年,實(shí)際使用壽命僅為其標(biāo)稱參數(shù)的50%~60%,而且其失效時(shí)具有突然性,因此,對(duì)蓄電池的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是必須的。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的蓄電池放電時(shí)間是根據(jù)放電時(shí)整套蓄電池的電壓測(cè)定的,如果其中有一、兩只蓄電池突然失效,將導(dǎo)致放電時(shí)間減少或整套蓄電池失效。
(3)在蓄電池放電過程中,應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)視每只蓄電池的電壓是否有異常變化,并設(shè)置超限電壓值,一旦電壓變化異常,應(yīng)立刻停止放電,撤換故障蓄電池,有條件的情況下,可以對(duì)該蓄電池反復(fù)充放,使其激活后可以再使用。
(4)建議
1)數(shù)據(jù)中心UPS的運(yùn)行狀況很難實(shí)現(xiàn)按額定負(fù)載放電,需要放電時(shí)可酌情用假負(fù)載。
2)目前國(guó)內(nèi)蓄電池的生產(chǎn)工藝決定了大電流深放電將影響蓄電池的使用壽命。
3)建議在蓄電池安全使用手民后期每年要做一次大于額定容量50%、放電時(shí)間接近額定負(fù)荷放電時(shí)間的檢測(cè)。
(5)UPS單機(jī)運(yùn)行故障檢修。在靜態(tài)旁路工作狀態(tài)下合上手動(dòng)維修旁路開關(guān),斷開逆變器輸出開關(guān),斷開蓄電池輸入、整流器和靜態(tài)旁路輸入開關(guān);檢修完成后,合上整流器和靜態(tài)旁路輸入開關(guān),合上蓄電池輸入開關(guān),確認(rèn)靜態(tài)旁路已輸出,合上UPS輸出開關(guān),斷開手動(dòng)維修旁路開關(guān),起動(dòng)UPS,檢查旁路電壓,由旁路轉(zhuǎn)入逆變器運(yùn)行。
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