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UPS电源的测试与调试

 

        UPS电源在批量生产的过程中需要做一些专项测试,同时在投入运行前也需要在安装现场做相应的调试,本文将分别在这两方面做一些粗略的介绍,希望对大家有所帮助。

 

测试篇

 

1、在额定负载为超前及滞后两种情况下,观测UPS输出的稳压效果。

 

2、小负载条件下的效率测试。在25%~35%的额定负载(滞后)条件下,质量好的UPS,效率可超过80%

 

3、频繁操作试验。此项试验包括频繁起动与频繁转换。

①频繁起动的目的在于检验逆变器、锁相环、静态开关和滤波电容的动态稳定和热稳定。其方法是起动UPS,当逆变器起动成功,有输出电压和输出电流,并且达到技术要求后,带负载运行;然后减去负载,停机,再起动UPS。这样连续多次操作。
②频繁切换试验。主要是检测转换时供电有无断点,在线式UPS是不应该出现断点的。

 

4、充电器的起动试验。为了保护蓄电池,避免充电器起动时对电网的冲击,一般UPS的充电器起动,均有限流起动功能,充电器由起动到正常运行的过渡过程,时间一般在10s以上,电流一般限定在蓄电池容量的1/10。
 

5、不带蓄电池加载试验。UPS不带蓄电池时,UPS只具有稳压功能。不带蓄电池情况下加负载,可以检验整流器的动态性能。一般要求在20ms内保证输出电压恢复到(100±1)%以内。对于这一功能,不同UPS有不同的设计。

 

6、高次谐波测试。一般UPS的高次谐波分量总和小于5%,可用谐波分析仪来测试。良好的UPS能全部滤掉11次谐波以下的全部谐波,而且波形很稳。选用UPS也应尽量选用不含11次谐波以下谐波的UPS。

 

7、输出短路试验。此种试验一般不予进行,以防损坏UPS设备。这是因为有的UPS的输出短路保护功能不够完善。对于具有旁路电源的UPS,进行输出短路测试时,必须在断开旁路电源的情况下进行。否则当输出短路时,UPS会在限流的同时,将负载切入旁路电源,会烧断旁路电源保险丝来进行保护。这样,既看不出输出短路保护的限流情况,还将烧毁旁路电源的保险丝,是应该避免的。

 

        UPS的测试内容还可以列举一些,如温升保护性能试验、工作温度试验、振动试验、耐压试验、蓄电池再充电试验、高温试验、高湿试验、可靠性试验和不同性质的负载试验等等。作为一个产品正式生产,尤其是批量生产时,上述内容都有必要测试。但作为用户对产品的鉴定和验收,一般进行静态测试、动态测试和常规测试就可以了。

 

调试篇

 

1、转换特性测试。技术指标:国标为0ms。此项主要测试由逆变器供电转换到市电供电或由市电供电转换到逆变器供电时的转换特性。测试时需有存储示波器和能够模拟市电变化的调压器。转换试验要在100%负载下进行,特别是由市电转换到UPS上时,相当于UPS的逆变器突然加载,输出波形可能在1~2个周期内有10%的变化。切换时间就是负载的断电时间。此项测试是检测转换时供电有无断点,如有断点,而且断点超过20ms就会造成信号丢失。在线式UPS一般不会有断点,但其波形幅值会有瞬时变化,要求在半周期内消失。另外,因为UPS在市电正常时,逆变器工作频率是跟踪市电频率的,一旦市电中断,逆变器频率完全由本机振荡器来控制,这一突然变化是随机性的,它与市电中断前的瞬间状态和本机振荡器的状态有关,这种频率控制的瞬态变化,可能造成输出频率变化达30%,很多负载无法适应这一变化。

 

2、突加或突减负载的测试。先用电源扰动分析测量空载、稳态时的相电压与频率,然后突加负载由0%至100%或突减负载由100%至0%,若UPS输出瞬变电压在-8%~+10%之间(可依据机型的该项指标而定),而且在20ms内恢复到稳态,则此UPS该项指标合格;若UPS输出瞬变电压超出此范围时,就会产生较大的浪涌电流,无论对负载还是对UPS本身都是极为不利的,该种UPS则不宜选用。

 

3、过载能力测试。技术指标:国标为120%过载时间10mim。150%过载时间60s。测试方法:分别用线性负载和非线性负载两种方法测量。过载特性是用户极为关心,也是衡量UPS电源的一项重要指标。过载测试主要是检验UPS整机的过载能力,保证即使运行中出现过负载现象时,UPS也能维持一定时间而不损坏设备。过载试验必须按设备指标测试,并且要在25℃以内的室温下进行。

 

4、蓄电池放电测试。蓄电池放电试验主要是检验蓄电池的性能。在做放电试验时,一是要记录放电时间,应满足电源的后备时间;二是要观测放电时的输出电压及放电保护值。一般情况下,在直流电压变化15%时,在100%负载情况下,UPS电源输出电压变化为2%,可以满足负载对供电的要求。当市电中断改由蓄电池供电时,蓄电池电压不能保持恒定,所以逆变器应具有适应直流电压在规定范围内变化的能力。由于各UPS的直流电压不一样,所以直流欠压告警值和直流欠压关机值也不一样,要根据UPS说明书来进行调整;三是要检查是否有落后电池;四是要测量蓄电池的过桥压降(一般为≤9mV)。如果UPS蓄电池过桥压降大,就应该再并联上一条过桥,或增加过桥的截面积。放电试验前必须对蓄电池进行连续24h的不间断充电。

 

5、输入电压过压、欠压保护测试。技术指标:大功率UPS国标为380V(1-15%)~380V(1+10%)。测试方法:用TNSGA-35/0.5型感应自动调压器调节输入电压,当输入电压超过范围时应报警,并转换到蓄电池供电,整流器自动关闭;当输入电压恢复到额定允许范围内时,设备应自动恢复运行,即蓄电池自动解除,转为由市电运行。在蓄电池自动投入和解除的过程中,UPS输出电压波形应无变化。注意,此项测试一定要保证接线正确,特别是相序必须接对。另外,有的UPS在市电超过+10%范围时,只有报警,而无蓄电池自动投入的性能,只要当市电低于-15%范围时,才有蓄电池自动投入的功能。而有的UPS则是在市电超过-15%~+10%的范围时,都有蓄电池自动投入的功能,测试时请注意这一点。

 
 
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