众所周知,UPS电源系统要长期安全、稳定和可靠工作由下列三个质量因素决定,这就是UPS本身的质量、安装质量和用户使用质量。关于UPS本身质量问题已在上面论述,下面着重叙述安装和维护等问题。
1、安装工作的重要性
多年实践经验告诉我们,安装质量是相当重要的,同一厂家、同类机型,由不同的工程人员安装,其工作的安全、可靠、稳定性是很不同的。因此,民航管制中心的大功率UPS的安装质量对中心供电系统的安全稳定运行来说是十分重要的。
安装要遵循电力设备安装的标准规范,同时还要符合UPS设备的技术要求。在这里特别强调接地问题,接地分为工作接地、保护接地及建筑防雷接地三种。工作接地如通信设备直流电源接地;保护接地如机壳(人身安全)接地;防雷接地如建筑物接地,所有接地都应考虑从电网串入的雷电干扰。以上三种接地公用一组接地(符合相关规范)而组成联合接地,是一种有效的接地方式,具有良好的防雷和抗外来电磁干扰性能。计算机负载通常要求中线与地线的电位差在2V以下,有些机型甚至要求在0.5V以下(如由CMOS集成电路组成的计算机),由于电网供电及用户负载用电的三相不平衡,往往使中线处于高电位状态。而UPS输入、输出端是公用中线,这就会使UPS在运行、检测、维修时造成设备危险。为此,可将终端负载中线重复接地,但此时地线必须接地良好,其接地电阻小于或等于0.5Ω,而且地线截面积应足够大(最好为铜扁条),连接必须牢靠。
2、维护工作的重要性
日常维护工作,主要从UPS各种参数的微小变化及早发现故障苗头,并迅速调整及排除。这就是用户使用质量,主要由用户具体使用环境质量、供电质量及使用维护人员素质等决定。
根据实践经验可知,除了UPS主机维护外,免维护蓄电池的故障是UPS供电系统可靠性的最薄弱环节。据有关资料统计,40%的UPS系统故障是由于蓄电池引起的,而且是致命的故障,因此要加强对免维护蓄电池组的科学管理。
蓄电池组管理的目的是检测和控制蓄电池组的建全状态并及时处理容量不足和有问题的蓄电池单元,在事故(如停电)发生之前确定蓄电池组的好坏及容量是否足够,以确保停电时能发挥蓄电池后备供电的作用。
维护人员可以在UPS系统现场利用仪表或本地监控设备,掌握UPS运行的各种参数,也可以通过维修中心的远程监控掌握用户UPS及蓄电池的运行状况,而且远程监控更利于维修服务中心的专业人员做出准确而迅速的判断,并采取相应措施。
3、维护工作的智能化
为了掌握UPS系统是否正常工作,需要了解UPS系统运行时诸多参数,如输入电压,输出电压、电流、频率,功率器件温度,输出视在功率、有功功率、功率因数,负荷率,蓄电池放电电流、充电电流、蓄电池容量、可供电后备时间,故障记录(部位、时间)、故障波形等,因此需要UPS具有功能丰富的监测软件,多功能接口界面,可以自动生成UPS系统每天及每月的监测运行报告及打印记录,方便实现本地监测及远程监测。
4、维修服务的重要性
尽管在方案设计、设备采购及安装维护上下了很大功夫,但还需优质的维修服务才能保证UPS系统长期运行的可靠性。用户关心的不仅是UPS系统的可靠性,而且更关心UPS系统的可用性,即要求UPS系统出现故障后以最快速度修复,确保UPS系统可靠运行,要求可用性指标为≥99.99%。可用性的定义:
式中 MTBF—平均无故障工作时间;
MTTR—平均维修时间。
例如:日本三菱UPS逆变器的平均无故障工作时间(不含旁路开关)MTBF=45000h,三菱UPS维修中心平均维修时间 MTTR=4h,经计算此套UPS系统的可用性大于99.991%.
5、民航管制中心对UPS系统的特殊要求
(1)电磁干扰
UPS系统是一个干扰源,它通过空间辐射及传导干扰两种途径干扰用户设备,特别是雷达、指挥仪、通信机等敏感设备。另外,UPS系统也可能受雷达等干扰而降低可靠性。
(2)雷电干扰
民航管制中心的导航雷达、指挥仪、通信机等安装在指挥塔上,塔高约100m,像1000kVA这样大功率的UPS及其蓄电池组由于体积及重量等原因,只能装在地面上,于是至少需要高度为100m的垂直输送优质正弦波电源的UPS输出线,这就是100m高的垂直天线。对于导航塔来说,这根UPS输电线简直就是一条雷电接收天线。
为了满足上述特殊要求,除了选择UPS的品牌(输入功率因数是否达到0.95是关键)之外,还应从总体设计、设备选购、规范施工、精心调试和系统维护等方面去保证。
民航管理中心对UPS供电系统的稳定性、可靠性和可用性的要求是极其严格的,因而用户必须选择具有UPS供电系统设计及施工能力的专业公司,这样才能确保供电系统的可靠性。