UPS在高速公路机电系统中稳定运行的实践和探讨

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1、UPS在高速公路机电系统中稳定运行的实践和探讨王昌琦摘要：本文介绍了UPS(uninterruptiblepowersystem)在高速公路机电系统中的重要性，为了保证UPS电源系统的稳定、安全运行，使用及维护工作的实践及探讨。在传统的观念中，高速公路的机电系统是指通信系统、监控系统、收费系统这三个部分，简称为三大系统。按照新的观念，通信系统、监控系统、收费系统、电源系统四个部分共同构成了高速公路的机电系统。UPS则是电源系统中最重要的组成部分，高速公路的供配电现状与高速公路机电系统对电源质量的高要求的矛盾,使得UPS

2、成为保证高速公路机电系统稳定运行的关键性设备。因UPS供电系统故障，诸如UPS非正常自动关机、蓄电池损坏等造成通信中断或是计算机丢失数据的情况，在高速公路机电设备故障中比例较高。保证UPS电源系统的稳定、安全运行，是高速公路机电维护工作中值得重视的课题。一、UPS电源的重要性在高速公路机电系统中最容易发生的问题往往是由于电源停电以及电源异常造成的各种故障，配置UPS的主要目的是用来为通信、监控、收费系统各类用电设备提供稳定可靠和高品质的电力供应。它主要体现在以下三个方面：.1、为各类用电设备提供后备电源，以

3、防止突然断电给收费车道、监控中心的各种设备造成损害，引起数据丢失与出错，影响正常的收费秩序；2、可以消除供电系统中产生的诸如浪涌、谐波干扰、频率漂移、波形断续、电压过高或过低等现象，改善电源质量，使网络中各类设备的电子元部件免受破坏性损害；3、UPS还可以抑制电网中其他用电设备产生的诸如高频信号等杂波，以免除因杂波造成数据传输失效等故障，提高网络的可靠性。二、UPS使用及维护的实践笔者所在的高速公路公司自2004年开始使用UPS电源，现有从40kVA～10kVA的UPS电源共16台，由于重视UPS的使用和维护，

4、UPS运行稳定，所有的UPS主机都没有发生过故障。配置的普通密封式铅酸蓄电池，电池的使用期限都超过了4年，一些甚至超过了5年。我们在UPS使用及维护的实践中，注意了以下方面：1、UPS电源严禁接入通信、监控、收费系统以外的用电设备。这样的规定，可以有效的防止过大功率的用电设备或电感性负载引起UPS的瞬时超载，影响UPS的寿命。2、保持UPS电源室适宜的环境温度：影响蓄电池寿命的重要因素是环境温度，一般电池生产厂家要求的最佳环境温度是在20－25℃之间。虽然温度的升高对电池放电能力有所提高，但付出的代价却是电池的寿命大大

5、缩短。据试验测定，环境温度一旦超过25℃，每升高10℃，电池的寿命就要缩短一半。目前UPS所用的蓄电池一般都是免维护的密封铅酸蓄电池.，设计寿命普遍是5年，这在电池生产厂家要求的环境下才能达到。达不到规定的环境要求，其寿命的长短就有很大的差异。另外，环境温度的提高，会导致电池内部化学活性增强，从而产生大量的热能，又会反过来促使周围环境温度升高，这种恶性循环，会加速缩短电池的寿命。笔者了解到，有一个高速公路公司有两台40KVAUPS电源，就是因为UPS电源室通风降温不好，夏季室内温度过高，使配置的电池在使用了两年多时间后

6、就全部失效而报废、为了保持UPS电源室的温度环境，UPS电源室必须安装空调，有条件的，可以安装机房专用精密空调机，它风量大、可靠性高、寿命长、控制方便，能够根据设定的温度控制要求自动的运行。并且可以实现远程监控。可以避免巡检不及时UPS电源室温度过高或者对能源的不必要浪费。3、定期充电放电：现在的高速公路系统都配备有处于待机状态的自备发电机组，一旦市电停电，自备发电机组就会自动启动向机电系统供电。在这种使用环境中，蓄电池会长期处于浮充电状态，日久就会导致电池化学能与电能相互转化的活性降低，加速老化而缩短使用寿命。因此，

7、一般每隔3个月就应人为中断供电，使UPS带负载放电至电池容量的30﹪后，再恢复UPS的供电，使UPS处于充电状态，这样可以激化电池活性，保持电池的正常使用年限。.4、要避免外电网的电压波动对UPS造成的冲击。UPS本身虽然具有消除浪涌、稳定电压的作用，但当外电网的电压波动过大时（超过15﹪左右），UPS会进入旁路状态，此时，UPS的负载就是由外电网直接供电，如果外电网的供电质量不好，就有可能伤害到比较脆弱的用电设备。笔者所在的高速公路公司在刚开始使用UPS的时候，有一个收费站，当市电停电后发电机开始供电后，UPS就会转

8、为旁路供电状态，也发生过网络设备被损坏的事故。分析事故发生的原因，虽然配置的发电机组是原装进口的，供电质量比较好，但是发电机组刚开始发电的瞬间，输出电压还没有稳定，ATS柜就立刻转为发电机供电，电压的波动造成了UPS的旁通及用电设备的损坏。改造了ATS柜以后，使ATS柜具有了延时转换功能，再也没有出现过类似的故障。禁止频繁地关闭和