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        華為UPS系統的測試

        發布時間:2019-10-19 10:03:20

          測試UPS的目的是確定UPS的實際技術指標是否可以滿足使用要求。UPS測試通常包括兩類:穩態測試和動態測試。穩態測試是在50%額定負載和100%空載下測試每相的輸入和輸出電壓,線路電壓,空載損耗,功率因數,效率,輸出電壓波形,輸出電壓的失真和頻率%額定負載條件。動態測試通常用于測試UPS在負載變化時的輸出電壓波形的變化(通常從0%到100%和100%到0%選擇負載),以驗證UPS的動態特性和能量。反饋路徑。

          一、穩態測試

          穩態測試是在設備處于“系統正常”狀態時進行的測試,通常會測量波形,頻率和電壓。

          1.波形

          它一般處于空載和滿載狀態,觀測波形正常,畸變測量儀測量輸出電壓波形畸變。在正常工作條件下,由應變儀在電阻負載下測得的輸出電壓波形總諧波的相對含量應滿足產品要求,一般小于5%。

          通常,輸出電壓的頻率可以用示波器觀察,也可以用“功率干擾分析儀”測量。目前,UPS的輸出電壓頻率基本可以滿足要求。但是,當UPS的頻率電路和本機振蕩器不夠精確時,當電源頻率不穩定時,UPS輸出電壓的頻率也可能會發生變化。與市電同步時,UPS輸出頻率的精度可以達到±0。2%。

          3.輸出電壓

          UPS的輸出電壓可以通過以下方法確定:

         ?。?)當輸入電壓為額定電壓的90%且輸出負載為100%或輸入電壓為額定電壓的110%且輸出負載為0時,輸出電壓應保持在額定值之內3%。

         ?。?)當輸入電壓為額定電壓的90%或110%時,一相的輸出電壓為空載,另外兩相為100%額定負載或兩相為空載,另一相當負載為100%時,輸出電壓應保持在額定值的±3%之內,相位差應保持在4°的范圍內。

          為了在負載不平衡的情況下將負載電壓的幅度和相位保持在允許范圍內,逆變器的設計必須能夠獨立調整每個相位。當分別控制每個相電壓的幅度和相位時,三相負載電壓始終可以對稱。有些UPS不能針對每相單獨進行調整,因此當連接單相負載時,輸出電壓顯然會不平衡。此類UPS無法測試,使用時必須平衡三相負載。

          另外,不平衡負載的一相是輕的,另一相是作為額定的負載或兩相作為的輕負載,另一種是額定負載的條件是苛刻的,有些機器處于不平衡負載的兩相為額定負載,另一相用于額定負載的70%或一相用于額定負載,另外兩相用于額定負載的70%的條件下來測試輸出電壓(每相電壓和線電壓)的電壓調節精度并輸出三相不平衡度。

         ?。?)當UPS逆變器的輸入直流電壓變化15%,并且輸出負載從0%變化到100%時,輸出電壓應保持在±3%的額定電壓范圍內。該指標似乎與之前的指標重復,但實際上比之前的指標要求更高。這是因為,當控制系統的輸入信號在較大范圍內變化時,它表現出明顯的非線性特性,并且電路要求更高的要求以將輸出電壓保持在允許范圍內。

          可以通過測量UPS的輸出功率和輸入功率來獲得UPS的效率。UPS的效率主要取決于逆變器的設計。大多數UPS僅在負載為50-100%時才具有高效率,而當負載低于50%時其效率會急劇下降。制造商提供的效率指標還處于額定直流電壓,額定負載(cos=0.8)的效率條件下。最好選擇效率與輸出功率之間的關系曲線,以及直流電壓變化±15%時的效率。

          效率等于有功功率輸出與有功功率輸入之比乘以100%。輸入功率不包括電池的充電功率。該測試是在正常條件下以100%或50%的電阻負載測量的。從經濟角度來看,該機效率高,可以節省電,當選擇容量時,裕度系數也可以降低。

          二、動態測試

          1.負載測試突然增加或減少

          如果UPS輸出的瞬態電壓在-8之間,則通過“電源干擾分析儀測量”首先點亮穩態相位電壓和頻率,然后將負載從0%增加到100%或將負載期間的過程增加100%到0%%-+10%(取決于索引的特定類型),并在20毫秒內達到穩定狀態,則此UPS的指示器合格;如果UPS的輸出瞬態電壓超過此范圍,則會產生較大的浪涌電流,這對于負載和UPS本身是極為不利的,因此不應選擇此類UPS。

          2.轉換功能測試

          該測試主要測試將逆變器電源轉換為市政電源或從市政電源轉換為逆變器電源時的轉換特性??梢允褂靡粋€存儲示波器和一個電壓調節器來模擬市電的變化。
          轉換測試應在100%負載下進行,尤其是從市電切換到UPS時,相當于UPS的逆變器會突然負載,并且輸出波形在1-2個周期內可能會變化±10%。切換時間是負載斷電時間。此測試用于檢測過渡期間電源中是否存在斷點。如果有斷點,則斷點超過20ms時信號將丟失。通常,在線UPS中沒有斷點,但是其波形幅度會立即變化,并且需要在半個周期內消失。另外,由于市電正常時,UPS逆變器的工作頻率是市電頻率跟蹤,一旦市電中斷,逆變器的頻率就由本地振蕩器的控制電路完全控制,這種突變是隨機的,在市電之前的瞬間在中斷狀態和本地振蕩器的狀態下,頻率控制的瞬態變化,可能引起輸出頻率變化為30%,并且許多負載無法適應這種變化。

          三、其他常規測試

          1.過載測試

          過載特性是用戶非常關心的問題,也是UPS電源的重要指標。過載測試主要是檢查整個UPS機器的過載能力,以確保即使在運行過程中發生過載,UPS可以維持一定的時間,而不會損壞設備。過載測試必須根據設備規格并在25?(2)的室溫下進行。

          2.輸入電壓過壓和欠壓保護測試

          輸入電壓允許范圍根據設備測試,一般UPS允許輸入電壓變化+/-10%,當輸入電壓超過此范圍應報警,并過渡到電池供電,整流器自動關閉,當范圍如果允許恢復到額定輸入電壓,則設備應自動恢復,即電池自動提升,由電網運行。在電池自動輸入和放電過程中,UPS輸出功率波形不應改變。

          請注意,此測試必須確保正確的接線,尤其是相序必須正確連接。另外,有些UPS在功率超出+10%范圍時,只有警報,并且沒有電池自動輸入性能,只有當功率低于--10%范圍時,才有電池自動輸入功能。且某些UPS的市電功率超出±10%的范圍,具有電池自動輸入功能,測試時請注意這一點。

          3.放電測試

          放電測試主要是驗證電池的性能。放電測試,一是記錄放電時間;二是記錄放電時間。二是觀察放電輸出電壓波形及放電保護值;三是檢查是否有“后退”電池。電池必須在放電測試前連續充電24小時。

          四、特殊測試

          對于UPS,可以對以上三個項目進行測試,但是對機器和大量生產或訂購的實際檢查還遠遠不夠,必須進行特殊測試??梢酝ㄟ^抽樣進行特定的測試,包括:

          1.在額定負載前后的情況下,觀察UPS輸出的穩壓效果;

          2.小??負荷下的效率測試。在25%-35%額定負載(滯后)的條件下,優質UPS的效率可以超過80%。

          3.頻繁的運行測試。該測試包括頻繁啟動和頻繁切換。
         ?。?)頻繁啟動的目的是檢查逆變器,鎖相環,靜態開關和濾波電容器的動態和熱穩定性。該方法是在逆變器成功啟動后啟動UPS,并以輸出電壓和電流滿足技術要求并帶負載運行。然后減去負載,關閉電源,然后多次重啟UPS。

         ?。?)頻繁切換測試主要是在過渡期間檢測電源中是否有斷點,而在線UPS不應有斷點。

          4.充電器開始測試。為了保護電池并避免在充電器啟動時對電網的影響,UPS的充電器通常具有限流啟動功能。從充電器啟動到正常運行的過渡過程通常超過10s,并且電流通常限制為電池容量的1/10。

          5.不用電池進行負載測試。不帶電池的UPS,UPS僅具有穩壓功能。整流器的動態性能可以通過不加電池的負載來測試。通常需要在20毫秒內將輸出電壓恢復到(100土1)%。不同的UPS為此功能具有不同的設計。

          6.高次諧波測試。通常,UPS的高次諧波分量之和小于5%,可以通過諧波分析儀進行測試。一個好的UPS可以濾除低于11個諧波的所有諧波,并且波形非常穩定。還應盡可能選擇不帶以下11個諧波諧波的UPS UPS。

          7.輸出短路測試。通常不會進行此類測試以防止損壞UPS設備。這是因為某些UPS輸出短路保護功能不完善。對于帶有旁路電源的UPS,必須在斷開旁路電源時進行輸出短路測試。否則,當輸出短路時,UPS將在限制電流的同時將負載切入旁路電源,并燒斷旁路電源保險絲以提供保護。這樣,輸出短路保護看不到電流極限,也會燒掉旁路電源保險絲,應避免。

          UPS測試內容還可以列出一些內容,例如溫升保護性能測試,工作溫度測試,振動測試,同步跟蹤測試,耐壓測試,電池充電測試,高溫,高濕度測試和可靠性測試,不同性質的負載測試等等。以上所有測試對于正式生產產品(特別是批量生產)都是必需的。但是作為身份識別和接受的用戶,沒有必要也不可能進行這樣的全面測試。一般有靜態測試,動態測試,放電測試即可。

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