科华UPS维护操作基础手册精简版.doc

科华UPS
维护操作手册

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第一章 概述……………………………………………………………………………. 3
第二章 UPS设备工作原理和技术指标
一、GU1000、GU1500系列UPS基本工作原理 ……………………………………4
二、GU1500系列UPS技术指标……………………………………………………….6
三、配备一体化工作箱UPS系统图 ……………………………………………….6
四、一体化蓄电池箱电池组、充电器与主机电气连接原理框图 ……….………..7
五、一体化蓄电池箱72V/5A充电器技术指标 ……………………………………..7
第三章 UPS设备基本面板图形
一、GU1000系列面板构造 ……………………………………………………………… 8
二、GU1500系列面板构造 …………………………………………………………… 10
三、一体化蓄电池箱构造示意图 ……………………………………………………… 13
第四章 UPS设备操作环节
一、UPS开机注意事项 ……………………………………………………………… 15
二、UPS开机顺序 …………………...……………………………………….……… 15
三、UPS关机顺序 …………………...……………………………………….……… 15
第五章 UPS设备故障排查
一、概述 ……………………………………………………………………………… 16
二、非UPS设备问题故障排查………………………………………………………….16
三、常用故障现象解决办法…………………………………………………………… 17
第六章 UPS设备维护管理
一、UPS设备维护办法 …………………………………………………………… 19
二、UPS维护基本流程 ……………………………………………………………….20
三、UPS运营状态资料 ……………………………………………………………….21
四、UPS维护注意事项. ……………………………………………………………… 22
五、UPS蓄电池维护注意事项 …………………………………………………………23

第一章 概 述

一、 随着移动通信市场迅速发展，为适应通信网络发展需求和节约通信投资成本，移动公司广泛采用了边际站设备。其中华为边际站数量占据了边际站设备很大比例，而华为边际站配套UPS设备大都采用漳州科华公司生产GU1000、GU1500系列UPS，后备蓄电池普通采顾客外型-72V/65Ah（或72V/100Ah）蓄电池组，因而，做好科华UPS设备维护工作尤为重要。
二、 科华GU1000、GU1500系列UPS是正弦波在线式不间断电源，是专为无线通信系统基站设计户外型不间断电源，其在设计、安装和功能方面具备如下几点特点：
1、 整机设计方面，无论是UPS箱还是蓄电池箱，基本具备防尘、防水、隔热、防潮、防霉和防腐蚀等各种功能，可合用于恶劣环境条件边远地区户外，环境适应能力较强。
2、 安装构造较为灵活，UPS 可安装于墙壁上、电杆上、钢柱上和地面平台上，一体化蓄电池箱普通安装于地面或平台上。
3、 UPS设备具备功能特点：
（1） LED 显示构造，可显示UPS 输入市电状态、电池逆变状态、电池电压状态、UPS 故障等状态。
（2） 具备输出过压保护、过流保护、电池欠压保护迅速限流和短路保护等保护功能。
4、 一体化蓄电池箱-72V/100Ah配套72V/5A充电器具备如下特点：
（1） 输入交流与输出直流完全隔离。
（2） 完全恒流限压充电器。
（3） 具备均充、浮充自动转换、温度补偿、输入市电过压保护和风机自动管理等功能。

第二章 UPS设备工作原理和技术指标

一、GU1000、GU1500系列UPS基本工作原理
1、GU1000、GU1500系列工作原理框图

2、GU1000、GU1500系列UPS基本元器件功能简介
从 上图 可以看出，GU1000、GU1500 系列UPS 设备涉及：AC-DC 变换器、充电器、DC-AC 逆变器、控制驱动电路、By Pass 旁路开关、DK 隔离二极管、电池组、LED 显示控制等，由于高性能UPS在干扰和动态相应特性方面有较高规定，因而，需加大部件、器件电压和电流冗余量，特别是选用当前最先进功率器件IGBT，具备卓越高温通态特性，从而更好地发挥UPS 最佳性能。
（1） AC-DC 变换：将电网来交流电经自耦变压器降压、全波整流、滤波变为直流电压；供应逆变电路和充电器。AC-DC 输入有软启动电路，可避免开机时对电网冲击。
（2） 充电器：为一高频开关电源，限流恒压输出，当采用全密闭铅酸蓄电池时，充电器先恒流充电到一定电压后转浮充。
（3） DC-AC 逆变电路：采用大功率IGBT 模块全桥逆变电路，具备很大功率富余量，在输出动态范畴内输出阻抗特别小，具备迅速响应特性。由于采用高频调制限流技术，及迅速短路保护技术，使逆变器无论是供电电压瞬变还是负载冲击或短路，均可安全可靠地工作。
（4） 控制驱动电路：控制驱动电路是完毕整机功能控制核心，它除了提供检测、保护、同步以及各种开关和显示驱动信号外，还完毕SPWM 正弦脉宽调制控制，它由“自适应动态基准电压-电流两态电路”来完毕，由于采用电压和电流双重反馈，极大地改进了逆变器动态特性和稳定性。
（5） By Pass 旁路开关：在发生超载和故障时起作用，输出为旁路状态此时市电经隔离变压器后，由旁路开关馈送给负载。在市电正常时，不旁路，保证负载工作安全性。当故障消除后旁路开关恢复到逆变器输出状态。
（6） DK 隔离二极管：将电池组与直流主回路联接在一起。DK 二极管开关重要长处是没有开关切换间断时间。
3、GU1000、GU1500系列UPS工作过程
当市电正常时，DC-AC 逆变器由市电整流回路提供能量，输出稳定220Vac 交流电压，同步充电器对电池组充电。当任何时候市电欠压或突然掉电，使得整流回路上电压低于电池组端电压时，则由电池组通过DK 隔离二极管开关向直流回路馈送电能。DC-AC 逆变器直流供电电压可工作在约60Vdc～180Vdc 这样宽范畴，因而容许市电输入150～310Vac，从电网供电到电池供电没有切换时间。当电池能量即将耗尽时，UPS 发出告警信号，并在电池放电下限点停止逆变器工作，并自动及时断开电池组，UPS 处在等待启动状态，当市电恢复正常时，UPS 会自动重新开机启动，并对电池组充电。UPS 还具备过载保护功能，当发生超载（110%额定负载）时，转到旁路状态，并在负载恢复正常时自动返回。当发生严重超载（超过150%额定负载）时，UPS 及时停止逆变输出并转到旁路状态，此时前面空气开关也也许跳闸。消除故障后，只要合上开关，重新开机即开始恢复工作。

二、GU1500系列UPS技术指标

三、配备一体化工作箱UPS系统图

四、一体化蓄电池箱电池组、充电器与主机电气连接原理框图

五、一体化蓄电池箱72V/5A充电器技术指标

型 号
指 标
72V/5A充电器
输 入
特 性
电压范畴 （Vac）
150~310
频率范畴 （Hz）
45~65
输 出
特 性
浮充电压 （VDC）
81.5
充电电流 （A）
5
其

它

特

性
输入输出隔离功能
完全隔离
防雷功能
有
输出过压保护
有
均充与浮充
自动转换
告警功能
有
风机管理
充电完毕自动停止
干接点通讯
充电器正常时干接点信号开路，异常时干接点信号短路
工作温度 (℃)
-40～55
储存温度 (℃)
-40～70
相对湿度 (RH)
10～100% 无冷凝
海拔 (m)
≤4000
尺寸：长×宽×高 (mm)
480 ´ 450 ´ 1200（一体化蓄电池箱）
310 ´ 230 ´ 110（72V/5A充电器）
重量(Kg)
43.4 （一体化蓄电池箱）
4.4 （72V/5A充电器）

第三章 UPS设备基本面板图形
一、GU1000系列面板构造
1、GU1000系列外部构造
i.

2、GU1000内部构造
主控板
电源驱动板
IGBT模块
主变压器
自耦变压器
输入控制板
直流电容
整流模块
交流电容

充电板

二、GU1500系列面板构造
1、GU1500系列外部构造

2、 GU1500内部构造

充电板
整流器
自耦变压器
主变压器
熔断器
IGBT模块
电解电容
电源驱动板

输入滤波板

三、一体化蓄电池箱构造示意图
1、一体化蓄电池箱外形构造示意图

遮阳罩 （取下遮阳罩） 吊环

排气百页窗
（双层防水）
门板

门锁（防盗）

排气百页窗
（双层防水）
扎线勾

地脚 进出线口（左右侧）
图 （1） 图 （2）
2、一体化蓄电池箱内部构造示意图
充电器空开 充电器

防水圈
隔板
电池挡铁

防盗锁

底部排气孔 接地柱
安装孔
地脚

3、一体化蓄电池箱72V/5A充电器外形构造示意图

充电器状态批示灯
充电输出扩展口
接线排盖板
（接线时取下）

4、一体化蓄电池箱充电器开关界面及72V/5A充电器面板示意图

输出零线（至充电器N） 充电电压输出批示灯，灯亮表达充电模块输出正常。
输出火线（至充电器L） 交流输入批示灯，灯亮充电模块交流输入正常。

输入火线（至主机L） 充电器输入 充电器告警信号 充电输出正极+
输入零线（至主机N） 充电输出负极-

5、一体化蓄电池箱电池组、72V/5A充电器连线示意图

第四章 UPS设备操作环节
一、UPS开机注意事项
为使UPS 能正常工作，开机前应确认下列事项：
1、 输入和输出安装检查无误；
2、 UPS 前面空气开关、小开关与否置于“OFF”（关）位置上；
3、 输入电源端接上额定输入电源；
4、 确认UPS 输出无短路且负载容量不能超过UPS 容量；
5、 确认负载设备与否关闭；
6、 确认电池扩展线连接无误、电池电压与否正常。
二、UPS 开机顺序
1、 在拟定上列事项无误后，应依下列办法开机：先合上面板上市电空气开关、电池空气开关，置于“ON”（开）位置上，后再打启动动小开关，置于“ON”（开）位置上。UPS 将徐徐启动，“逆变”批示灯亮，延时后，UPS 转为逆变供电，此时完毕开机，UPS 开始工作。
注意：开机后检查UPS 接线与否对的，可人工模仿市电掉电切换，电池逆变与否正常。
2、 普通等UPS 启动进入稳定工作后，方可打开负载设备电源开关，先启动大功率设备，后启动小功率设备。某些设备启动电流很大，启动时有也许发生过载保护动作（如旁路动作）。这时最佳将此类设备先于其他设备启动。
3、 当无市电时需要开机，需先启动“电池空气开关”及“启动小开关”，将其置于“ ON”（开）位置上，然后按下“电池状态启动开关”，UPS 才干工作。普通状况下，不要使用此办法开机，防止电池电能被放光。
4、 UPS一体化蓄电池箱开机：待UPS主机正常工作后，合上充电器空气开关，充电器即开始工作。
三、UPS 关机顺序
关机前请先将通信设备关闭，然后关闭UPS 操作面板上启动小开关，置于“OFF”（关）位置上，再断开面板上电池空气开关、市电空气开关，置于“OFF”（关）位置上。

第五章 UPS设备故障排查
一、概述
当一种故障发生时，一方面寻找明显损坏，设法找出故障是由于系统自身还是由于外部环境（如温度、湿度及负载）导致。在断定你UPS 系统损坏之前，总是要检查这些外部因素。
二、非UPS设备问题故障排查

三、 常用故障现象解决办法
1、常用故障现象解决表（1）
2、常用故障现象解决表（2）
序号
故障现象
初步鉴定
也许因素分析、判断参照
解决办法
1
UPS有输出 ，但故障灯亮
先断开负载，关断UPS后重新启动
重启正常，则也许偶尔因素导致死机，此时旁路供电。
关UPS，接负载重启。

重启失败，则UPS故障。
应急供电，联系科华公司服务。
2
UPS无输出
（测量UPS输出接线端子无交流电压）
调查之前市电与否停电
市电停电时间长导致电池放电至保护。UPS批示灯所有不亮（若此时市电恢复则UPS可自行启）。
不需解决，必要时可启动油机供电。
断开负载，关断UPS重新启动
启动正常，则也许负载过载或短路导致UPS保护。
查找负载短路点或检查负载容量，消除负载问题，然后重新启动UPS。
重启失败，则UPS故障。
将面板上黑色小开关置于OFF，使旁路供电，联系科华公司服务。
3
无法开机
（开机无动静，面板灯不亮）
检查市电和电池有接入UPS。
UPS输入、输出接线接触不良或接错。接错也许有：接线松动、UPS输出与市电短接、输出零火线短接、两台UPS输出短接、一台UPS输出接到另一台UPS输入端。
纠正出错之处。
按面板红色按钮
启动正常，怀疑市电没有接入或充电器异常。
可测量UPS输入接线端子及充电电压。必要时联系科华公司服务。
启动失败，则UPS故障
将面板黑色小开关置于OFF，使旁路供电，联系科华公司服务。

序号
故障现象
初步鉴定
也许因素分析、判断参照
解决办法
4
电池供电时间短
检查电池使用年限及正常时可供电时间
电池如果已使用有一年半，则是正常状况损坏。（经常停电、充不饱又放电电池易损坏）
更换电池。
放电之前一天与否市电停过电
市电停电时间长，电池放过电，容量局限性（建议充电24小时）。
重新充电，不需另行解决。
如果市电未停过电
也许个别电池或整组电池有问题。

联系科华公司服务。
5
市电停电即无输出
检查面板两个空气开关和黑色小开关与否闭合
电池未接入或黑色开关未合上，则电池不能供电。
闭合相应开关。
测量电池电压
断开市电输入后，瞬间电池电压及时下降超过6V，则为电池故障
更换电池。
检查电池线应有锁紧，极性对的。
电池线接触不良或极性接反，电池不能供电。
改正接线后重新启动UPS。
测量UPS充电电压。
断开电池组，测量充电电压应在82.5±0.5（均充）或81.5±0.5（浮充）范畴内。测量时应按红色按钮。
如果没有充电电压，则充电器故障。
联系科华公司服务
6
有市电，UPS提示市电断电（面板市电灯不亮）

检查UPS输入接线，与否接触不良。

输入接线接触不良（含零地线）、有松动氧化状况存在
重新紧固接线后再启动UPS。
检查市电电压和频率
如果市电电压或频率超过容许范畴（电压150~310V，频率45~55Hz），则UPS转由电池供电。

怀疑UPS有故障

联系科华公司服务。
7
接油机时，UPS提示市电断电（面板市电灯不亮）
检查接市电与否有此现象。
如果接市电无此现象，则油机电压、频率或波形有问题，常用是频率偏低。
可测量电压或频率验证。
可尝试加大油机油门。

第六章 UPS设备维护管理
一、UPS设备维护办法
对的维护，涉及防止性维护和补救性维护，是使UPS 可以进行最佳操作核心，并且将保证设备有较长使用寿命。防止维护涉及经常执行某些程序，这些程序用于防止系统发生故障以及可以得到最大运营效率，补救维护涉及寻找系统故障以便于有效维修。
1、安全防止办法
为了安全，成功地执行系统维修，一定要遵守关于安全防止知识，必要使用必须工具和测试设备，并且必要有合格维修人员参加，要时刻注意下面安全操作规程：
（1） 必要时刻谨记在UPS 里存在危险电压，虽然UPS 系统没有运营。
（2） 确认UPS 操作和维修人员一定要熟悉本设备及本手册内容。
（3） 在操作UPS 时，不要戴金、银首饰如戒指、手表等。
（4） 不要对安全操作程序想固然，如有疑问，请向熟悉设备人员请教。
（5） 时刻警惕在UPS 里存在危险电压，在进行维护、调节前要用电压表检查保证电源关断且处在安全状态。
2、防止周期性维护
下面描述了UPS防止维护环节，当执行完这些环节，将提高UPS 系统操作效率和可靠性。
（1） 保持环境卫生，避免对UPS 导致灰尘或化学污染。
（2） 电缆接线：每半年都应检查输入、输出电缆接线端子一次，仔细查看，测量接触与否良好。
（3） 定期检查散热孔排气工作状态，防止被杂物堵住出风口。
（4） 定期检查电池电压及UPS 工作状态。
周期
基站及光缆无人站

月

1.检查告警批示、显示功能。
2.接地保护检查。
3.检查继电器、断路器、电扇与否正常。
4.检查防雷保护。
5.检查接线端子接触与否良好。
6.检查开关、接触器件接触与否良好。
年
1.核对性放电实验。
2. 检查自动功能和自动旁路性能。
3、UPS维护周期表

发现问题
二、UPS维护基本流程

现场确认获取信息

初步判断

有关项目测试

否

问题解决决？
采用相应应急办法

是

告知科华公司解决
有关记录

结束

注：（1）获取信息涉及机型、SN号（机型和SN号标记在机器背后铭牌上）、故障现象（UPS有无异常响声，空开与否跳闸、UPS有无输出电压等现象）、批示灯状态。
（2）应急办法涉及UPS旁路供电、油机供电、电池组逆变供电、市电直接供电、用其他UPS代替供电等。
（3）有关项目测试包括：
A、断开负载，按操作顺序重新启动UPS ；
B、断开电池和负载，按操作顺序重新启动UPS ；
C、断开和接入市电，测试UPS切换；
D、断开电池组，测量UPS充电电压；断开市电，测量电池电压瞬间变化值；
E、其他电压、频率等参数测量。
（4）告知科华公司解决时，应告知单位、地址、联系人、联系电话、机型、故障现象等。

三、UPS运营状态指南
①市电批示灯：绿色；灯亮表达市电输入正常，灯灭表达市电输入异常。
②逆变批示灯：绿色；灯亮表达逆变器工作正常，灯灭表达逆变器工作异常。
③欠压批示灯：红色；灯亮表达电池电压局限性，灯灭表达电压正常。
④故障批示灯：红色；灯亮表达逆变器工作异常，灯灭表达逆变器工作正常。

序号
批示灯状态
状态阐明
相应方案
1
①+②亮

UPS处在正常工作状态，且市电输入正常。
无需解决
2
仅②亮
UPS处在电池放电状态。
（1）此时市电电压或频率超过容许范畴（电压150~310V，频率45~55Hz ，在UPS输入接线排上测量）
正常现象，无需解决。若此状态持续时间过长，必要时可启动油机供电。
（2）此时市电电压在150~310V且频率在45~55Hz范畴（在UPS输入接线排上测量）
A、检查市电输入接线与否松动、脱落或接触不良，输入空开与否跳闸。
B、重新启动UPS。
C、UPS故障，联系科华公司。
3
②+③亮
UPS电池放电已接近保护点
A、如电池放电时间长，可不解决。
B、检查电池与否损坏，直流输入线路接触与否良好。
C、同序号2解决办法。
4
①+④亮

UPS处在逆变保护状态
A、 检查负载与否过载或短路。
B、断开负载，重新启动UPS。
C、UPS故障，联系科华公司。
仅④亮

UPS处在逆变保护状态且输入市电中断
5
所有批示灯均不亮
UPS已停止工作
（1）面板黑色小开关未闭合（置于“OFF”位置）。
合上面板黑色小开关。
（2）电池放电至欠压保护点。
A、电池已损坏，需更换电池。
B、市电停电时间过长导致电池欠压，可不解决。
C、输入交流、直流接线接触不良。
D、UPS充电器故障，联系科华公司。
（3）UPS输入空开跳闸
A、检查防雷器与否损坏。
B、 合上空开，重新启动UPS。
C、 UPS重启不成功则为UPS故障，联系科华公司。
（4）UPS主机故障
联系科华公司。
注：在无市电状态下，启动UPS需要按面板上红色按键。

四、UPS维护注意事项
1、一体化UPS设备维护注意事项
（1）如果监控系统发现UPS上报“逆变回路告警”，则需要到现场对UPS以及外置充电模块进行检查；UPS逆变回路失效或者外置充电模块失效都会上报这个告警；
检查方式如下：
A、确认UPS面板上逆变批示灯（INV.）与否亮，如果不亮，阐明UPS有问题，需要UPS厂家及时解决；
B、如果有外置充电模块，检查充电模块面板OUTPUT批示灯与否亮，如果灯灭，阐明外置充电模块已经失效，需要及时进行维修；
C、如果检查发现UPS和充电模块都是正常，则阐明也许是告警连接线也许有问题，需要检查告警连接线与否连接有松动或断开等问题；
（2）发现蓄电池备电时间明显缩短时，除了要对蓄电池进行检测之外，还需要对UPS充电能力进行检查：
从面板上断开蓄电池和UPS连接，测试UPS充电电压与否为82V左右，如果发现充电电压低于80V或高于84V，则阐明UPS充电有问题，需要及时告知UPS厂家进行维修；
2、外置充电模块维护注意事项
定期（每季度）对外置充电模块进行现场检查，检查环节：
A、检查外置充电模块面板上AC、DC批示灯与否常亮；有市电正常状况下， AC、DC批示灯应常亮；
B、 开外置充电模块直流输出和蓄电池连接线，然后用完用表测试外置充电模块输出电压，输出电压应当在80~83V之间；
C、 断开外置充电模块告警信号线，确认连线对的，没有浮现松动等问题。

五、UPS蓄电池维护注意事项
1、存储时间
电池安装前存储时间（厂家发货之日至投入运营之日）不得超过3个月，详细规定为：
A：应当放在5℃~40℃干燥、通风、清洁仓库内；
B：应不受阳光直射，离热源应不不大于2m；
C：应避免与有毒气体、有机溶剂接触；
D：不得倒置及受撞击。
如果存储时间操作三个月，或存储条件不满足规定，蓄电池容量和寿命将会缩短甚至失效。
2、停电次数超过1次/周地区蓄电池维护规定
对于停电次数超过1次/周地区蓄电池维护，参照下表，不同停电次数以及停电时间对备电系统规定：
电网环境
电源系统
停电频率
（次/周）
平均停电时间
(小时)
UPS系统
增长大功率充电器
均充维护
（1次/月）
配备油机
<1
<5
Ö

>5
Ö
Ö

1
<5
Ö
Ö

>5
Ö
Ö
Ö

2-3
<3
Ö
Ö
Ö

>3
Ö

Ö
>4

Ö

Ö

3、油机发电：
对于每周停电次数超过3次地区，建议配备油机，以延长蓄电池使用寿命。
（1）油机基本性能指标规定
A、功率需求：
输出功率规定不不大于2KVA，以保证UPS有足够功率同步对蓄电池进行充电；
B、输出电压和频率规定：
有效值：220VAC±20%；峰值电压：301±20%;频率范畴：45~65Hz。
（2）油机和市电切换开关
设计一种互锁开关，保证市电和油机输出在任何时刻只能有一路供电给基站设备。
（3）停电多长时间后要启动油机
要保证市电停电4个小时以内可以启动油机发电给基站供电，以延长蓄电池使用寿命。
（4）注意事项：
A、油机发电时要加大油门提高油机输出电压和频率稳定性，避免UPS无法工作；
B、油机发电时，要检查UPS与否正常使用油机交流电工作，如果UPS面板上AC批示灯常亮，阐明正常；如果AC批示灯闪烁或灭，则阐明油机发电不正常，UPS依然使用蓄电池在放电，需要检查油机和UPS与否连接对的。
4、电池检测
如果发现某站点电池备电时间明显缩短（例如本来可以备电8个小时，当前只有4个小时），需要到现场进行单只蓄电池电压测试。
操作环节如下：
先关闭UPS交流输入开关，使UPS处在蓄电池逆变工作状态（即由蓄电池供电），监测蓄电池组电压，当电池组电压降到71VDC时，开始测试每节电池电压。
A、 如果发现某一只电池电压明显比其他电池低（低0.3V以上），则阐明该只电池已经失效，应当及时使用新电池更改该失效电池。
B、 如果整组电池电压基本一致，则阐明整组电池已经快失效，需要及时更换新电池组。

5、其他注意事项
（1）刮风以及雷雨天气后，需要及时进行线路检查，由于刮风下雨等因素有也许会导致线路损坏，而导致设备长时间断电。
（2）不能在有明火状况下对电池进行维护，否则有爆炸危险。
（3） UPS和电池需要放置通风环境，否则会导致UPS和蓄电池温度过高提前失效。
（4）电池上不能放置电源或传播设备等，否则会影响蓄电池散热，导致电池提前失效。