UPS故障或貌似故障解析

盡管UPS都在盡職盡責地保護著(zhù)IT設備的正常運行，但故障也是很難避免的。據統計，UPS本身的原因造成故障比例不足30%，自然因素和人為的因素造成故障的比例占全部故障數的60%~70%。故障或貌似故障的原因可歸納如下幾種。這里吧引起人們恐慌和驚動(dòng)廠(chǎng)家的一切機器現象統一成為“故障”。

一、懷疑“故障”

所謂懷疑故障，顧名思義，是指由于值機人員缺乏基本的分析能力和沒(méi)有很好地閱讀說(shuō)明書(shū)導致的誤會(huì )。有一些10kVA以下小容量的UPS，大都沒(méi)有采用液晶顯示，而是用4~5只發(fā)光二極管LED豎向排列成“棒”狀指示燈，以形象地表示電池電壓或負載的百分比，這種按百分比表示的方法，在裝機時(shí)未經(jīng)進(jìn)一步校準一般是不太精確的。而大多數用戶(hù)的注意力都集中在指示的精確度上，但也有的出現了大誤會(huì )。例如，在一次重要的飛機校飛中，一測控站突然驚呼UPS帶不上負載了!因為他發(fā)現負載指示燈都沒(méi)有被點(diǎn)亮。這一非常時(shí)間驚動(dòng)了上級領(lǐng)導和供應商，就在人們等待“維修”的時(shí)候，由該UPS供電的設備扔在正常工作。一場(chǎng)虛驚的原因是值班員發(fā)現負載指示燈不亮。隨機說(shuō)明書(shū)上清楚地寫(xiě)著(zhù)，當負載在30%以上時(shí)，最下面的一個(gè)指示燈才被點(diǎn)亮。

又如，某UPS雙機冗余并聯(lián)系統正常運行時(shí)，值班員突然發(fā)現其中一臺UPS的控制板上有兩盞燈點(diǎn)亮，而另一臺的控制板上則只有一盞登點(diǎn)亮，這二者的差異引起了恐慌，于是急招廠(chǎng)家修理。原來(lái)雙機并聯(lián)時(shí)，主機亮兩盞燈而副機只亮一盞燈，在產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)上已有說(shuō)明。

二、知識性“故障”

知識性故障主要是由于一些機器管理員自持經(jīng)驗豐富而實(shí)際是既缺乏基本理論只是又缺乏實(shí)踐經(jīng)驗所致。例如，有一雙30kVAUPS冗余并聯(lián)系統，后面帶一通信機。通信機電源剛一捷通就燒壞冒煙了，換了一臺又燒毀了，又換了三臺，這才工作正常。于是通信機廠(chǎng)家提出此故障是由于UPS三相輸出電壓的零點(diǎn)漂移而造成這一相電壓過(guò)高所致，急招UPS廠(chǎng)家立即解決問(wèn)題。經(jīng)現場(chǎng)測量，UPS的三相電壓都為220V，三項電流不足10%，又何談零點(diǎn)漂移呢？實(shí)際查明是通信機廠(chǎng)家的電源有質(zhì)量問(wèn)題。

在早起的傳統雙變換UPS中，由于三相逆變采用了統一控制，因此在三相負載極端不平衡的情況下就會(huì )產(chǎn)生零點(diǎn)漂移，使三相相電壓有很大差異。后來(lái)采用了對三相相電壓分別控制與統一控制相結合的方法后，情況大有好轉，可以使三相相電壓的不平衡度小魚(yú)2%。而近來(lái)的三相半橋逆變采用了分別控制，而且三相電壓在統一相位的控制下各完全獨立，及時(shí)在三相負載100%不平衡的條件下，也可以使三相相電壓的不平衡度小于1%，這就為“非三進(jìn)單出UPS不可”的用戶(hù)提供了選擇的空間。

三、操作故障

①為了使UPS安全可靠地開(kāi)機運行，各種產(chǎn)品都有自己“特定”的一套操作程序。所謂“特定”，就是說(shuō)各種品牌的UPS的設計思路不同，在操作上也各有各的考慮，并將其寫(xiě)進(jìn)了隨機的“操作手冊”。按照“手冊”程序操作，就可完全保證安全，否則就可能或必然出問(wèn)題。然而，有的操作員以為電源很簡(jiǎn)單，不看說(shuō)明書(shū)就按照自己的理解任意操作，結果造成了損失。

②無(wú)意識操作。例如，在維修期間，拆卸某一連接很牢靠的器件時(shí)，不小心碰壞了臨近的脆弱器件而未被發(fā)現，修理完畢后加電時(shí)造成了二次故障。

③帶電檢查故障時(shí)，測了表筆探頭誤將電路或器件兩點(diǎn)碰短路，形成重復故障。

④連接外部電池時(shí)，誤將極性接錯，燒毀了逆變器;有的電池鏈接末端被擰緊或節耗電池后忘記了閉合電池開(kāi)關(guān)，在市電一場(chǎng)時(shí)，UPS因電池不能放電而停機。

⑤輸入/輸出線(xiàn)鏈接不牢，會(huì )造成交流電斷電假象故障;供電局進(jìn)行線(xiàn)路維修或該著(zhù)時(shí)更改了原本的相序，因而導致UPS不能啟動(dòng)或切換;UPS加電后忘了啟動(dòng)逆變器，一直是旁路供電，市電出現故障時(shí)UPS也停止供電。

⑥值班人員在機房或機房附近的值班室亂放食物，找來(lái)老鼠啃咬電纜或鉆入機器內部導致故障。

⑦不合理的布線(xiàn)。例如，將無(wú)屏蔽的遠程信號線(xiàn)與交流功率線(xiàn)并行靠近走線(xiàn)。導致該部分控制信號紊亂，造成故障。

四、延誤故障

①機器已經(jīng)告警，由于值班員的疏忽而未及時(shí)發(fā)現與處理，由此而導致后來(lái)的故障。換而言之，如果及時(shí)發(fā)現時(shí)處理就可以避免后來(lái)的故障。例如，在飛機雙機并聯(lián)UPS系統中，負載被均分到兩臺機器上，有的UPS有時(shí)會(huì )由于某種條件的巧合而導致一臺逆變器關(guān)機，系統就自動(dòng)被地將故障UPS的負載轉到另一臺上，這是面板或監視器上會(huì )有顯示告警。值班員及時(shí)或市電故障時(shí)間較長(cháng)，另一臺UPS就會(huì )轉旁路或提前斷電。

②電池在非理想的情況下運行時(shí)，尤其在長(cháng)期沒(méi)有充放電的情況下，更要加強監視，一經(jīng)發(fā)現容量有明顯降低，就立即更換。因為電池時(shí)效的速度有快有慢，有的是瞬間的，今天測量是好的，很可能明天就徹底壞了。

③車(chē)載或艦載UPS的保險絲和接插件在不停地震動(dòng)中容易松動(dòng)，從而造成故障。保險絲長(cháng)期在通電的情況下運行，會(huì )發(fā)熱軟化過(guò)程的同時(shí)受震動(dòng)彎曲下垂，如不及時(shí)更換，隨時(shí)都可能斷裂，造成故障。

五、維護不當或不及時(shí)導致的故障

①對UPS的定期維護是必要的，還應有一套嚴格的管理程序。不按規定要求進(jìn)行定期或不定期保養是導致機器故障的重要原因。例如，UPS因長(cháng)期不維護而導致機器工作不穩定、停機、不能啟動(dòng)和燒毀元器件等。代開(kāi)機殼才發(fā)現，夾雜著(zhù)導電離子的灰塵充滿(mǎn)全機、覆蓋了電路板、填滿(mǎn)了絕緣的空氣隙，混合著(zhù)潮濕的空氣破壞了電路的正常工作。用吹風(fēng)機將這些異物清理掉就可一切歸于正常。

②UPS維護完畢，工程師將市電輸入開(kāi)關(guān)閉合，而恰恰忘了啟動(dòng)逆變器，一旦市電停電，逆變器不工作而使電池無(wú)法放電，導致UPS的輸出同時(shí)掉電。

③電池運行期限已到，一部分電池明顯失敗，按規定應全部更換，而用戶(hù)為了節約，就將“將就能用”的電池保留，只更換那些再也無(wú)法繼續使用的電池。新電池的作用不但得不到充分發(fā)揮，反而導致機器連續出故障。

六、經(jīng)驗故障

經(jīng)驗故障是不可缺少的，是不可多得的財富。但經(jīng)驗有其相對性，即在一種UPS上得到的經(jīng)驗不一定完全適合另一種，否則就會(huì )導致故障。

①以為具有單擊操作經(jīng)驗的人員去啟動(dòng)一并聯(lián)系統的UPS，按照他以往的經(jīng)驗啟動(dòng)逆變器后再去搬動(dòng)輸出開(kāi)關(guān)，結果將逆變器燒毀。他不知道在這集中機器上并機時(shí)是先閉合輸出開(kāi)關(guān)而后再去啟動(dòng)逆變器。

②有的維修人員在維修一種UPS時(shí)，有幾次輸入保險絲斷了，當場(chǎng)更換后就正常了。而恰恰在一次更換中引起了嚴重的連續故障。實(shí)際上導致保險絲熔斷的原因很多，保險絲本身的質(zhì)量不好會(huì )提前損壞，發(fā)熱的保險絲在不停地震動(dòng)中會(huì )斷裂，輸入整流器和濾波電容的穿通，逆變器一壁兩個(gè)功率管的同時(shí)導通與幾串等都會(huì )導致輸入保險絲熔斷。

③有的人對某品牌UPS特別熟悉，當改UPS不能啟動(dòng)時(shí)，就用改錐捅了一下直流繼電器即可。而當另以品牌UPS上采用同樣方法時(shí)，則燒毀了逆變器。

七、交接故障

交接故障主要是管理人員的前后配合不好造成的。

①實(shí)際管理機器而未被培訓的人員和到廠(chǎng)家培訓的人員不是同一批人。

②前面值機人員對機器進(jìn)行的工作沒(méi)有向后來(lái)者交代。例如，前面值機人員移動(dòng)機器位置時(shí)而將UPS的外接電池組斷開(kāi)，時(shí)候又未向后來(lái)者交代，結果造成了市電和UPS同時(shí)停電的故障。

八、環(huán)境故障

環(huán)境故障是用戶(hù)不重視機器的運行環(huán)境或沒(méi)有能力優(yōu)化環(huán)境造成的。

①有的用戶(hù)將UPS放在了既無(wú)空調又無(wú)通風(fēng)的環(huán)境中，夏季的室溫高達40℃，又潮又濕，導致電池提前失效。

②有的地方供電條件很差，不但電壓波動(dòng)大而且還經(jīng)常停電。工作在這種環(huán)境下的UPS電池經(jīng)常放電，用戶(hù)未向供貨商提出快充電的要求，使電池長(cháng)期處于虧點(diǎn)狀態(tài)，也會(huì )導致電池早期失效。

③在雷電多發(fā)地或工業(yè)電干擾嚴重的地方，用戶(hù)在輸入配電盤(pán)內未配置一定級別的防雷器或浪涌控制器，致使UPS被損壞的現象時(shí)有發(fā)生。

九、選型故障

造型故障主要是用點(diǎn)者的一些糊涂概念造成的。例如，把UPS的效率當成了功率因數，把輸入功率因數當成了負載功率因數和把視在功率當成了有功功率等;認為UPS負載功率因數越大越好，不懂得計算機之類(lèi)的負載在目前不但需要有功功率更需要無(wú)功功率等。結果購回的UPS容量不是太大了就是太小了，選小了的UPS就會(huì )因頻繁的過(guò)載而跳閘。

十、商務(wù)故障

商務(wù)故障主要是用戶(hù)對供應商在價(jià)格和其他條件上的過(guò)分苛刻而造成的。

①UPS和其他機器一樣，看