大型 UPS 電源的調試

測試 UPS 的目的，主要是鑒定UPS的實際技術指標是否滿足使用要求。UPS的測試一般包括穩態測試和動態測試兩類。穩態測試是在空載、50 % 額定負載以及100 % 額定負載條件下，測試輸入端和輸出端的各相電壓、線電壓、空載損耗、功率因數、效率、輸出電壓波形、失真度以及輸出電壓的頻率等。動態測試一般是在負載突變（一般選擇負載由0 % ~100 %和由100% ~ 0 %）時，測試UPS輸出電壓波形的變化，以檢驗UPS的動態特性和能量反饋通路。

一、穩態測試

所謂穩態測試是指設備進入“系統正常”狀態時的測試，一般可測波形、頻率和電壓。

1. 測試輸入特性參數及方法

（1）輸入功率因數

技術指標：國標為≥ 0.8。

測試方法：檢測 UPS 輸入電流波形諧波及其與電壓波形相位差的綜合分析。可用英國 PA4400-4 型數字電力諧波分析儀直讀（在空載和滿載時）。

此項測試的意義如下：

①減少輸入端無功損耗是UPS節電的重要組成部分。6脈沖整流器，如果不加輸入濾波器，其無功損耗約為額定功率的20 %。

②降低對自備發電機的功率比要求。如果輸入功率因數為1時，需要配備發電機的功率比為1:1，那么6脈沖整流器而輸入又沒有加諧波濾波器的話，需要配備發電機的功率比為2.5:1。

③減少對電網造成的污染。此項指標在選購設備時應該考慮進去。

（2）輸入頻率范圍

技術指標：國標為50Hz±2.5 %。

測試方法：采用變頻電源或發電機。固定額定輸入電壓，改變輸入頻率，用記憶示波器觀察 UPS 輸入頻率的跟蹤范圍。

本技術指標要求不高，所有品牌 UPS 都能達到。跟蹤電網頻率范圍寬，表明UPS與電網容易匹配。

（3）直流電壓輸入范圍

技術指標：國標沒有規定。

UPS說明書中都應該標明直流電壓的范圍，由于各品牌的UPS所配置的直流電壓（標稱值）不一樣，所以范圍也不一樣。

測試方法：在保證UPS輸出電壓在380V±1% 范圍時，測量蓄電池的直流電壓范圍。

此項測試的意義是：較寬的直流電壓輸入范圍，表明控制電路調整范圍寬。市電與蓄電池互相切換時，仍然保證UPS輸出電壓的穩定度。

2. 測試輸出特性參數及方法

（1）輸出電壓波形

技術指標：國標為正弦波，波形失真 ≤5%（100 % 線性負載）。

測試方法：一般是在空載和滿載（電阻性負載）狀態時，觀察輸出波形是否正常，用失真度測量儀或658型數字電力品質分析儀，測量輸出電壓波形的失真度。

（2）UPS的輸出電壓

技術指標：國標為 380V ± 2%。

UPS的輸出電壓可以通過以下方法進行測試：

①當輸入電壓為額定電壓的90 %，輸出負載為100 %或輸入電壓為額定電壓的110 %，輸出負載為 0 時，其輸出電壓應保持在額定值 ± 2 % 的范圍內。

②當輸入電壓為額定電壓的90 %或110 %時，輸出電壓一相為空載，另外兩相為100 % 額定負載；或者兩相為空載，另外一相為100 %負載時，其輸出電壓應保持在額定值± 2 % 的范圍內，其相位差應保持在4°范圍內。

要在不平衡負載情況下，使負載電壓的幅值和相位保持在允許范圍內，逆變器的設計就必須做到每相都能單獨調整。在對每一相電壓的幅值和相位分別控制的情況下，可以做到三相負載電壓始終是對稱的。有的UPS不是每相都能單獨調整，所以，當接單相負載時，輸出電壓就會出現明顯的不平衡。對于這類UPS ，就不能進行此種測試，使用時，也必須使三相負載盡量平衡。

另外，上述的不平衡負載一相為空載，另外兩相為額定負載；或者兩相為空載，另外一相為額定負載的條件較為嚴酷，有的機器是在不平衡負載兩相為額定負載，另外一相為70 % 的額定負載；或者一相為額定負載，另外兩相為70 % 的額定負載來測試輸出電壓（各相電壓、線電壓）的穩壓精度和三相輸出不平衡度。

③當UPS逆變器的輸入直流電壓變化± 15 %，輸出負載為0 % ~ 100 % 變化時，其輸出電壓值應保持在額定電壓值± 2 % 范圍內。這一指標表面上與前面所述指標重復，但實際上它比前面的指標要求更高。這是因為控制系統的輸入信號在大范圍內變化時，表現出明顯的非線性，要使輸出電壓不超出允許范圍，對電路要求就更高了。

（3）負載波峰因數

技術指標：國標沒有此項要求，國際標準為CF = 3（ CF―波峰因數）。

測試方法：

①用模擬波峰因數為3:1而平均功率為UPS額定輸出功率的假負載，接入UPS輸出端，觀察 UPS 是否過載及長期工作是否可靠。

②調節波峰因數比，測量UPS在可靠工作條件下的波峰因數值。

本指標是真正反映UPS帶當今最普遍的非線性負載的能力，是一個非常重要的技術指標。要獲得較高的波峰因數，需要較高的PWM調制頻率及高速數字反饋。

（4）噪聲測試（在 1 m 距離下測量）

技術指標：國標為 ≤ 65dB (≥10 kVA)

測試方法：在滿載條件下，使用 HS56070XAN61 型噪聲自動測試系統進行測試。

UPS功率越大，噪音越大，這是環境噪音污染。在大功率UPS中，凡是采用較高的PWM 調制頻率及采用先進裝配工藝的，噪音都比同規格其他品牌UPS的噪音低。