UPS答案（中级）

UPS设备中级题库答案

一、填空题：

1、UPS是一种 不间断供电 的交流电源设备。

2、UPS的三种工作模式是 市电模式 、电池模式、旁路模式。 3、UPS的三种工作模式是市电模式、 电池模式 、旁路模式。 4、UPS的三种工作模式是市电模式、电池模式、 旁路模式 。

5、UPS按电路主结构可分为 后备式UPS 、在线式UPS、串并联调整式UPS、在线互动式UPS。

6．在线双变换UPS的工作流程是先 AC-DC（整流） ，然后 DC-AC（逆变）。 7、UPS按后备时间可分为 标准机 、长效机。

8、UPS按输入/输出方式，可分为单相输入/单相输出UPS、 三相输入/单相输出 UPS和三相输入/三相输出UPS。

9、UPS按输出波形，可分为输出波形为 正弦波 的UPS和输出波形为方波的UPS。 10、UPS按运行方式，可分为单机运行方式、 多机冗余运行 方式。

11、多机冗余运行方式根据工作方式不同，又可分为热备份冗余供电方式和 并机冗余 方式。

12、交流不间断电源系统一般由 整流充电器(整流器) 、逆变器、旁路开关和蓄电池 等组成。

13、交流不间断电源系统一般由整流充电器、逆变器、 旁路开关 和蓄电池等组成。 14、市电正常但逆变器出现故障时，在线式UPS应工作在 旁路 状态。

15、当市电发生断电时，在线式UPS的输入交流电被切断，此时 蓄电池 放电，把能量输送到逆变器，再由逆变器把直流电转换为交流电供负载使用。

16、中型、大型UPS的交流输入和输出线路应采用三相五线线制供电方式，且零线线径不得__小___于各相线线径的1.5倍。

17、根据通信行业标准《通信局（站）电源系统总技术要求》（YD/T1051-2000）的规定，用于通信系统的UPS的可用度应大于或等于 99.9995%

18、目前，应用最为广泛的冗余供电方式有 主备冗余供电方式 和并联冗余方式。 19、UPS主机的安装应尽量缩短与电池柜和负载设备的距离，不能兼顾时，应尽量缩短与 电池柜 的距离。

20、为确保UPS电源能安全、可靠地执行市电交流旁路供电与逆变器供电的切换操作，要求UPS的逆变器电源的输出频率和 相位 必须尽可能的与交流旁路的市电电源保持一致，

即二者处于严格的锁相同步跟踪状态。

21、为确保UPS电源能安全、可靠地执行市电交流旁路供电与逆变器供电的切换操作，要求UPS的逆变器电源的输出 频率 和相位必须尽可能的与交流旁路的市电电源保持一致，即二者处于严格的锁相同步跟踪状态。

22、一套设计完善的UPS并机冗余供电系统必需具备 锁相同步调节功能 、均流功能、选择性脱机“跳闸”功能、环流监控功能.。

23、一套设计完善的UPS并机冗余供电系统必需具备锁相同步调节功能、均流功能、选择性脱机“跳闸”功能、 环流监控功能 .。

24、UPS并联连接要解决的关键问题是处于并机状态的各台UPS的 逆变器 ，应在同时同步跟踪交流旁路电源的条件下，满足同幅度、同频率和同相位的要求，以达到均分负载和环流为零的目的。

25、在线互动式UPS中有一个 双向变换器 ，既可以当逆变器使用，又可作为充电器。 26、传统双变换在线式UPS是一种目前应用历史最长，认为性能最好的UPS。它的结构特点是除了具有整流器和逆变器外，还有 输出隔离变压器。

27、UPS系统的制造商和用户很早就已经注意到发电机组和UPS之间的配合问题，特别是由整流器产生的 电流谐波 对供电系统 (如发电机组的电压调节器、UPS的同步电路)产生的不良影响非常明显。

28、油机与 UPS的兼容存在的3个主要问题分别是 油机的电流谐波“污染”问题、 功率因数问题、共振问题。

29、油机与 UPS的兼容存在的3个主要问题分别是油机的电流谐波“污染”问题、 功率因数问题 、共振问题。

30、油机与 UPS的兼容存在的3个主要问题分别是油机的电流谐波“污染”问题、 功率因数问题、 共振问题 。 二、选择

1、负载能量一直由逆变器提供的UPS是（ C ）。

A、后备式UPS B、互动式UPS C、在线式UPS D、三种都是

2、交流市电电源标称电压为380V时，通常情况下UPS输入端电压变动允许范围为（ B ）V。 A、332—408 B、323—418 C、320—410 3、UPS在中国通信行业销售，要求通过的认证是

（C、D）

A、TUV B、UL C、信产部入网证 D、泰尔认证

（A、C、D）

4、有市电时，UPS工作正常，一停电就没有输出，可能原因有

A、没有开机，UPS工作于旁路状态 B、市电不正常 C、电池开关没有合

D、电池的放电能力不行，需更换电池

5、UPS正常工作在市电逆变状态，按关机键后，输出中断，最可能是（ B） A、正常现象，因为人为关机

B、旁路开关没有合，UPS应工作在旁路状态 C、电池问题，不能提供能量

D、UPS内部故障造成问题。

6、UPS面板显示“机内过热”，找出所有可能的的原因是：(A、B、C、D)

A、热继电器连接线松脱 B、散热风道堵塞 C、风扇损坏 D、环境温度高 7、一台80KVA的UPS输出功率因数是0.8，可带的负载是（A、B ）

A、80KVA B、64KVA、 C、64KW D、80KW

8 UPS常用的电池类型有（B、D）

A、碱性电池 B、胶体电池 C、镍氢电池 D、阀控铅酸畜电池 9、能彻底消除电网污染的UPS有（ D ）

A、后备式 B、互动式 C、Delta 变换式 D、在线双变换式 10、三进单出UPS的旁路A相开关容量是主路的（ C ）倍 A、1 B、2 C、3 D、1/3

11、如果按技术性能的优劣来排序，则以下排列正确的是（ A ）。 双变换在线式UPS>串并联调整式UPS>在线互动式UPS 在线互动式UPS>双变换在线式UPS>串并联调整式UPS 串并联调整式UPS>在线互动式UPS>双变换在线式UPS 备式正弦波UPS >双变换在线式UPS>串并联调整式UPS

12、 市电异常时，在线式UPS可能处于（ C、D ）工作状态（多选） A、 整流和逆变 B、旁路 C、电池供电 D、逆变

13、在线式UPS一般为双变换结构，所谓双变换是指UPS正常工作时，电能经过了（ A 两次变换后再供给负载。

A、AC/DC和DC/AC B AC/DC和AC/DC C、DC/AC和AC/DC D、DC/AC和DC/AC 14、在市电正常时，在线互动式UPS供给负载的交流是（ B ） A、经过整流和逆变 B、经过升降压（稳压） C、经过滤波

）15、一套设计完善的UPS并机冗余供电系统必需具备以下哪些功能 （A B C D ） A、锁相同步调节功能 B、均流功能 C、选择性脱机“跳闸”功能 D、环流监控功能. 16、UPS蓄电池组中，标称电压为12V的单体电池端电压压差应小于（ B ）mV。 A、100 B、120 C、150 D、200

17、在25°C下， UPS的蓄电池组由32节单体蓄电池组成（单体标称电压为12V），则其浮充电电压应约为（ B ）

A、384V B、432V C、450V D、472V

18、在浮充运行中，当12V单体的蓄电池组出现单体电压低于（C）时，需对蓄电池组进行均衡充电。

A、11.2V B、12.0V C、 13.08V D、13.32V

19、UPS电源的交流输出中性线的线径一般（ B ）相线线径的1.5倍。 A、不大于 B、不小于 C、等于 20、引起UPS并机系统出现环流的原因可能是 （ A、B ） A．电压差 B.相位差 C.不均流

21、2+1并机系统的UPS,系统带载能力最大可以是单台的（ A ）倍。 A、3 B、2.4 C、1.6 D、1.2

22、当市电正常时，在线互动式UPS变换器的的变换方向是AC/DC，整流为直流的作用是（ A ）

A、给蓄电池充电并浮充；B、给逆变器逆变为交流供负载供电；C、A与B均有可能 23、当市电正常时，后备式UPS的逆变器（ A ）

A、不工作 B、工作 C 、有可能工作，也有可能不工作 D、没有逆变器 24、以下哪些属于在线互动式UPS的缺点 （A、B、C、D ）

A、在市电供电时，输入电压只是幅度有所改善，而输入的失真、干扰等传递给了输出； B、动态性能不好，在输入电压或负载电流突变时，输出电压突变较大，恢复到新稳态所需时间长；

C、稳压精度较差，对电网适应范围窄，如要提高精度和扩大适应范围，则必须增加变压器抽头的个数；

D、当双向变换器作为充电器使用时，其充电电压和电流不可控，大大地降低了蓄电池的使用寿命。

25、UPS的输入 (整流器)是一个（ B ）的负载。 A、线性 B、非线性 C、即有非线性也有线性

26、为了获得降低投资成本的好处，就应设法降低发电机的容量与UPS容量的比值。以下哪些办法是可行的（A 、D ）

A、选择输出电压动态响应特性好的发电机组； B、选择输出电压动态响应特性差的发电机组；

C、选用谐波电流分量反射大的 UPS供电系统； D、选用谐波电流分量反射小的 UPS供电系统； 27、以下说法正确的是（ B、 D ）

A、采用48V逆变器电源系统的可靠性高于UPS冗余并联技术的系统的可靠性； B、UPS冗余并联技术的系统的可靠性高于采用48V逆变器电源系统的可靠性； C、采用48V逆变器电源的效率高于UPS的效率； D、UPS的效率高于采用48V逆变器电源的效率；

28、引起UPS并机系统出现环流的原因可能是 （ A、B ）

A．电压差 B.相位差 C.不均流

29、交流市电电源标称电压为380V时，通常情况下UPS输入端电压变动允许范围为（ B）V。 A、332—408 B、323—418 C、320—410 三、简答题

1、画出双变换在线式UPS的结构图，并说明电路各环节功能 答：（1）结构图如下图：

（2）电路各环节功能如下：

①变换器1：该变换器为AC/DC单向变换。当市电存在时，它完成对蓄电池的充电，并通过变换器2向负载供电。该变换器多为不可控整流或可控整流电路。

②变换器2：该变换器为DC/AC单向逆变。当市电存在时，它由变换器1获得直流电能后再转换为交流电源；当市电中断时，由蓄电池通过变换器2向负载供电。

③旁路开关：平时处在断开状态，当变换电路发生故障，负载有冲击性故障（例如启动负载时）或发生过载故障时，变换器停止输出，旁路开关接通，由电网直接向负载供电。 2、简要说明在哪些情况下，在线UPS处于旁路状态下工作。

答：①当负载超载、短路 (实际上可以看成是一种严重的超载)或者逆变器故障时，为了保证不中断对负载的供电，静态旁路开关动作，由市电直接向负载供电。

②维修或测试时，为了安全操作，将维修旁路开关闭合，由市电直接向负载供电。把UPS系统隔离，这种切换可保证在UPS检修或测试时对负载的不间断供电。

3、简要说明一套设计完善的UPS并机冗余供电系统为何必须具备锁相同步调节功能。 答：为确保UPS电源能安全、可靠地执行市电交流旁路供电与逆变器供电的切换操作，要求UPS的逆变器电源的输出频率和相位必须尽可能的与交流旁路的市电电源保持一致，即二者处于严格的锁相同步跟踪状态。对处于并机系统的二台UPS逆变器来说，同步跟踪同一市电的同时，还必须对出现在两台UPS相互之间的相位差进行微调使之尽可能地趋向于0，

从而实现并机冗余供电系统的锁相同步的完美调控。

4、简要说明一套设计完善的UPS并机冗余供电系统为何必须具备均流功能。

答：为充分发挥系统容量、提高可靠性，因此必须对每台UPS逆变器的输出电压进行动态微调，使每台UPS各分担负载总电流的平均值。均流不平衡度过大，不仅会导致UPS故障率增大、带载能力下降，严重时还会造成并机系统只能运行在单机状态。 5、简要说明一套设计完善的UPS并机冗余供电系统为何必须环流监控功能。

答：能否将整个UPS并机系统的环流控制在尽可能接近于零的程度，是判断UPS并机供电系统的可靠性是否高的重要指标之一。所谓环流是指因位于并机中的各UPS单机 的逆变器电源在不能同时达到同电压、同频率、同相位和同内阻等四项指标之一的要求时，就会导致从各台UPS逆变器所输出的电流不是全部流向负载，而会有部分输出电流在各台UPS单机之间流动。环流的出现，轻则造成UPS并机系统的运行效率下降和UPS单机老化加速。重则造成并机系统→交流旁路供电或停止向用户供电，从而彻底破坏出UPS并机系统向用户提供高质量和高可靠性的逆变器电源的工作状态。由此可见，设置环流监控电路是何等的重要。 6、举例说明UPS中“并联”与“冗余”两个概念。

答：并联不一定是冗余的，并不是所有并联UPS系统都具有冗余的功能。并联的概念是增容，而冗余的概念则是可靠性。比如两台5OkVA UPS并联给8OkVA负载供电，只能说这两台UPS实现了并联，但若其中一台因故障而关机，则余下的另一台也会因过载而转入旁路供电。然而若负载为4OkVA，那么一台5OkVAUPS因故障而关机后，负载并没有被切换到这台UPS的旁路上去，而是由另一台UPS继续供电，这就实现了冗余。也就是说，当一个UPS并联系统中的一台或者几台UPS故障时，余下的UPS仍能向负载正常供电，那么这个系统就是冗余系统。因此，并联是实现冗余的必要手段而并不一定就是冗余。 7、画出“1+1”型直接并机的方案图 答：如下图所示

8、简要说明逆变器与UPS相比，逆变器供电系统的缺点。 答：

①电力变换效率低，长期运行费用大。

②逆变器冗余并联技术未开发，抗过载能力及可靠性均较差 (相对UPS冗余并机而言) ③逆变器监控技术不完善，集中监控和远程监控有困难。 ④DC48V电力传输困难。

9、说明通过冗余方式增加供电可靠性的三种常见方法，并说明目前国内最常用的是哪种以及该方法有哪两种结构。

答：(1)三种常见方法为：双机主从式热备份、并联热备份、并机冗余。

（2）目前国内最常用的是并机冗余，此种方式目前有两种结构：一种是UPS通过外加并机柜方式并联，并机柜提供同步及多机均流控制，同时提供并联系统的总静态旁路；另一种是在每台UPS内安装一块逻辑控制板，控制各台机器的同步及均流输出。 10、简述维护人员对UPS执行每日例行巡视检查时，应注意检查哪些部件。

①现场观察UPS的操作控制显示屏，确认位于该显示屏上的表示UPS运行状态的模拟流程指示灯的指示都处于正常状态，所有的电源运行参数值都是处于正常使范围之内，在显示屏上设有出现任何故障和报警信息。 ②检查是否有明显过热的痕迹。

③听听音响噪音是否有可疑的变化，特别注意听UPS的逆变器输出变压器的响声。当出现异常的“吱吱声”时，则可能存在接触不良或匝间绕组绝缘不良。当出现有低频的“钹钹”声，则意味着变压器存在有明显的偏磁现象。

④确保位于UPS机柜上空气过滤网没有任何的堵塞物。

⑤当发现UPS的输出电压异常升高时，应着重检察UPS逆变器的输出滤波电容是否完好。 ⑥如果有可能，记录上述巡视检查结果，并请注意分析是否有任何明显偏离正常运行状态的事件发生。

11、说出UPS 的四个主要组成部分，并分别简要说明各自的主要作用。

答：1）.整流充电器。整流充电器可以把市电或油机的交流电能变为直流电能，为逆变器和蓄电池提供能量，其性能的优劣直接影响UPS的输入指标。

2）逆变器。逆变器用以把市电经整流后的直流电能或蓄电池的直流电能转换为电

压和频率都比较稳定的交流电能，其性能的优劣直接影响UPS的输出性能指标。IGBT逆变器工作频率高 (2OkHz)，滤波器体积小，噪声低，可靠性高。

3）旁路开关。旁路开关是为提高UPS系统工作的可靠性而设置的，能承受负载的瞬时过载或短路电流。

4）蓄电池。蓄电池用以为UPS提供一定后备时间的电能输出。在市电正常时，由充电器为其提供电能并转换为化学能；在市电中断时，其将化学能再转换为电能，为逆变器提供能量。

12、简要说明在线式UPS的工作原理。

答：1)当电网供电正常时，电网输入的电压一路经过噪声滤波器去除电网中的高频干扰，以得到纯净的电压，然后进入充电器对蓄电池充电；另一路进入整流器进行整流和滤波，并将交流电转换为平滑直流电供给逆变器，而逆变器又将直流电转换成220V、50Hz的交流电供电负载使用。

2）另一部分产品把蓄电池直接挂在直流母排上，如图3-5。通过谐振变换器把市电变成20kHZ、410V的高频高压正弦波，经整流后提供给电池充电及逆变器输入。

3) 当发生断电时，交流电的输入被切断，充电器不再工作，但这时蓄电池放电，把能量输送到逆变器，再由逆变器把直流电转换为交流电供负载使用。 13、简要回答在线式UPS不逆变时，需检查的内容：

答： 不逆变是指UPS市电能正常工作，但市电中断时蓄电池直流电压不能转变为220V交流电压。遇到这种情况时，可检查以下几个方面：1)测量蓄电池组总电压，因为若蓄电池电压过低 (对于32节12V的蓄电池组，一般调整为336V)，控制电路检测到蓄电池电压过低信号后，就会中断逆变电路工作；2)检查蓄电池是否有开路状态，当一组蓄电池中只要有一节开路时，整组蓄电池均无法放电（在浮充状态下测量某只电池电压特别高时，该电池可能就是开路）；3)检查辅助电源是否正常以及逆变管和驱动管有无损坏；4)检查输出保护电路。一般情况下，通过上述步骤即可检查到故障点，并予以排除。

14、两台60KVA并机运行，均处在市电逆变状态，带40KVA的负载，这时一台出现故障，这时并机系统的工作状态如何？带70KVAA的负载，这时一台出现故障，这时并机系统的工作状态如何？

答：如果带40KVA负载，故障机停止工作，由另一台负担所有负载；

如果带70KVA负载，先由无故障机承担短时间过载供电，然后两台机同时转为旁路供电。

四、分析题

1、分析在线式单机UPS的四种工作状态。

答：（1）市电正常。 在正常工作状态下，由市电提供能量，整流器将交流电转化为直流电，逆变器将经整流后的直流电转化为纯净的交流电并提供给负载，同时充电器对蓄电池

组浮充电。

（2）市电异常。在市电断电或者输入市电的电压或频率超出允许范围时，整流器自动关闭。此时，由蓄电池组提供的直流电经逆变器转化为纯净的交流电并提供给负载。 (3)市电恢复正常。当市电恢复到正常后，整流器重新提供经整流后的直流电给逆变器，同时由充电器对蓄电池组充电。

(4)旁路状态。静态旁路是UPS系统的重要组成部分，在下列两种情况下UPS处于旁路。①当负载超载、短路 (实际上可以看成是一种严重的超载)或者逆变器故障时，为了保证不中断对负载的供电，静态旁路开关动作，由市电直接向负载供电。②维修或测试时，为了安全操作，将维修旁路开关闭合，由市电直接向负载供电。把UPS系统隔离，这种切换可保证在UPS检修或测试时对负载的不间断供电。

2、设２台100KVA的并联冗余系统UPS，输出功率因数为0.8，UPS逆变器的效率为0.85，UPS要求的电池单体（2V）数为192节，UPS工作在有采暖设备环境下。要求当UPS在并机冗余满载工作状态下（每台UPS各承担50％负载），蓄电池放电时间为2ｈ时，设计蓄电池的容量。

说明：已知电池平均放电电压=1.92V； 10>放电小时率>=1时电池温度系数为ａ=0.008；2小时放电率时放电容量系数为0.61。

解：I＝Pcos?/(η*U) =100000*50%*0.8/(0.85*192*1.92)=128A 依据公式：Ｑ≥KIT／η／〔1＋ａ(t -25)〕

＝1.25*128*2/0.61/〔1+0.008（15-25）〕 ＝570AH

即每台UPS各配置一组不小于570AH的蓄电池满足要求。 3、 知某UPS配置的蓄电池组由32节12V单体蓄电池组成，在25°C下，12V单体蓄电池的

浮电压要求为每节V,均充电压为每节14.1V,请计算出在该情况下，UPS的浮充电压、均充电压值应分别设置多少？ 解：32*13.5＝432V

32*14.1=451.2V

答：UPS的浮充电压值设置为432V,均充电压值设置为451.2V

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