大型 UPS 电源的调试

测试 UPS 的目的，主要是鉴定UPS的实际技术指标是否满足使用要求。UPS的测试一般包括稳态测试和动态测试两类。稳态测试是在空载、50 % 额定负载以及100 % 额定负载条件下，测试输入端和输出端的各相电压、线电压、空载损耗、功率因数、效率、输出电压波形、失真度以及输出电压的频率等。动态测试一般是在负载突变（一般选择负载由0 % ~100 %和由100% ~ 0 %）时，测试UPS输出电压波形的变化，以检验UPS的动态特性和能量反馈通路。

一、稳态测试

所谓稳态测试是指设备进入“系统正常”状态时的测试，一般可测波形、频率和电压。

1. 测试输入特性参数及方法

（1）输入功率因数

技术指标：国标为≥ 0.8。

测试方法：检测 UPS 输入电流波形谐波及其与电压波形相位差的综合分析。可用英国 PA4400-4 型数字电力谐波分析仪直读（在空载和满载时）。

此项测试的意义如下：

①减少输入端无功损耗是UPS节电的重要组成部分。6脉冲整流器，如果不加输入滤波器，其无功损耗约为额定功率的20 %。

②降低对自备发电机的功率比要求。如果输入功率因数为1时，需要配备发电机的功率比为1:1，那么6脉冲整流器而输入又没有加谐波滤波器的话，需要配备发电机的功率比为2.5:1。

③减少对电网造成的污染。此项指标在选购设备时应该考虑进去。

（2）输入频率范围

技术指标：国标为50Hz±2.5 %。

测试方法：采用变频电源或发电机。固定额定输入电压，改变输入频率，用记忆示波器观察 UPS 输入频率的跟踪范围。

本技术指标要求不高，所有品牌 UPS 都能达到。跟踪电网频率范围宽，表明UPS与电网容易匹配。

（3）直流电压输入范围

技术指标：国标没有规定。

UPS说明书中都应该标明直流电压的范围，由于各品牌的UPS所配置的直流电压（标称值）不一样，所以范围也不一样。

测试方法：在保证UPS输出电压在380V±1% 范围时，测量蓄电池的直流电压范围。

此项测试的意义是：较宽的直流电压输入范围，表明控制电路调整范围宽。市电与蓄电池互相切换时，仍然保证UPS输出电压的稳定度。

2. 测试输出特性参数及方法

（1）输出电压波形

技术指标：国标为正弦波，波形失真 ≤5%（100 % 线性负载）。

测试方法：一般是在空载和满载（电阻性负载）状态时，观察输出波形是否正常，用失真度测量仪或658型数字电力品质分析仪，测量输出电压波形的失真度。

（2）UPS的输出电压

技术指标：国标为 380V ± 2%。

UPS的输出电压可以通过以下方法进行测试：

①当输入电压为额定电压的90 %，输出负载为100 %或输入电压为额定电压的110 %，输出负载为 0 时，其输出电压应保持在额定值 ± 2 % 的范围内。

②当输入电压为额定电压的90 %或110 %时，输出电压一相为空载，另外两相为100 % 额定负载；或者两相为空载，另外一相为100 %负载时，其输出电压应保持在额定值± 2 % 的范围内，其相位差应保持在4°范围内。

要在不平衡负载情况下，使负载电压的幅值和相位保持在允许范围内，逆变器的设计就必须做到每相都能单独调整。在对每一相电压的幅值和相位分别控制的情况下，可以做到三相负载电压始终是对称的。有的UPS不是每相都能单独调整，所以，当接单相负载时，输出电压就会出现明显的不平衡。对于这类UPS ，就不能进行此种测试，使用时，也必须使三相负载尽量平衡。

另外，上述的不平衡负载一相为空载，另外两相为额定负载；或者两相为空载，另外一相为额定负载的条件较为严酷，有的机器是在不平衡负载两相为额定负载，另外一相为70 % 的额定负载；或者一相为额定负载，另外两相为70 % 的额定负载来测试输出电压（各相电压、线电压）的稳压精度和三相输出不平衡度。

③当UPS逆变器的输入直流电压变化± 15 %，输出负载为0 % ~ 100 % 变化时，其输出电压值应保持在额定电压值± 2 % 范围内。这一指标表面上与前面所述指标重复，但实际上它比前面的指标要求更高。这是因为控制系统的输入信号在大范围内变化时，表现出明显的非线性，要使输出电压不超出允许范围，对电路要求就更高了。

（3）负载波峰因数

技术指标：国标没有此项要求，国际标准为CF = 3（ CF―波峰因数）。

测试方法：

①用模拟波峰因数为3:1而平均功率为UPS额定输出功率的假负载，接入UPS输出端，观察 UPS 是否过载及长期工作是否可靠。

②调节波峰因数比，测量UPS在可靠工作条件下的波峰因数值。

本指标是真正反映UPS带当今最普遍的非线性负载的能力，是一个非常重要的技术指标。要获得较高的波峰因数，需要较高的PWM调制频率及高速数字反馈。

（4）噪声测试（在 1 m 距离下测量）

技术指标：国标为 ≤ 65dB (≥10 kVA)

测试方法：在满载条件下，使用 HS56070XAN61 型噪声自动测试系统进行测试。

UPS功率越大，噪音越大，这是环境噪音污染。在大功率UPS中，凡是采用较高的PWM 调制频率及采用先进装配工艺的，噪音都比同规格其他品牌UPS的噪音低。