UPS是其英文名“Uninterruptible Power Supply”的縮寫，翻譯為中文即不間斷電源，顧名思義，其作用就是為用電設備提供不間斷的電源，即在市電停電時，其仍具備一定時間的持續(xù)供電能力，進而保障用電設備不會因此而立刻停

的主要功能有兩點， 一是做為重要設備的交流供電電源，防止市電突然斷電而影響正常工作，給設備造成損害；二是消除市電中的電涌、瞬間高電壓或低電壓、電線噪聲和頻率偏移等“電源污染”，改善電源質量，為重要設備或設施提供高質量的電源。

二、UPS 的組成及其工作過程描述

1. UPS不間斷電源 的組成

變電站內UPS系統一般由電力UPS主機、旁路穩(wěn)壓柜、輸出饋線柜等三部分組成 （其功率較小時也可以三合一）。其中UPS主機為核心部分，包括整流器、逆變器、蓄電池、隔離變壓器、穩(wěn)壓器等部分。USP系統如圖1所示。

2. UPS 主要組成部分的介紹

①整流器

整流器是一個對輸入的市電進行整流的裝置， 其主要功 能是利用二極管的單向導電性將交流電轉換成直流電， 其原 理如圖 2 所示。

在UPS主機中，整流器有兩個主要功能，一是將交流電（AC）變成直流電（DC），經濾波后供給逆變器；二是給蓄電池組充電，起到一個充電器的作用。

②逆變器

逆變器與整流器相反，其主要作用是將直流電（DC）轉化為交流電（AC），供給負載使用。由于逆變器工作原理較整流器更加復雜，介于篇幅，這里不再細說。

③蓄電池

蓄電池是UPS用來作為儲存電能的裝置，當市電供應正常時，通過整流后的一部分直流電會給蓄電池進行充電，將電能轉化成化學能；當市電失電時，蓄電池儲存的化學能通過逆變器將直流電轉換成交流電，為負載提供不間斷電源。

④靜態(tài)開關

靜態(tài)開關又稱為靜止開關，是一種無觸點開關，是用兩個可控硅（SCR）反向并聯組成的一種交流開關，其閉合和斷開由邏輯控制器控制，是保證系統不間斷供電的重要組成部分。其工作原理如圖5所示。

逆變器正常工作時，S1導通，S2關斷，逆變器通過S1為負載供電；當逆變器因故障退出供電時，S1關斷，S2導通，由市電旁路繼續(xù)為負載供電。靜態(tài)開關與其檢測控制電路配套使用，可將大中型UPS的逆變旁路切換時間控制在 1ms以內甚至更短。

⑤隔離變壓器和穩(wěn)壓器

隔離變壓器和穩(wěn)壓器在UPS系統回路中，主要作用是將其兩側電流進行隔離。其中，穩(wěn)壓器除了隔離功能之外還有穩(wěn)定電壓的作用；對于部分型號的 UPS，其主機中的隔離變壓器，還會起到升壓作用，用于彌補整流-逆變過程產生的電壓降。

3. UPS 的工作過程

為方便描述，將UPS系統圖簡化如圖6所示。

其工作過程如下：當市電正常供應時，供電回路會通過輸入開關Q1，經整 流器、逆變器、靜態(tài)開關、輸出開關Q5至用電設備，完成用電設備的電力供應；或由旁路電源回路，通過旁路開關Q2經靜態(tài)開關至用電設備，完成電力供應。在以上過程中，靜態(tài)開關可在極短的時間（1ms甚至更短）內完成切換，從而保障供電的持續(xù)性。當市電故障無法正常供電時，供電回路變?yōu)橛尚铍姵亟涬姵亻_關、逆變器、靜態(tài)開關、輸出開關Q5至用電設備。在從市電供電到電池供電之間，不需要額外的切換時間，從而保障供電的不間斷。當然，通常蓄電池的供電時間有限，需盡快啟用備用電源或者恢復市電供電。

三、UPS 的四種運行模式

根據UPS的工作原理和工作過程，其通常有四種工作模式，這里仍以圖6為基礎，對其工作模式進行以下簡要說明。

1. 常規(guī)工作模式

在正常交流電源供應下，輸入市電經經輸入開關Q1流向整流器，由整流器將交流電轉換為直流電，將市電中的“電源污染”消除。轉化后的直流電一部分用作對蓄電池充電，另一部分則供給逆變器，將直流電轉換為交流電，為負載提供穩(wěn)定的電源。

2. 停電模式

當交流電源發(fā)生異?；蛘髌鞴收蠒r，蓄電池組由充電狀態(tài)轉換成放電狀態(tài)，輸出直流電至逆變器，然后再轉換成交流電為負載供電。蓄電池的存在使交流輸出不會有中斷，進而起到負載不斷電的作用。

3. 備用電源模式

當逆變器發(fā)生異常狀況如逆變器保險絲熔斷、短路等故障時，逆變器會自動切斷以防止損壞，若此時旁路交流電源正常時，靜態(tài)開關會將電源供應轉為由旁路備用電源輸出給負載使用。

4. 維護旁路模式

當UPS要進行維修或更換電池而且負載的供電又不能中斷時，可以先切斷逆變器開關然后合上維修旁路開關Q3，再將整流器和旁路開關切斷。交流電源經由維護旁路開關繼續(xù)供應交流電給負載，此時，維護人員可以安全地對 UPS進行維護。

這里需要說明的是，一定要先切斷逆變器開關，然后才能將維修旁路開關合閘， 否則容易發(fā)生爆炸事故。因為即便是UPS主機和旁路均引自同一市電回路，但經整流器-逆變器處理過的市電電源， 其電參數與原市電電源相比已然發(fā)生較大變化，貿然合相是很危險的行為。