数据中心UPS电源常见故障分析
UPS作为数据中心不可缺少的供电保护系统，其应用领域是越来越广泛。但长期以来，由于部分使用人员不了解UPS的组成、原理、特点，不注重对UPS的管理维护，使其使用寿命缩短，故障率增高，其结果是影响了UPS性能的发挥，并导致UPS系统故障，UPS系统被动故障可分为使用性故障和器件或板级故障。
在人为故障中，UPS电源系统的选型是第一关，这一道关把不住首先就种下了隐患的种子。UPS电源系统的连接是第二关，有了好的设备，如果没有好的连接方案，也会埋下隐患。某电视台由于连接方案被厂家误导。十几套节目的供电UPS故障接连不断，而且大都是有惊无险，一连几年都是这样，使维保人员提心吊胆、伤透了脑筋。连接方案是一个工程，不是维保人员左右的了的。无奈只好在重大活动和节日要求厂家工程师前来值班。这又有什么用呢?厂家的工程师到此也只能是给用户心理上以安慰。
所谓使用性故障，是指由于操作、维护人员的误操作、对故障现象的错误判断、所采取的不当措施及经验性诊断等造成的故障。UPS的使用性故障大致可以分为知识性故障、操作性故障、延误性故障、维护性故障、经验性故障、环境性故障、突然掉电故障、UPS器件或板级故障等。
(1)基本概念不清，易受厂家误导。比如某高速公路招标UPS，在标书中要求UPS要具有输入断一相或两相后电池不放电，还能继续供电的能力。因为有的厂家标榜他的UPS在输入断一相后电池不放电，UPS还有50%的供电能力;输入断两相后电池仍不放电，UPS还有25%的供电能力，延长了电池的使用寿命。用户就认为这个性能好，稍动脑筋不难发现其弊病：若想享受其优点必须购买4倍于负载容量的UPS，否则断一相后就带不动当前的负载了。话又说回来，如果UPS断的是输入开关后面的两条线怎么办?还修不修?何时修?是否完全断电后才能修?等等这一系列问题如何解决。如果用户真的按负载实际容量购买了这样的UPS，这就是莫大的隐患，这是靠运维解决不了的问题。
(2)不便说明的原因。比如有的用户从上个世纪就开始使用某品牌的机器，当时由于客观原因尽管输入功率因数低、效率低、体积大、耗电多和价格贵而无法也不便解决。现在比原来机型优越的多的新机型早已问世，比如新型的高频机结构UPS每一百千瓦每年要比原来工频机机结构的UPS节约5万度电，而这个几兆瓦容量的机房每年就可节约几百万度电。但由于某种原因，硬是放着节能设备不选而仍将那种耗能的机器写入标书，这样做还怕不保险，还把那种机器的结构特点写入标书。这不但增加了空调设备的投资和占地面积，无疑也为今后的运行埋下了隐患。这又是运维中无法解决的问题。
(3)追求低价格。有的用户认为UPS都一样，所以就追求低价格，结果导致故障。比如某高速公路指挥部贪图便宜，第一天装机，第二天就起火;某人寿保险公司低价格购进的机器，不到半年因UPS故障而烧毁几乎所有IT设备的输入电路，导致系统瘫痪;又如某多台UPS并联的兆瓦级数据中心，装机没有几个月因其中一台UPS中的一个逆变器功率管击穿而导致所有UPS跳闸……
因为UPS所带负载的重要性，为了保证UPS安全可靠地运行，各种产品都有自己的一套安全操作程序，并被写进说明书以供用户参照执行。但有个别维护人员却对此不以为然，并不按照既定程序操作，而是按照自己的理解随意操作，结果有时就出了问题；也有无意识的操作故障，例如，在维修或保养期间，因拆卸某一器件时不小心将邻近的器件碰坏而未发现，开机加电时形成二次故障；在检查故障时表笔误将某两点短路；连接外部蓄电池时误将正、负极搞错；有单只或几只蓄电池连接条未拧紧或蓄电池开关未闭合，市电停电时蓄电池放不出电而导致UPS停机；供电局进行市电线路改造或维修时将原来的相序搞错，也会导致UPS无法启动或转换失败；UPS加电后忘记启动逆变器，在市电断电时同样会导致停机；由于值班人员在机房内乱放食物而招来老鼠，老鼠啃咬线缆或窜入机内而导致线缆或元器件之间的短路故障；无屏蔽的远程信号线缆与交流线并行布线，由于耦合干扰而导致故障等。
UPS的周期性维护内容虽然较少，但这些内容却是非常必要的，而且这些维护要有一套严格的程序。不按要求定期地维护设备是导致故障的重要原因。
例如，有的UPS长期不维护不保养，一旦发现设备工作不稳定，只好请求维修。待打开机壳一看，电路板和元器件上积了厚厚一层灰尘，只要用吹风机和吸尘器将这些灰尘清理掉，设备即可恢复正常。又例如，有一台UPS维修完毕后，维修人员将市电加到输入端，而忘了启动逆变器或闭合蓄电池开关，等到下一次市电停电时，UPS因逆变器不能启动而关机。
即使是由几次处理故障经历得到的经验，也不能死搬硬套。例如，有一个具有甲种品牌UPS操作经验的用户去操作新安装的乙种品牌UPS，也不看说明书，就凭经验直接进行直流启动。因为他熟悉的UPS都可直流启动，哪知这台机器就没有直流启动功能，当然启动不了。于是，他就打开机箱用螺丝刀见继电器就捅，逆变器虽然启动了，但马上就冒烟了，功率管损坏了。他不知道具有直流启动功能的UPS在启动时是有一定程序的：当打开直流启动开关后，首先控制电路工作，然后才去驱动逆变器，即正常启动。但此台UPS无直流启动功能，控制电路正在工作的同时，逆变器也在启动，过渡中的不稳定状态导致逆变器的两个功率管同时导通而烧毁。
还有的维护人员在培训时，自认为对UPS的原理已经掌握，只要求学一些排除故障的方法。而短期的培训只可能学习一些简单故障的判断方法，具体故障要具体分析，经验仅可作为参考。例如，UPS交流输入熔丝烧断的原因有很多，如整流器击穿、滤波电容击穿、逆变器击穿、输入整流管两端的RC网络短路，以及由此而波及的控制电路损坏等，这些都会造成熔丝烧断。当然，对一些简单故障的判断和排除，经验是有用的，不过要灵活运用，具体情况具体对待。
从以上几点可以看出，对UPS的维护应制定并严格遵循一套科学有效的方法，才有可能避免上述的人为故障，以使UPS的故障率大大减小，真正做到不间断地为用电设备提供安全、可靠的洁净电源。
（来源：3C数码解密）