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服務中心

UPS實施預防性維護服務的重要性

  摘要

  伊頓公司是電源質量、電力輸配和控制系統及部件領域的全球領先企業。為******限度提高不間斷電源 (UPS)的可靠性,我們強烈建議用戶采用預防性維護服務方案。由于企業必須使用UPS來保證連續供電,避免業務發生任何中斷或干擾,因此非常有必要采用一個維護方案,以確保將UPS的宕機風險降至******,實現平穩有效的運行。

  為證明預防性維護服務方案對于提高UPS總體可靠性的重要性,同時也為了幫助***終用戶******了解宕機的普遍性和危害性,伊頓公司對內部服務部門所提供的數據以及業界專家對于宕機的大量調查結果進行了分析,這些研究和分析進一步證實常規的預防性維護能夠顯著提高UPS的可靠性。

  本白皮書探討了容易導致UPS故障的各種危險因素,同時闡述了預防性維護服務方案將通過哪些具體活動,******限度緩解這些威脅和風險。

  引言

  為您的UPS選擇預防性維護服務方案本質上類似于對您的汽車進行日常維護和檢修。每家汽車制 造商都會建議用戶對汽車進行定期維護和檢查,通過檢查可以發現引擎蓋下隱藏的各種問題和隱患,從而可以及時處理,防止其進一步惡化。通過定期查看壓力和液位,以及對汽車輪胎定位和制動踏板進行檢查,您可以維持汽車的良好性能,使出廠規格保持不變。同樣,預防性維護能夠保證UPS始終保持正常運轉。

  您可以從幾種UPS服務方案中選擇適合自己的維護方案,包括定期日常維護、緊急的零部件更換和人工服務以及諸如遠程監控服務等的增值類服務。不管您選擇哪種維護方式,一個切實有效的預防性維護方案都能幫助您***大限度地減少業務中斷帶來的損失,延長關鍵電力設備的使用壽命,提高總體投資回報率。預防性維護的另一大優勢是能夠及時發現和排除潛在隱患,防止其惡化而帶來嚴重故障,從而將意外宕機風險降至******,使設備能夠保持******運作性能。

  停電是災難性的

  不管從什么角度衡量,設備停工都將造成巨額損失。據美國電力研究協會 (EPRI)的估計,美國全國的用電客戶每年因斷電而承受的損失高達800億美元,其中因短暫電力中斷而造成的損失占三分之二,達520億美元。美國公用電網的年均停電時間約為8小時45分鐘。如果采用現場發電設備和UPS等電能質量解決方案,年均停電時間可降至5分15秒。

  另外一些調查研究也顯示,電網停電將對企業造成致命性打擊。對于小規模的公司,財務方面的損失至少每小時達1萬美元;而對于嚴重依賴電子商務等商業模式的公司,設備停工的損失高達每小時100萬美元。

  預防性維護可避免發生67%的宕機事件

  根據伊頓公司編寫的 《2007年負載損失根本原因研究》報告顯示,67% 的宕機事件可以通過預防性維護而避免發生;約4% 的UPS故障是由于部件長期老化磨損而導致的;約20% 的故障則源自于電池老化變質。

  對宕機起因的研究揭示出:

  可預防性宕機 (67% )大多由以下因素造成:

  ? 人為錯誤

  ? 缺乏維護流程

  ? 維護程序和步驟錯誤

  ? 設計缺陷

  ? 冗余性差

  ? 維護不足

  非可預防性宕機 (33% )大多由以下因素造成:

  ? 設備故障 (盡管執行了必須的維護和測試工作)

  ? 供應鏈/服務鏈中斷

  ? 網絡病毒/ 黑客攻擊

  舉例

  伊頓公司對旗下的伊頓UPS產品服務數據進行了分析,結果表明,67%的負載損失事件起因于可以預防的人為錯誤和場地設計問題,其中包括:

  ? 設備工作場所操作錯誤

  ? 設備工作場所設計錯誤

  ? 服務技術人員的失誤

  ? 電池問題

  ? 產品設計問題

  ? 產品部件缺陷

  ? 產品生命周期終止/產品老化

  ? 產品出廠質量

  但令人鼓舞的是,采用定期的預防性維護能夠極大地降低UPS發生宕機的幾率。事實上,2007年負載損失根本原因研究》報告還指出,沒有要求定期上門維護服務的客戶與每年接受兩次預防性上門維護服務的客戶相比,前者遭遇UPS故障的幾率幾乎是后者的4倍。這些調查結果充分驗證了定期UPS維護服務的重要性。

  造成UPS故障的常見原因

  造成UPS故障的原因多種多樣,其中***常見的包括有:

  1. 電池電池::電池是UPS的核心部件,無論使用年限多長,保修狀態如何,均須定期檢查和維護。調查顯示,20% 的UPS故障是由電池問題造成的,其中溫度過高和累積放電是主要原因。在預防性維護過程中,維護人員將通過執行******的測試程序收集數據,利用阻抗或電導量測工具跟蹤電池性能并找出任何具有潛在內部問題的電池。

  2. 風扇::風扇用于設備的散熱。風扇故障會導致UPS因工作溫度異常升高而轉旁路工作,從而無法保證負載的高質量供電要求。某些風扇發生故障是因為自身的電氣或機械限制或者軸承不潤滑。在正常情況下,風扇可連續使用5年以上并保持良好性能,而有些風扇運行時間不長就會因機械故障而鎖定。在預防性維護過程中,維護人員將通過執行全面的測試提出風扇是否需要更換的建議。

  3. 直流電容器:UPS均配備十幾個以上不同類型和尺寸的電解質電容器,用于******和過濾電壓的紋波。和電池一樣,電解質電容器也將隨時間推移而逐漸老化。雖然普通電容標稱使

  用壽命為5年 (在全天候運行條件下),但如果運行環境和條件良好,則使用期可能達到7

  年。在其中某個電容器發生故障之后,可能不會立即對系統造成顯著影響,但其它并聯的

  電容器必須承擔起額外的工作負荷,從而對其壽命造成負面影響。在大多數情況下,電容

  器故障時,UPS會切換到旁路模式供電,這將無法保護負載得到高質量的供電。在預防性

  維護過程中,對電容器的檢查有助于優化UPS運行并延長其使用壽命,廠家建議更換電容

  的時間是5年,***多不能超過7年。

  4. 瞬態電流尖峰:如果發生瞬態電流尖峰,UPS的輸入端 (濾波器/整流器)將可能遭到破壞。在預防性維護上門服務過程中,維護人員將檢查這些部件是否損壞。

  其它導致UPS故障的原因包括:

  ? 雷擊:一個常見的錯誤觀念是認為UPS始終能夠保護設備負載免遭雷電的破壞,但這要視雷電能量值而定。預防性維護檢查流程可立即查出雷擊造成的破壞并采取必須的修復措施。

  ? UPS 內部連接件:靠近UPS的其他設備的振動可能影響UPS 內部連接件、緊固件的可靠性。建議每三個月應對UPS進行一次檢視,查看是否存在異常點;每年應對整臺UPS和電池柜進行******的緊固件和電氣連接線檢查。

  ? 空氣過濾網:網:灰塵的堆積會阻塞空氣過濾網,使UPS因運行過熱而關閉。因此必須每月對空氣過濾網進行例行檢查。濾網是易耗品,更換過濾網的成本相對其他是非常低廉的。 用戶環境決定著濾網更換的頻率,一般的更換周期為1年左右。

  ? UPS 內部直流供給電源::雖然UPS可能帶有冗余的供給電源,但電壓浪涌的侵入可能導致電源器件承受意想不到的應力和過熱而損壞。我們建議通過定期檢查來識別潛在問題。

  ? 輸入濾波器 :輸入濾波器有助于降低UPS的總輸入諧波失真系數 (THD )。然而,輸入濾波器有時會飽和,導致導線和扼流圈過熱而損壞。維護時,必須對輸入濾波器的電流、電氣參數和物理狀況進行測評和檢查。

  ? 接觸器:接觸器上容易堆積灰塵,造成堵塞而失效。定期檢查和清潔可防止潛在故障的發生。

  ? 繼電器:這些組件經常被忽略,直到發生緊急破壞性事件才令人警醒。通過定期檢查可以及時檢測出潛在問題并采取相應措施,防止事態擴大。

  ? 電動執行器 :在與斷路器分離時,應檢查其操作是否正確。這項任務將由定期預防性維護人員在上門服務時完成。

  ? 固件升級:UPS在帶一些新的負載時 (比如感性負載),可能會出現一些問題。。這時就需要固件升級。升級后的UPS不僅適合所帶的新負載,同時保證了其始終處于******運行狀態。服務工程師可在定期維護期間執行這些升級流程。

  ? 瞬態電壓浪涌抑制(TVSS )功能的完整性:必須通過檢查,確保金屬氧化物壓敏電阻(MOV)正常運行,外觀和性能無異常。

  雖然構成UPS的各個組件易發生故障,但預防性維護服務工作可確保這些部件得到定期檢查,從而大大降低了負載損失的風險,同時延長了UPS的整體壽命。

  UPS面臨故障的風險

  由于所有廠商的UPS都是具備多種關鍵電源調節和備用電池功能的復雜設備,因此發生故障的幾率較高。但是,通過由訓練有素的服務工程師提供*********預防性維護服務,您可以大幅度降低負載損失風險,延長設備的總體壽命。

  伊頓統計的數據表明,定期的預防性維護極大地降低了負載損失。上年度有過1次預防性維護的UPS比沒有預防性維護的UPS給客戶造成的損失降低了35% ;上年度有過2次預防性維護的UPS 比沒有預防性維護的UPS給客戶造成的損失降低了73%;上年度有過3次預防性維護的UPS比沒有預防性維護的UPS給客戶造成的損失降低了94%。通過系統性的檢查,預防性維護可確保UPS的各種電子和機械部件定期獲得徹底檢測、清潔、測試和校準。如果缺乏適當的維護,由于電池和電容器等關鍵部件老化,許多UPS將過早失效。

  ******限度地減少業務中斷

  文件丟失或損壞、硬件故障、無法訪問關鍵系統,這些令人沮喪的事件僅僅是系統突然宕機所導致的一小部分后果而已。更有甚者,如果從事網絡銷售的公司中斷了與客戶之間的連接,銷售收入和聲譽勢必遭到重創。在許多情況下,系統宕機后接踵而至的往往是財務上蒙受災難性的損失。

  但是,令人欣慰的是,借助于一個有效的預防性維護方案,您的企業可以獲得更可靠、更優質、更經濟有效的電力供應,從而將系統宕機和業務中斷的風險降至******。

  根據您簽署的服務合同內容,專業的服務工程師甚至可以遠程監控您的UPS性能并及時診斷問題,同時還能7x24小時,全年365天響應緊急事件。

  實現UPS性能的***大化

  預防性維護對于確保設備的******運行性能具有舉足輕重的作用。由******的服務工程師提供的系統性檢查、測試和清潔服務,能夠確保UPS的各個電子和機械組件處于***佳運行狀態。如果發現問題,他們將及時修復,避免問題惡化,造成嚴重的經濟損失。

  平均無故障工作時間 (MTBF )是業界公認的測量系統可靠性的標準。最近的一次電源質量行業

  調查指明,如果缺乏定期的預防性維護,關鍵系統的平均無故障工作時間將降低27% 。

  通過由訓練有素的技術人員提供的預防性維護服務,UPS的使用壽命得到很大的提高。

  提高投資回報率

  對許多企業來說,計算UPS的投資回報率非常簡單。僅一次宕機事件造成的損失就超過了網絡保護方案的所有成本。******的預防性維護方案不僅能降低宕機風險,還能通過延長設備壽命和節省部件更換成本來降低總成本。

  UPS維護方案為您的設備提供了額外的保險。據統計,一次宕機會造成幾千美元的損失,而有效的預防性維護方案成本低廉,您在極短的時間內即可收回投資。

  我們40 多年的經驗表明,定期預防性維護可同時延長UPS和電池的使用壽命。通常情況下,UPS配置的電池總價是非常昂貴的,如果缺乏定期維護,電池的壽命將可能減半。

  一次宕機事件造成的損失分析

  A,計算宕機損失時考慮的一般因素

  1. 斷電持續時間 (小時)

  2. 斷電波及的范圍 (人員數量)

  3. 平均員工成本 (每年)

  4. 生產效率損失 (斷電期間的損失百分比)

  5. 平均正常運營收入 (每天)

  6. 收入損失百分比 (斷電期間不可恢復的成本)

  B,生產效率損失總額,

  7. 每小時工作時間的平均成本 (以每周工作40個小時計)

  8. 每個員工每天的平均成本 (以每天工作8個小時計)

  9. 每個員工的生產效率損失 (每天)

  C,收入損失總額,

  10. 每天的收入損失 (美元)

  D,無形損失

  11. 企業名聲/商譽 (美元)

  12. 業務機會******喪失 (美元)

  13. 違反法規/規則遭受的處罰 (美元)

  14. 服務合同違約 (美元)

  15. 機會喪失 (美元)

  16. 其它

  E, 斷電的總成本 (美元)

  在計算投資回報率時必須將收益******化,同時將成本降至******。采用有效的預防性維護方案可以幫助您實現這兩個目標。

  預防性維護方案概要

  為確保UPS始終保持良好的運行,我們提供了一系列服務方案的建議,包括:

  ? 每年定期對電子元件和電池進行預防性維護和檢修

  ? 由專業技術工程師針對特定的UPS型號提供緊急響應服務

  ? 使用現場零件庫存或由本地服務工程師運送所需零部件

  ? 現場擴容時獲得高級技術支持和設計工程資源

  ? 遠程監控服務(包括月度趨勢報告) ,7x24小時警報通知和立即聯系到服務工程師獲取快速響應

  ? 遵循要求的部件更換周期,特別是電池和電容器、、風扇、濾網等容易老化的部件

  、、

  ? 了解UPS的生命周期、擴展特性和總體擁有成本

  ? 與7x24小時在線呼叫中心專家和本地技術人員建立聯系

  ? 建立準確的事件記錄

  ? 專業化的維護培訓

  ? 特殊時期的值機服務

  ? 用戶整體機房評估報告

  此外,由于多數電池使用3-5年就會老化失效,因此定期檢查電池非常關鍵。而且,由于單個電池單元發生故障就會引起整臺UPS停機,因此按規格要求對電池進行測試和更換就成為合格的UPS維護方案中不可或缺的組成部分。多數客戶選擇每半年一次的密閉鉛酸 電池預防性維護服務。

  目前,逐漸被更新使用的電池維護方案是部署一個電池監控系統,提供持續的監測,并在任何一 個電池不符合出廠規格時及時發出警告。

  有效的維護方案將同時考慮UPS的已使用年限和實際損耗情況,以此來確定如何達到期望的壽命。另外,此方案還能幫助客戶規劃更換主要組件的預算 (如電池或電容器)。另外,客戶也可能希望將這些組件添加到某個合適的維護合同中。出色的維護戰略和方案還應掌握設備使用機構的經營目標和經營方向及其在保證UPS不間斷運行方面的優先考慮 目標 (比如,企業是否在飛速增長?企業運營的適應性力如何?您認為多快 的響應可以稱之為快速響應?是次日、當天還是兩個小時之后?UPS所帶負載是否會增加 ?)。一旦確定了自己的基本需求,您就可以判斷哪些設備需要優先簽署維護合同,需要哪個級別的服務。

  一般部件的更換周期

  以下規范將幫助您確定UPS各個組件的******更換周期:

  電池

  待機模式下: VRLA 電池為3至5年

  周期性使用: 放電量為30% 的情況下可使用1200個周期

  放電量為50% 的情況下可使用550個周期

  放電量為100%的情況下可使用250個周期

  電容器: 需要年檢。每隔5年更換一次或根據需求及時更換。

  風扇: 需要年檢,每隔5年更換一次。

  接線端子: 每年進行目視和發熱量檢查。

  空氣過濾器: 每年更換或根據需求及時更換。

  以優化可用性為目標的UPS測試

  性能優異的UPS通常采用了規范性的維護方案而且這些方案得到嚴格執行。有效的維護方案包含各種各樣的功能測試和組件檢查,而且這些操作均定期執行。以下是一些***常見的運行測試:

  1) 在市電模式和旁路模式之間切換:這項測試的目的是檢查靜態轉換開關和旁路斷路器的電動執行器或接觸器。這項測試應至少每年執行一次,可以在UPS維護旁路連接負載時進行測試。

  2) 在市電模式和電池模式之間切換 :這項測試有時與切換到發電機供電并返 回正常供電狀態相結合。這項測試通常每月執行一次,主要目的是測試UPS、發電機和自動轉換開關 (ATS )功能。

  3) 負載分配評估::這項測試的目的是查看三相UPS的任何一相所帶的接近100%的負載。因為三相UPS的任何一相帶接近100%的負載時,都有可能超載并引發意外警報或轉旁路工作,即使另外兩個相位的負載較低。為防止發生負載超載,可以在必要時重新分配三相所帶的負載。

  4) 三相相序接線正確性檢查:三相電有嚴格的相序要求。若接線不正確,UPS會告警并工作異常。

  5) 辨聲測試::經驗豐富 的技術人員會辨識異常的系統運行聲音,尤其是異常放電和風扇工作噪音或系統同步問題引起的噪音 (包括振蕩或擊打聲 )。不熟悉這些異常聲音 的用戶往往注意不到這些細微的警示信號。

  結論

  每臺UPS都含有各種使用壽命有限的組件,用戶必須按照制造商的指示和說 明定期更換這些組件。為確保這些組件得到良好的運行并在必要時得到及時更換,實施定期維護極為重要。

  要保證您的關鍵設備和整個企業的持續平穩運行,采用卓有成效的預防性維護方案是***經濟有效的舉措之一。由于定期維護能夠在極大程度上提高UPS的可靠性和性能,同時顯著降低宕機風險,使關鍵網絡保持******運行性能。

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