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1、 特殊电源事业处 正本 电厂专用PGP系列 交流不停电电源 UPS并机 详细技术方案书 美国PCM公司敬告： 此文件所包含的内容不准泄漏复制，不准部分或全部用于评估此项目方案以外的其他目的，只有在最终合同授权或提交有关项目时，用户才有权复制或使用此文件所含数据和资料。 目 录：一、项目总述-3二、电力专用工业型UPS并机方案-42.1 本方案所能达到的技术要求-42.2 方案设计-42.3方案解析-62.3.1 系统组成-62.3.2 各部分解析-7三、PGP系列UPS并机技术-26四、PGP系列UPS技术指标-27五、PGP系列UPS主要技术性能及特色-29六、售前技术支持和售后服务体系-3
2、6七、技术培训-38附录一 切换测试波形-40附录二 UPS输出谐波分析-41附录三 国际国内标准认证-42一、 项目总述美国PCM公司很荣幸地向贵公司提供不间断电源（UPS）项目方案，根据贵方提供的有关设备情况及电源技术要求，下面将特别介绍我公司相应的电源设计方案及其主要特性。 二、电力专用工业型UPS并机方案本方案采用美国PCM公司专为中国电厂而开发设计的新一代数字型UPS给负载供电.2.1、本方案所能达到的技术要求（1） 容量：50KVA并机；（2） 真正在线式设计，双功率变换级；（3） 具有直流启动功能即冷启动功能；（4） 可直接1+1冗余并联;（5） 中英文转换显示。2.2、方案设计
3、采用美国PCM PGP系列UPS 1套,构成50KVA并联冗余不断电系统，其系统框图如下：说明：1. 五路输入：1）三路交流：两路三相380VAC工作电源，另一路三相380VAC旁路电源。2）两路直流：由厂直流屏或由蓄电池组提供220V直流动力电源。2. 四级隔离：输入、旁路、输出、220V直流动力电源四路经变压器或二极管全面隔离。3. 旁路隔离稳压柜: 旁路电源来自于外配的旁路隔离稳压柜。并联连接方式：并联连接方式（参考下页图片）便是在相同电源下安装两台UPS，输出直接并联输出供电给负载；正常运行时，两台UPS各带50%的负载，当其中一台发生故障时，负载转移到另一台工作正常的UPS上。工作原
4、理：在正常状态下，UPS分别由两台UPS的主电源（工作电源）经整流器、逆变器和静态开关向负载供电，两台UPS均匀带载；当主电源消失或两台UPS的整流器同时故障时，由直流220V回路经逆变器和静态开关向负载供电，当其中一台UPS逆变器故障时，由另外一台UPS带全载运行；当输出过载达到120%时，经10分钟由静态开关切换至旁路电源供电，当输出过载达到150%时，经1分钟由静态开关切换至旁路电源供电。当UPS负荷短路超过了逆变器的能力时或当逆变器受到太大的负荷冲击时或逆变器无输出时，静态切换开关自动切换到旁路供电，以保护逆变器及为短路点提供足够的短路电流，确保保护装置能迅速地切除故障。故障切除后，静
5、态开关能自动返回到由逆变器供电。 当维修时，首先将两台UPS的逆变器关闭，确保UPS运行在自动旁路状态，然后，闭合手动旁路开关，断开自动旁路开关，即可进行维修。2.3、方案解析2.3.1、系统组成A. UPS本体: 美国PCM PGP系列 系统主机为全内置设计,以下内容全设计在主机内.其中包括：输入隔离变压器、整流器AC/DC、输出隔离变压器、逆变器DC/AC、静态旁路、静态输出开关、手动旁路开关、隔离二极管、大屏幕LCD液晶监视器及监控面板、控制单元、维修专用接口以及数据用通讯接口等。B. 旁路隔离稳压柜：包括：旁路隔离变压器、旁路稳压调压器、补偿变压器、仪表等。C. 交流配电柜: 包括：馈
6、线开关、控制仪表、信号转换装置等。可选附件：401、 MODBUS通讯接口2、 静态开关冗余装置3、 计算机网络监控装置4、 紧急停止开关5、 计算机网络监控软件6、 外接远程LCD液晶显示2.3.2 各部分解析A. UPS本体美国PCM PGP系列a. 整流器AC/DC整流器由以下部分组成：输入隔离变压器由可控硅整流桥(12脉冲)组成的交流/直流变换器滤波电路控制电路保护装置1. UPS整流器采用12脉冲全数字控制方式整流。整流器输入端连接有特制的12脉冲隔离变压器，完成了UPS与电网的完全隔离，提高了UPS的抗冲击能力。2. 采用12脉冲全数字控制方式整流器，内置高次谐波滤波器，增加LC谐
7、波谐振滤波电路,可使输入功率因数达到0.95以上，避免了整流器产生的谐波失真对电网的干扰。符合电力环保要求。3. 采用DSP控制下的电压步进与电流步进技术，使之具有软启动功能，软启动时间小于10ms,避免了启动时对电网的冲击。4. 整流器的输出电源供给UPS逆变器。整流器的输出自动调节，并保持其在电源变化及切换过程中输出电压恒定。5. 整流器具有全自动负载限制特性，以防止其输出超出最大安全值。当负载限制特性失灵时，后备保护可跳开整流器。6. 整流器具有涌流抑制功能。7. 整流器的保护装置： 带过流保护的输入接触器 输入变压器初级的浪涌抑制电容 半导体功率器件的RC保护电路 可控硅门极脉冲的控制
8、电路 半导体功率器件的高速保险丝 辅助电路的保险丝b. 逆变器DC/AC逆变器由以下部分组成：启动/停止(ON/OFF)开关高速开关管-IGBTIGBT驱动板输出隔离变压器滤波电路控制电路、保护装置工业级SPWM逆变器技术 主控单元与IGBT驱动之间完全隔离 极高的短路电流容量, 高达57倍额定电流 极高的DC/AC转换效率 极短的动态响应时间 易于维修1. 逆变器采用IGBT晶体管及SPWM高频（20KHz开关频率）逆变技术，该技术能减少输出端滤波器的感抗及容抗，从而提高逆变器的动态输出精度及效率，并能减少功耗，适应各种非线性负载。2. 逆变器输出的频率和相角与厂用电系统同步。如果厂用电源的
9、电压及频率超出限定值，逆变器将保持其本身输出的电压及频率在限定之内。3.逆变器具有全自动限流功能，以防止逆变器输出超出安全值以及保护逆变器输出短路或过载，当过载存在时，限流特性限制输出电流在不至于损坏逆变器或导致保护装置动作的值。一旦过载消失，逆变器自动恢复正常工作，当限流特性失灵时，自动转旁路供电，以保证输出正常运转。4.在满负荷情况下进行负载投切时，或因逆变器故障而切换交流电源时，UPS的瞬态输出电压变化范围不超过2%，且在10毫秒内恢复。5.在额定功率因数下，负载在0-100%范围内变化时，UPS稳态输出电压不超过1%。6.负载在0-100%范围内变化时，UPS稳态输出频率偏离不超过0.
10、1Hz。7.逆变器在其直流侧有瞬时保护，在交流输出侧有限流快速熔断器和开关保护。8.在无市电的情况下，逆变器设计为直流直接开机，解决了用户在需要紧急供电的状况下照常使用；而一般UPS的设计在无市电的情况下，无法直流开机。9.逆变器的保护装置 功率晶体管的RCD保护电路 功率晶体管Vce的控制电路 功率晶体管的保险丝 辅助电路的保险丝c.静态旁路开关 工业级静态切换技术 主控单元与可控硅SCR驱动之间完全隔离 极高的短路电流容量, 高达10倍额定电流 极短的切换时间及动态响应时间 易于维修静态开关分别由逆变器输出（Inverter Line）静态开关和旁路(Bypass Line)静态开关组成，在正常情况下，逆变器输出静态开关处于常闭状态，旁路静态开关处于常开状态。当逆变器输出超载或出现故障时，通过两组静态开关的转换由旁路给负载作紧急供电，当逆变器负载恢复正常时，静态开关自动将负载转换到由逆变器供电的状态。1. 静态旁路开关的特性 同步切换时间 0毫秒不同步切换时间 0.4毫秒电压范围 176-277VAC频率范围 45Hz-55Hz2. 静态开关随时监控逆变器的运行状态，当逆变器异常时，静态开关无间隙的将负载切换至旁路电源供电，切换时间为零，为真正的无扰动切换。3. 静态开关控制电源设计为并联冗余
