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1、UPS系统,概述,随着发电厂单机容量不断增大，电厂自动化水平不断提高，信息处理技术日益完善，对供电电源的可靠性和供电质量（如频率、幅值等）的要求越来越高。像计算机、通信系统、检测及保护装置等，一旦发生供电中断，所造成的损失将是巨大的。因而在发电厂中，对供电质量和可靠性要求很高的负荷，专门设置了不停电电源。 交流不停电电源UPS(Uninterruptible Power System) 在正常和事故情况下，均能向重要负荷提供可调整的正弦交流电压，并与厂用电系统产生的静态谐波相隔离。,UPS系统图,UPS运行方式,正常运行模式(整流器供电)：在正常运行方式下，输入电源来自保安PC的400V交流母
2、线，经整流器转换为直流，再经逆变器变为220V交流，并通过静态切换开关和手动旁路开关送至UPS主母线。 直流供电模式：当整流器故障或正常工作电源失云时，将由蓄电池直流系统220V母线通过闭锁二极管经逆变顺转换为220V交流，继续供电。 静态旁路供电模式：在逆变器故障时，通过静态切换开关自动切换到由旁路系统供电。旁路系统电源来自400VPC段，经隔离降压变压器、调压变压器，再经静态切换开关送至UPS主母线。 手动旁路供电模式：当静态切换开关需要维修时，可手动操作旁路开关，使其退出，并将UPS主母线切换到旁路交流电源系统供电。,正常运行模式,直流供电模式,静态旁路供电模式,手动旁路供电模式,UPS
3、各单元基本性能,（一）整流器固态，交流输入侧可调的整流器应用于向逆变器提供稳定的直流电压。整流系统应由输入隔离变压器、整流器和控制盘等组成，在整流器输入端有一个带热元件的自动开关作为过流保护。整流器输入电压为380V，三相三线，50Hz，允许电压变化范围2030、允许频率变化范围7%。 （二）逆变器逆变器由具有恒压恒频的静态装置构成，具有全自动限流功能，用来防止其输出超过最大运行值和输出侧的过负荷或短路。逆变器具有良好的散热和通风。逆变器的输入来自整流器的直流输出或来自机组220V直流电系统。逆变器能提供额定电压为220V、50Hz的单相输出，其输出电压变化范围不大于1%，频率变化范围不大于0
4、.1%，逆变器输出总的波纹畸变不超过3%3。 UPS逆变器输出对旁路输入进行连续跟踪，以便在主机故障或工作电源消失时，实现无扰动切换到旁路。,（三）静态转换开关静态转换开关是一个快速切换装置，是UPS系统不可缺少的一部分。装置的控制具有自动或手动不间断地切换负荷至旁路电源，并当逆变器故障和负荷故障消除和逆变器输出在规定范围之内时，经同步检测很短延时后自动切回至逆变器输出。静态转换开关的切换时间在任何切换情况下0.3ms。静态切换开关自动切换还必须满足两个条件：逆变器输出与旁路电源之间的相角差小于15，电压差小于25额定电源电压。（四）手动旁路开关为便于维护UPS设备，设置有手动操作机械旁路开关
5、。手动旁路开关是先通后断结构，以保证在切换过程中UPS输出交流电源的连续性。 （五）逆止二极管逆止二极管用于UPS内部整流器输出与外接的机组220V直流电源系统之间的隔离。逆止二极管按逆变器最大输入电流来选择，并具有承受输出端短路故障的自保护能力。逆止二极管能承受不小于1000V的反向电压。同时有一个逆止二极管故障显示和监视装置。,（六）旁路电源UPS设置旁路电源。旁路电源包括降压隔离变压器和自动电压调节器，降压隔离变压器用于从电气上和静电上将UPS负荷与系统输入电源隔离，即防止暂态过程进入或干扰负荷回路。自动电压调节器用来随输入电压波动而升高或降低输出电压，以便向UPS负荷提供恒压电源。所有
6、整流器、变压器、电抗器均为干式。 （七）隔离变压器 1、降低零地电压，优化UPS末端供电网络 2、滤除负载端谐波提高供电质量 3、增强过载短路保护能力隔离安全负载 4、“通交流阻直流”，UPS故障时保护负载,（八）线路调压器 线路调压器作用是当主电源出现故障，用静态旁路模式或手动旁路模式时短时间为负荷提供可靠稳定的电源。,UPS负荷,集控楼UPS供电对象：机组分散控制系统（DCS）、锅炉安全监视系统、汽轮机监视仪表、汽轮机旁路系统、主厂房就地I&C负荷、火灾探测报警及控制系统集中报警控制盘、电气测量变送器、其它自动调节、监视和保护设备等。单元机组UPS机柜布置在集中控制楼0.00m层直流及UP
7、S屏室。网络控制系统集控楼UPS供电对象：网络计算机监控系统 （NCS）站控层设备、全厂GPS时钟对时等设备。网络控制系统继电器楼UPS供电对象：火灾探测报警及控制系统区域报警控制盘、电气测量变送器、远动计量屏、其它控制、监视和保护设备等。,UPS母线与馈线的基本要求,（1）为了防止馈线故障而影响母线电压，干扰其他用户的正常运行，每路馈线应装设快速断路器。（2）为了使快速断路器能正确及时切断故障点，UPS母线的短路容量应足够大，能维持母线电压不致波动。因此，UPS应有足够大的容量和较低的内部阻抗。（3）UPS系统应该是不接地系统，以保证计算机系统的正常运行。（4）电磁阀和伺服电机等设备，在现场
8、安装环境较差，容易发生接地或短路故障，应该设置单独一台UPS供电，防止与重要负荷发生干扰。,UPS系统的参数,UPS装置主机技术规范规范名称 1号、2号机组单控UPS 网控UPS 型号 GTSI-80K GTSI-10K 输入电压 DC220V DC110VAC380V AC380V 输出电压 AC220V AC220V 输出频率 50HZ 50HZ 额定连续输出容量 80KVA 10KVA,逆变器输出参数 逆变器容量 80KVA 10KVA 逆变器负载功率因数 0.9 0.9 逆变器功率 75.8KW 9.57 KW 逆变器过载容量（%） 110%-长期运行 125%-30分钟 150%-6
9、0秒 200%-25秒 300%-200毫秒 110%-长期运行 125%-30分钟 150%-60秒 200%-25秒 300%-200毫秒 冷却方式 风扇强冷型 风扇强冷型,手动旁路开关参数规范名称 1号、2号机组单控UPS 网控UPS 型号 KSM31-600 KSM31-100 额定电压 690V 690V 额定电流 600A 100A 额定开断电流 65KA 65KA,线路调压器参数规范名称 1号、2号机组单控UPS 网控UPS 生产厂家 上海天天红电器 上海天天红电器 型号及参考编号 DBW-80K DBW-10K 输入电压及范围（有效值） 220V20% 220V20% 输入频率
10、 50 HZ 50 HZ 频率偏差 10% 10% 额定输入电流 409A 51A 额定输出电压 220V 220V 输出电压偏差% 15%（可调） 15%（可调） 输出频率HZ 50 50 频率偏差% 0% 0% 额定输出容量 80KVA 10KVA,可控硅整流器 型号 RECT-80K RECT-10K 额定正向电流 160A 40A 反向峰值电压 3000V 3000V V并联支路的总数量 6 6 最大允许运行温度 50 50 抑制电压冲击方式 LC滤波器 LC滤波器 连续最大允许输入电压 380V95V 380V95V 最大电流极限 输入额定电流 输入额定电流,静态转换开关参数 规范名
11、称 1号、2号机组单控UPS 网控UPS 型号 STSW-80K STSW-10K 额定电压（有效值）/额定频率 1200V25%/50 HZ 1200V25%/50 HZ 最大持续额定电流 600A 100A 2分钟过负荷能力 150% 150% 转换时间 0.5ms 0.5ms 冷却方式 强迫风冷型 强迫风冷型,主厂房及网控UPS装置 控制面板有4个用于控制的功能按钮和12个用来显示状态信息的信息按钮。UPS柜内有5个开关。 功能按钮： “ON/OFF”(UPS的开机和关机) ：当UPS在关机状态时，按ON/OFF一次可以启动UPS并显示启动过程的自检结果。当UPS在开机状态时，连按ON/
12、OFF两次可以关闭UPS。 注意：进行关机操作时系统需要进行确认，在2秒钟内再次按一次ON/OFF按钮表示选择关机。 “BATT TEST”（电池检测）：按BATTERY TEST按钮可以手动触发一次电池检测程序。UPS同时也具备自动的电池检测功能以检测电池柜与UPS连接的情况，在如下情况时UPS会自动进行电池检测：UPS启动；累积运行每200个小时；电池开关断开后又重新连接好。 “B/P INV”（旁路与逆变器的切换）：当UPS工作在逆变模式，连按B/P INV按钮两次可以使输出转由旁路供电模式。系统对此操作命令会要求再次确认，在大约2秒钟内再按一次B/P INV按钮，表示确认选择转旁路操作
13、。当UPS工作在旁路模式，按B/P INV按钮一次可以手动地将UPS退出旁路模式并将输出转由逆变器供电。 “ALARM OFF”（声音报警关闭）：当系统发生故障而触发声音报警时，按 ALARM OFF按钮可以消音。当再次发生别的故障时，声音报警会恢复。在完全解决系统故障前，ALARM报警指示灯会一直亮。 信息按钮：UPS对其运行状态实施连续监控。按相应的信息按钮来获得UPS当前的状态信息。 当某个报警被触发时按信息按钮（“LOG”和“?”按钮除外），其对应的信息会在LCD上持续显示约10秒，之后返回到默认状态界面。,“IN”（主输入）：按IN按钮可显示UPS主输入电压。 “B/P”（旁路）：按
14、B/P按钮可显示UPS旁路电源的电压和电流。 “INV”（逆变器）：按INV按钮可显示UPS逆变器输出的电压和电流。 “OUT”（输出）：按OUT按钮可显示UPS输出的电压和电流。 “FREQ”（频率）：按FREQ按钮可显示UPS旁路和逆变器的频率。 “BATT”（电池）：按BATT按钮可显示UPS的直流电压（UPS正常工作时显示为整流器电压，放电时为电池组电压）。 “TIME”（时间）：按 TIME按钮可显示UPS当前的日期（日/月）和时间（时：分：秒）。 利用SET按钮来调整设置时间或日期。 “STAT”（状态）：按STAT按钮可显示UPS的当前状态以及累计工作时间。 “TEMP”(温度）
15、：按TEMP按钮可显示UPS内部散热器的温度/状态。 “LOG”：按LOG按钮可显示运行过程中最近256条日志记录的关于UPS、交流电源或负载的重要信息。日志记录信息包括UPS的开、关机，交流输入电源的故障和恢复，旁路模式或备用模式的动作，故障信息，以及正常状态的恢复。 “SET”（时间）：按该按钮设置UPS的在线时钟。 “？”（帮助按钮）：按该按钮可在LCD上显示在线设置的信息（设置参数修改只能在维修模式下进行）。,UPS的检查与维护,巡视检查内容 柜内各元件无异声、异臭、过热现象。 柜内冷却风扇运转正常，环境温度在允许范围内。 利用LCD检查旁路输出电压、逆变器输出电压、负载电压、整流电压均正常，输出频率正常。 检查UPS装置输出电流正常，负载电流不超过额定值。 检查电瓶无漏液。 检查所有开关与端子连接是否锁紧及电缆是否有因过热造成褪色现象。,UPS出现以下故障要申请停机,1、UPS装置整流器故障，24小时不能恢复 2、UPS装置静态开关故障，6小时不能恢复 3、UPS装置逆变器故障，6小时内不能恢复,
