摘要：电力UPS不间断电源与电力直流操作电源系统一起，组成发电厂，变电站的专用不间断电源，向微机，通讯，载波，事故照明及其它不能停电的设备供电。介绍了某电厂直流及UPS系统在发电厂中的应用、出现问题及解决措施，并说明其工作原理，指出运行中应注意事项。
关键词：发电厂；直流；UPS；不间断电源
直流系统是应用于发电厂使用直流设备的用户，为了供给控制、信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直流电源的电源设备。直流系统一般包括直流电源：包括蓄电池组、整流器；保护监视设备：含绝缘监测装置、闪光报警装置、电压监察装置；负载：含直流母线、直流负荷、电池放电装置等设备。电力UPS的工作原理和输出特性与传统的UPS完全相同，但是，由于它连接直流操作电源系统，因此其直流输入特性必须满足电力系统的专用要求。在发电厂等电力系统中，DCS（分布式控制系统），监控系统、自动化仪表，调度通信系统、微机系统等核心设备对供电质量及可靠性要求非常高，需要专用 UPS 供电。
1.直流及UPS系统概述及运行方式
1.1 直流系统概述及运行方式
蓄电池组设置在集控楼零米室内，并采用固定阀控式密封铅酸蓄电池，直流屏、充电屏、UPS装置布置在集控楼6.3米层及UPS设备间。每台机组设两组1200AH蓄电池组（无端电池），每组104只。直流系统为单母线接线形式，每组蓄电池设置一段母线，供机组控制及动力直流负荷。#1蓄电池组和#1充电装置用于对Ⅰ段直流母线供电，#2蓄电池组和#2充电装置用于对Ⅱ段直流母线供电。正常运行时直流母线电压按浮充标准监视，即220V。母线电压变化范围为220～240V。充电器输入电压按380±15％V，频率按50±5％Hz监视。
直流运行方式为，#1、2充电装置分别通过Ⅰ、Ⅱ母线带Ⅰ、Ⅱ组蓄电池浮充电方式运行。两路电源供电的充电器，一路（380V厂用PC段来）工作，一路（保安PC段来）备用。当工作（或备用）电源失电时，备用（工作）自动投入运行。集控室厂用控制直流网络Ⅰ段供A侧设备，Ⅱ段供B侧设备，其联络开关A侧在合，B侧在分（即开断点）。两路电源直接供电的设备，Ⅰ段侧开关在送电状态，Ⅱ段侧开关在分。
1.2 UPS系统概述及运行方式
UPS系统主要向以下负荷供电：DCS系统电源；热工检测、报警、保护、调节设备；电量计费系统；汽轮机旁路系统等。每台机组设置一套独立的UPS系统。UPS系统交流电源取自PC段及保安段。UPS系统直流电源运行在主机直流一段。直流一、二段UPS电源不得并列运行。
UPS系统运行分一下几种模式。正常运行模式：整流器将交流电源转换为直流电源输出至逆变器，再由逆变器转换成交流电输出供负载使用。后备模式：当交流输入电源或整流器发生故障停止运行时，直流系统将马上输出直流电源至逆变器以代替中断的整流器输出电源。备用电源模式：当逆变器处于不正常状态（超温、短路、输出电压异常或者负载超出逆变器承受范围），若备用电源正常，静态开关会转换至备用电源输出给负载。旁路模式：当UPS需要进行维护或维修时，可将UPS装置运行模式转换至旁路模式。在抽出静态开关模块并拉开交流和直流输入开关之后，可进行维护或维修工作。
2.直流及UPS系统的运行检查及维护
2.1直流系统的运行检查及维护
每班应对充电设备和蓄电池组进行一次检查，发现异常应加强检查。各设备无过热现象。
对智能型全自动高频直流电源装置检查：室内温度正常为0～50℃。室内应清洁、干燥、通风良好，设备光泽面无磨损破坏，绝缘材料良好，设备无碰撞和膨胀现象。运行方式正确，PM4触摸屏主监控各参数指示正常。系统有无报警。装置可自动对每只电池进行巡检、测试，一旦有电池失效报警，通知检修立即更换，否则将影响整组电池的使用寿命。
对蓄电池的检查：蓄电池室温度在-25～40℃之间。室内通风装置良好。室内照明良好。电池外壳应完整，密封良好，电解液无溢出或泄漏现象。各电瓶之间的连接应牢固，无发热现象。检查接线端子和连接件无腐蚀迹象。
对蓄电池电压、密度、温度的监视：电压：在浮充电情况下，电瓶电压应在2.23～2.25V之间，在短时间大电流放电情况下，电压可降至2.0V，但无负荷或负荷很小时，单体电池浮充电压必须为2.23V，允许上升到2.40V，放电终期电压不应低于1.80V。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆密度：在初充电结束以后，电解液密度应是1.24±0.1（20℃）。温度：正常情况下，电解液温度应在10～30℃之间，充电过程中不应高于40℃，否则应降低充电电流，若降低充电电流无效时，应停止充电，待温度降至40℃以下时方可再行充电，若温度低于5℃应采取保温措施。
均衡充电：用于电解液密度、电压出现较大偏差、电池异常过放电、异常充电不足或出现其
它异常现象、极板硫酸盐化时，均衡充电由检修完成。
2.2 UPS系统的运行检查及维护
UPS系统检查项目如下：检查配电屏、整流器、逆变器、静态开关、旁路变压器等无异常声音，无特殊气味，外观整洁，外壳接地良好。输出电压表，电流表，蓄电池电压表，电流表指示正常。UPS控制盘灯光指示正确，无异常报警。整流，逆变器柜通风滤网清洁无堵塞现象。
运行参数应按下列标准监视：逆变器输出电压按220±4V，输出电流按不大于341A监视；各个电源，输入电压按220～240V监视。
3.直流及UPS系统的操作及注意事项
3.1直流系统的操作及注意事项
在确定装置与接线无误后可按如下顺序启机：合蓄电池至母线输入开关此时母线带电。合充电机输出开关。合段上蓄电池充电电源及充电机交流输入开关此时充电机开始工作。合母线各负荷开关。操作显示器触屏面板，使显示器显示所监测的数据。
直流操作注意事项：禁止Ⅰ、Ⅱ两段环路向同一负荷供电。负荷备用电源与工作电源倒换时，可根据情况，采用“断电切换”或将母线侧并列，再到负荷侧，完毕后再恢复正常方式。直流系统母线切换方式时，严禁造成母线失电。两段直流母线并列操作，应检查母线极性正确，在切换母线输入开关前，要检查该段母线所带直流油泵均在停运中。严禁二组蓄电池并列运行。
3.2 UPS系统的操作及注意事项
UPS系统送电：将保安段UPS电源开关送电。将PCB段UPS电源开关送电。检查直流二段发电机不停电电源开关在开位。合上直流一段发电机不停电电源。合上UPS旁路柜内总直流开关。合上UPS由保安段来电源开关K1。合上UPS由稳压变来输出开关K2。检查UPS维修旁路电源开关Q3在开位合上UPS旁路电源开关Q2。合上UPS输出电源开关Q4。合上UPS#1、#2馈线柜总开关ZK。检查UPS#1、#2馈线柜电压表指示正常。合上UPS由厂用380VPCB段来输入开关Q1。合上UPS由直流来电源开关K3。主路电源投入60秒后检查主路电源自动投入良好。
4.直流及UPS系统的异常运行及事故处理
4.1直流系统接地
使用智能型全自动高频直流电源装置PM4触摸屏查各支路绝缘情况，通知检修人员，将故障排除；如装置未查到，应进行手动查找如下：1）测量对地绝缘，判明接地极及接地性质。2）了解有无启动或停运的设备，对该设备试拉。3）根据负荷性质试拉，先轻后重，先负荷后电源。4）试拉前停用有可能误动的保护。5）将转动设备倒备用设备运行进行选切。6）试拉前应通知有关值班人员。7）主设备保护电源、控制电源试拉必须经值长同意。8）试拉后不论该设备是否接地，均应立即送电。
4.2 直流系统熔断器故障
1）立即检查蓄电池及充电器出口保险是否熔断。
2）对保险熔断蓄电池、充电器以及所在系统进行检查，查明原因。
3）蓄电池不能运行，应将Ⅰ、Ⅱ母线并列运行。
5.结束语
发电厂中直流及UPS系统是保证安全运行及事故安全停机的重要电源，做好其运行检查和维护是确保发电机组安全、稳定运行的重要工作。
参考文献：
［1］张玉诸.发电厂及变电所的二次接线［D］.保定：华北电力学院，1998.
［2］中华人民共和国国家经济贸易委员会.DL/T 724-2000电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程［S］.北京：中国电力出版社，2001.
论文作者:陈洋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/13
标签：母线论文; 系统论文; 蓄电池论文; 电源论文; 合上论文; 设备论文; 装置论文; 《基层建设》2018年第36期论文;