摘要:交流不间断电源系统为变电站自动化系统、火灾报警装置等重要负荷提供高质量、稳定可靠的不间断电源,是电网调度自动化和变电站监控系统的关键电源设备。
关键词:交流不间断电源;系统构成;运行方式;维护;
一、概述
不间断电源,即UPS,是将蓄电池与主机相连接,通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。当市电输入正常时,UPS 将市电稳压后供应给负载使用,此时的UPS就是一台交流式电稳压器,同时它还向机内电池充电;当市电中断(事故停电)时, UPS 立即将电池的直流电能,通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应220V交流电,使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。UPS 设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。
以我公司(北元化工)为例,我公司№1~4发电机组各设UPS电源系统一套,该电源为上海复华控制系统有限公司研发的Powerson DP 60KVA型UPS。该UPS能连续地监测输入电源并滤除市电中存在的浪涌、尖峰、下限及其他不规则的干扰信号,为运行中的敏感电子设备DCS、DEH等热工设备提供稳定可靠的交流电源。
二、UPS系统构成及作用
(一)UPS系统构成
UPS电源系统由五部分组成:主路、旁路、电池等电源输入电路,进行AC/DC变换的整流器,进行DC/AC变换的逆变器,逆变和旁路输出切换电路以及蓄能电池。我公司(北元化工)每套UPS由主机柜、旁路柜和馈线柜组成。主机柜由:输入隔离变、整流器、逆变器、输出隔离变、静态开关、输出开关、维修开关等组成;旁路柜由:隔离变、稳压变等组成;馈线柜由:测量系统以及负荷总开关以及各支路开关等组成,联络柜:由两路输入开关、RSTS、输出开关等组成,主机柜和馈线柜的运行以及异常信号传送至DCS系统,以方便运行监视。
(二)UPS电源系统的作用
UPS电源系统的稳压功能通常是由整流器完成的,整流器件采用可控硅或高频开关整流器,本身具有可根据外电的变化控制输出幅度的功能,从而当外电发生变化时(该变化应满足系统要求),输出幅度基本不变的整流电压。净化功能由储能电池来完成,由于整流器对瞬时脉冲干扰不能消除,整流后的电压仍存在干扰脉冲。储能电池除可存储直流直能的功能外,对整流器来说就像接了一只大容器电容器,其等效电容量的大小,与储能电池容量大小成正比。由于电容两端的电压是不能突变的,即利用了电容器对脉冲的平滑特性消除了脉冲干扰,起到了净化功能,也称对干扰的屏蔽。频率的稳定则由变换器来完成,频率稳定度取决于变换器的振荡频率的稳定程度。为方便UPS电源系统的日常操作与维护,设计了系统工作开关,主机自检故障后的自动旁路开关,检修旁路开关等开关控制。
三、UPS系统运行方式
(一)正常运行方式
UPS系统主电源由市电供电。主电源通过输入隔离变、整流、逆变、输出隔离、静态开关、RSTS切换开关、馈线配电柜。
(二)电池运行
当主电源故障或整流器故障时, UPS自动的转为电池运行,电池运行模式为:220V直流母线、逆止二极管、逆变器、输出隔离、静态开关、STS切换开关、馈线配电柜。
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(三)旁路运行
在主电源或电池运行时,当直流电压超出所要求的范围或逆变器故障时, UPS自动的由正常运行或电池运行转为旁路运行(输出无间断),旁路运行模式为:隔离变、稳压器、静态开关、RSTS切换开关、馈线配电柜。
(四)UPS设置有维修旁路开关,以便在UPS系统故障或维护时直接把旁路电源供电给负载。
(五)主机柜发送至DCS系统信号
UPS运行、UPS超载、UPS LOW DC、UPS供电故障、UPS 逆变器故障、UPS 旁路运行。
(六)UPS 馈线柜发送至DCS系统信号
UPS 输出电压、UPS输出频率、UPS 输出电流、馈线柜进线开关信号、馈线柜出线回路故障。
四、UPS电源操作前的注意事项
为了使UPS能正确无误运转,安装后第一次操作前请确认下列事项:
(一)确认机器总电源开关置于“OFF”位置。
(二)对于安装地点、安装事项再检查确认一次。
(三)用手摇动输入电源线,看现在是否有松动,确认锁紧。
(四)确认无周边设备接UPS输出插座上,且UPS负载已断开。
(五) 用电表检查输入电源是否符合UPS所需。四、UPS 正常运行维护。
五、UPS运行维护
在 UPS 整个部件中,以固态电子器件为主,机械式可动部件只有散热风扇,而且现行制作风扇技术过硬,可持续几年稳定工作。所以对于 UPS 的维护主要通过 UPS 显示面板的报警灯报警提示和液晶屏显示系统各项数据来进行维护检修。重点做好以下几点:
(一)检查UPS 周围无杂物,保证其通风顺畅。
(二)每日定时查看 UPS 显示器各指示灯、表计正确,各参数均在正常范围内。
(三)整流器/电池充电器、逆变器、蓄电池运行正常。
(四)室内温度正常,通风良好。
(五)无异常报警信号指示。
(六)各部柜门关闭良好。
(七)当发现UPS切至电池模式下时,考虑尽快转为正常模式或旁路模式供电。
结束语:
在计算机产业迅猛发展的今天,各个企业和行业都已实现了计算机智能化工作,不间断电源 UPS 已经成为变电站自动化系统、火灾报警装置等重要负荷提供高质量、稳定可靠的备用电源,它能够在外电供电中断时连续不断的为所支持设备提供电能,起到电力临时供给的作用,为外电抢修正常运行赢得时间。因此,我们应该加强对不间断电源 UPS 的系统构成、运行方式、保养维护等内容了解掌握,使其能够在最需要它的时刻发挥应有的作用。
论文作者:方小苗
论文发表刊物:《知识-力量》5中
论文发表时间:2018/10/12