探讨自动化主站不间断电源的供电可靠性论文_王东旭,邹龙,王幸伟,崔超奇,张亚林

探讨自动化主站不间断电源的供电可靠性论文_王东旭,邹龙,王幸伟,崔超奇,张亚林

(国网阜阳供电公司 安徽省 236000)

摘要:随着信息技术、计算机技术的快速发展,在各行各业都有所渗透。重要的图像、数据、文字等都由计算机进行储存和处理。于是,对电力的持续供应提出了高要求。在这种情况下,不间断电源系统成为这些设备正常运行中不可缺少的一部分。本文系统的介绍了不间断电源系统的概况,着重阐述了该系统在运行和维护中的技术重点。

关键词:自动化主站;不间断电源;可靠性

一、自动化主站不间断电源现状

随着供电局无人值班变电所的全面实现,配电线路和电网不断扩大和复杂,自动化技术在电网中的应用已经深入人心,成为电网发展的主要方向。在配电网中采用自动化进行控制和管理是目前电网工作的主要手段,在主站建设中采用自动化设计是实现调度先进调度系统的主要手段和方法。为确保主站系统的安全、优质不间断运行,在建设中对电源的质量提出了更高层次的要求,而作为目前先进的电力控制技术不间断电源逐步受到人们的重视,是保证主站设备不间断运行的重要保证。电网存在至少九种问题:断电、雷击尖峰、浪涌、频率震荡、电压突变、电压波动、频率漂移、电压跌落、脉冲干扰;因此从改善电源质量的角度来说在城市电网中配置一个不间断电源是十分重要的。

不间断电源在我国目前城网建设中主要是为了满足电网环境、网络监控、网络系统、医疗系统而采用的电源可靠性保证和要求。在这种情况下,通过采用不间断电源来克服了中大型计算机网络系统集中供电所造成的供电环境恶劣、供电质量不佳的现象。不间断电源是城市建设中的主要电源形式,是企业重要的供电设备和设备管理方法。在传统的企业工作管理中通常都是通过加大日常巡查力度,对各种设备外观和电池进行不定期检查和及时更换,并通过及时的更换设备中容易损坏的电容、风机等元件。同时在不间断电源的使用中由于维护工作量大,成本高,无法及时的对设备运行参数进行控制,也无法及时的做到设备事故的及时控制和有效预防。

二、城市电网中新电源系统的选型和配置

在目前城市电网系统中所采用的不间断电源主要是通过总控台、现场设备控制站和通信网络三部分构成。

1系统组成

1.1总控台

由监控站、工程维护站、系统接口等构成,运用管理分析软件处理接收的数据并通过Web发布。工程维护人员登录服务器可查看全厂所有在线设备的运行状态以及完善的历史、实时数据分析统计。

1.2现场设备控制站(ES)

根据现场设备需要,可选择监控功能仪或设备运行状态信息采集仪(EII)。EII通过RS-232/485端口与电能表、电池采集模块、直流屏、不间断电源等智能设备通信,将监测数据转换为符合通信协议的数据包,接入局域网,传送至主控室服务器。

1.3通信网络

联网现场设备各分站,采用光纤作为数据通信主干线,组成全厂不间断电源和直流电源在线监控的局域网。

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2不间断容量和电池容量选择

按照五年的发展要求配置,根据我们目前的负载情况,大约在27kVA左右,未来五年考虑负载容量增加到40kVA。因为老电源系统还能继续运行分担一部分负载,所以不间断电源容量在48kVA左右。而蓄电池容量我们按满负荷4小时配置,并留一定的冗余,同时与不间断电源容量作一定的配合,最后选择了按1000AH配置,考虑到使用周期和运行维护的方便性,我们选择了GNB的阀控式密封铅酸蓄电池,单体电池为12V/100AH。共10组160节。

3充电装置的选择

不间断电源本身是具备充电功能的,但其充电电流与容量是相当的,而我们配置的电池容量较大,靠不间断电源的充电模块的电流不能满足0.1C的充电电流的要求,不间断电源厂商提出可增加充电模块的方式,但我们根据我们老电源系统的运行经验来看,还是决定采用一套智能的直流充电系统,因为这套系统具备强大的整流和充电容量。可灵活的设置和控制整个充电过程,设置定期均充,各类系统告警等,并对所有蓄电池和系统运行情况可采用远程监控单元进行系统的巡视维护,对提高我们电源系统的可靠性是很有好处的。

4不间断电源的选型

在不间断电源的选择上,我们选择了一种模块化的不间断电源。这是一种新型的不间断电源电源,每个不间断电源模块以并联的方式联成一体,可实现热插拔。其中任何一个模块故障不影响其他模块的运行,系统的检修和扩充十分方便,我们选择了8个6kVA模块并列运行的模式,按N—l原则,6kVA容量的丢失对整个系统运行的影响是很小的。

5语音告警系统

由于电源系统故障是十分致命的,所以需要我们24时进行关注,这样一套语音提醒服务就显得不可缺少了,我们采用的这套语言告警系统接入了不间断电源交流输入,直流电压等八个指标,其中一个发生异常后均可按事先设置好的告警内容和电话号码(可设多个)打电话和发短信通知,这样,电源系统的运行情况就随时在监控之下了。

三、电源系统的安装与调试

在所有的设备全部到位并安装完毕之后,一个重要的环节就是要把所有的设备连接起来。蓄电池在初次使用前是需要做几次充放电试验的,以保证彼此的电压是平衡的,所以我们首先将蓄电池和直流屏进行了连接。

在做充放电试验的过程中,由于我们的电池0.1C有100A,但放电负载不能用到这么大的放电电流,最后还是用50A进行了放电,放到一定的程度再用0.1C的电流进行充电,这样反复两次后发现有两节电池的电压明显偏低,不管在放电过程中还是最后浮充状态下,均达不到电池规定的电压范围标准,我们要求厂家再一次对这两节电池进行了更换,然后重新做了充放电试验,在这两次充放电试验结束后我们记录整个过程和充电完成后浮充状态下各电池的电压情况均已在正常值范围,可以正常投入运行了。

最后一个环节是将不间断电源再与直流屏和电泡组连接起来,打开直流屏上所有的开关,接入交流电,整个系统运行正常,无告警信息,我们的不间断电源电源才算正式可以投入使用了。

四、不间断电源带非线性负载的能力

不间断电源的负载主要是计算机,而计算机电源是开关电源,它们吸取的电流并非正弦波,称为非线性负载,市电容量大,阻抗小,对非线性负载供电时问题不大,不间断电源却有较大的输出阻抗,非线性负载会在不间断电源的输出端产生谐波电压,特别是在谐振频率附近的谐波电压更大,使不间断电源的输出电压失真,而且不间断电源本身的容量也有限,必须要有好的对策对付高波峰因数的负载电流,否则不间断电源可能在带这类负载时经常切换到限流工作,引起输出电压降低,进而影响计算机负载的正常运行。所以现在考虑不间断电源的容量时,也应该考虑非线性负载的影响,因为不间断电源的标称容量同其他电气设备一样,是按负载功率因数0.8来定的,而非线性负载的功率因数常常只有0.6.-0.65,如果要不间断电源带满负荷的这类负载,势必无能为力,所以核定不间断电源容量时,应该进行适当放大。

五、结语

调度自动化系统的发展日新月异,不间断电源系统作为调度自动化系统安全稳定运行的重要保障,其重要性不言而喻。在新电源系统投入运行后,主站不间断电源电源容量由原来的45kVA增加到93kVA,蓄电池组放电时间也由原来的二小时增加到了六小时,同时由于有两套不间断电源同时对主站系统供电,实现了冗余配置,减少了由于电源原因造成的系统停运的机会,大大提高了调度自动化系统设备运行的可靠性。

参考文献

[1]刘国庆.不间断电源系统应用维护及发展[J].宁夏机械,2007(01).

[2]肖立飞.探讨变电站交流不间断电源系统设计[J].电源技术应用,2013(11).

[3]刘颖姝.不间断电源系统的运行与维护[J].内蒙古广播与电视技术,2013(01).

[4]车浩军,寿江平.变电站一体化不间断电源的应用探讨[J].浙江电力,2009(04).

论文作者:王东旭,邹龙,王幸伟,崔超奇,张亚林

论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/13

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