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[关键词]UPS不间断电源 解决 高质量
中图分类号:TM44 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)29-0293-01
一、ups的功能
1、不停电功能:当电网故障停电时,UPS系统中的电池组经过IGBT逆变后将电源供给用户终端。
2、交流稳压功能:电网电能经过UPS的整流后,变为直流电源,再经过逆变器变为交流电源输出,输出电源具有稳定的电压和频率。
3、净化功能:谐波对电网造成很大污染,通过IGBT整流可以提高电源效率减少谐波。
二、UPS工作原理
1、UPS基本组成
UPS由整流器、逆变器、蓄电池、静态开关以及旁路装置等部件组成。
2、UPS工作模式
UPS具有三种工作模式:正常模式、电池模式以及旁路模式。
(1)正常模式:在正常模式时,输入电源通过输入开关送到整流器的输入端,整流器将送来的AC转成DC输出,整流器的DC输出送到逆变器输入端,逆变器将DC转成经过规整的AC输出。
在正常模式中,整流器输出的直流电源对储能电池组进行浮充。电池总是连上UPS,随时准备在整流器失效时起用。同时净化功能由储能电池来完成,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,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。
(2)电池模式
在输入故障或输入电源电压或频率超出容限(参照输入技术参数)时,UPS自动起用电池模式。如果这些情况出现,整流器关闭,进入逆变器的DC将从整流器转由电池供给。输入一旦恢复正常,整流器就开机并带上负载,并开始对电池充电。
同时,电池容量的大小直接决定UPS在交流停电时能够保证不间断输出的时间长短,当电池放电至低电压时会发出告警,而一旦电池放电至电压达到保护值时,为保护电池避免过放电造成永久损伤,UPS就会关闭输出。
(3)旁路模式
当逆变器故障或不能支撑负载时,为确保负载不断电,UPS将转旁路。旁路模式时,系统输出直接从旁路输入取得。此模式中,系统输出没有电源波动、尖峰脉冲、断电保护。同样也没有滤波、调整、电池支撑。
3、UPS整流器工作原理
整流器可以把输入的市电或油机电的交流电能变为直流电能,为逆变器和蓄电池提供能量。
UPS整流器多采用可控硅整流器。按整流器晶闸管数量的不同,工频机通常分为6脉冲整流和12脉冲整理两种类型。6脉冲指以6个晶闸管组成的全桥整流,6个开关脉冲对6个晶闸管分别控制,在一个交流周期内,输出六个半波,所以叫6脉冲整流。12脉冲整流器是在一个基本6脉冲整流器的基础上移相30o叠加一个6脉冲整流器,它的直流输出电压更平滑,谐波频率更高,谐波幅值更小,滤波更容易。大功率UPS多采用12脉冲整流器。
4、UPS逆变器工作原理
逆变器是UPS的主要组成部分。UPS整流器已将输入的交流电压变成直流电压,而负载所需的是交流电压,就必须有一种电路再将该直流电压变回交流,执行这个任务的装置就叫逆变器。逆变器电路的种类很多,在UPS中常见的有推挽变换器、半桥逆变器、全桥逆变器、双向变换器等。
5、UPS蓄电池
大、中型UPS系统中一般多使用的是阀控密封铅酸蓄电池。而且由于大、中型UPS 系统的直流母线电压很高,一般为400V 左右,所以都采用蓄电池组。
现阶段,UPS 大都把蓄电池组直接挂在UPS 整流后的直流母线上,利用整流器直接充电,这就要求整流功率要远大于逆变功率,一般整机功率的20%设计为电池的充电功率;有的则需外加充电器,实现电池管理。它们都应注意充电功率和电池容量的搭配问题。
三、UPS应用
1、考虑UPS的备用时间
UPS依备用时间可分为标准型及长效型。标准型UPS备用时间为5-15分钟,长效型为1-8小时。选用UPS时,根据UPS的应用场合来选用UPS。
当然,在一些重要场所应用的UPS一般都连接有备用输入电源,即柴油机发电机组,市电断电时,柴油发电机组就会启动提供输入电源。
2、UPS所带负载类型
一般UPS不推荐带接纯感性、纯容性负载。例如电动机、空调、复印机等。而且也不能接半波整流型负载。
UPS适合带阻容性(如电脑)、阻性、微感性负载。
四、UPS维护及检修
1、UPS不间断电源在正常使用情况下,主机的维护工作很少,主要是防尘和定期除尘。其次就是在除尘时,检查各连接件和插接件有无松动和接触不牢的情况。
2、UPS使用阀控密封铅酸蓄电池是免维护电池,但这只是免除了普通电池的测比、配比、定时添加蒸馏水的工作。蓄电池维护维护工作仍是非常重要的。
电池在使用一定时间后应进行定期检查,如观察其外观是否异常、测量各电池的电压是否平均等;如果长期不停电,电池会一直处于充电状态这样会使电池的活性变差,因此即使不停电,UPS也需要定期进行放电试验以便电池保持活性。放电试验一般可三个月进行一次,做法是UPS带载,然后断开市电,使UPS处于电池放电状态,放电持续时间视电池容量而言一般为几分钟至几十分钟,放电后恢复市电供电,继续对电池充电。
同时,在蓄电池的使用中应注意,不能把不同容量、不同性能、不同厂家的电池联在一起,对性能下降或寿命已过期的电池组要及时更换,否则可能会对整组电池带来不利影响。
3、当UPS系统发生故障时,应先查明原因,查明故障组件。检修时应注意避免故障的扩散。必要时,请专业的技术人员进行维修。
参考文献
【关键词】双机热备冗余 电力专用UPS电源
1 改造原因
皂市水电站UPS装置原配置为一台南京欧亚玛创力电子有限公司生产的V系列10kVA逆变电源装置,安装于中控室。所带负荷均为厂内重要的负荷,包括监控系统主机电源、中控台电源、网络柜电源、调度数据网电源、远动通讯机电源及保护信息管理系统柜电源等。
由于一台UPS装置长期不间断运行,不便于对其进行维护保养。此台装置故障,将导致UPS电源装置所带负荷将全部停电,直接影响电站运行人员正常监视和机组运行控制、省调传输数据中断、影响计算机监控系统上位机的正常运行。
为提高不间断电源的可靠性,根据电力行业标准DL/T 5065-2009《水力发电厂计算机监控系统设计规范》中对计算机监控系统不间断电源的规定,需配置双机热备冗余结构的电力专用UPS电源装置,以保障重要负荷供电的可靠性。
2 改造技术方案的分析论证
双机热备冗余结构的电力专用UPS电源装置可分为串联或者并联两种方式,串联备份技术是一种比较早期、简单而成熟的技术,它被广泛地应用于各个领域。备机UPS的逆变器输出直接接到主机的旁路输入端,在运行中一旦主机逆变器故障时能够快速切换到旁路,由备机的逆变器输出供电,保证负载不停电。UPS串联的特点是:两台UPS均为完整的具有独立旁路的在线式UPS单机,两台UPS除了电源线的连接外不需要其他信号的连接,在正常情况下,主机100%的给负载供电,从机的负载为零。
并联备份技术是近年来发展起来的采用更复杂技术的一种备份方式,并联备份解决了串联备份主从UPS电源老化不一致的问题,并且能够实现增容功能。UPS并联备份的特点是:两台或多台UPS的输出端直接短接在一起,同时给负载供电,每台UPS均分负载,没有主从机之分。当一台UPS的逆变器出现故障时,立即自动脱机,负载由余下的UPS均分,不存在切换问题。
通过以上分析,结合电站UPS电源装置所带负荷特点,电站采用并联备份技术,建立双机并联备份冗余结构,以保障当其中一台UPS电源装置故障时,另一台UPS可独立承担负荷不间断供电,不影响监控系统上位机、调度数据网、远动通讯机等重要负荷的正常运行。电站经过询价,通过技术评审和商务评审,最终选择的产品为由深圳思凡贝特科技公司提供的型号为HR8610的不间断电源装置。
3 项目实施过程控制
由于UPS装置所带负荷均为厂内重要的负荷,包括监控系统主机电源、中控台电源、网络柜电源、调度数据网电源、远动通讯机电源及保护信息管理系统柜电源等。为缩小此次改造过程中对电站相关业务的影响范围,电站根据负荷性质及分布情况组织编写了详细的施工方案,先对新UPS装置进行安装和调试,新UPS装置上电试验正常后,再对原UPS装置上的负载进行转移接带,所有负载转接运行正常最后才退出原UPS装置。在对原UPS装置上的负载进行转移接带时,对采用双电源供电的大部分设备,在实施改造前将双电源供电设备的其中一路电源转接至市电供电,保障在转接过程中不停电保证运行。对单电源供电的保护信息管理系统柜、调度数据网柜内交换机、MIS系统服务器从机等设备,因在转移负荷时必定有短时间停电,将影响与省调间的实时数据传输(机组与水调数据)以及AGC、AVC数据下达,故向调度申请零点消缺。单电源供电设备在由原UPS供电转至新UPS供电时,施工前做好充分准备,以尽量缩短停电时间。
现场安装屏柜基座时,将新购的两台UPS不间断电源装置柜安装固定,设备整体安装整齐,保障设备基础和设备屏柜可靠接地。敷设UPS不间断电源装置柜的电源输入、电源输出、信号输出等电缆时,做好电缆两端标示牌的悬挂。电缆敷设在电站中控室进行,应做好电缆的保护,防止误动设备。敷设完成后进行绝缘检测和导通测试,保障电缆的电气性能。
新安装UPS不间断电源装置柜后进行设备性能调试,对单机供电进行切换检查、并机运行、信号核对、输出电源及供电负荷检查(采用模拟负载检查设备供电情况)等,并做好调试记录,通过试验检查确认新安装设备功能是否运行正常。检查设备运行正常后,逐步将负荷接至新UPS装置,检查各设备运行情况,确认设备运行正常后,最后拆除原UPS电源装置及现场清理。
4 总结分析
通过此次改造,电站较好的解决了单台UPS工作的风险,实现了双机并联备份冗余,提高了电源的可靠性。在项目实施过程中,编制了较为科学合理的施工方案,对项目实施过程中可能出现的危险点、危险源进行了分析,确保了施工人员安全和设备安全。通过施工前的充分准备,使项目在实施过程中未出现工作间断,保证了工作的连续性,提前完成改造工作,并减少了改造工作对电站安全生产的影响。目前装置运行稳定,人机接口界面良好,设备维护工作量较小,达到了改造的目的。
参考文献:
大功率在线式UPS的基本原理是把交流电整流成直流电,让直流电对电池组充电,同时,再把直流电逆变成交流电对负载供电,配合不间断的静态旁路开关,实现负载不间断的供电。通过UPS的保护,还可以净化电源,消除市电的浪涌干扰和波动干扰,提高负载设备的供电质量。UPS采用的大功率器件的稳定性以及控制电路的可靠性,直接关系到UPS的性能。梅兰日兰GALAXY PW系列UPS采用的是第三代大功率IGBT(绝缘栅双极形三极管),具有高功率、低功耗、高速开关、低驱动功率和高可靠性的优点。输出控制采用负反馈脉宽可调的控制方式,实现较高的频率、相位稳定精度的要求。梅兰日兰UPS的控制系统采用全数字化动态信号处理DSP(Digital Sign Processor)控制技术,达到32位的数字器件和10ns的运算速度,获得快速、精确的跟踪能力,使得控制更准确、更可靠。整流器、逆变器、静态旁路和通信接口均使用独立的CPU控制,采用多重总线进行数据交换,降低了各控制电路板之间的兼容性要求,减少了用户的维护成本。整机的平均无故障时间MTBF(Mean Time Between Failures)可达到20~30万小时。
广播电视安全播出的需要,要求不见断、高可靠、高质量的供电保障,UPS在整个供电环节就显得尤为重要。我们在原有一台梅兰日兰GALAXY PW 60KVAUPS前提下,增加一台同型号的UPS,采用单机冗余并联连接,连接方式如图1。
两台UPS并机运行,共同对负载供电,静态开关具有冗余备份,令UPS具有两倍的过载能力。冗余并联可消除瓶颈故障点,进一步提高UPS的可靠性,把UPS的平均无故障时间(MTBF)提高了一个数量级;提高负载的过载和耐冲击的能力,从空载到100%负载阶跃变化时对输出电压的影响更小;提高了三相不平衡的承载能力;在并联系统中的一台UPS发生故障或者维修时,负载仍能保证由UPS供电,可做到脱机维修,这是提高并机系统可靠性的
关键所在。梅兰日兰UPS要求并机的UPS必须型号相同、功率相同,并且必须处理和控制好并机过程中相关的问题
和注意事项。下面我们从几个部分来探讨UPS并机过程中的一些问题和处理。
1、输入整流部分
(1)UPS的输入电流控制保护和输入相序要求
我们执行的是三相五线制的TN-S标准,A、B、C三相为正相序输入,N线和PE地线分开,并把PE线可靠连接到等电位接地体,防止高能雷电的浪涌干扰。梅兰日兰UPS的输入整流部分,采用的是六脉冲桥式硅堆整理电路,可设置延时启动,避免多台UPS同时启动冲击配电系统,尤其是冲击是发电机组。整流器/充电器的延时启动和电流的斜坡启动,时序波形如图2,通过可控硅导通角的控制,逐步增加输入电流,可实现整流器/充电器的输入限流,避免对发电机组造成冲击,有利于发电机组的平稳运行,在发电机组的功率不够时,可减少充电电流,或者自动让电池放电,补充不足的能量,使发电机组平稳运行,并延长整个系统的供电时间。
输入时序控制和斜波启动的设计,必须确保三相输入为正相序。反相序会造成整流器启动时,瞬间相电流过大,为了保护整流电路,会烧毁输入端的精密电流保险器,同时,也要求UPS在开机的时候必须延时10秒钟,等整流电流平稳之后,再启动逆变器。输入端的另一个问题是输入电路振荡而产生的谐波问题。梅兰日兰UPS采用的大功率的整流硅堆和直流滤波电容,会造成输入波形振荡,表现出来的就是输入端的高次谐波。
(2)抑制谐波失真,减少对前端供电设备及电网的影响
因为整流和振荡的原因,UPS系统会在电源输入端产生多次谐波,输入电流波形图如图3,标准的50Hz的正弦基波,因为多次谐波的叠加,造成输入电流波形歧变。从谐波分量图可以看出,其中影响较大的是五次谐波和七次谐波分量,五次谐波的幅度达到基波的55%左右,七次谐波的幅度达到基波的30%左右。谐波电流的危害会造成电网电压的失真度升高;中线电流有效值升高;补偿电容中电流增大;控制电路出现干扰等问题,谐波的影响还会增加无功功率,造成输入功率因素下降。两台UPS并联后,谐波分量也会叠加,将对供电电网造成影响,特别是当发电机供电的时候。因为交流发电机的阻抗大于变压器阻抗,交流发电机的输出瞬态阻抗表示为 X″d,对于第n谐波,交流发电机表现出的阻抗将变为n倍的X″d,所以过大的高次谐波会致使发电机发热过载。如果UPS负载较大,从投资和应用角度来看,有效的抑制高次谐波显得尤为必要。
梅兰日兰公司相应的谐波抑制选件,一般的方法有无源谐波滤波器和有源谐波滤波器,无源的谐波滤波器采用的是LC电路,只能消除某次谐波电流,成本低,但滤波效果较有限。一般选用的是有源谐波滤波器,基本原理是把有源谐波调节器与电源和非线性负载并联连接在一起,通过快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform)方法进行谐波的采样,然后提供一个谐波电流,此电流与被负载消耗的谐波电流总量相当,可以用来补偿所有的谐波(包含各次谐波),也可以针对几个特定的谐波进行补偿;这种调节器甚至可以自动地去消除几个不稳定的谐波或产生系统谐振的谐波次数。通过无功功率补偿与谐波电流补偿的结合,通过有效的调节配置,可以使负载的总功率因数提高到接近1,提高自备发电机的可靠性。在负载功率较大的情况下,可选用梅兰日兰SineWaveTM 和 SineWave PCSTM 系列有源谐波调节器,作为谐波抑制和功率补偿。
2、逆变输出部分
减少并机UPS的环流,均分负载,提高并机效率和可靠性。并联的UPS必须在同一电网供电,在这种情况下,UPS的逆变器永远在跟踪旁路的市电,由于这些UPS都在跟踪同一路市电,也就相当于在相位上跟踪。这些UPS在频率和相位上都是一致的,虽然可以并联,但这种并联并不保险,主要原因如下。虽然它们都在频率相位上跟踪旁路,但在相位上有超前和落后之分,一般大容量UPS的相位跟踪误差为±3度,如果这两台并联的UPS一个为+3度,另一个为-3度,那么它们两个并联后都有可能在相位上差6度,这就可能使输出电压相差二十几伏,将会在UPS输出端造成很大的环流,使逆变器因过载而烧毁。另外,虽然是同型号、同规格的UPS逆变器,但逆变参数和变压器参数的微小差异会导致输出电压不一样,比如一个218V,另一个221V,也将在UPS输出端造成很大的环流。以上两方面的差异都会导致输出电压的不一样,一方面形成环流,另一方面两台UPS向负载输送的电流也不一样,很可能造成一台过载的,以上两项指标虽然可以通过调整而达到基本一致,但随着UPS的时间和工作参数的变化,这种平衡很快就会失去,所以说,不加任何措施的UPS并联系统,其可靠性不一定比单台UPS高,甚至还要低。并联连接要解决的关键问题是处于并机状态的两台UPS逆变器,应在同时同步跟踪交流旁路电源的条件下,满足同幅度、同频率和同相位的要求,以达到均分负载和环流为零的目的。
UPS并联连接方式还有一个重要的指标就是电流均分,也就是说必须保证并联的每台UPS的输出电流是总输出电流的1/N,两台UPS并机连接,就要求两台UPS的输出电流相等,至少其相互之间的最大不平衡度要求要在要求的范围之内(一般小于2%)。
梅兰日兰PW 系列UPS对减少环流和负载均分的处理,采用负载同步跟踪方式来实现,设置一台作为导航机,让导航机的逆变输出控制跟踪静态旁路的市电的相位和频率,其他并机的UPS通过通讯板和高速通讯线路跟踪导航机的逆变输出,从而确保两台UPS输出相位、频率和幅度控制在标准范围之内。为了消除跟踪的瓶颈故障点,并机的UPS系统还具有互为跟踪的同步功能,即谁优先跟踪市电,谁就作为导航机,其逆变器输出为另一台UPS跟踪。同时采用电压负反馈、电流前馈、电流局部循环等技术,提高并机UPS的承载能力,实现精确的电流与负载均分。
3、 电池维护部分
在正常工作时,电池一直处于浮充状态。如果长时间不让电池放一部分电能,对电池正常化学反应不利。建议每月人为地放电一次,让电池放掉的电能最好占电池组总容量的20~30%。这样做是为了激活电池的惰性,恢复电池的储能容量。任何一节电池故障都可能造成UPS后备显示时间的失真,定期了解电池组的工作状态,通过放电测试,可以了解电池组的放电特性,如图4,从图中我们可以看出并机的两台UPS二十分钟的放电特性,两台UPS的电池的型号不同,使用寿命不同,表现出来的放电特性也不一样。在测试负载一样的情况下,可以比较出电池放电时的恒压能力,从而也反应出电池组的性能,恒压能力越好,电池组的性能也就越好。如果放电时间越长,表现出来的放电特性差异将会越明显。
4、其他注意事项
根据UPS对大多数用户负载需求的设计, 适当的负载才能提高UPS的工作效率,效率和功率关系图如图5,负载在达到满载的25%左右,效率可达到91%。在改造前后,负载不变的情况下,并机的两台UPS均分负载,相当于单台UPS的负载减少了一半,应该确保负载达到25%以上,有助于提高UPS的工作效率,高效率可减少因自身损耗而产生热量,提高转换效率,有利于冗余并联和长期运行。
1.不间断电源的应用
不间断电源一开始的应用是为了实现当发生供电异常的情形时,可以依靠储能或能量变化装置,继续为用电提供高质量的电源,满足不断电供应的需求。随着电子技术和信息化技术的突飞猛进,不间断电源的应用也在不断的发生变化。不间断电源已经由后备电源向更加综合全面的性能发展,包括稳压、祛除谐波、抗干扰等内容。不间断电源应用的具体方案如下图所示:目前不间断电源的供电方式主要有两种,分散供电和集中供电。分散供电的方式是一台不间断电源为若干负载进行供电,其最大的好处在于将风险分散开来,但是其管理较为不便,而另一种供电方式则是由超大功率的不间断电源为核心,对机房所有负载设备进行供电,这种方式的缺点在于风险较大,容易引起较大面积的停电。不间断电源需要逐步实现容量的扩张,目前模块化应经在国内得到广泛应用,其优点在于扩容大、并且对于故障的维修时间段,经济型较强,一般可以扩容至160KVA,在实际扩容过程中,稳步发展,通过做好扩容规划逐步实现目标。
有效的降低输入电流谐波是不间断电源应用中的重点问题,由于非线性负载产生的非正弦电流,造成电路中电流和电压畸变,称为谐波。其对电容、变压器等设备都会产生损害,降低不间断电源的使用寿命。作为一种非线性负载,不间断电源会产生大量的谐波,目前主要有以下几种方式对谐波进行消除,包括12脉冲整流器、无缘滤波器和有源滤波器等。不间断电源的核心在于其电池,电池的投资比例相当大,甚至超过不间断电源的投资,但是电池的使用寿命较低,因此应该采用一定的技术在不间断电源的应用中实现节能的效果,主要包括以下几种技术:并机共用电池组功能、智能电池管理技术和智能不间断点晕啊配电管理技术。如何延长电池的使用寿命是非常关键的,在电池使用过程中,一定要保持适宜的环境温度,在充电过程中要保持好充电电压,防止过压充电。对于过流放电等情况要及时排查,在使用过程中要做到定期充电放电。对于使用期限已到的电池要及时予以更换,以免破坏损害设备。
关键词:UPS;不间断电源;在线更换
引言
UPS是一种不间断电源,它利用电池等直流系统(化学能)作为后备能量,在市电断电等电网故障时,不间断地为用户设备提供交流电能,应用十分广泛。
1.UPS介绍
GB 7260.1-2008中定义:UPS是由变流器、开关和储能装置组合构成,在输入电源故障时,用以维持负载电力连续性的电源设备。石油化工企业中,将为炼油、化工等生产装置过程控制系统和仪表(如DCS、ESD、PLC及重要在线仪表等)供电的不间断电源定义为UPS。
UPS能实现两路电源之间的无间断相互切换,UPS正常运行时其电池贮存了一定能量,在电网停电或间断时提供一定的后备时间,保证负载供电的连续性,一般石化企业UPS后备供电时间按30分钟考虑。
UPS还能保证对负载供电的质量,它具有隔离作用:能将瞬间间断、谐波、电压波动、频率波动以及电压噪声等电网骚扰阻挡在负载之前,即使电网中的骚扰不影响负载,又使负载对电网不会产生骚扰;还具有电压稳定作用:以额定输入电压380V/220V为例,电压变化在323~418V,UPS可保证输出电压在380V/220V±1%范围内;同时也具有频率稳定作用:以额定频率50Hz为例,若输入频率变化在47~53HZ,UPS可保证输出频率在50Hz±0.01%范围内。UPS的电源净化管理功能,好比将河流、湖泊水变成了可饮用的自来水。
2.UPS应用
UPS承担着保障供电连续性的任务,且它能提供电压及频率稳定、波形准确完好的干净或净化的电源。对于UPS所带负载来说,持续20ms(一个周波)以上的电源中断就会导致计算机或服务器关机、数据丢失,对石化行业来说停电所造成的影响有时是无可估量的。
我厂现有UPS 94台,涉及14个品牌,承担着我厂60多套生产装置及共用工程等控制系统、现场仪表的供电任务,任何一台UPS出现故障,都将对安全生产造成影响。
UPS功能强大,运行相对可靠,但其作为电力电子设备,仍然受温度、湿度、粉尘等环境因素以及电力电子器件自身寿命的影响,因而UPS也时常会发生如整流器、逆变器以及电池管理器等硬件故障导致UPS 转旁路运行。对于UPS 出现内部严重故障,一般情况都是考虑在线更换。所谓在线更换,就是在保证UPS所供电负载不停电的情况下对故障UPS进行更换。
3.UPS故障在线更换实例
以延迟焦化UPS为例:该UPS位于0.4kV延迟焦化变电所内,它承担着炼油厂南区延迟焦化装置过程控制系统DCS、ESD、现场仪表的供电任务。一旦该设备出现故障,将严重影响延迟焦化装置的安全生产,甚至导致装置非计划停工。
UPS运行方式:UPS单机运行;UPS输入采用接触器互投电源,1号电源引自延迟焦化变电所AA305回路,2号电源引自延迟焦化变电所AA403回路;负荷侧DCS、ESD部分与联合装置2号UPS冗余。
UPS供电系统图如下:
在线更换步骤如下:
(1)新UPS经调试检验合格。
(2)办理延迟焦化UPS在线更换方案并审批。
(3)对延迟焦化变电所AA411-4回路进行检查确认好用,从该回路敷设临时电源至AA304盘QS3开关,接A相线和N线至AA304盘QS3开关下侧。
(4)通知工艺、仪表等相关单位,做好UPS停电事故预案,确认准备工作全部完成。
(5)检查临时线路送电范围内确无接地短路,合上AA411-4回路开关。7、在AA304盘QS3开关上下侧核相,确认同相且电压不超范围。
(6)合上AA304盘QS3开关。
(7)检查电源正常、设备运行正常、配出正常(测量输出电流并确认正确)。拉开AA304盘内UPS总输出开关QS1。此时负荷由临时市电线路供电。 严禁操作AA304盘内延焦DCS电源开关QS2!
(8)停UPS,拉开UPS 1号、2号交流电源开关,并悬挂“禁止合闸、有人工作”标示牌。更换UPS电源板,并确认更换正确。
(9)合上UPS 1号、2号交流电源开关,重新启动UPS,检查运行正常。将UPS转静态旁路运行。
(10)在AA304盘内UPS总输出开关QS1上下侧核相,确认同相且电压不超范围。如果相序不对,及时停下UPS并调整相序。
(11)合上AA304盘内UPS总输出开关QS1,检查电源正常、设备运行正常、测量输出电流并确认正确。
(12)依次拉开AA304盘内QS3开关、AA411-4回路开关,此时负荷恢复由UPS供电。
(13)将UPS由旁路切换至逆变运行。检查UPS运行正常,测量输出电压、电流并确认正确。
至此,该UPS在线更换工作全部完成。
4.应用总结
UPS在我厂应用比较广泛,其输入电源也逐渐由原有的双电源接触器互投模式改为两路电源直接进入UPS模式,这样UPS接线方式更加简单清晰,减少了故障点,消除了双电源互投后为一路电源输入的瓶颈。
UPS在线更换工作存在较大风险,在线更换工作时刻注意安全,并安排专人监护;使用的工具应进行绝缘处理,在UPS输出配电盘上接线及进行操作时,要注意不要误拉在合位开关,操作时应严格按照制定方案进行;更换期间,应安排专人在监视变电所内电源开关,防止其他人误操作,对临时线路各开关要进行检查,确认其性能良好。
参考文献:
[1]《GB 7260.1-2008不间断电源设备 第1-1部分:操作人员触及区使用的UPS的一般规定和安全要求》,2008