不间断电源系统复习题.doc

不间断电源系统1 概述1.1 我厂2350MW机组，配备了三套220V交流不间断电源装置（以下简称为UPS装置）。每台机组设1套100KVA的UPS装置，网控系统设1套20KVA的UPS装置(简称为1号机组UPS，2号机组UPS，网控UPS)。分别向1号机组、2号机组、集控和网控的计算机、热工控制、继电保护和仪表设备等重要负载提供稳频、恒压、不间断的电源。1.2 UPS装置由隔离变、整流器、逆变器、静态切换开关、逆止二极管、手动旁路开关、旁路隔离变压器、旁路稳压调压器和配电屏等组成。1.3 为了不间断地向重要负荷供电，UPS装置由三个电源向馈电柜供电，即UPS主电源、蓄电池供电电源和旁路电源。其中提供给100KVA UPS的蓄电池的电压为220V, 给20KVA UPS的蓄电池的电压为110V。正常运行时，主回路提供380V三相交流电源，经整流滤波后将纯净的直流送入逆变器，再转变为稳频稳压的工频交流电，经静态开关向负荷供电。当主回路发生故障时，逆变器利用直流不间断地对负荷供电。当过载、电压超限、逆变器发生故障或整流柜意外停止工作而蓄电池放电终止电压值时，静态开关在0.3ms内将负荷转换至旁路回路供电，旁路回路提供380V两相交流电源。为了提高供电的可靠性，设置了手动旁路开关，以保证在检修UPS装置时，不间断地向负荷供电。1.4 UPS系统为单相两线制不接地交流系统。1.5 UPS装置的电源及负载表1UPS装置的电源1号机组UPS2号机组UPS网控UPS主电源：厂用PC 1B段主电源：厂用PC 2B段主电源：网控MCC旁路电源：1号机保安段旁路电源： 2号机保安段旁路电源：1号机保安段直流电源：1号机直流220V母线直流电源：2号机直流220V母线直流电源：网控直流110V母线说明：旁路电源进入UPS装置稳压后分两路，一路为静态旁路，通过静态切换开关向负载供电。另一路为手动旁路，当UPS装置故障或检修时，由手动旁路开关向负载供电。直流电源经控制二极管进入UPS装置的逆变器，可实现UPS装置的整流器输出与直流电源之间的无扰切换。1.6 UPS装置的功能、特点1.6.1 良好的输出特性：UPS输出电压的频率和幅值控制保证了输出电压的稳定。经常出现在市电供电系统中的电压波动和频率变化现象，不会影响到UPS的输出电压。1.6.2 隔离电网畸变：采用双能源转换技术，从交流转换为直流，再从直流转换为交流，同时采用逆变器输出隔离变压器，可滤掉全部电网畸变。因此，所有与本UPS系统相接的负载均可免受工业电气供电系统出现的电网畸变的影响。这一点对诸如计算机系统、控制系统和医疗设备等灵敏电子设备是非常重要的。1.6.3 保证电网故障时的电源供应：长期或短期交流电网供电中断期间，本UPS系统通过其内部的电池不间断地向负载供电。该电池接在UPS系统中的整流器输出和逆变器输入间。在正常的运行过程中 ，整流器提供逆变器工作的电流。一旦电网故障，该电池就自动地向逆变器送电，从而使负载获得不间断电源。2 设备规范2.1 UPS装置主机技术规范表2UPS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PGP-31/33系列PGP-31/33系列原产国美国美国输入电压 DC220VDC110VAC380VAC380V输出电压 AC220VAC220V输出频率 50HZ50HZ额定连续输出容量 100KVA20KVA逆变器输出参数逆变器频率50HZ50HZ逆变器频率稳定性（%）50HZ0.002%50HZ0.002%逆变器电压逆变器自动电压调节率（%）0.5%0.5%逆变器电压可调范围（%）15%可调15%可调逆变器容量 100KVA20KVA逆变器负载功率因数0.90.9冷却方式风扇强冷型风扇强冷型3 运行规定3.1 UPS装置有四种不同运行模式：正常模式、直流模式、静态旁路模式、手动旁路模式。在UPS装置正常时，应采用正常模式运行。当UPS装置故障需检修或定期维护、试验时，可采取手动旁路模式运行。但机组运行期间，尽可能采用正常模式运行，尽可能避免手动旁路模式运行。3.2启动UPS装置时，必须先断开各负载，待UPS装置启动后逐步投入负载，避免过大的负载冲击电流损坏UPS装置。UPS装置停机操作应待有关负载停止运行后方可进行。3.3 旁路稳压调压器为单相交流自动稳压器，其调压控制器方式选择开关（“手动/自动”选择开关），正常时应置“自动”位置，在调压控制器异常时应置“手动”位置。3.4 旁路稳压调压器的负载不宜超过80%额定值，以达到稳压效率最高，可靠性最好。3.5 UPS装置馈线柜严禁接入其他临时负载。3.6 机组大、小修或UPS装置检修后，应进行的试验3.6.1 UPS装置由主电源供电切至直流电源供电。3.6.2 UPS装置由直流电源供电切至主电源供电。3.6.3 UPS装置由逆变器供电切至静态旁路供电。3.6.4 UPS装置由静态旁路供电切至手动旁路供电。3.6.5 UPS装置由手动旁路供电切至静态旁路供电。3.6.6 UPS装置由静态旁路供电切至逆变器供电。3.7 如3.6条的试验不成功或UPS装置运行参数不在正常范围，相应的机组不宜启动。3.8 除做试验外，禁止手动将UPS装置由正常模式运行切至静态旁路模式运行或手动旁路模式运行，且做试验必须在机组停运时进行。3.9 当发现UPS装置切至直流模式或静态旁路模式下运行时，应尽快查明原因，解决问题，尽快转为正常模式运行。3.10 UPS装置停机后，在30秒内不许重新开机。3.11 当UPS装置由静态旁路运行切至逆变器运行，或由逆变器运行切至静态旁路运行前，应注意观察同步指示灯亮，否则，禁止切换。3.12 值班员班中应至少对UPS装置全面检查一次，发现问题及时汇报，以便处理。3.13 UPS装置每半年，利用停机机会进一次采取拉主电源、直流电源方法，使UPS装置自动切至直流模式运行、静态旁路模式运行试验。4 UPS启、停、切换操作4.1机组UPS系统开关步骤： 1) 检查输入电压、频率在额定输入范围； 2) 检查输出端开关在断开； 3) 合上旁路电源(RESERVE)空气开关，旁路电源LED指示灯亮，风扇开始转动； 4) 在LCD面板上设定系统时间及日期；(首次启动是操作此项) 5) 合上UPS输出(OUTPUT)空气开关，输出端LED指示亮，输出端有电压，此时可以起动负载； 6) 合上整流器(RECTIFILE)空气开关，按LCD面板ON键，并确认，约50秒后，面板RESERVE LED 灯熄灭转由INVERTER灯亮，UPS由逆变器供电； 7) 合上直流(BATERY)开关，将直流电源投入备用； 8) 检查LCD显示是否正确。4.2机组UPS系统关机步骤： 1) 从LCD液晶中关闭逆变器，按LCD面板OFF键后，并确认，此时面板LED流程INVERTER灯熄灯，转由RESERVE灯亮； 2) 断开直流电源(BATTERY)开关； 3) 断开整流器(RECTIFILE)空气开关； 4) 断开所有负载馈线开关； 5) 断开旁路电源(RESERVE)空气开关； 6) 断开UPS输出(OUTPUT)空气开关。4.3机组UPS将负载切换至维护旁路的操作步骤: 1) 从LCD液晶中关闭逆变器，按LCD面板OFF键后，并确认，此时面板LED流程INVERTER灯熄灯，转由RESERVE灯亮； 2) 断开直流电源(BATTERY)开关； 3) 断开整流器(RECTIFILE)空气开关； 4) 合上维修旁路(BYPASS)空气开关； 5) 断开旁路电源(RESERVE)空气开关； 6) 断开UPS输出(OUTPUT)空气开关。4.4机组UPS将负载由维修旁路切换至逆变器的操作步骤： 1) 合上旁路电源(RESERVE)空气开关； 2) 合上UPS输出(OUTPUT)空气开关； 3) 断开维修旁路(BYPASS)空气开关； 4) 合上整流器(RECTIFILE)空气开关； 5) 合上直流电源(BATTERY)开关；6) 检查LCD显示与实际相符，无故障灯报警。4.4 面板功能面板中包含了LCD显示器、系统流程指示灯、八个操作按键、一个紧急停止按键、蜂鸣器、告警LED、状态LED，其功能介绍如下：4.4.1 LCD显示器：LCD显示器可显示许多系统重要信息、历史纪录、系统参数、现在时间等系统信息。本系统的LCD显示器使用320*240像素背光型液晶显示器，内含背光LED可使画面更加清晰明亮，当系统操作按键超过三分钟未被使用时，系统会使LCD内的背光LED熄灭，以节省电源，而当操作按键再次被使用时，LCD内的背光LED会立即恢复明亮，供使用者使用。4.4.2 系统流程指示灯：面板上亦提供多个LED，其代表意义如下：4.4.2.1 输入LED (INPUT)当输入无熔丝开关开启，有正常电源输入时，此LED灯会亮起，表示输入电源正常。4.4.2.2 整流器LED (RECTIFIER)当整流器在正常情况下工作时，此LED灯会亮起，表示整流器工作正常。4.4.2.3 充电LED (CHARGE)当整流器开启，可对电池进行充电时，此LED灯会亮起，表示有能力对电池充电。但必须系统含充电机，才实际有对电池充电，若无充电机，则此灯号仅代表有能力充电。4.4.2.4 放电LED (DISCHARGE)当系统无电源输入，由电池供电时，此LED灯会亮起，表示此时系统是由电池供电。4.4.2.5 逆变器LED (INVERTER)当逆变器启动时，此LED灯会亮起，表示系统输出是由逆变器供应。4.4.2.6 输出LED (OUTPUT)当输出无熔丝开关(S5)开启时，此LED灯会亮起，表示端子台上系统已提供输出电源了。4.4.2.7 旁路LED (BYPASS)当系统由BYPASS电源提供输出时，此LED灯会亮起，表示此时系统输出并不是由逆变器提供，而是由BYPASS电源提供。4.4.2.8 维修旁路LED (MANUALBYPASS)当系统的维修旁路无熔丝开关(S6)开启时，此LED灯会亮起，表示此时已在维修旁路状态，逆变器无法启动，系统将主电源直接输出。4.4.3 系统流程指示灯运行时，共可分为下列四种模式：4.4.3.1 系统正常运转模式:INPUT、RECTIFIER、CHARGE 、INVERTER、OUTPUT灯亮，其余熄灭。4.4.3.2 系统旁路运转模式:BYPASS、OUTPUT灯亮，其余熄灭。 4.4.3.3 电池供应运转模式:DISCHARGE、INVERTER、OUTPUT灯亮，其余熄灭。4.4.3.4 维修旁路运转模式:S6无熔丝开关切换至ON位置时，只有MANUAL BYPASS灯亮，其余熄灭，此时表示系统已正确切换到维修旁路，待S1、S2、S3(无熔丝开关)、S4(电池开关) OFF后，再使用放电治具泄放DC电容器上之电压完成后，MANUAL BYPASS熄灭，此时即可执行保养与维修。4.4.4 操作键盘功能：面板提供八个按键，其操作说明如下：4.4.4.1 ON按键：开启逆变器用键。4.4.4.2 OFF按键：关闭逆变器用键。4.4.4.3 按键：游标向左移位用键。4.4.4.4 按键：游标向右移位用键。4.4.4.5 按键：光标向上移位或更换画面用键。4.4.4.6 按键：光标向下移位或更换画面用键。4.4.4.7 ESC按键：离开目前画面用键。4.4.4.8 ENTER按键：确认/执行用键。4.4.5 紧急停止按键(EPO)：面板后方提供了一个紧急停止按键及一个扩充插槽，用于紧急状况，需将系统立即停止时，可用此按键。扩充插槽可加装一按键于机箱外，供使用者方便使用。将EPO按键按下，即可关闭UPS系统，当关闭UPS后，整个系统将关闭锁住，所有状态停止，且无输出任何电压。若要系统重新启动，需将面板上的OFF键按下，再按ENTER键确认，即可重新启动。4.4.6 蜂鸣器：于面板后方安置了一蜂鸣器，不需打开机箱，即可听到蜂鸣器的鸣叫声，当使用者按下操作任一键盘时，蜂鸣器会发生一短鸣声，告知使用者按键已被系统接受。各种情况下报警声音如下：放电：每隔3.8秒报警0.3秒一次。电池低压：每隔1秒报警1秒一次。故障警报长BEEP声。事件警报每隔2秒报警2秒一次。5 检查项目5.1 正常运行时的巡检项目5.1.1 检查UPS装置周围无杂物，室内温度正常（不超过40），通风良好。5.1.2 检查UPS装置各柜门完整、良好。5.1.3 主机柜的检查项目：1） 根据彩色LED指示灯的颜色快速地辨别相关部分的状态，红色表示故障或异常状态（通常会伴随有声音告警），绿色指示正常运行状态。2） 利用显示单元面板检查UPS主输入电压、UPS旁路电源的电压和电流、UPS逆变器输出的电压和电流、UPS输出的电压和电流、UPS旁路和逆变器的频率、UPS的直流电压等参数和状态均正常。3） 检查各开关位置是否正确，有无过热。4） 检查各部位无异声、异臭及过热现象。5） 风扇运转是否良好，有无异声。5.1.4 馈线柜的检查项目1） 检查电源电压表是否正常，输出电压是否超过规定范围。2） 检查电源电流表是否正常，负载电流是否超过规定范围。3） 检查各负载开关是否正常送电，有无过热，指示灯是否亮。5.2 启动前的检查项目5.2.1 检查UPS装置各柜内所有接线是否牢靠。5.2.2 检查UPS装置各柜内所有插件板插入是否到位，接触是否良好。5.2.3 检查UPS装置各柜接地是否良好。6 常见告警及处理方法6.1 机器在系统旁路运转模式：INPUT、BYPASS、OUTPUT灯亮，其余灯熄灭。6.1.1 可能原因：可能是人为误将UPS关机，重新开机即可。6.2 不知机器在何种运作模式但发生市电停电时，UPS无输出。6.2.1 电池损坏，更换电池。6.2.2 机器在系统旁路运转模式，将机器设定在系统正常运转模式。6.3 机器在系统旁路运转模式：INPUT、BYPASS、OUTPUT灯亮，但FAULT灯亮，其余熄灭。6.3.1 电池损坏，更换电池。（电池寿命大约2-3年需更换一次）6.3.2 负载超载，降低负载使用量。6.3.3 如以上方式都无法排除，请通知工程师维修。6.4 不知机器在何种运作模式但市电无停电时，UPS突然无输出。6.4.1 先将机器所有的开关断开（S1、S2、S3、S4、S5，可以不用按顺序）。6.4.2 合上S6开关。6.4.