UPS装置的运行分析.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除UPS装置的运行分析摘 要： 随着#4燃机和#13机的竣工投产，燃机发电组已成为我厂毫无疑问的主力发电机组，同时电厂的自动化水平也在不断提高，对于各种自动控制设备和自动装置、微机控制与保护及微机管理与信号处理来讲，UPS是非常重要的供电装置。这些设备和系统对供电的可靠性、连续性有很高的要求，一般的交流电源难以满足其要求，假如厂用段突然失电而中断对其的供电，这将造成计算机停运、各种控制系统失控等。同时对其操作也有很高的要求，避免其失电。例如：2008年9月18日，我班因对电子间热控UPS装置电源分布不清楚就停电造成电子间热控UPS电源失电的事故。又例如：2009年11月21日，#3燃机UPS装置内部故障，将其拆除后在送负载电源“火灾保护盘UPS控制电源”时，3燃机跳闸。因此UPS已成为我厂机组安全运行必不可少的保证。关 键 词：UPS、基本原理、运行操作、事故处理0、 UPS的概念UPS装置又称不停电电源装置，简称UPS系统，它主要供给以下设备的用电。（1）发电机组的计算机电源。（2）部分热工自动控制系统的电源。（3）电气和热工各种仪表变送器、远动变送器、计算机变送器的工作电源。（4）部分电气控制设备如有载调压变压器的调压装置控制电源。1、 UPS的基本组成主要由整流器、蓄电池、逆变器、静态开关等几部分组成。（1）整流器：整流器是一个整流装置，简单的说就是将交流（AC）转化为直流（DC）的装置。它有两个主要功能：第一，将交流电（AC）变成直流电（DC），经过滤波后供给负载，或供给逆变器；第二，给蓄电池提供充电电压。（2）蓄电池：蓄电池是UPS用来作为储存电能的装置，它由若干个电池串联而成，其容量大小决定了其维持放电（供电）的时间。（3）逆变器：通俗的讲，逆变器是一种将直流电（DC）转化为交流电（AC）的装置。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。（4）静态开关：静态开关又称静止开关，它是一种无触点开关，是用两个可控硅（SCR）反向并联组成的一种交流开关，其闭合和断开由逻辑控制器控制2、 UPS的工作原理UPS装置的工作原理是：正常情况下，把交流电压经整流器和滤波器后送入逆变器，逆变器将输入的直流电变换成所需合格的交流电，再经交流滤波器滤去高次谐波后，向负载进行供电。机内采用反馈控制系统，以达到稳压恒频输出目的；当UPS的输入交流电中断或整流器故障时，可立即自动切换成蓄电池供电；当UPS需要检修或逆变器故障时，可自动切换到旁路备用电源供电。4、UPS系统原理接线图UPS系统原理接线图如图所示。UPS装置有两路交流电源和一路直流电源送到UPS装置，装置的输出是交流220V电源，供给各路负荷。正常运行时负荷由逆变器通过静态开关供电，逆变器的控制系统可保证输出电压、频率和波形的相对稳定。其中，380V三相交流电源是工作电源，直流220V电源和交流220V电源为备用电源。由0.4KV厂用段来的380V三相交流电源是UPS装置的正常工作电源，该电源经整流器整流后成为220V直流电，输入逆变器，再经逆变器将直流220V电源变为220V交流电源经静态逆变开关后送到负荷母线，这种运行方式是UPS装置的正常运行方式。由动力220蓄电池引来的直流电源正常时作为备用，当UPS装置的工作电源失电后，由这一路直流220电源直接供电给逆变器，这时负载能得到一个无瞬变，不间断的稳定电压，直流电源是UPS装置的第一路备用电源。由厂用段引来的另一路220交流电源通过隔离变压器和稳压调压器后给UPS装置提供交流备用电源，当装置的交流工作电源和直流备用电源均消失或逆变器回路有故障无法工作时，此路交流备用电源可通过静态旁路开关直接给负荷供电，这时负载仍能得到一个无瞬变、不间断的较为稳定电压，作为设备的第二备用电源，但若备用电源回路的稳压调压器发生异常退出运行时（DK合至上侧），备用220交流电源供电质量较差，和普通照明相同。当UPS装置故障或需要检修而退出运行时，可通过人为切换维修旁路开关，将由厂用段引来的交流备用电源通过隔离变压器和稳压器后，直接给负荷供电，当然此时供电质量可能相对用UPS装置供电来说要差一些，但与普通照明电相比质量较好。5、UPS的运行与操作5.1 UPS的运行方式标准在线式UPS系统有四种不同的运行方式组成，这使UPS在各种情况下确保不间断地向负载供电，这四种运行方式相互间转换过程中UPS对负载的供电是不间断的。（1） 正常运行正常运行是UPS的标准运行方式主电源从电厂厂用电获得交流电源，供给整流器，整流器将其整流成直流电后送给逆变器，经逆变器逆变后向负载供电。这种运行方式下，直流电源、旁路电源均处在备用状态。（2） 蓄电池运行当主电源或整流器故障时，UPS处于这种运行状态。 这种状态下，整流器不供电，直接由蓄电池向逆变器供电，逆变器逆变后向负载供电，供电时间取决于蓄电池容量。（3） 旁路运行当逆变器故障或过载时，则UPS转换至“旁路运行”状态。这种状态下，静态逆变开关自动断开，而静态旁路开关闭合。旁路电源经过静态旁路开关向负载供电。整流器对蓄电池充电。（4） 维修旁路运行在维修或修理UPS期间，处于“维修旁路运行”状态。在这种状态下，旁路电源通过手动旁路维修开关直接向负载供电。一些功率元件完全和负载分离开（为了维修）。5.2 UPS的运行监视与维护（1） 监视UPS装置运行参数正常。（2） 检查UPS装置开关位置正确，运行良好。（3） 保持UPS装置及UPS室、电子间温度正常，环境温度保持在040之间，室内清洁，通风良好。（4） UPS电源不宜侧放，应保持进风孔与出风孔通畅。（5） 检查UPS装置内部各部分无过热，无松动现象；各灯光指示正确。5.3 UPS系统的操作5.3.1 UPS系统投入运行前的检查（1） 收回有关工作票，拆除与检修有关的临时安全措施，检查盘内清洁、无杂物，检测绝缘应符合要求。对新投入和大修后的UPS整流器，在投运前还应核对相序和极性。（2） 检查系统接线正确，接头无松动。（3） 检查系统各开关应均在“断开”位置。（4） 检查UPS柜内整流器电源输入电压应正常。（5） 检查UPS各元件完好，符合投运条件。5.3.2 UPS系统投入运行的操作经过投入运行之前的检查且一切正常之后。（1） 合上UPS系统控制、保护及信号电源小开关。（2） 合上UPS正常输入工作电源开关QK3。（3） 按下“充电器运行”按钮，充电器投入，对应的状态指示灯亮。（4） 合上直流电源（蓄电池组）至UPS系统的开关QK2，对应的指示灯亮。（5） 按下“逆变器运行按钮”，逆变器运行灯亮，大约10S后向负荷供电。（6） 合上UPS系统备用电源开关QK1,调整输出电压为规定值。（7） 检查同步灯亮（表示旁路电源与逆变器输出的频率和相位相等，满足静态开关切换所必须的同步条件）。（8） 全面检查UPS运行符合所需运行方式，各信号灯光指示正确。5.3.3 UPS系统退出运行的操作（1） 断开备用电源开关QK1。（2） 同时按下“逆变器停止”与“复归”按钮。使逆变器停止，全部报警器复位。（3） 断开直流电源开关QK2。（4） 按下“充电器停止”按钮，使充电器关机。（5） 拉开正常交流工作电源进线开关QK3。（6） 将手动旁路开关切换至“旁路位置”。（7） 全面检查，灯光熄灭，电源均断开。5.3.4 UPS系统切换至旁路的操作（1） 检查UPS系统旁路回路正常，处于备用状态。（2） 按下“手动备用开关”使UPS转入备用电源供电。（3） 8S后，UPS系统切换至旁路运行。（4） 检查灯光指示正确，输出电压正常。（5） 拉开正常交流工作电源进线开关QK3.6、UPS系统异常运行及事故处理6.1 充电器故障1、 故障现象“充电器故障”红灯闪光，自动切换至220V直流电源向逆变器供电，“蓄电池运行”红灯闪光。2、 故障原因充电器短路、充电器断相、充电器晶闸管温度高。3、 故障处理（1） 按下“复归”按钮，先复位信号灯。（2） 按下“手动备用开关”与“逆变器停止”控制按钮。（3） 检查UPS应已转至备用电源供电，逆变器已关机。（4） 按下“充电器停止”按钮。（5） 检查充电器关机。（6） 拉开UPS正常交流工作电源进线开关QK3。（7） 通知检修部门处理故障。6.2 逆变器故障1、 故障现象“逆变器故障”红灯闪光，静态开关动作，系统切换至旁路电源供电，“备用电源供电”红灯闪光。2、 故障原因逆变器输入电压超限，逆变器输出电压超限，逆变器晶闸管温度过高。3、 故障处理（1） 按下“复归”按钮，复位各信号灯。（2） 按下“手动备用开关”，UPS切向备用电源供电。（3）（7）同 于充电器故障处理的（3）（7）一样。6.3 静态开关闭锁1、故障现象“静态开关闭锁”红灯闪光。2、故障原因 系统切换至备用电源后，静态开关多次切向逆变器供电均未成功，静态开关闭锁在备用电源侧，不能实现从备用电源向逆变器供电的转换。3、故障处理（1） 按下“复归”按钮，复归信号灯亮。（2） 按下“手动备用开关”，系统切向备用电源供电。（3） 检查是否为过载引起，如系过载，则应减载。（4） 如不是过载引起，应查出原因并排除故障。6.4 其他异常及故障1、 由于充电器停止运行，转由蓄电池直流供电。2、 三相交流输入，直流输入电源均失去，静态开关自动将系统切至旁路电源供电。7 注 意 事 项：UPS系统运行中，应监视其运行参数不超过允许值，运行中应检查UPS各开关位置是否正确，信号指示是否正常，装置通风是否良好，各元件应完好，无