甘电投张掖发电有限责任公司 2×300MW电气专业培训教材
三、UPS技术规范
1 设备名称：静态不停电交流电源 2 设备型号：
1） PEW1080-220/220-EN 80KVA 2） POWERWARE 9305 20KVA 3） PEW1010-220/220-EN 10KVA 3 UPS容量：
主厂房UPS的容量:80KVA 生产办公楼UPS的容量:20KVA 网络继电器室UPS的容量:10KVA 1） UPS系统交流输入参数
主厂房80KVA UPS和网络继电器室10KVA UPS输入具有以下特性： UPS系统正常时由保安电源供电: 电压： 三相三线380V+10%～-15% 频率： 50Hz±6%
额定电压下的短路容量：50KA
生产办公楼20KVA UPS输入具有以下特性： 电压： 三相四线380/220V-23%～+28% 频率： 50Hz±6%
额定电压下的短路容量：50KA
2） 旁路电源：与交流输入电源相同。 3） 直流供电系统
当UPS系统交流电源消失时,由带闭锁二极管的蓄电池直流不间断供电 a、 主厂房UPS的直流供电由主厂房蓄电池供电 b、 生产办办公楼UPS自带蓄电池
c、 网络继电器室UPS的供电由网络控制室蓄电池供电
4） UPS逆变器输出电源应是交流不停电电源母线的正常电源。 主厂房80KVA UPS和网络继电器室10KVA UPS输出具有以下特性： 正常额定电压：220V±1% 频率：50Hz±0.5% 总谐波率:不大于5%
生产办公楼20KVA UPS输出具有以下特性： 正常额定电压：380/220V±1% 频率：50Hz±0.5% 总谐波率:不大于5%
5） 平均无故障时间：＞25万小时 整机效率：＞91％（满负荷时） 三、UPS系统的基本功能
交流不停电电源系统应在正常和事故情况下，向重要负荷提供可调整的正弦交流电压，并与厂用电系统产生的静态谐波相隔离。
1 UPS的正常交流输入端、旁路交流输入端、由蓄电池馈线的输入端，逆变器的输入端和输出端以及UPS输出端应装设具有热、脱扣器的自动开关进行保护。
2 旁路电源和逆变器输出应通过高速静态切换开关接至交流不停电电源母线。如果旁路交流电源的变化在所规定的范围内，而此时逆变器输出的暂态响应时间超出了要求的调节
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范围，或当逆变器输出电压降低，或当输出频率变化超出规定的范围时，高速静态切换开关应能自动将交流不停电电源母线的供电电源切换至旁路电源。
3 应设置手动先通后断开关，以便将旁路电源分支切换到交流不停电电源母线，检修静态开关。
4 电源调压应有自动和手动两种方式。
5 UPS系统应配备必要的变送器和报警总信号，与机组DCS系统通过硬接线或RS485串行口通信。
四、UPS系统的组件
1 主厂房80KVA UPS、网络继电器室10KVA UPS及生产办公楼20KVA UPS系统组件 1） 整流器
整流器应包括隔离输入变压器、可控整流桥、控制板。整流器输入变压器由三相输入供电。
整流器提供逆变器一个恒压直流电源，取最高电压不小于1.125倍的直流母线额定电压。 整流器输入电压的允许变化率不小于额定输入电压+10%～－15%。允许频率变化率不小于额定输入频率的±6%。
整流器应具有全自动限流特性，以防止输出电流超过安全的最大值，当限流元件故障时，其后备保护应能使整流器跳闸。
2） 逆变器
逆变器的输入由整流器直流输出及带闭锁二极管的蓄电池直流馈线并联供电。当整流器输出电源消失时，切换至蓄电池直流馈线供电。
当整流器输入电压和频率在允许的规定值范围内变化或蓄电池组直流母线电压变化率为额定值的±12.5%时，逆变器在各种工况运行时，其输出电压的变化率应不超过额定值的±1%，频率变化率应不超过额定值的±6%，逆变器的总谐波有效值应不大于5%，任何单一谐波有效值应不大于2%。
逆变器应具有全自动限流特性。过载或出口短路时，应将输入电流限制在安全范围内。当短路切除后能自动恢复正常运行。限流元件故障时，后备保护应能将逆变器跳闸，并发出报警信号。
逆变器在功率因数0.7～-0.9运行时，最大冲击负荷为额定值的1.5倍时，应能承受60S。
2 旁路变压器
1） 主厂房80KVA UPS和网络继电器室10KVA UPS 配套旁路变压器
旁路变压器由隔离变压器和调压变压器串联组成。隔离变压器输入侧设±5%的抽头。旁路变压器为500V级干式绝缘，变比为380/220V（220/220V）满负荷且周围气温40℃时能长期可靠运行。
闭锁二级管的额定电流应能长期承受逆变器的最大输入电流。闭锁二级管的反向峰值电压应不小于1500V。
2） 生产办公楼20KVA UPS配套旁路变压器
旁路变压器由隔离变压器和调压变压器串联组成。隔离变压器输入侧设±5%的抽头。旁路变压器为500V级干式绝缘，变比为380/380V满负荷且周围气温40℃时能长期可靠运行。
3 静态切换开关
在逆变器输出电压消失、受到过度冲击、过负荷或UPS负载回路短路时，静态高速切换开关应自动将配电柜负载切换到旁路交流电源。从逆变器输出电流消失到切换到旁路电源，总的切换时间应不大于4ms。
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当电源切至旁路时经延时发信号。
当逆变器恢复正常运行时，静态切换开关应能经适当延时自动将负荷切至逆变器输出。也能手控解除静态切换开关的自动反向切换。
4 手动旁路切换开关
手动旁路切换开关应有自动和手动旁路两位置，以便当逆变器和静态切换开关或后者退出运行进行维修时，不致使负荷停电。手控旁路开关在手动旁路位置时将静态切换开关旁路的同时，应切断逆变器的同步信号；手动旁路切换开关在自动位置时应再度接入同步信号，以变将配电屏接至逆变器之前试验逆变器的同步。
设置逆变器输出与旁路电源的同步控制装置，以保证逆变器输出与旁路电源同步。如果电厂频率偏离限定值，逆变器应保持其输出频率在限定值之内；当电厂频率恢复正常时，逆变器应自动地以每秒1HZ或更小的频差与电厂电源自动同步。同步闭锁装置应能防止不同步时手动将负载由逆变器切换至旁路，UPS控制屏上应设有同步指示。手动切换时，逆变器输出应和旁路同步，逆变器故障或外部短路由静态切换开关自动切换时则不受此条件的限制。
五、 UPS结构特征
1 所有整流器、变压器等为干式。
2 UPS系统采用强迫风冷方式，强迫风冷系统采用低速永久性润滑的两只互为备用的风扇（一只故障时，另一只自动投入），并配以活动滤网，每个风扇应有独立的交流分支电源回路。任何一个风扇故障将发出报警信号。 六、UPS系统装设以下保护和控制装置
1 设置的保护有：
1） UPS系统装有防止直流和交流回路的暂态过电压保护，该保护装置装设在内部，不需与任何外部设备的配线相连接。
2） 带热保护、满足UPS整流器交流输入要求的开关应在仪表盘上有输入信号指示灯，带热保护的旁路开关也应装设指示灯。
3） 逆变器输入端应装设监视直流输出的低电压继电器，继电器动作经延时发出报警信号。
4） 整流器输出端应装设过电压继电器。如有必要，过电压继电器动作时，跳开工作回路直流电源，以保护逆变器，并发出信号。
5） 设置“强迫风冷系统故障”指示灯或其他报警信号。
2 提供以下模拟量输出及信号接点，可通过硬接线和通信口与计算机接口。 模拟量输出有：
——输出电压、电流 ——输出频率 信号接点有：
——整流器输入故障 ——直流电压超出范围 ——电池运行
——直流电接地故障 ——旁路输入故障 ——温度过高 ——风扇故障 ——电源故障 ——综合故障
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——制造厂选择的其他信号
第三节：UPS系统的工作模式
UPS系统正常运行时，有三种工作模式，即：正常运行模式、蓄电池运行模式、自动旁路运行模式。在系统故障及检修时还有手动旁路模式及检修模式，共计五种运行模式，每种运行模式的运行情况为：
1 正常运行方式
电源由所属单元机组保安A段提供经开关供给整流器，整流器将直流电提供给逆变器，经逆变后通过逆变输出接触器、输出隔离变压器，向负载屏提供三向四线交流电。整流器同时提供蓄电池的充电电流，蓄电池的充电情况由UPS检测并由检测面板上的一个指示灯来显示。
如果输入交流主电源中断或超出规定范围，UPS将自动切换至蓄电池运行方式，以保证对关键负荷供电的不间断；当主电源恢复正常，UPS将自动返回至正常运行方式。
如果出现过载情况，UPS将自动切换至旁路运行方式，过载情况消除且系统恢复至正常指标时，UPS装置将会自动切换回正常运行方式。
如果装置出现内部故障，UPS将自动切换至旁路运行方式直至内部故障消除并重新投入使用。
2 蓄电池运行方式
如果交流主电源中断或输入参数超出规定范围，UPS将自动切换至蓄电池运行方式。在蓄电池运行方式下，蓄电池提供应急直流电，由逆变器转换成交流电。UPS切换至蓄电池运行方式后，其报警情况取决于故障原因及蓄电池放电的状态。蓄电池能够支持的后备时间由负载情况和蓄电池的容量决定。
当蓄电池放电电压达到蓄电池工作容量的下限时，如果旁路电源可靠，UPS将自动切换至旁路运行方式。如果旁路输入不可靠，将出现一个“关断迫近（Shutdown Imminent）”警告信号，此信号将在UPS装置停运前两分钟出现。
如果输入的主电源参数恢复至正常范围之内，UPS将自动切换至正常运行方式，同时报警指示消除。
3 旁路运行方式
UPS检测到过载、负载故障、装置内部故障时，将自动切换至旁路运行方式。旁路运行方式通过内部电子开关和输出隔离变压器将交流电源供给负载屏。根据现场运行需要，可以手动将UPS装置由正常运行方式切换至旁路运行方式。正常情况下，只要主电源逆变器不能继续支持关键负荷的供电，UPS都将自动切换至旁路运行方式。如果UPS是人为干预以外的因素而转换至旁路运行方式，都将会自动切换回正常运行方式（10分钟内最多3次）。
旁路运行方式属于一种正常运行方式，而非报警状态。如果UPS在切换至旁路运行方式后不能转回正常运行方式，则会出现报警情况。
4 手动旁路模式
当UPS主机柜下电检修时，整流器、逆变器、蓄电池、自动旁路均退出运行。此时，将负载柜旁路输入开关合上，可继续对UPS负载供电，这时的工作回路主要是通过旁路调压柜和检修回路构成通路，此时的供电电压精度低，且主要负载不受保护。
5 检修模式
当主机柜和旁路调压柜均退出运行检修时，此时通过旁路调压柜上直通开关，直接将380V保安B段交流电源供给负载柜，向负载提供交流电源，此时的供电电压精度低，且主要负载不受保护。
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第四节：UPS系统正常巡检项目
1 检查UPS电源装置配电室应保持良好通风，室内应清洁，无锈蚀气体和粉尘污染； 2 正常运行时，应检查由本机组保安段提供的主、旁路电源供电良好，主回路输入电源开关（CB1）在合闸位置。检测面板LCD屏幕显示的输入、输出电压、电流、频率、容量、功率因数等参数在规定值范围内。
3 正常运行时，应检查旁路自动调压器柜输入、输出控制开关在合闸位置，三相输入电压指示在规定范围内，旁路切换开关（MODE）在正常（NORMAL）位置。
4 正常运行时，应检查蓄电池输出空气开关在合闸位置，蓄电池控制开关（BATTERY）在正常（NORMAL）位置，检测面板LCD屏幕显示的蓄电池电压及充电电流在规定范围内。
5 检查旁路电源自动调压器的旋转部分是否松动，线圈接触面是否光洁，有无异音等，凡发现不正常现象应立即汇报，并及时通知检修。
6 检查检测面板符号状态指示灯与运行状态相符，无异常指示灯亮。
第五节：UPS系统的事故处理
一、UPS装置异常运行的处理
现象：
警铃响，“UPS异常”发讯。 处理：
1 检查UPS各电源是否在规定的运行参数范围内，确定那一路电源运行参数超出规定范围，然后进行针对性处理。
2 若属负荷支路过载，应及时联系热机或电气维护人员处理。 3 若属UPS装置本身故障需要停运处理时，应及时联系热工、电气检修人员，并做好UPS电源切换中的事故预想，准备工作做好后，运行人员方可进行UPS电源切换操作。 二、UPS装置整流器故障的处理
现象：
1 警铃响，“UPS异常”发讯；
2 UPS装置自动切换为蓄电池运行方式；
3 当蓄电池放电电压达到蓄电池工作容量的下限时，如果旁路电源可靠，UPS将切换至旁路运行方式。
处理：
1 检查UPS输出屏运行是否正常；
2 检查UPS屏幕中工况显示及运行指示灯是否正常； 3 检查蓄电池输出电压是否正常；
4 当UPS系统事件报警发生下列情况之一时，运行人员应及时进行处理： 1） 整流器直流过压（Rectifier DC Over Voltage）； 2） 整流器直流欠压（Rectifier DC Under Voltage）； 3） 输入交流过压（Input AC Over Voltage）； 4） 输入交流欠压（Input AC Under Voltage）；
5） 输入交流频率过高（Input AC Over Frequency）； 6） 输入交流频率过低（Input AC Under Frequency）。
5 当UPS系统事件报警发生下列情况之一时，应及时联系检修人员进行处理：
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