火电厂中UPS电源的应用

天元地方ups 2018-10-31

主机

UPS电源也被称之为不间断电源,不间断电源也被称为UPS,其实二者指的是同一种东西。在火电厂及其他很多领域UPS不间断电源的持续供电功能被普遍应用于许多重要设施,UPS不间断电源可以解决很多电力方面的问题,比如:电源断电,电压下陷,电源干扰、浪涌、波动、突波,交换瞬变等造成的危害,这些问题是由电源质量差对前端设备造成的不良影响所引起的。

  UPS不间断电源,由于它特别的功能,被广泛应用在很多领域,本文主要探讨了UPS不间断电源的形式、工作原理以及在应用中应注意的问题,并以其在火电厂中的应用为案例进一步推广UPS不间断电源的应用。

  一、UPS不间断电源的原理

  UPS不间断电源,是一种恒压恒频的不间断电源,它内部含有储能装置,主要组成部分是一个叫逆变器的东西。它的主要作用是不间断的电力供应,供应对象主要是计算机网络系统、单台计算机以及其他的电子设备产品。UPS不间断电源是一种供电设备,它为用户的用电设备提供不间断电力,其基本结构是将交流电变为直流电,然后再把直流电转变为交流电的PWM逆变器装置,也是一种充电装置。

  当电力供应正常时,UPS供应给负载使用的是稳压后的市电,即它就相当于交流市电稳压器,这时,它还可以充当充电装置向机内电池充电。另一种情况就是市电供应不正常时,它又会以另一种形式来发挥它的作用,此时的UPS不间断电源会立刻把机内电池中的储备电能转给负载,使其继续供应220V的交流电,(因为220V交流电是一般的电量,这样才能正常供应电子设备的正常运作)将电能转给负载是通过逆变转换的方式来实现的,这样才能使负载保持正常的工作状态,以至于不会对电子设备造成损坏。而且,UPS不间断电源对电压过大或者过低都会起到保护作用。

  二、UPS不间断电源的技术指标

  1.需要消除输入电源的:

  (1)电压±15%的波动,电压不对称5%

  (2)频率±2%的波动

  (3)电压谐波含量10%

  2.需要得到输出电源满足:

  (1)电压波动不超过±2%

  (2)频率波动不超过±1%

  (3)谐波有效值不超过5%

  (4)断电时间不超过5ms

  三、UPS电源在DCS系统中的配置

  为了方便供电线路检修,DCS系统要求采用双电源输入。供电系统最好采用双路UPS冗余方式供电,如条件不允许,也可以采用一路厂用电、一路UPS的冗余方式。供给DCS的两路UPS电源接至DCS的电源分配柜,由电源分配柜将电源分配给各机柜和设备。电源分配柜还配有快速电源切换装置,将两路UPS输入电源切换为一路后,供给操作员站和工程师站等设备使用,保证DCS系统内的任何设备在一路失电的情况下仍能正常工作。

  UPS电源系统主要分两大部分,主机和储能电池。额定输出功率的大小取决于主机部分,并与负载属于哪种性质有关,因为UPS电源对不同性能的负载驱动能力不同,通常负载功率应满足UPS电源70%的额定功率。储能电池容量的选取当负载功率确定后主要取决其后备时间的长短,这个时间因各电厂情况不同而不同,主要由备用电源的接入时间来定,通常在几分钟或几个小时不等。储能电池的容量随着时间会逐渐降低,考虑到寿命终止时储能电池容量下降到50%并留有一定的余量,一般电厂中UPS电源系统的工作时间当储能电池满容量时为2小时,半容量为1小时。

  四、UPS系统电源的维护

  质量合格的UPS系统应提供频率稳定的电能,并且有防电压衰减、浪涌及短时中断的保护功能。UPS系统在整流装置前设有扼流圈,以保护其功率元器件不易损坏,而有些UPS系统是把扼流圈作为特殊选件来提供的。此外,UPS系统本身还具有过电压、欠压、过电流、缺相等保护功能。

  UPS电源系统因其智能化程度高,储能电池采用了免维护蓄电池,这虽给使用带来了许多便利,但在使用过程中还应在多方面引起注意,才能保证使用安全。

  1.UPS电源主机对环境温度要求不高,+5~+40都能正常工作,但要求室内清洁,少尘,否则灰尘加上潮湿会引起主机工作紊乱。储能蓄电池则对温度要求较高,标准使用温度为25,平时不能超过+15~+30。温度太低,会使储电池容量下降,温度每下降1,其容量下降1。其放电容量会随温度升高而增加,但寿命降低。如果在高温下长期使用,温度每高10,电池寿命约降低一半。

  2.在无外电靠UPS电源系统自行供电时,应避免带负载启动UPS电源,应先关断各负载,等UPS电源系统启动后再开启负载。因负载瞬间供电时会冲击电池,多负载的冲击电流和加上所需的供电电流会造成UPS电源瞬间过载,严重时将损坏变换器。

  3.UPS电源系统按使用要求功率余量不大,在使用中要避免随意增加大功率的额外设备,也不允许在满负载状态下长期运行。但工作性质决定了UPS电源系统几乎是在不间断状态下运行的,增加大功率负载,即使是在基本满载状态下工作,都会造成主机出故障,严重时将损坏变换器。

  4.UPS电源在正常使用情况下,主机的维护工作很少,主要是防尘和电气除尘。特别是有些电厂,电子设备间中用的是中央空调,出风口含灰尘较多,机内的风机会将灰尘带入机内沉积,当遇空气潮湿时会引起主机控制紊乱,并发生不准确报警,大量灰尘也会造成器件散热不好。一般每季度应彻底清洁一次。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。

  5.免维护电池要维护,这不是什么无稽之谈,应从广义的维护角度出发,做到运行、日常管理的周到、细致和规范性,保证设备保持良好的运行情况,从而延长使用年限;保证直流母线经常保持合格的电压和电池的放电容量;保证电池运行和人员的安全可靠。

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