大机组UPS电源系统常见问题分析

确接线，防止类似现象重演。

　　2.3　APS的两路电源

　　APS1，APS2电源来自不同的变压器，不允许长期并列。如图1，一般应合上Q1，Q2，断开Q3。如果将Q1，Q2由手动操作改换为电动操作，或者加串交流接触器，联锁自投，还可以降低DPU和计算机站失电的概率。

　　2.4　UPS装置的冗余配置

　　有的电厂工程，制造厂商在旁路电源上加配了一套交流稳压器。有的技改工程，在APS侧另加1套UPS，1台机组用2套UPS装置。

　　看来UPS电源的配置方案，值得商榷。笔者认为：

　　a)使用UPS的目的，并非发电厂的电压质量不能满足计算机系统的要求，而主要是为了不停电。1套UPS装置，本身已有电池和充电器冗余备用，旁路电源只是在逆变器输出故障情况下暂时起作用。计算机系统有时发生"掉站"和芯片元件损坏事件，非旁路电压波动所致。计算机系统各站主机硬件，带有自保护功能。旁路电源系统应该简化，而且可以简化。

　　b)逆变器是UPS系统的"瓶颈"。从多年的运行经验看，逆变器的控制部分故障率相对较高。有条件的工程，可以考虑1套UPS装置配2套独立的逆变器。双逆变配置，比旁路稳压器或2套UPS装置的方案，更合理、实用、简单。

　　c)热控重要负荷才需要接入UPS母线，而最重要的负荷(DPU和计算机站)则由UPS和APS双侧电源自动切换供电。APS侧再加1套UPS装置的方案是不可取的。如果硬要双UPS，其输出均应接UPS母线。

　　d)UPS装置的配置，力求科学合理。提高UPS的可靠性，不能过多依赖增加备用设备，而要从维护和管理上下功夫。冗余太多令装置复杂化，投资增加，利用效率却很低，故障率也可能更高了。

　　3　系统容量估算选配

　　3.1　UPS的输出容量

　　欲使UPS的容量确定得比较恰当，须进行详细的负荷统计，并搜集同型运行机组的实际资料。

　　负荷统计，需要搜集负荷的同时率、功率因数、经常性电流和最大可能的冲击电流等资料。

　　UPS的逆变器设有过载保护，输出电流超过(1.2～1.25)In时，将自动切换至旁路供电。为了避免多台负载同时启动迭加冲击电流，频频出现切换及回切，而且主回路元件不至于过热，UPS容量留有足够的余地是必要的，但容量富裕应有度。

　　黄埔发电厂300 MW机组UPS的输出容量，初拟30 kVA,136 A。与美国西屋公司洽谈后改为50 kVA,227 A。投产后的实际负荷，交流侧一般为90～100 A(直流侧约125 A)，偶而达110～120 A。如选30 kVA,136 A，负荷率为110 A／136 A=0.73，容量有点偏小。如选40 kVA,182 A，负荷率为100 A／182 A=0.55，低于规程推荐值0.6，裕度系数为182 A／100 A=1.82，高于推荐值1.6，才是比较恰当的。

　　3.2　整流器(充电器)输出容量

　　UPS设备的功率关系见图3。

　　图3　UPS设备的功率关系

        摘要：现代大型发电机组采用了复杂的计算机监控和安全保护系统，其交流220V电源要求稳定可靠，分秒不停。应运而生的不间断电源(简称UPS)，满足了这种"苛刻"负载严格的需求，消除了电网电压瞬变波动对重要负载的影响。

　　现代大型发电机组采用了复杂的计算机监控和安全保护系统，其交流220V电源要求稳定可靠，分秒不停。应运而生的不间断电源(简称UPS)，满足了这种"苛刻"负载严格的需求，消除了电网电压瞬变波动对重要负载的影响。

　　UPS电源对机组的安全稳定运行至关重要，UPS停电意味着停机停炉。如何提高UPS的可靠性，是现场技术人员经常思考的一个问题。

　　本文仅就黄埔发电厂5号、6号300MW机组UPS系统外围相关设备的规划、配置、选型及安装、调试、运行、维护方面多年来遇到的一些问题，进行分析研究，与同行交流切磋。

　　1　系统简况

　　UPS系统是一个多路电源输入的低压多端网络。网络的核心设备逆变器和静态开关等，是一套电子元件自动控制的电力装置。黄埔发电厂300MW机组UPS系统如图1。
 

　　图1　黄埔发电厂300 MW机组UPS系统

　　原设计主要设备技术规范为：

　　a)整流器

　　输入参数——AC 380V，三相，50Hz，126A；

　　输出参数——DC 280V。

　　b)逆变器

　　输入参数——DC 210～280V，245A；

　　输出参数——AC 220V，50Hz，227A，50kVA；

　　c)充电器

　　输入参数——AC 380V，三相，50 Hz；

　　输出参数——DC 160～310 V，250 A，65 kW。

　　2　系统电源的规划配置

　　2.1　电源配置分析

　　交流电源的取向，是UPS系统规划设计中的重要一环。

探索最佳方案，不妨从原理上进一步考究。电池的充电器与逆变前的整流器，同是三相半控桥，其功能是相似的。整流器承担着UPS的经常性负荷。充电器给电池浮充电，且与电池并列作为整流器的后备。旁路电源则