UPS课件

电力/电网、行业推进方案研究报告PPT模板下载：交流不停电电源(UPS)华电土右电厂王喜印四.UPS投运三.UPS运行方式及电源切换操作二.UPS的组成和基本工作原理一.UPS简介三.UPS的异常及事故处理一.UPS简介内蒙古京能康巴什热电发电部•UPS系统即不间断电源系统。它是一种含有储能装置、以逆变器为主要元件、稳压稳频输出的电源保护设备。在电厂计算机控制监视系统应用中,主要起两个作用：一是消除市电上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、暂态过电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”,改善电源质量,为计算机系统提供高质量的电源。UPS系统中断数据丢失或被破坏硬件损坏供电无中断数据安全硬件被保护UPS的作用-提高用电设备的供电质量市电市电•二是应急使用,防止厂用电突然断电而影响正常工作,给厂监视控、制系统造成损害;为了保证机组安全，可靠运行，机组除了设置独立的交流事故保安电源外，每台机组还设置了一套完全独立的交流不停电电源装（UPS）。在机组正常运行时，为气机，锅炉，电气和计算机控制系统提供可靠的电源，在电厂停电期间，也能为其提供可靠电源。如果机，炉，电气和计算机控制系统失去UPS电源，就会导致停机。因此，每台机组都设置了一套完全独立的单相交流220v，50hz的UPS电源。UPS简介•UPS系统输入电源共有3路，两路交流380V（取自保安PCA段、保安PCB段），一路直流220VUPS系统的输出为单相220V交流电。•我厂每台机组设置一套容量为80kVA在线式交流不间断电源(UPS)共2套UPS装置。NCS系统操作员站设一套2×10KVA在线式交流不间断电源(并机方式，旁路公用)，网控楼设一套10kVA在线式交流不间断电源。•集控楼UPS（100KVA）供电对象：机组分散控制系统（DCS）、快切盘柜、汽轮机监视仪表、发电组保护盘柜、火灾探测报警及控制系统集中报警控制盘、电气测量变送器、其他自动调节、监视和保护设备等。单元机组UPS机柜布置在集中控制楼10m层UPS屏室。•网络控制系统继集控楼UPS对象：网络计算机监控系统（NCS）站控层设备、全厂GPS时钟对时等设备。•网络控制系统继电器楼UPS（20KVA）供电对象：火灾探测报警及控制系统区域报警控制盘、电气测量变送器、远动计量屏、其他控制、监视和保护设备等。二.UPS的组成和基本工作原理UPS的组成•UPS系统由整流器，逆变器，静态开关，手动维修旁路开关，隔离变压器，调压变压器，本机液晶监视器，电池直流馈线实时监测系统，本机诊断系统，与计算机监控系统的通信接口，调试，监视和维护专用通信口，负载功率因数测量及输入、输出滤波器，输入、输出回路开关或快速熔断器等元件组成。UPS装置具有一定的过负荷能力。UPS装置具有保护和限制功能以及自诊断功能。UPS各单元技术特性•整流器整流器为逆变器提供一个恒压直流电源。其最高电压大于1.125倍的直流母线额定电压。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，其后备保护能使整流器跳闸。整流器输入电压为380V，三相，50Hz。允许电压变化范围不小于±15%、允许频率变化范围±5%。•整流器介绍系统的整流器为三相桥式半控整流，设有过电压、电流限定保护以及缓冲电路。当整流器输出电压大于280v时，过电压保护将整流器输出电流在额定范围内。另外，该整流器采用了缓冲电路，当整流器输入电源突然失去的瞬间，缓冲电路作用使输出维持一个10s的缓冲电压，以保证闭锁二极管VD在导通过程中直流输出电压无阶跃变化。•逆变器采用脉宽调制逆变电路，并设有直流输入低电压保护和电流限制保护。当输入直流电压低于210v时，将输入断路器跳闸，当输出电流超过额定电流时，就闭锁出发控制回路，并发信号给静态开关，将负荷快速切换到由旁路电源供电，以保护逆变器安全。为了保证静态开关在切换过程中，使负荷不受扰动。逆变器还设有相位频率调整器，它可在49.5~50.5Hz范围内精确地跟踪旁路电源的平率和相位变化。如果旁路电源频率超出此范围，它将不再跟踪，而是保持逆变器内部整定的频率输出。同时闭锁静态开关的切换，并且“不同期”报警指示灯亮。•逆变器由具有恒压恒频的静态装置构成。逆变器具有一个全自动限流功能，用来防止其输出超过最大运行值和输出侧的过负荷或短路。逆变器有良好的散热和通风。•逆变器的输入来自整流器的直流输出或来自机组220V或110V直流电系统。逆变器能提供额定电压为220V、50Hz的单相输出。其输出电压变化范围不大于±2%，频率变化范围不大于±0.5%；逆变器输出总的波纹畸变不超过5%。•UPS逆变器输出对旁路输入进行连续跟踪，以便在主机故障或工作电源消失时，实现无扰动切换到旁路。•隔离变压器（1）输入隔离变压器加上一个输入滤波器和整流器配套使用可有效地将其输入功率因数提高到0.95，将输入电流谐波成份降到10％以下。改善了变换ups电源对电网污染的问题。这样从根本上消除了外界电网可能对控制回路产生的任何干扰和损坏，从而大大提高了供电的可靠性。（2）当UPS的DC／AC逆变器由全桥电路组成时，输出端必须加隔离变压器，该变压器在传统双变换ups电源电路结构中的主要功能有两个：一是在电压的两次变换中完成升压功能，保证在电网电压下限和输出满负荷的情况下，ups电源能输出稳定的380V/220V额定电压；二是直接提供出一个不接地的220V单相输出回路。•UPS静态开关具有自动和手动控制两种切换功能。手动切换作为调试或检修之用，正常运行为自动切换。对于自动切换，当发生下列情况会自动切换：(1)当逆变器输出电压过高，静态切换开关自动慢速切换到旁路，并闭锁切换开关，当需要转换到逆变器供电，应手动按复归按钮接触闭锁。（2）当逆变器输出电压快速降低至80%额定电压时，静态切换开关在5ms内快速切换至旁路。（3）当逆变器输出电压缓慢降至90%额定电压时，静态开关慢速切换至旁路，一般小于200ms。4）当逆变器输出电压恢复至95%额定电压以上时，静态开关自动从旁路供电切换到逆变器供电。静态开关自动切换还必须满足两个条件：逆变器输出与旁路电源之间的相角差小于15°，电压差小于25%额定电源电压•闭锁二极管闭锁二极管用于UPS内部整流器输出与外接的机组220V直流电源系统之间的隔离。闭锁二极管的额定电流能长期承受逆变器的最大输出电流。闭锁二极管的反向峰值电压应不小于1500V。•手动旁路开关为便于维护UPS设备，卖方为每套并机系统的每台UPS提供一套手动操作机械旁路开关。手动旁路开关是先通后断结构，以保证在切换过程中UPS输出交流电源的连续性。运行方式①工作模式:本公司UPS有四种不同的工作模式：正常工作模式、直流模式、旁路电源模式和维修旁路模式。②UPS系统正常运行方式•UPS系统由交流主电源保安MCC380V经整流器、逆变器和静态开关向负荷供电。③UPS系统非正常运行方式1.当380V交流主电源失电或UPS整流器故障时，由直流220V#1馈线柜经隔离二极管自逆变器和静态开关向负荷供电。2.当逆变器故障或过负荷或无输出时，由静态开关切换到旁路电源380V汽机保安PCA段向负荷供电3.当逆变器或静态开关退出运行时，由手动旁路开关切换至旁路不间断地向负荷供电。UPS系统各模式下的供电情况:分为正常工作模式.直流模式.旁路电源模式.维修旁路模式UPS正常工作模式设备及开关交流旁路电源开关交流主电源开关直流电源开关检修旁路电源开关状态合合合断设备及开关整流器逆变器旁路静态开关状态开开关UPS直流模式设备及开关交流旁路电源开关交流主电源开关直流电源开关检修旁路电源开关状态合合（电源消失）合断设备及开关整流器逆变器旁路静态开关状态关开关UPS旁路电源模式设备及开关交流旁路电源开关交流主电源开关直流电源开关检修旁路电源开关状态合合（电源消失）合（电源消失）断设备及开关整流器逆变器旁路静态开关状态关关开UPS维修旁路模式设备及开关交流旁路电源开关交流主电源开关直流电源开关检修旁路电源开关状态断断断合设备及开关整流器逆变器旁路静态开关状态关关断开UPS主机操作面板说明功能键介绍按键描述•UPSOFF/ON•UPS开关机键，开机需要按一次，关机需要按两次。电池测试（BATT/TEST）按BATTERYTEST按钮进行电池测试，测试时间为60秒。完成后BATTERYLED熄灭(故障红灯亮)，电池监测在以下情况下自动进行：•开机•每200个工作小时•电池重新连接切换键（B/P/INV）按B/P-INV键进行逆变/旁路转换。在机器运行逆变的情况下，连续按两次，则机器转旁路运行，然后在按一次机器转回逆变运行。静音键（ALARMOFF）按ALARMOFF可以关闭报警蜂鸣器。旁路显示键B/P(Bypass)显示旁路电压/电流逆变显示键INV(Inverter)显示逆变器电压/电流输出显示键OUT(Output)显示输出电压／电流交流不停电电源系统的投运•交流不停电电源系统投运前的检查–检查UPS主机柜、旁路柜及UPS馈线柜检修工作结束，工作票收回，安全措施拆除，并有检修人员设备可以投运的书面交待；–检查UPS主机柜、旁路柜及UPS馈线柜内外及周围清洁无杂物；–检查一、二次回路接线正确、紧固，各连接端子无松动现象，保护接地线连接紧固；–在UPS馈线柜，检查逆变段进线开关在分闸状态，各负荷开关在分闸状态；–在UPS主机柜，检查正常交流电源输入开关、备用直流电源输入开关、静态旁路隔离开关、手动维修旁路开关均在分闸状态，静态开关模块安装牢固；信息按键用户按信息按键可以得到实时信息。若有报警产生，将只显示10秒就转到状态显示输入显示键IN(Input)显示输入电压/电流(–在UPS旁路柜，检查旁路电源输入开关、调压稳压器旁路开关在分闸状态；–在UPS旁路柜，检查调压稳压器调压方式开关在自动位，调压稳压器调节触头接触良好，位置正确；–新投运或大修后投运，由维护人员核对UPS整流器交流输入电源相序、整流器输出与220V直流备用电源的极性；–检查UPS主机柜、旁路柜及UPS馈线柜各部绝缘合格；–检查UPS主机柜冷却风扇进出口清洁无异物•交流不停电电源系统投运步骤–在UPS馈线柜，检查逆变段进线开关在分闸状态，各负荷开关在分闸状态；–在UPS主机柜，检查正常交流电源输入开关、备用直流电源输入开关、静态旁路隔离开关、手动维修旁路开关均在分闸状态，静态开关模块安装牢固；–在UPS旁路柜，检查旁路电源输入开关、调压稳压器旁路开关在分闸状态；–在UPS旁路柜，检查调压稳压器调压方式开关在自动位，调压稳压器调节触头接触良好，位置正确；–合上UPS主机柜正常交流电源开关；–合上UPS交流旁路电源开关；–合上UPS主机柜直流备用电源开关；–投入UPS控制保护及信号电源；–合上旁路柜内旁路电源输入开关；–合上UPS主机柜内静态旁路隔离开关；–在旁路柜上按下稳压启动按钮；–检查UPS主机旁路电源输入和输出LED指示灯亮起，UPS输出电压正常，风扇启动正常；–合上UPS馈线柜逆变段进线开关；–检查UPS馈线柜逆变段母线运行正常；–合上UPS主机柜内正常交流电源输入开关；–检查UPS主机柜整流器自动启动，直流总线电压在约15~30秒内缓慢增加至额定值–合上UPS主机柜内备用直流电源输入开关–同时按下UPS逆变器控制面板上两个按键，启动逆变器；–检查UPS逆变器启动正常，静态开关自动将输出负载由备用电源切换为逆变器供电；–检查UPS运行方式显示正确，各参数正常。•交流不停电电源系统运行中的规定–当环境温度为0~40℃之间时，UPS可带额定负荷连续运行；当环境温度达50℃时，UPS带额定负荷运行不得超过8小时；–UPS正常运行时，严禁人为进行逆变器与旁路电源之间的切换操作；–在逆变器运行方式下，严禁进行手动维修旁路的切换操作，手动维修旁路开关只能在静态旁路供电方式下切换；–UPS的负荷应逐步投入，防止过大的冲击电流损坏设备；–正常运行时，UPS输出电压为单相交流220V，输出电流不超