采用UPS为氯碱企业供电的经验

采用UPS为氯碱企业供电的经验
景行;高骞;杜耀鹏;高雄
【摘要】介绍了陕西北元化工集团股份有限公司的供电系统及UPS的工作原理,总结了采用UPS为氯碱企业稳定供电的运行经验.
【期刊名称】《氯碱工业》
【年(卷),期】2018(054)005
【总页数】3页(P5-6,8)
【关键词】供电系统;电流;电压;UPS;氯碱
【作者】景行;高骞;杜耀鹏;高雄
【作者单位】陕西北元化工集团股份有限公司,陕西榆林719319;陕西北元化工集团股份有限公司,陕西榆林719319;陕西北元化工集团股份有限公司,陕西榆林719319;陕西北元化工集团股份有限公司,陕西榆林719319
【正文语种】中文
【中图分类】TM46
随着电力电子技术、微电子技术及现代控制理论的发展，中、小功率电动机在工农业生产及人们的日常生产和生活中的应用越来越广泛，对电气供电稳定性的要求也日益提高[1]。

笔者就采用UPS为氯碱企业稳定供电的经验进行总结。

1 UPS的工作原理
氯碱行业供电系统非常庞大，须提前优化供电系统才能保证氯碱生产的稳定运行。

陕西北元化工集团股份有限公司(以下简称“北元化工”)的供电系统由110、35、10 kV和400 V的线路组成，非常复杂。

目前，氯碱企业都选用双电源供电方式
取代单一供电方式。

双电源供电和双回路供电两者的区别如下：双电源供电引自两个电源(性质不同)，馈电线路有两条。

“1用1备”专指电源时，就是双电源供电；1用1备专指馈电线路时，就是双回路供电。

双电源比双回路可靠，但对建筑单体来说，两者没有什么区别，很多情况下都是两路进线。

有时双电源两路进线接自不同区域的变电站；而对应的，有时双回路的两路进线接自同一区域变电站的不同母线，所以，“双回路”中的这个回路指的是来自区域变电站的回路。

双电源的电源不同、相互独立，其中一个电源断电后第2个电源不会同时断电，可以满足一二
级负荷的供电；而双回路一般指末端，一条线路故障后另一备用回路投入运行为设备供电，两回路可能是同一电源也可能是不同电源(这里要求电源必须同相)。

2 UPS在35、10 kV、400 V供电系统的应用
经考察得知，氯碱企业的供电系统比较单一。

例如，某化工企业电网220 kV变电所直接供给化工厂35 kV的进线主变压器(以下简称“主变”)有2台，整流变压器(以下简称“整流变”)4台，电缆到主变的距离短。

而北元化工二分公司的供电方
式是热电110 kV变为35 kV，主要由8台主变、12台整流变的电网组成，用电
缆连接。

所用的电缆较长且多，并在一个变电站输出，产生的容性阻抗比较大，给系统的稳定运行带来了非常大的影响。

北元化工考察的氯碱厂都有备用电源，且备用电源(电压为10 kV)大都距离生产企业比较近。

北元化工的备用电源为35 kV，保安电源获取的路径比较远，所以电缆经常发生故障。

综上所述：①氯碱厂目前都选择比较稳定的电网来提供供电方式；②在建厂时，北元化工选择变电站的位置距用电化工厂都比较近。

用400 V低压供电系统的化工厂都用柴油发电机做保安电源，如北元化工就是用
这种方式供电的。

目前，新建厂选用UPS做低压保安电源。

UPS系统即为不间断
电源系统，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，在计算机和网络系统应用中主要起两个作用：①应急使用，防止电网突然断电而影响正常工作，给计算机系统造成损害；②消除市电网上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、暂态过电压、电线噪音和频率偏移等“电源污染”，改善电源质量。

科学合理地使用UPS，使UPS处于良好的工作状态，可延长其使用寿命，降低运行故障率。

①市电电压的波动应符合UPS输入电压的变化范围。

如果市电电压波
动较大，应在UPS前极增加其他保护措施(如稳压器等)。

②为防止寄生电容耦合
的干扰，保护设备及人身安全，UPS必须接地，且接地电阻不大于4 Ω。

③UPS
的工作环境应保持清洁，以避免有害灰尘对UPS内部器件的腐蚀；并且，在其工
作时，环境温度要求在0～40 ℃，湿度为10%～90%。

④UPS电源在初次使用或久放一段时间后再用时，必须先接入市电，利用UPS自身的充电电路对UPS蓄电池进行浮充电；充电时间一般在10 h以上(大型UPS须充电的时间更长)，待蓄电池电压达到饱和后，方可投入正常使用。

⑤由于UPS内部的功率元件都有一定的
额定工作电流，冲击电流过大，会使功率元件寿命缩短甚至烧毁，因此，在开机时应先开启UPS的市电开关，再逐一打开负载；先开冲击电流大的负载(如显示器、打印机等)，再开冲击电流小的负载；最后开启UPS前面板开关，使UPS处于逆
变工作状态。

注意：开机时，决不能同时开启所有负载，更不能带载开机。

⑥UPS 关机时，先逐个关闭负载，再关闭UPS前面板的开关，最后关闭UPS市电开关。

注意：不能带载关机。

⑦在市电工作状态下，UPS通过旁路供电，逆变器不工作，UPS仅靠电源保险丝保护设备。

当市电异常而转变为蓄电池供电时，由于逆变器
的过载保护功能会使UPS因过载而中断输出，从而造成不必要的损失，因此要尽
量避免后备式UPS过载运行。

⑧对于标准型UPS，当市电异常而转为UPS供电时，应及时关闭负载。

注意：不能外接电池组延长使用时间，以免损坏机器和电池。

⑨UPS适合带电容性负载，而不适合带电感性负载；只有在特殊情况下，在线式
UPS可带适当的电感性负载。

注意：要适当加大UPS的容量。

⑩UPS不宜长期处于满载或轻载状态下运行，其适当的带载量应为 UPS额定容量的50%～80%。

满载会造成UPS逆变器及整流滤波器的损坏，轻载易损坏UPS蓄电池。

目前，氯碱企业使用的UPS蓄电池主要是免维护密封式铅酸蓄电池。

在实际应用中，因电池故障而导致 UPS不能正常工作的比例达30%以上。

3 UPS故障分析及对策
Smart-UPS是直流启动的，在没接电池、电池低电或电池有问题等情况下，UPS
不能启动。

(1)新安装的UPS不能启动。

如果UPS是SUA1000ICH机型，请检查UPS后面
板的电池连接插头是否连接；如果UPS是SU3000RMI3U机架式UPS,请打开前
面板，检查电池是否连接。

由于新电池在存放过程中会自放电，所以电池处在低电状态时UPS不能启动。

此时将UPS与电池和市电连接好，按UPS前面板的“Test”按钮。

虽然此时UPS面板显示灯不会亮，但UPS会给电池充电。

充电一段时间后，再按Test键，UPS就可以启动工作了。

(2)UPS逆变工作一段时间后，UPS不能启动。

经分析是由于电池低电，须给电池充电。

(3)根据多数客户的使用情况，电池在使用了两年以后，容量一般会或多或少地变
小(如果电池不能起到延时作用，UPS不能启动)，就须更换新的电池。

(4)单节电池的电压都很正常，但UPS不能启动。

此时虽然单节电池电压正常，①很可能是由于电池与电池之间的连接或电池与UPS之间的连接出现问题(如连接点不牢固或是连接点被氧化，就须去除氧化物后重新连接)。

②可能是UPS与电池连线的保险断了(如果是保险断了，换一个保险即可)。

③UPS与电池之间的连线很长、很细或中间有连接点，因此产生了很大的压降，导致UPS不能启动。

(5)市电断电后UPS不能转到逆变状态下工作。

让UPS在市电状态下工作，将万
用表设在电压挡，表笔接在UPS背面安德森插头的里面，直接测量到达UPS的直流电压。

此时，一个人观察万用表显示，另一个人拔掉UPS的输入线，观察断电瞬间万用
表的显示。

如果电压值瞬间下降很多，就说明电池部分有问题；如果能够排除连接上的问题，而且电池也已经使用两年左右了，就须考虑更换电池组。

(6)UPS逆变时间短，达不到客户要求。

①如果Smart-UPS为长延时机型，则必
须在安装之初就设置电池参数；否则，逆变时间就会变短。

②已经设置了电池参数，但UPS的逆变时间仍然很短，可以在UPS低电报警时测量电池电压。

如果测量值显示电池的确处于低电状态，那就须更换电池；如果测量值显示电池并不是处于低电状态，那就须进行充放电校验(注意：在充放电校验中，电池要保证充满，放电
时须带50%左右的负载)。

③安装了Power Chute Plus软件，因为软件的默认设
置为市电中断后5 min计算机关闭，所以须修改软件中的参数。

4 结语
电在我国的经济建设中担当着重要角色，特别是与世界接轨后，我国电力行业所面临的国际市场的巨大竞争压力和挑战日益加剧。

从节约能源、保护环境出发，高效率电动机是目前国际发展的趋势。

因此，在日常生产过程中，氯碱企业的整流运行人员要维护好UPS，以使其更稳定地为氯碱生产服务。

参考文献
【相关文献】
[1] 梁晖.交-交无环流变频器-UPS的牵引和再生制动[D].北方交通大学学报，1995：19(9)：3.。