UPS电源切换试验操作指导书

UPS电源切换试验操作指导书
一、风险辨识
1.UPS即不间断电源(Uninterruptible Power Supply)，是一种含有储能装置的不间断电源。

主要用于给部分对电源稳定性要求较高的设备，提供不间断的电源。

当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS 就是一台交流式电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断（事故停电）时，UPS立即将电池的直流电能，通过逆变器切换转换的方法向负载继续供应220V交流电，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏。

UPS 设备通常对电压过高或电压过低都能提供保护。

2.集控楼每台机组装设一台容量为80kVA的静态交流不停电电源装置，向机组的分散控制系统DCS、锅炉安全监视系统FSSS、汽轮机监视仪表TSI、汽轮机旁路系统BPS、主厂房就地I&C负荷、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、其它自动调节、监视和保护设备等不能停电的负荷供电。

同时集控楼公用系统设置两台容量为15kVA的并列运行的静态交流不停电电源装置，向机组公用系统、系统远动、通讯、NCS等负荷供电。

网控楼设置两台容量为15kVA的静态交流不停电电源装置，向电能计费系统、继电保护装置、通信交换机设备等负荷供电。

3.交流不停电电源系统由整流器、逆变器、静态开关、手动维修旁路开关、逆止二极管隔、离变压器、调压变压器组成。

正常运行时，UPS装置由380V保安PC1段经整流器、逆变器和隔离变压器供电，从220V直流系统的馈线屏引一路经二极管隔离的馈线作为UPS装置的后备电源，以提高供电可靠性。

当直流系统或UPS装置有故障时，自动切至静态旁路回路供电。

4.为保证UPS电源能够可靠备用，在主电源失去的紧急情况成功投入运行，在机组停运、检修后需进行主机UPS电源切换试验。

5.UPS电源切换试验时，如UPS系统存在故障或备用电源未在热备用状态，将导致UPS系统失电，造成主要设备失去备用电源的异常问题，如单路电源供电将引起机组非停。

6.UPS电源切换试验时禁止操作维修旁路开关，防止非同期并列，造成人身伤害、设备损坏。

二、风险预控措施
1.UPS电源切换试验前应进行模拟操作预演。

2.UPS电源切换试验应由技术水平满足操作要求的人员担任。

3.UPS电源切换试验应由发电部电气主管、设备部继保专业人员进行现场监护。

4.UPS电源切换试验应填写切换试验操作票，并逐级审核签字。

5.操作过程中不得更换操作人、监护人，完成操作任务后再进行交接班工作。

6.操作前要核对设备名称、KKS码正确，操作时要扫码核对验证，避免走错间隔。

7.要严格按照操作票顺序执行，执行操作监护制度和唱票复诵制度，发生疑问要向值长询问清楚后方可继续操作。

8.操作前应检查UPS主路电源、旁路电源、直流电源在合闸位置，UPS主机柜、旁路柜内空开在合闸位置，维修旁路开关在分闸位置，UPS操作面板指示正确，无异常报警。

三、系统图流程
四、操作要点
1.查1号机组保安PC12段 1号机组UPS主电源开关在“合闸”位置；
2.查1号机组工作PC12段 1号机组UPS旁路电源开关在“合闸”位置；
3.查1号机组UPS直流电源开关（2113Z）在“合闸”位置；
4.查1号机组UPS主电源开关RECTIFIER/CHARGER（C.B）在“合闸”位置；
5.查1号机组UPS旁路输入开关ST.SW B/P（C.B）在“合闸”位置；
6.查1号机组UPS 主机电池开关BATTERY（C.B）在“合闸”位置；
7.查1号机组UPS主机正常交流输入电源正常；
8.查1号机组UPS直流电源输入电压正常；
9.查1号机组UPS交流旁路电源输入电压正常；
10.查1号机组UPS面板同步灯“SYNC”和旁路灯“BYPASS”绿灯亮；
11.按“BATTERY TEST”手动触发蓄电池自检程序，60S后显示“UPS OK”；
12.断开1号机组UPS主电源开关RECTIFIER/CHARGER（C.B）；
13.查1号机组UPS备用直流电源供电正常；
14.查1号机组UPS输出电压正常；
15.查1号机组UPS馈线电压显示正常；
16.查1号机组UPS馈线电流显示正常；
17.断开1号机组UPS主机电池开关BATTERY（C.B）；
18.查1号机组UPS主机由备用直流电源转旁路电源供电正常；
19.合上1号机组UPS主电源开关RECTIFIER/CHARGER（C.B）；
20.约3分钟后，检查1号机组UPS主机由旁路电源供电自动转为正常交流供电，
21.触发蓄电池自检程序，60S后显示“UPS OK”；
22.合上1号机组UPS主机电池开关BATTERY（C.B）；
23.查1号机组UPS输出电压正常；
24.查1号机组UPS馈线电压显示正常；
25.查1号机组UPS馈线电流显示正常；
五、操作总结
(1)逆变器主路切换至静态开关旁路
1.检查UPS逆变器主路运行正常，UPS无异常报警。

2.检查UPS旁路电压正常，稳压变调节灵活，输出电压稳定。

3.拉开保安段UPS主路电源开关，检查UPS已由逆变器主路切换至直流供
电。

4.拉开直流电源开关，检查UPS已由直流切换至静态开关旁路供电。

(2)静态开关旁路切换至逆变器主路
1.检查逆变器静态开关旁路运行正常。

2.合上保安段UPS主路电源开关，检查UPS已由静态开关旁路切换至逆变
器主路供电。

3.合上直流电源开关，检查UPS运行正常，复归报警信号。

(3)主路/旁路切换试验：按B/P INV键两下切至旁路，按B/P INV键一次切回
主路。

六、典型事故案例
下面介绍一起电厂UPS失电导致停机事故案例：
主要问题为：
UPS直流配电室内温度34℃，空调发故障报警未彻底修好，同时没有采取其他降温措施导致UPS电源板故障。

未严格执行两票管理规定，检修人员事故处理期间未办理（工作联系单）工作票，现场运行人员监护不到位，导致人员误操作，将UPS备用电源误停电。

对UPS系统原理不熟悉，培训欠缺，在#1、2UPS全部故障的情况下，不能正确的切换到检修旁路。

机组UPS系统自投运至今未做过定期切换试验。

热控DCS重要监控设备UPS、事故保安双电源只有UPS单电源运行，正常的巡检不到位，没有起到对重点设备的巡检及关注。

详细内容如下：
一起电厂UPS失电导致停机事故案例
机组负荷335MW,A、B、C、E磨运行，D磨退备。

A/B送风机、A/B一次风机、A/B引风机、A/B汽动给水泵运行，机组AGC自动未投，#1UPS带负荷运行，#2UPS运行。

（1）事件经过
1.2018年03月XX日运行四值早班，10时23分运行巡检员王XX给机长李XX发图片告知#2UPS发整流器故障报警，#2UPS已经自动切至旁路运行，机长XX 联系电气班刘XX检查，刘XX派李XX联系电气班去就地检查。

2.10时30分电气检修李XX接到班刘XX话前往#2机直流UPS配电室检查，发现室温过高空调室内机报E4故障停止运行，空调面板显示温度显示温度34℃。

#2UPS主机柜报RECTIFIER FAUIT（整流器故障），面板显示电压195V 。

3.10时32分电气检修李XX查故障期间判断温度过高导致报警开启#2UPS 柜门，巡检员王XX知开启需向机值长申请并关闭柜门，检查期间#2UPS主机路、旁多次自动切换，此时#2UPS已经故障退出。

4.10时38分电气检修班何XX加入查，电气检修李XX与何XX主机直流电压195V。

此时#1UPS主机突然蜂鸣报警，#1UPS主机柜切至主机柜切至直流运行。

电气检修何XX按#1UPS主机柜BATT 键（电压显示）显示屏无显示，随即按下#1UPS主机UPS ON/OFF键后#2机组UPS馈线柜所有开关指示灯灭，此时 #1主机退出运行，#2机组UPS电源全失。

5.10时40分集控室大屏黑，DCS 、ECMS、NCS所有参数粉点，画面无法操作，完全失去监视，值长吕XX立即汇报当班领导，运行部长助理李XX到集控室旁热工程师站，发现#2机DCS同样粉点，之后到 #1 、#2机机中间工程师站门锁着，同时派巡检员赵XX去机房查看设备，告知B汽泵跳闸，机长李XX派巡检员赵XX查电泵是否联启，并检查大小机运行情况，同时值长吕XX派主值李XX 就地观察汽包水位，并联系检修到场处理，巡检赵XX告知就地B小机跳闸、电泵联启正常，此时主值李XX告知汽包水位零，并上下波动大。

6.10时50分值长吕XX申请锅炉手动MFT，锅炉灭火后运行部长助理李XX 到#1 、#2机中间工程师站门打开,有一台电脑可以正常显示操作，首先检查DCS 水位显示46mm、主汽温度546℃、主汽压力19.2MPa，PCV阀未开启，立即手动开启PCV阀失败，手动开启过热器对空排一二次电动门，开启过热器对空排一次电动门期间检查发现汽压下降明显,检查发现锅炉MFT（首出手动MFT）、汽机跳闸（首出锅炉MFT）,检查汽机联跳，交流油泵启正常、1500rpm顶轴油泵联启正常，零转速投入盘车运行，手动切辅汽，派人就地检查发电机灭磁开关，主变出口206开关断开，机组顺利停车。

7.11时15分就地检查DCS电源柜内主路UPS开关正常，备用事故保安电事故保安电源开关在分闸位置，随即送上备用事故保安电源开关后#2机组DCS 盘面及大屏恢复。

8.11时20分电气检修将#1UPS电源板更换至#2UPS后，#2UPS启动正常。

#1UPS更换新的主机电源板后启动正常，#2机组UPS恢复正常运行。

9.12时13分锅炉点火至14时22分汽机转速3000rpm检查就地正常后，发电机并网。

（二）原因分析
1. #2机非停直接原因：检修部电气人员对UPS 系统工作原理不熟悉，运行中#1UPS主机带负荷，#2UPS主机输出作为#1UPS主机的旁路输入电源。

检修人员在#2UPS已经故障的情况下关闭#1UPS主机输出，造成#2机UPS失电。

2. #2机非停间接原因一：机组运行期间网络交换两路电源只有UPS一路供电，事故保安电源开关未投入，当UPS失电时网络交换机失电，造成DCS操作员站网络中断，DCS操作员站画面粉点，失去监视。

3. #2机非停间接原因二：机组ETS跳闸条件为锅炉MFT与上主蒸汽饱和度低于100℃，蒸汽饱和度逻辑为DEH左、右侧主汽温度取平均值后和当前主汽压力下饱和蒸温度相减。

当时左侧主汽温测点故障，显示为126℃，造成主汽温度平均值与当时压力下的饱和蒸相减低于100℃。

触发了锅炉MFT跳机条件。

4. #2UPS主机在主路与旁路之间多次自动切换原因为：UPS主机电源板故障后检测到直流电压波动，当系统检测到直流电压低于200V时，自动由主路切换至旁运行。

当系统检测到直流电压高于200V 时，自动由旁路恢复到主运行。

5. #1UPS主机突然发报警由主路切至蓄电池运行：#1UPS运行中因 #1UPS 主电源跳闸造成运行方式由主路切至直流运行方式。

（三）暴露问题
1.UPS直流配电室内温度34℃，空调发故障报警未彻底修好，同时没有采取其他降温措施。

2.未严格执行两票管理规定，检修人员事故处理期间未办理（工作联系单）工作票，现场运行人员监护不到位。

3.对UPS系统原理不熟悉，培训欠缺，在#1、2UPS全部故障的情况下，不能正确的切换到检修旁路。

4.机组UPS系统自投运至今未做过定期切换试验。

5.热控DCS重要监控设备UPS、事故保安双电源只有UPS单电源运行，正常的巡检不到位，没有起到对重点设备的巡检及关注。

6.#2机组汽机侧主温度测点在2018年2月28日已经故障，至跳机期间没有缺陷记录，监盘人员不能对重要参数进行有效监控，同时对系统逻辑不熟悉，锅炉MFT后导致汽轮机跳闸。

7.锅炉侧主蒸汽管道主蒸汽管道主蒸汽管道压力到达19.2MpaPCV未开启（正常18.1Mpa动作）。

8.UPS失电后，B汽动给水泵异常跳闸。

9.设备异常发生后，运行人员事故处理和汇报流程上没有把握好时间，不能第一时间有针对性对设备异常寻求技术支持及帮助。

10.现场事故应急处置能力欠缺，在#2机组发生故障时需要就地停运行磨煤机的情况下，运行人员误将#1炉两台磨煤机拍停。

（四）防范措施
1.运行人员检查厂区及各配电室空调，按照巡制度发现设备环境异常及时汇报并按照三类缺陷进行登陆（并联系检修采取降温措施）。

2.检修人员在事故处理期间应办工作联系单，运行人员现场应做好监护工作，在#2UPS故障情况下禁止检修人员对#1UPS进行操作。

3.运行部、检修部做好培训工作提高人员技能，同时安生电气专责负责针对本次事故运行部、检修培训情况抽查确保负责针对本次事故运行部、检修培训情况抽查确保培训及时有效。

4.运行部将UPS系统每月进行一次定期切换工作。

加强运人员安全技术培训工作，每年不少于2次机组UPS失电反事故演练。

5.检修部牵头，运行部配合排查全厂双电源投入及完好情况，并将检查情况
3月20日前以书面形式报安生部备案，安生部相关专业做好过程监督及技术支持避免类似问题再次发生。

6.检修部热控专业将主蒸汽饱和度逻辑进行优化，当左、右侧主汽温度偏差大于某值（具体数检修和运行相关专业讨论确定）切除运算；运行部加强DEH 画面监视，发现测点异常及时登录缺陷并通知检修处理。

7.检修部对锅炉PCV阀压力到达19.2MP没有及时开启，检查逻辑组态判据为压力大于18.1Mpa正确，待下游负荷平稳有余量后上票关闭PCV阀手动门安排进行PCV 阀开关试验后确定是阀门卡涩还是气动执行机构问题。

8.针对B汽动给水泵跳闸，通过检查小机跳闸历史趋势及报警记录发现B 小机跳闸原因为AST电磁阀失造成，当时UPS失电，造成小机1路控制电源失电，主要原因为备用电源没有自动切换成功，热控专业在机组停运期间对AST模块及控制回路进行检查并试验，从根本上解决AST模块失电问题。

9.要求运行部针对本次事故，对机值长进行事故情况下的汇报流程及方式等方面进行培训。

10.安生部电气电气专责联系UPS生产厂家进行现场排查，组织人员进行一次电气相关技术培训。