第十章 交流不停电电源系统
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我厂两台机组各配置 1 套 60KVA 不停电电源系统（ UPS），网控配置一套 15KVA 不停电电源系统（ UPS），输出电压交流 220V,单相 50HZ。UPS 系统单母线接线，主厂 房 UPS 系统主输入电源取自单元机组厂用保安段，直流输入分别取自单元机组 220V 直流系统，旁路电源取自厂用 PC 段。网控室 UPS 系统主输入电源及旁路电源均取自 网控室 MCC 段，直流输入电源取自网控 220V 直流系统。
本系列 UPS 有四种操作摸式：正常市电供电模式、电池供电模式、旁路电源供电模式 和维护旁路供电模式。
交流不停电电源
交流不停电电源（UPS）系统1．交流不停电电源（UPS）系统概况UPS装置通过AC/DC/AC的装换模式，可保证向负载提供连续、稳定和精确的输出电流。
包括七个重要的功能组件整流器、逆变器、静态切换开关、静态旁路、手动检修旁路、隔离变压器、逆止二极管。
原理是把交流电压经整流器和滤波器送入逆变启，逆变器将输入的直流电压变换成所需合格的交流电压，再经交流滤波器除去高次谐波后，向负载供电。
UPS还使用电厂蓄电池作为储能单元。
一旦市电中断，可立即自动切换成蓄电池供电。
一般UPS均有旁路开关与备用电源相连，这样不仅有利UPS不停电维修，而且当负载起动电流太大时，还可以自动切换至备用电源供电，起动过程结束后，再自动恢复UPS供电。
我厂两台机组各配置1套60KVA不停电电源系统（UPS），网控配置一套15KVA不停电电源系统（UPS），输出电压交流220V,单相50HZ。
UPS系统单母线接线，主厂房UPS系统主输入电源取自单元机组厂用保安段，直流输入分别取自单元机组220V直流系统，旁路电源取自厂用PC段。
网控室UPS系统主输入电源及旁路电源均取自网控室MCC段，直流输入电源取自网控220V直流系统。
工工作原理框图2、工作原理UPS系统是由输入开关、输入滤波板及保护电路、整流器、逆变器、静态开关、旁路开关、隔离变压器、输出滤波板及电池组等组成。
本UPS系统为全数字化DSP控制在线式不间断系统，在正常市电下，交流电源经过整流器及虑波板转换为直流电源，供电给逆变器并对电池组充电，使电池储存足够的电能，以便在市电中断时，在零转换时间状态下马上提供纯净电力给负载使用。
本系列UPS有四种操作摸式：正常市电供电模式、电池供电模式、旁路电源供电模式和维护旁路供电模式。
1）正常市电供电模式：在正常市电供应下，整流器将交流市电转换为直流电源后，供电给逆变器并同时对电池充电。
再将交流电整流为直流电时，整流器能将市电中所产生的异常杂波、噪声及频率不稳定等问题消除，使逆变器提供更稳定、纯净电源给负载。
不停电交流电源系统-ups课件
逆变器(Inverter)
❖ 逆变器负责将整流器或者电厂直流屏提供的直流电转换 为电源幅度和和频率精确、稳定的交流电以满足电力设 备的需求。
❖ 逆变器主要由IGBT、电感、电容、缓冲电路，控制电 路和保护电路等组成。
旁路柜（SCR单相隔离稳压系统）
❖ 工作原理：SCR系列电子式稳压器由升压变压器、降压 变压器、隔离变压器、可控硅、MCU控制电路、液晶 显示及通讯系统等组成。
❖ 其电气原理图如图2所示 ❖ 此调压器分四档进行调压：大升压档、小升压档、直通
档、降压档。 ❖ 现以大升压档为例说明其稳压工作原理：
如图2所示，T1为降压变压器，T2为升压变压器，当输 入电压为180V-210V时，稳压器处于大升压档。此时 标有DS、UO、SL的可控硅导通，标有DO、US的可控 硅关断，从而是降压变压器不动作，升压变压器动作。
❖ UPS出现故障大多是逆变器损坏，因此，增加了冗余保 护电路以保护逆变器，增加了缓冲电路以抑制尖峰、干 扰及噪声等。
静态切换开关(Static Switch)
❖ 静态转换开关由两组背对背连接的SCR(可控硅)模块构成，它可以 在极短的时间将负载由备用电源供给转为逆变器供给，静态逆变切 换时间对于UPS而言是非常重要的。在控制电路中增加了检测电路， 可以完成零时间静态切换。检测逻辑主要用于控制静态开关何时进 行转换。
不停电交流电源系统（UPS）
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目录
1 简要说明
2 系统图
UPS
3 系统构成 4 运行操作
5 工作模式
电网设备标准技术标书--交流不停电电源系统(DOC 32页)
电网设备标准技术标书--交流不停电电源系统(DOC 32页)中国南方电网有限责任公司交流不停电电源系统（UPS）标准技术标书南方电网设备标准技术标书交流不停电电源系统（UPS）编号：0121001052201205中国南方电网有限责任公司2012年05月中国南方电网有限责任公司交流不停电电源系统（UPS）标准技术标书目次1、总则 (1)2、应遵循的主要标准 (2)3、使用条件 (3)4、技术要求 (3)5 功能要求 (10)6、试验 (14)7、包装、运输、贮存和质量保证 (15)8、双方工作安排 (16)9、订货范围 (18)附件1、技术参数和性能要求响应表 (35)附件2、分项报价设备表 (38)附件3、分项报价备品备件设备表 (39)附件4、分项报价附加选择设备表 (41)附件5、投标者应提交的资料 (42)1、总则1.1 本招标技术文件适用于变电站交流不停电电源系统（UPS）（下称“UPS系统”）的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2 投标者必须具有3年以上UPS系统的设计、制造经验, 并有质检部门的认可文件、ISO-9001质量认证书或相当的认证文件、国家电力部门鉴定证书和生产许可证, 提供的设备必须提供在电力系统商业运行的良好记录。
1.3 本招标技术文件提出的是最低限度的技术要求, 并未对一切技术细节作出规定, 也未充分引述有关标准和规范的条文, 投标方应提供符合本招标技术文件和工业标准的优质产品。
1.4 如果投标方没有以书面形式对本招标技术文件的条文提出异议, 则意味着投标方提供的设备(或系统)完全符合本招标技术文件的要求。
如有异议, 不管是多么微小, 都应在报价书中以“对招标技术文件的意见和同招标技术文件的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。
1.5 本招标技术文件所使用的标准如遇与投标方所执行的标准不一致时, 按较高标准执行。
1.6 本招标技术文件经买、卖双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等法律效力。
交流不停电电源系统(UPS)的误操作分析与防范对策
398 交流不停电电源系统（UPS）的误操作分析与防范对策王文林（厦门华夏电力发展有限公司）摘要：运行人员操作UPS时误合KE空气开关，导致UPS出现甩负荷，造成机组热控系统DCS通信中断而跳机。
本文主要对误操作的经过、原因进行分析，并提出相应的改进措施与防范对策。
关键词：UPS误操作分析防范措施前言大容量发电厂中均配备有交流不停电电源系统（UPS），在电厂正常或异常运行期间能够对特殊的负荷（保护屏、变送器屏、热控保护屏）提供不停电的稳定调节电源，以保证机组重要控制设备的正常运行，鉴于交流不停电电源系统的重要性，对其使用、操作与维护一般有以下要求：1、在正常或者事故运行中，能够向重要负荷（特别是热控保护屏）提供高质量的交流电源。
2、能把重要负荷与厂用电系统的暂态过程加以隔离。
3、UPS应该有足够的容量在承受所有负荷的冲击电流和切除故障时，均不会使系统受到不利的影响。
4、UPS应该能够快速切除故障支路，以达到对其他主要负荷减小输出干扰到最小值。
图（1）UPS电气原理接线UPS的电气原理接线如图（1）所示。
由于UPS的重要性，所以需要多路工作电源来保证其可靠性，这也造成操作比较复杂，容易导致误操作。
由图（1）分析得出，UPS正常工作时Ka、Kb、Kc、Kd、Kf、K1、K2、K11、Q1在合闸状态，Ke、K3开关在分闸状态；380V工作段电源经整流器变成直流后，再经逆变器逆变成交流220V；如果380V工作段电源失去或者整流器故障，UPS就通过导流二级管切换至蓄电池组供电；如果逆变器故障或者蓄电池组电池耗尽，UPS就会通过静态开关自动切换至旁路电源供电。
经过分析可以看出，UPS的正常输出电压Ua与旁路电源输出电压Ub是不同的电源系统，不管是正常的切换或者是事故切换，只有在UPS的正常输出电压Ua与旁路电源输出电压Ub同步时，才能保证切换是稳定无扰动的。
某厂就发生由于运行人员误操作造成非同步并列导致了该厂#2机组跳闸。
11、交流不停电电源(UPS)
• 1)调整参数：可根据电源情况和使用要求，在监控器上键 入指令密码后，即时修改参数，包括输入、输出、电池、 整流器、充电器、同步范围等。
• 2)充电：充电时采用先恒流再恒压二级充电方式。． • 3)故障诊断：UPS的监控器可进行自测试(诊断)，可用人
交流不停电电源(UPS)
• 交流不停电电源(uninterruptible power supply，UPS)目 前已成为计算机不可缺少的供电装置，还广泛应用于通信、
信息处理系统、卫星地面站、数控系统以及复杂工厂的控
制检测系统。这些系统对供电质量及其可靠性、连续性有 很高的要求，一般电网难以满足,特别是随着工矿企业用 电量日增，非线性负荷越来越多，对电网产生了种种干扰
• 二、集控的UPS设备参数 • 型号：CALAXY(银河)系列80kVA。 • 容量：80kVA。 • 工作段电源输入电压：380V-15％~415V＋10％三相四线
制。
• 保安段电源输入电压：380／220V三相四线制。 • 允许输入频率：50Hz±5Hz。 • 输入功率因数：0．90~0．99。 • 输出电压精度：380V±0.5％。 • 输出短路电流抑制能力：1.70Ir，1min；2.12Ir，1min。 • 输出频率精度：50Hz±0.01％。 • 同步跟踪速度2Hz／s。 • 失真度THD：100％线性负载＜2％；80％非线性负载＜3
• (4)蓄电池：采用德国阳光牌蓄电池或其他性能好的免维护 蓄电池，满载放电时间为30min，作为UPS的应急电源。 UPS对其有限流控制，可根据电池容量精确地控制充电电 流，以保证电池寿命。
交流不停电电源(UPS)系统
UPS的启动
1）启动前的确认 1. 输入电源电压符合要求。 2. 输入电源频率符合要求。 3. UPS所有负载开关切断。 4. 所有的空气开关和直流屏切换开关切断。
UPS的启动
2）开机程序
1.
2.
3.
4.
5.
闭合备用电源空气开关QXX：此时备用电源和输出端LED指示灯亮起， 备用电源静态开关回路有电能存在，输出端及UPS内部亦存在电能， 风扇开始转动。 闭合整流器空气开关QXX：整流器将自动启动，直流总线电压开始慢 慢增加至额定范围内（约15－30秒），在直流总线电压达到额定值时， 直流电即可供电给逆变器。 闭合直流屏开关QXX：为了达到安全目的，电厂提供的直流屏与直流 总线电压之间使用保险丝连接可以避免异常状况发生。直流屏开关闭 合后已可以在整流器无法提供直流电源给逆变器时，立即提供直流电 能给逆变器。 按下逆变器启动开关P/Q：要启动逆变器，逆变器启动开关(P)和逆变 器控制开关(Q)必须同时按下，逆变器开始工作后，大约4s后逆变器输 出建立，约3秒后静态开关自动将输出负载由备用电源转换为逆变器 输出，此时UPS开始工作。 检查LED显示是否正确：在面板右边所有警告LED显示灯必须全部熄 灭，在面板左边有两个LED亮起(“INVERTER ON”和“INVERTER SS”)。若负载超过70%额定容量，则“70%LOAD” LED显示灯也将亮
UPS系统运行方式
UPS系统运行方式
1、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系统运行方式
2、后备模式:
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
交流不停电电源
交流不停电电源（UPS）系统1．交流不停电电源（UPS）系统概况UPS装置通过AC/DC/AC的装换模式，可保证向负载提供连续、稳定和精确的输出电流。
包括七个重要的功能组件整流器、逆变器、静态切换开关、静态旁路、手动检修旁路、隔离变压器、逆止二极管。
原理是把交流电压经整流器和滤波器送入逆变启，逆变器将输入的直流电压变换成所需合格的交流电压，再经交流滤波器除去高次谐波后，向负载供电。
UPS还使用电厂蓄电池作为储能单元。
一旦市电中断，可立即自动切换成蓄电池供电。
一般UPS均有旁路开关与备用电源相连，这样不仅有利UPS不停电维修，而且当负载起动电流太大时，还可以自动切换至备用电源供电，起动过程结束后，再自动恢复UPS供电。
我厂两台机组各配置1套60KVA不停电电源系统（UPS），网控配置一套15KVA不停电电源系统（UPS），输出电压交流220V,单相50HZ。
UPS系统单母线接线，主厂房UPS系统主输入电源取自单元机组厂用保安段，直流输入分别取自单元机组220V直流系统，旁路电源取自厂用PC段。
网控室UPS系统主输入电源及旁路电源均取自网控室MCC段，直流输入电源取自网控220V直流系统。
工工作原理框图2、工作原理UPS系统是由输入开关、输入滤波板及保护电路、整流器、逆变器、静态开关、旁路开关、隔离变压器、输出滤波板及电池组等组成。
本UPS系统为全数字化DSP控制在线式不间断系统，在正常市电下，交流电源经过整流器及虑波板转换为直流电源，供电给逆变器并对电池组充电，使电池储存足够的电能，以便在市电中断时，在零转换时间状态下马上提供纯净电力给负载使用。
本系列UPS有四种操作摸式：正常市电供电模式、电池供电模式、旁路电源供电模式和维护旁路供电模式。
1）正常市电供电模式：在正常市电供应下，整流器将交流市电转换为直流电源后，供电给逆变器并同时对电池充电。
再将交流电整流为直流电时，整流器能将市电中所产生的异常杂波、噪声及频率不稳定等问题消除，使逆变器提供更稳定、纯净电源给负载。
第十章交流不停电电源系统
第十章交流不停电电源系统（UPS）第一节概述为了保证机组安全、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置（Uninterruptible Power Supply简称UPS）。
在机组正常运行时，为汽机、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。
第二节京能宁东电厂UPS10.2.1系统接线和运行方式UPS是由整流器、逆变器、静态开关、调压隔离变压器等主要部件组成。
一般 UPS有四种操作模式：正常工作电源供电模式、直流供电模式、旁路电源供电模式和维护旁路供电模式，分别说明如下：10.2.1.1正常工作电源供电模式。
在正常工作电源供电模式下，输入电源来自保安PC的380V交流母线，经整流器转换为直流，再经逆变器逆变成 220V交流，并通过静态切换开关送至UPS主母线。
供电模式如下图：10.2.1.2直流供电模式。
当整流器故障或正常工作电源失去时，将由220V直流馈线柜通过闭锁二极管经逆变器转换为220V交流，继续供电。
供电模式如下图：10.2.1.3旁路电源供电模式。
在逆变器故障时，逆变器会自动切断以防止损坏。
通过静态切换开关自动切换到旁路系统供电。
供电模式如下图：10.2.1.4维护旁路供电模式。
当静态切换开关需要维修时，可手动操作旁路开关，使其退出，并将UPS主母线切换到旁路交流电源系统供电。
供电模式如下图：10.2.2 UPS的主要技术参数（仅供参考）以某660MW机组用的UPS为例，其主要参数如下：额定输出功率：80KVA额定输入电压：380V三相：380V±95V，50Hz±0.5单相：400V（+10% －20%），50Hz±0.5直流：210～280V。
不停电交流电源系统(UPS)
并机系统运行注意事项
1、1+1并机前，请务必将维修旁路开关断开，勿在并 联中做开启/关闭维修旁路开关的动作，只有在另一台 UPS需要更换机器（拆机）时，需关闭逆变器，关闭所 有开关，才能将其维修旁路开关合上，再撤离机器。 2、1+1并联中输出使用负载情况，建议勿超限单台 UPS负载70%，可增加系统使用寿命。
紧急关机装置操纵程序
EPO操作说明： EPO（Emergency Power Off）为紧急时电源关闭程序，本UPS 设此开关为了机器遇到一些特殊状况时，如系统无法控制时候或遇 到外来灾害时，可将本开关关闭，本开关闭合后连动如下： 1）INVERTER立即停止动作。 2）S.T.S静态开关立即停止动作，系统无输出。 3）RCM整流充电系统立即停止作用。 除了以上三种条件，LCD面板会保持作用状态，并将EPO被动作的 时间及复原时间记录下来，同时UPS对外通讯将保持畅通，并不影 响。 复原EPO时，请将开关打开，此时按LCD面板OFF键后LCD会跳出 确认画面，此时请按ENTER确认，按LCD面板ON键后LCD会跳出 确认画面，此时请按ENTER键确认，约数秒DSP系统会响应设定 成功，UPS系统由RESERVE转换到INVERTER。
维护旁路开关
在正常工作模式下，维护旁路开关是断开的；仅当需要 进行设备维护或者维修时才接通。 假如在正常工作模式下，激活旁路空气开关，逆变器会 自动停止，负载自动转换由备用电源供应，防止交流电 源直接和逆变器相连。不要在维护旁路开关断开之前将 逆变器激活。 维护旁路开关之操作程序：首先停掉逆变器，静态开关 自动在无任何输出中断的情况下转换至有备用旁路输出 电能供负载使用，接着切断直流开关和整流器空气开关， 然后闭合维护旁路空气开关，切断输出开关以及备用电 源空气开关，以使负载无中断的由维护旁路提供电能供 应。
交流不停电(UPS)电源
UPS系统图
手动外旁路
PK旁路
保安1A2段来
隔离变
调压变
保安1A2段来
M
BK
调压电机
ZK4 手动内旁路 ZK3
保安1B2来 ZK1
~ =
充电器
= ~
ZK2 逆变器
动力直流母线来
静态切换开关(Static Switch)
• 静态转换开关由两组背对背连接的SCR(可控硅)模块构 成，它可以在极短的时间将负载由备用电源供给转为逆 变器供给，静态逆变切换时间对于UPS而言是非常重要 的。在控制电路中增加了检测电路，可以完成零时间静 态切换。检测逻辑主要用于控制静态开关何时进行转换。
• 动力直流经逆变器通过静态开关提供高品质电能 供电。
• 备用电源经隔离、调压变、旁路静态开关自动不 断电切换供电。
• 备用电源经隔离、调压变靠手动切换为内旁路不 断电供电。
• 备用电源经隔离、调压变靠手动切换为外旁路不 断电供电。
UPS系统图
手动外旁路
PK旁路
保安1A2段来
隔离变
调压变
保安1A2段来
逆变器(Inverter)
• 逆变器负责将整流器或者电厂直流屏提 供的直流电转换为电源幅度和和频率精 确、稳定的交流电以满足电力设备的需 求。
• 逆变器主要由IGBT、电感、电容、缓冲 电路，控制电路和保护电路等组成。
• UPS出现故障大多是逆变器损坏，因此， 增加了冗余保护电路以保护逆变器，增 加了缓冲电路以抑制尖峰、干扰及噪声 等。
隔离变
整流器 (Rectifier)
• 整流器 (Rectifier)的主要功能就是将交流 电源转换为直流电源提供给逆变器，逆变 器重新将直流电源转换为交流电源输出给 负载。
浅析UPS交流不停电电源系统工作原理、结构与功能[权威资料]
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浅析UPS交流不停电电源系统工作原理、结构与功能摘要：随着相关技术的发展和计算机的普及，越来越多的设备对供电的质量提出了更高的要求，UPS 技术也得到了长足的发展。
本文论述了UPS的工作原理、结构以及功能，并对UPS的发展趋势进行了分析和阐述。
关键词：UPS；工作原理；结构功能1引言交流不停电电源 UPS（uninterruptible power system）一般为单相正弦波输出，为机组的计算机控制，数据采集系统，重要机、电、炉保护，测量仪表及重要电磁阀等负荷，提供与系统隔离防止干扰的、可靠的不停电交流电源。
它是一种含有储能装置，以逆变器为主要元件，稳压恒频输出的电源设备。
交流不停电电源系统包括一套静态不停电电源（UPS），其主要部件是整流器、逆变器、静态转换开关、手动控制的旁路开关、闭锁二极管、旁路（备用）电源变压器及电压调整变压器、主配电屏，还有若干个配电分屏。
2不停电电源的结构与工作原理具体的工作原理如图1所示，当UPS供给电源正常输入时，UPS就将来电稳压后供给负荷使用，同时对机内蓄电池电池进行充电，把能量储存在电池中，当UPS供给电源中断或输入故障时，UPS将机内电池的能量转换为220V交流电继续供负载使用，使负载维持正常工作并保护负载软、硬件不受损坏，其中AC-DC变换的作用是将从电网中来的交流电经自耦变压器降压、全波整流、滤波变为直流电压，供给逆变电路。
AC-DC输入有软启动电路，可避免开机时对电网的冲击，而DC-AC逆变电路则采用大功率IGBT模块全桥逆变电路、具有很大的功率余量，在输出动态范围内输出阻抗特别小，具有快速相应特性。
由于采用高频调制限流技术以及快速短路保护技术，使逆变器无论是供电电压瞬变还是负载冲击或短路，均可安全可靠地工作。
控制驱动是完成整机功能控制的核心，它除了提供检测、保护、同步以及各种开关和显示驱动信号外，还完成SPWM正弦宽调制的控制，由于采用静态和动态双重电压反馈，极大地改善了逆变器的动态特性和稳定性。
【精品】第十章交流不停电电源系统
第十章交流不停电电源系统（UPS）第一节概述为了保证机组安全、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置（UninterruptiblePowerSupply简称UPS）。
在机组正常运行时，为汽机、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。
第二节京能宁东电厂UPS10.2.1系统接线和运行方式UPS是由整流器、逆变器、静态开关、调压隔离变压器等主要部件组成。
一般UPS有四种操作模式：正常工作电源供电模式、直流供电模式、旁路电源供电模式和维护旁路供电模式，分别说明如下：10.2.1.1正常工作电源供电模式。
在正常工作电源供电模式下，输入电源来自保安PC的380V交流母线，经整流器转换为直流，再经逆变器逆变成220V交流，并通过静态切换开关送至UPS主母线。
供电模式如下图：10.2.1.2直流供电模式。
当整流器故障或正常工作电源失去时，将由220V直流馈线柜通过闭锁二极管经逆变器转换为220V交流，继续供电。
供电模式如下图：10.2.1.3旁路电源供电模式。
在逆变器故障时，逆变器会自动切断以防止损坏。
通过静态切换开关自动切换到旁路系统供电。
供电模式如下图：10.2.2维护旁路供电模式。
当静态切换开关需要维修时，可手动操作旁路开关，使其退出，并将UPS主母线切换到旁路交流电源系统供电。
供电模式如下图：10.2.3UPS的主要技术参数（仅供参考）以某660MW机组用的UPS为例，其主要参数如下：额定输出功率：80KVA额定输入电压：380V三相：380V±95V，50Hz±0.5单相：400V（+10%－20%），50Hz±0.5直流：210～280V。
UPS交流不间断电源系统简介
UPS交流不间断电源系统简介摘要：UPS交流不间断电源系统为电气设备提供一种在正常和故障情况下电源的不间断供给，从而保证与之相连的关键负载在电压频率方面的稳定性，其广泛应用于能源化工、交通运输、电力、医疗等各行各业。
关键词：UPS；交流；不间断；1.概述UPS交流不间断电源系统为电气设备提供一种在正常和故障情况下电源的不间断供给，从而保证与之相连的关键负载在电压频率方面的稳定性。
一般情况下（电网电压正常），整流器会将电网的交流电转化为直流电，输送给整流器和电池。
逆变器则再将直流电转化为频率和振幅都相当稳定的交流电，供交流负载使用。
整流器和逆变器都受监控单元控制，以保证在任何情况下，即使负荷发生变化时，也能保证精确的电源输出。
如果出现电网故障，则由电池在短时间内临时为逆变器提供电源。
机器会报警告知由于电池供电，负载维持时间有限。
当电网电压重新恢复时，整流器会自动为逆变器供电并为电池充电，以供再次断电后逆变器需要。
若逆变器超负荷或在维护期间不能运作，则由旁路电路为负载供电，期间不会发生任何中断。
1.UPS交流不断电电源系统的组成UPS交流不断电电源由整流器、逆变器、蓄电池、旁路开关组成，下面将介绍各组成部分的原理与用途。
2.1 整流器整流器能将交流变为直流，为逆变器及蓄电池提供电源，其性能指标将影响到UPS不间断电源的输入指标。
它主要起的作用是将交流电整流为直流电并滤波后供给蓄电池和逆变器。
整流器件使用了高频开关和可控硅，可随着外接电源的变化来控制输出幅值，因此在外电突变时可输出幅值稳定的电压。
2.2 逆变器逆变器将整流器输出的直流逆变后得到波形相对较为稳定的交流电，电压波形有方波、准方波及正弦波等类型，以供给下游交流设备电源。
2.3 旁路开关旁路开关可提升UPS不间断电源的工作可靠性，能承受负载的过载和短路。
在UPS电源供电系统出现过载和短路现象时，可通过旁路开关将电源自动切换到旁路，从而避免电源的逆变器和其它部分因过载或短路而损坏。
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第十章交流不停电电源系统（UPS）第一节概述为了保证机组安全、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置（Uninterruptible Power Supply简称UPS）。
在机组正常运行时，为汽机、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。
第二节京能宁东电厂UPS10.2.1系统接线和运行方式UPS是由整流器、逆变器、静态开关、调压隔离变压器等主要部件组成。
一般UPS有四种操作模式：正常工作电源供电模式、直流供电模式、旁路电源供电模式和维护旁路供电模式，分别说明如下：10.2.1.1正常工作电源供电模式。
在正常工作电源供电模式下，输入电源来自保安PC的380V交流母线，经整流器转换为直流，再经逆变器逆变成220V交流，并通过静态切换开关送至UPS主母线。
供电模式如下图：10.2.1.2直流供电模式。
当整流器故障或正常工作电源失去时，将由220V直流馈线柜通过闭锁二极管经逆变器转换为220V交流，继续供电。
供电模式如下图：10.2.1.3旁路电源供电模式。
在逆变器故障时，逆变器会自动切断以防止损坏。
通过静态切换开关自动切换到旁路系统供电。
供电模式如下图：10.2.1.4维护旁路供电模式。
当静态切换开关需要维修时，可手动操作旁路开关，使其退出，并将UPS主母线切换到旁路交流电源系统供电。
供电模式如下图：10.2.2UPS的主要技术参数（仅供参考）以某660MW机组用的UPS为例，其主要参数如下：额定输出功率：80KV A额定输入电压：380V三相：380V±95V，50Hz±0.5单相：400V（+10% －20%），50Hz±0.5直流：210～280V。
输出电压：230V±2％。
输出电压特性：交流输入电压变化±10％，直流输入电压变化为210～250V，负载在0％～100％范围变化，输出交流电压变化小于±2％。
输出频率：150Hz±0.5％。
谐波失真度：＜5％。
静态开关切换时间：＜5ms。
10.2.3某600MW机组用UPS系统技术特点UPS系统参数如前，系统主电路接线图如图10－2所示。
UPS为美国CYBEREX公司产品，其技术特点如下：10.2.3.1系统采用输入变压器T1和输出变压器T2，将UPS装置与输出、输入电源系统隔离。
同时还在控制回路中采用晶闸管V把“强电”部分与控制线路“弱电”部分隔离的措施，这样就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，从而大大提高了它的可靠性。
10.2.3.2系统的U1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开关断开，以保护逆变器U2的安全。
当整流器输出过电流时，电流限制电路将降低输出电压以保证输出电流在额定范围内。
另外，该整流器最大特点是采用了缓冲电路，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，提高了UPS装置供电品质。
10.2.3.3该系统逆变器采用脉宽调制（PWM）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，就闭锁触发控制回路，并发信号给静态开关，将负荷快速切换到由旁路电源供电，以保护逆变器晶闸管的安全。
为了保证静态开关在切换过程中，使负荷供电不受扰动，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频率和相位变化。
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。
图10－2 某600MW机组用UPS主电路图10.2.3.4UPS静态切换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，当发生下列情况之一时，静态切换开关会自动切换：（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，当需转换到逆变器供电，应手动按复归按钮解除闭锁。
（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，静态切换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，静态切换开关自动从旁路供电切换到逆变器供电。
静态切换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。
10.2.4UPS母线与馈线的基本要求10.2.4.1为了防止馈线故障而影响母线电压，干扰其他用户的正常运行，每路馈线应装设快速断路器。
10.2.4.2为了使快速断路器能正确及时切断故障点，UPS母线的短路容量应足够大，能维持母线电压不致波动。
因此，UPS应有足够大的容量和较低的内部阻抗。
10.2.4.3UPS系统应该是不接地系统，以保证计算机系统的正常运行。
10.2.4.4电磁阀和伺服电机等设备，在现场安装环境较差，容易发生接地或短路故障，应该设置单独一台UPS供电，防止与重要负荷发生干扰。
10.2.5京能宁东电厂UPS系统简介UPS主机为意大利Astrid Energy Enterprise S.p.A公司产品，旁路柜隔离变压器及调压器北京中创纪机电设备有限责任公司产品，静态开关采用德国西门康产品。
10.2.5.1UPS成套装置的设备规范及技术参数：序号设备规范内容集控楼UPS（每台单元机组一套UPS装置额定容量100kV A）网络控制系统UPS（一套UPS装置额定容量均为20kV A）1 型号CNC BEST POWERE2001.2 100kV A CNC BEST POWER E2001.2 20kV A2 生产商意大利Astrid Energy Enterprise S.p.A公司3 整流器的交流输入380V -20％～＋20％50Hz±5％三相三线105.6 kW 380V -20％～＋20％50Hz±5％三相三线21.7 kW4 输入功率因数5 输入电流谐波6 输入频率50Hz±5％7 频率跟踪范围及速率50Hz±5%可调，≤0.1Hz/S8 整流后的直流电压可调范围DC220V9 整流后直流电压稳压精度负荷（电流变化0%～100%）≤±1％10 旁路交流输入380V±15% 50Hz±5%3相3线100kV A 380V±15% 50Hz±5%3相3线20kV A11 逆变器额定输入电压DC220V DC110V12 逆变器额定输出电压AC220V13 逆变器额定输入容量84.2KW 17.2KW14 逆变器工作电压范围15 逆变器极限工作电压16 逆变器自动关机电压17 额定连续输出容量80 KW 16 KW18 输出电压220V±1％单相19 输出电压精度(静态) ≤±1％20 输出电压精度(动态) ≤±1％21 输出频率50Hz±0.5％22 输出频率精度(静态) ≤±0.1％23 输出频率精度(动态) ≤±0.1％24 输出同步范围±0.5％25 输出波形失真度＜±3％26 输出最大谐波分量＜2％27 UPS总效率28 动态电压瞬变范围29 瞬变响应恢复时间：30 市电→电池间切换时间0ms31 逆变→旁路切换时间0ms32 静态开关切换时间≤0.5ms33整流器效率100%额定容量输出：97%75%额定容量输出：95%50%额定容量输出：93%25%额定容量输出：92%100%额定容量输出：96%75%额定容量输出：94%50%额定容量输出：92%25%额定容量输出：90%34逆变器效率100%额定容量输出：95%75%额定容量输出：92%50%额定容量输出：89%25%额定容量输出：86%100%额定容量输出：93%75%额定容量输出：91%50%额定容量输出：88%25%额定容量输出：86%35 输出功率因数0.836噪声＜60 dB(A) （离屏柜正面一米处）＜55 dB(A) （离屏柜正面一米处）37 输出电流峰值系数38 110% 过载能力2h39 140% 过载能力2min40 160% 过载能力30sec41 200% 过载能力10sec42 550% 过载能力0.5sec43 绝缘电阻及绝缘强度H级44 无故障间隔时间MTBF ＞280000h45 UPS平均检修时间MTTR ＜0.5h46 UPS的计算机通讯口47 冷却方式强制风冷48 装置总重量1300 30049 满负荷运行允许最高环温50℃50 UPS柜发热量 4.6 0.6510.2.5.2UPS系统技术性能UPS系统组成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、监视和维修专用通信口，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系统输入电源共有3路，两路交流380V，一路直流220V。
UPS系统的输出为单相220V交流电。
集控楼UPS供电对象：机组分散控制系统（DCS）、快切盘柜、汽轮机监视仪表、发变组保护盘柜、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、其它自动调节、监视和保护设备等。
单元机组UPS机柜布置在集中控制楼7.1m层UPS屏室。
网络控制系统集控楼UPS供电对象：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、其它控制、监视和保护设备等。
10.2.6UPS各单元基本性能10.2.6.1整流器（1）整流器包括隔离输入变压器、可控整流桥、控制板。
整流器输入变压器由三相输入供电。
（2）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。
（3）整流器输入电压的允许变化率不小于额定输入电压+10%~-15%。