UPS电力基础知识

电力UPS电源知识原理参数专题

发布日期：2012-9-24

电力系统电源种类

发电厂系统电源种类：

（1）直流操作电源：直流电源操作操作系统简称直流屏，它为控制负荷和动力负荷以及直流事帮照明负荷等提供电源，是发电厂系统控制、保护的基础；

（2）制氢系统电源；

（3）次酸电解电源；

（4）电力UPS电源：电力UPS电源为电力系统DCS( 分布式控制系统），监控系统、自动化仪表，调度通信系统、微机系统等核心设备提供可靠的后备电力保障；

（5）励磁电源；

（6）通信电源；

（7）高压变频电源；

（8）高压脱硫电源，

变电站：

（1）直流操作电源

（2）通信电源

（3）逆变电源

（4）电力UPS电源

（5）组合电源

电力UPS电源的作用和原理

在发电厂、电力等电力系统中，DCS( 分布式控制系统），监控系统、自动化仪表，调度通信系统、微机系统等核心设备对供电质量及可靠性要求非常高，需要专用UPS 供电，这些负载绝大多数为单相负载。

电力专用UPS是为发电厂、变电站等电力行业设计，将自备直流屏的220V、110V直流电逆变成AC220V/380V 50Hz纯正弦波输出，供DCS、监控系统、自动化仪表，调度通信系统、微机系统等需要交流电的核心设备使用。

电力UPS系统一般由电力UPS主机、旁路稳压柜、输出馈线柜等三部分组成（小功率时也可三合一）。

1、电力UPS主机柜：输入输出隔离变压器、整流器、逆变器、静态旁路开关、旁路开关、逆止二极管；

2、旁路隔离稳压柜：旁路隔离变压器、旁路稳压器、手动/旁路维修开关；

3、馈线柜：回路分配单元、监测仪表、控制开关及信号指示等；

电力UPS主机的基本原理框图

市电正常时，交流电经过隔离、整流滤波后通过逆变器提供稳定的交流电源给负载供电；若交流电输入异常或断电时，则由直流屏经逆止二极管供出直流电，逆变后输出给负载使用。当直流屏欠压或断电时，静态开并切换到交流旁路供电。

电力UPS特点和与常规UPS的区别

1、电力UPS自身不带蓄电池组，直接使用直流屏母线上挂的电池组，因此电力UPS可不设充电器。

2、因直流屏的电池母线有对地绝缘检测，所以电力UPS的输入/输出必须有隔离变压器。

3、电力专用UPS的外型尺寸一般为800*600*2260的标准电力柜，从外部透过玻璃门可以看到内部开关和指示灯的状态。输出馈线回路数及容量等。

4、电力专用UPS一般都由电力UPS主机、旁路稳压柜、输出馈线柜等三部分组屏供货。

5、由于电厂的DCS 系统负载大多数为单相负载，单相负载配电线路简单、维护方便。因此电力专用UPS 大多输出单相220V，容量一般在80kVA 范围之内。

山特电力专用UPS的特点

BK-DTS系列电力专用UPS、DBW旁路稳压柜、PD系列馈线柜是柏克电力设备有限公司针对中国电力的发展需求，专为发电厂、变电站、配电所设计的全在线式电力专用UPS不间断电源。输入输出全隔离,内部线路采用CPU控制自动侦测管理，第6代超低损耗IGBT逆变器，高效率、低失真，大屏幕液晶显示加触摸屏设计、国际流行的图形操作界面，更人性化直观明了。广泛应用于发电厂、变电站、配电所等电力远动、RTU、电力载波、电力监控等场合。

1、输入、输出全隔离的双变换纯在线式设计，高速的静态开关切换。

2、采用三块高速微控制器和可编程逻辑器件的智能数字化控制技术，实现电路控制，参数设定、运行管理、先进的自检和自侦测功能，可对电路板上的所有独立电路连接进行自检和故障分析。

3、高效的IGBT（Insulated Gate Bipolar Translator）逆变技术，第六代IGBT模块器件具有更低的饱和压降，逆变器的工作效率更高，抗冲击性能更佳、可靠性更高，完全满足从0到100%负载的跃变，而无需切换到旁路。

4、人性化的大屏幕触摸屏LCD中英文显示，直观的LED状态指示，工作流程状态指示一目了然。

5、具有输入输出过欠压保护、输入浪涌保护、相序保护、输出过载短路保护、温度过高保护等多种完善的系统保护和报警功能。

6、可选的输入谐波滤波器或12脉波整流器，可有效的抑制输入的谐波污染，提高UPS的输入功率因数，减小高次谐波对控制系统的干扰。

7、先进的智能侦测功能：

该系统的微处理器时时对所有的电源状态、断路器状态，熔断器状态和所有的电路工作状态进行在线侦测，如有故障立即保护并报警通知管理员。

8、UPS直流输入通过逆止二极管直接接在直流屏母线上，UPS自身可以不带充电和蓄电池部件，因电力系统站内直流屏有专人负责维护，可靠性大大提高。

9、工业级UPS设计，在布线、配电、色标、工艺、安全防护等方面采用电力行业专用的规范和标准。具有工频、双转换、纯在线、零中断、双隔离等特点，UPS带有自动旁路和手动维护旁路，提高了UPS系统可用性。

10、电力专用UPS组屏的外型尺寸完全参照电力标准屏柜设计，输出馈线回路数量及容量等，可完全按照用户要求进行设计制造。

11、为了提高供电系统的安全供电能力，加强故障/维修旁路运行模式下的供电的安全和质量，在旁路上增加了隔离稳压器，旁路回路可选为220V或380V二线制。

12、输出开关和馈线开关一般还带有报警触点，故障时提供报警信号给DCS 和监控系统。

13、智能化RS232和RS485通讯端口，真正实现多用途通讯和远程监视，可选的SNMP卡，实现远程监控和网络管理。可选的干接点接口，采用无源接点实现对UPS的状态监控。

山特电力专用UPS的工作原理

柏克DTS系列电力UPS是一个多重保护的交流供电设备。当主电正常时，首先将主电隔离整流变换成纯净的直流电，滤除主电中的干扰，然后通过SPWM变换逆变器变换成纯正的交流电并隔离输出。市电正常时，单相220V(或三相380V)经过隔离、整流滤波后通过逆变器提供定电源给负载供电；若交流电风输入异常或断电时，则由电力系统后备的直流屏经逆止二极管逆变供电。当直流屏欠压或断电时，静态开并切换到旁路供电；市电恢复正常时，自动切换到市电逆变供电。若逆变器过载或故障时，转为旁路供电，同时发出警告信号。

市电工作模式

主电交流电输入经隔离变压器、整流器、滤波器变换成稳定的直流后，再通过SPWM逆变器、逆变滤波器、隔离变压器逆变出纯净的交流电通过逆变静态开关切换到输出。

逆变工作模式