發電機組UPS逆變器直流門坎整定電壓存在的問題分析及預防措施

史松梅

（太倉港協鑫發電有限公司，江蘇太倉 215433）

發電廠每臺機組均配置了一套逆變式不間斷電源，簡稱UPS，主要為發電機組的熱工保護、監控儀表、計算機等設備提供單相交流220 V不間斷電源，因此UPS在發電廠具有極其重要的作用，如UPS裝置失電，將給發電機組的安全運行構成嚴重威脅。UPS設計有三路電源，主電源由380 V工作電源供電，直流電源由蓄電池（或直流系統）供電，旁路電源由380 V保安電源供電。當UPS整流器交流輸入消失，則自動切換為直流電源供電，逆變器正常輸出；當直流電源電壓下降至預設的電壓下限保護值時，UPS會自動斷開直流電源，關閉逆變器，此時若旁路交流輸出正常，UPS則會自動不間斷地切換為旁路輸出。為防止UPS裝置失電，重點分析UPS裝置切換過程中逆變器直流門坎整定值存在的問題，以及對UPS裝置供電可靠性的影響，并提出解決問題的方案。

1 UPS裝置切換過程中存在的問題

（1） 事件 1。 2008年 4月 11日 18∶20，3號發變組檢修，運行人員執行3號機組380V工作A、B段及保安A、B段失電聯啟柴油發電機試驗，操作過程如下：18∶30開始停保安A，B段上所帶負荷（其中包括UPS旁路電源、220 V 直流充電裝置電源），18∶40停工作A，B段所帶負荷 （其中包括UPS主路電源），18∶45所有負荷全部停電結束，此時3號機組UPS裝置僅由蓄電池供電，3號機DCS畫面顯示正常。18∶55，3號機操作員站所有CRT全部黑屏，檢查UPS輸出電壓為0，運行人員立即停止試驗，合上UPS主路電源，UPS指示恢復正常，同時操作員站所有CRT電源全部恢復。

（2）事件2。2009年3月14日，6號機組檢修，6號機220 V直流充電裝置因改造電源處于停電狀態，220 V直流母線由蓄電池單獨供電。23∶26，6號機A工作變跳閘，UPS工作電源失電，UPS自動切換為220 V直流電源供電，2 min后6號機DCS發“UPS逆變器故障”信號，檢查UPS逆變器故障，UPS已自動切除由旁路供電，6號機DCS畫面顯示正常。

2 原因分析

（1）UPS由直流電源供電時運行不穩定。

（2）UPS裝置逆變器直流門坎整定電壓過高。當UPS裝置主電源失電，UPS裝置自動切換至直流電源供電，因以上2次異常情況下，直流充電裝置均已停電，直流母線均為蓄電池單獨供電，當蓄電池電壓下降低于UPS裝置逆變器直流門坎整定電壓時，導致UPS裝置逆變器故障切換。

3 檢查處理過程

（1）3號機檢修期間，只進行了220 V直流母線電壓正常情況下的試驗，即維持220 V直流系統蓄電池及充電裝置運行，保證直流母線電壓穩定運行，將UPS由主電源切至直流電源供電運行，連續運行24 h，UPS由直流電源供電運行正常，說明直流電源電壓穩定的情況下，UPS由直流電源供電能穩定運行。因未進行模擬故障狀態運行方式（直流充電裝置電源斷開，220 V直流母線電壓不穩定，呈下降趨勢）的試驗，試驗狀態與故障狀態時的運行方式不一致，未查出故障原因。

（2）6號機檢修期間，維持220 V直流系統蓄電池及充電裝置運行，保證直流母線電壓穩定運行，將UPS由主電源切至直流電源供電運行，連續運行24 h，UPS由直流電源供電運行正常，說明只要直流電源電壓穩定，UPS由直流電源供電能保證UPS系統穩定運行。

（3）6號機檢修期間，將UPS由主電源切至直流電源供電運行，維持220 V直流系統蓄電池運行，將220直流充電裝置停運，用萬用表測量220 V直流母線電壓，開啟直流油泵，約1 min，電壓降至209 V時，UPS裝置發“逆變器故障”信號，裝置自動切至旁路供電，說明UPS逆變器直流門坎整定電壓為209 V。試驗3次，試驗結果均相同，查閱UPS裝置逆變器直流門坎整定電壓為176 V （80%Ue），說明UPS裝置經4年多運行后，因UPS裝置逆變器升壓板上的電阻阻值發生漂移現象，導致UPS裝置逆變器直流門坎整定電壓實際已上升為209 V。

（4）6號機檢修期間，聯系廠家人員對UPS裝置逆變器直流門坎整定電壓進行調整。重復上述（3）試驗，經過對UPS裝置逆變器升壓板上的電阻阻值進行在線反復調整，當直流電壓降至176 V時，UPS裝置發“逆變器故障”信號，裝置自動切至旁路供電。多次試驗均正常，UPS裝置逆變器直流門坎整定電壓重新整定為176 V（80%Ue）。

4 預防措施

（1）為保證UPS裝置可靠運行，設備檢修或試驗運行方式安排時，盡可能避免將UPS裝置主電源、直流系統的充電裝置電源、旁路電源同時停運，并根據此原則修改了380 V工作A，B段及保安A，B段失電聯啟柴油發電機試驗方案。（2）因UPS裝置逆變器升壓板上的電阻阻值會發生漂移現象，UPS裝置每次檢修時，應檢查UPS板件接觸是否良好，屏幕上參數是否發生漂移，重點對UPS裝置逆變器直流門坎整定電壓進行試驗，如定值超過176 V（80%Ue），應及時調整UPS裝置逆變器升壓板上的電阻阻值，將UPS裝置逆變器直流門坎整定電壓重新整定為 176 V（80%Ue），保證UPS裝置的可靠運行。（3）UPS裝置由直流電源供電時，注意直流母線負荷變化情況，非事故情況下，禁止啟動直流動力負荷，以免造成充電機過載或直流母線電壓波動而引起UPS系統斷電事故。（4）因400 V保安A，B段母線電源分別取自400 V工作A，B段母線，建議UPS主電源與旁路電源應從工作A，B段母線與保安A，B段母線交叉取電源，如主電源取自工作A段母線，則旁路電源應取自保安B段母線，防止400 V工作一段母線失電，導致UPS主電源與旁路電源同時失電。

5 結束語

建議運行單位充分重視UPS裝置電源運行方式，同時利用UPS裝置檢修機會，對UPS裝置逆變器具直流門坎整定電壓進行校驗，發現電壓不符合整定要求時，應聯系生產廠家維修人員進行重新調整整定，確保UPS裝置安全、可靠運行。

[1]BORRI E—2001 UPS操作手冊[S].上海市電器技術研究所.