淺析UPS系統旁路柜的異常處理與分析

許 震，郭 鈞

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淺析UPS系統旁路柜的異常處理與分析

許 震，郭 鈞

（國電江蘇電力有限公司諫壁發電廠，蘇州鎮江 212006）

為了保證UPS系統旁路柜及整套UPS柜的安全正常運行，文中結合某廠UPS系統旁路柜的配置及發生的異常情況，從故障現象及處理入手，分析了UPS系統旁路柜發生異常的相關原因及采取措施，并對UPS旁路柜裝置的穩壓、市電方式的啟用切換作了進行相關說明，以便相關單位在使用或處理相關異常時進行借鑒參考，具有一定的參考學習價值。

UPS旁路柜

0 引言

某廠集控機組UPS系統及網控系統UPS系統均采用青島艾迪森科技有限公司的產品。機組配2套容量為80 kVA的UPS（2套UPS公用1套旁路系統），供電給單元機組計算機監控系統、數據采集系統、協調控制系統、爐膛安全保護系統、汽機DEH、緊急跳機系統、發變組保護裝置、火災報警系統、廠內調度通信以及其他自動和保護裝置等。500 kV網控系統配置1套容量為15 kVA的UPS，供電給500 kV升壓站區域的計算機監控系統設備，變送器，儀表，遠動，保護設備等。

每套UPS正常時，均由主電源經整流器、逆變器、靜態開關至配電柜，當主電源或整流器故障時，則自動切至直流側供電；而當主電源、直流側均丟失或逆變器故障，則自動無擾不停電切換至旁路側供電。UPS運行方式如圖1所示。UPS系統的正常運行方式為主回路帶負載（即交流輸入→整流器→逆變器→靜態開關→負載）。其中直流輸入為第一備用，旁路電源為第二備用。逆變器輸出電壓對旁路電壓進行連續跟蹤，當逆變器失去輸出或太大的沖擊負荷、過負荷及負荷側短路，超過了逆變器的能力時，靜態開關能自動地將負荷從逆變器切換到旁路電源。所以UPS旁路柜的正常運行，至關重要。

1 UPS系統旁路柜配置

集控機組及網控UPS旁路隔離穩壓柜的具體參數如表1所示：UPS系統旁路由旁路電源隔離變壓器和旁路調壓器等設備回路構成。

圖1 UPS運行方式

表1 UPS旁路柜參數

旁路電源隔離變壓器為單相干式變壓器，容量為100 kVA（80 kVA UPS）、20 kVA（15 kVA UPS），絕緣等級為F級（溫升按B級考核），變比為380/230 V。旁路調壓器為單相230/230 V，80 kVA UPS調壓方式為機械、連續，可自動或手動進行調節，15 kVAUPS調壓方式為電子式、連續，可自動或手動進行調節。具體參數如表2所示：

表2 隔離變及調壓器參數

2 異常情況

現象：2015/5/26 23:02 某機組UPS正常運行方式下，UPS A/B柜同時發來旁路柜輸入電壓異常信號，查UPS柜旁路柜輸出電壓為零，且旁路感調處于最上位置，接觸器跳。

處理：將旁路柜穩壓方式切至“AC”側（市電位），輸出電壓正常；將自動開機方式切至手動方式；自動調壓方式：切至手動調壓；將旁路再回切至穩壓側，通過手動降壓方式，將感調位置下調，至其位置至一半稍上時，電壓指示約為230 V左右。進一步查為旁路控制器異常，更換控制器后投運自動方式運行正常。

分析：旁路柜在穩壓自動方式下自動跟蹤主路電壓的輸出，在主路輸出電壓有變動時，旁路柜穩壓自動方式下在線實時調整。此次是由于控制器異常導致越限保護動作，斷開了穩壓回路，處理時，可切至手動方式下將調壓器調至正常位置，再進行下一步處理。

現象：2018/01/22 10:20 例行檢查時發現網控UPS小室內有絕緣燒焦味，查為UPS旁路柜內調壓器絕緣故障。

處理：因UPS主機柜運行正常，且調壓器暫時無備品更換，故運行現場將旁路柜進行了停用處理。

分析：將旁路柜停用后，則UPS系統將失去備用，特別是當UPS的逆變器或輸出隔離變故障時，會引起UPS配電柜失電，從而將異常情況擴大，直接影響機組及系統的安全運行。而此時異常情況只為調壓器故障，可將旁路柜切至市電側，將調壓器與旁路柜脫開，其旁路柜仍可運行，確保UPS系統有旁路備用電源可連續供電。后經廠家確認后，將UPS旁路切至市電側，以保證UPS系統的安全運行。

3 UPS旁路柜的運維

3.1 UPS旁路柜穩壓、市電方式切換實驗

利用機組檢修機會，對機組UPS旁路柜的穩壓、市電方式進行切換帶載實驗，試驗前運行方式：集控樓UPS（A柜）停用，旁路柜運行穩壓方式。試驗步驟如下：

1）檢查UPS運行正常，旁路柜運行在穩壓方式,其柜頂及調壓器處（底部）風扇正常運轉。旁路穩壓方式下，實測以下數據：交流輸入電壓：399 V，隔離變輸出227 V，穩壓器輸出232 V。

2）在旁路受電情況下（隔離變有輸出時），將旁路電壓方式切換開關由穩壓切至市電方式，其回路接觸器斷開，其旁路柜頂及調壓器處（底部）風扇停轉。（其風扇電源取自穩壓器輸出），實測以下數據：交流輸入電壓396 V，隔離變輸出227 V。

3）啟用UPS（A）旁路靜態開關，實測輸出電壓227 V，再合上配電柜進線開關，啟用柜內DCS電源1負載，實測輸出電流26 A，母線電電壓223 V。說明在旁路柜在市電方式可以帶載運行，但需要加強旁路柜隔離變的冷卻,建議將旁路柜風扇電源接至旁路輸出側。

3.2 UPS旁路柜的檢查

UPS正常運行時，要檢查UPS旁路柜正常運行，旁路輸入、輸出電壓正常，隔離調壓變壓器運行正常，控制柜無異常報警。調壓變壓器兩對對稱滑動的電刷運行正常，能根據電壓變化進行實時調整。檢查UPS 周圍無雜物，保證其通風順暢，柜內各元件無異聲、異臭，無過熱現象。

4 結論

UPS電源設計旁路的作用是市電正常情況下，UPS電源的負載過重時或者UPS電源主機故障時，UPS會自動切至旁路繼續給重要電氣設備提供電力供應，提高接帶負載運行的可靠性。同時UPS也設計了維修旁路，UPS主機故障時可將UPS切換到維修旁路，可以維修UPS的同時給重要電氣設備設備提供不間斷的電力供應。所以在機組正常運行時，認識UPS旁路柜的重要性，要加強檢查維護，結合機組停役，做好電源切換校驗工作，確保UPS旁路柜始終處于良好備用狀態。給電子設備提供不間斷的電力供應。

[1] 趙振華. 秦山核電廠4#UPS旁路故障原因分析及處理[J]. 儀器儀表用戶, 2017, (8).

[2] 越巍. 大機組UPS電源系統設計、運行及應用研究[J]. 華北電力大學（河北）, 2008, (4).

[3] 鮑金春, 越巍. 大機組UPS系統若干問題探討[J]. 華北電力技術, 2007, (5).

Analysis of the Abnormal Processing and Analysis of Bypass Cabinet in UPS System

Xu Zhen, Guo Jun

(Guodian Jiangsu Electric Power Co., Ltd. Jian Bi Power Plant, Zhenjiang 212006, Jiangsu, China)

TN86

A

1003-4862（2018）11-0049-03

2018-06-06

許震（1976-），男，高級技師。研究方向：發電廠機組運行維護。E-mail: xly030930@163.com