UPS电源应用分析

作者：时间：2012-05-23 来源：网络收藏

在UPS设备更新换代、电子技术突飞猛进的同时，对UPS的应用目的也在发生变化，这是随着供电质量的提高悄悄进行的。由于当时的电网技术不成熟，停电事故经常发生，最初的UPS主要是作为后备电源，通过增大蓄电池容量的方法，延长UPS后备时间达1～2h。从1994年开始，供电质量有了明显提高，大面积的全停电事故基本杜绝。这时，UPS的主要任务是克服电源电压波动及净化仪表电源，其后备时间规定为15min(满负载状况下维持后备时间15min，一般地，UPS的负荷率在30％左右，后备时间还要长些)。这样，对UPS的要求更高，不仅要达到后备电源的基本作用，还要在稳压、稳频、去除谐波、抗干扰等方面发挥积极作用。

4 提高UPS供电可靠性的措施

目前，UPS设备质量已经达到令人满意的程度，因UPS本身质量原因导致的停电事故越来越少。现在的主要课题就是搞好UPS的外围配置和及时发现设备异常。在这方面，电气分厂做了一些有益的尝试，取得了比较理想的结果。

齐鲁石化炼油厂的装置都是双回路供电，单独某一回路的异常不会引起装置大的波动。由于UPS是有后备时间的，特别在UPS后备时间减少的情况下，必须保证UPS有比较可靠的输入电源。因此，我们将UPS的输入电源改为双电源互投方式，电源的切换是自动完成的，保证把正常的一路电源送给UPS。充分利用UPS先进的自检、报警及通讯功能，把报警信号输人操作室DCS，任何异常情况都可以及时发现，在事故扩大之前就可以采取相应措施。

“蓄电池是UPS的心脏”。据统计：由于蓄电池故障引起UPS不能正常工作的比例几乎超过70％。在正常情况下，蓄电池处在浮充状态，UPS检测直流环节的电压，并与负荷电流比较，计算出实际的后备时间。但蓄电池电压与直流环节并联在一起，直流电压正常并不表示蓄电池完好，比如，蓄电池开路或某一节蓄电池内阻增大等故障现象，依靠UPS内部软件就不能判断。针对这种情况，我们在联合装置UPS上安装了“蓄电池内阻检测仪”，实时检测蓄电池内阻，因为电池容量不足或质量变坏，最可靠的检测办法就是检查其内阻值的大小。如2001年4月三机UPS在电网出现瞬间停电时，就是因为其电池组中有一节电池出现问题，没能实现瞬间为逆变器供电，导致主风机及烟机和汽轮机停机。事后检查该节电池严重亏容，内阻很大，对于电池组而言相当于开路。内阻检测仪设定为每天检测一遍所有电池的内阻，同时还针对所用电池的规格型号设定了内阻范围，如出现电池内阻增大，超过设定的范围则会发出报警信息；不仅如此，检测仪还可以检查电池的其它运行参数，如浮充电流、电压、放电电流、单节电池电压等，可以帮助我们很好的了解运行电池组的状态，其效果比较理想。如2002年2月，检测仪检测出联合装置1号UPS的电池组中的5号电池内阻超标，当时测量值为22MΩ，而其它电池的内阻在17MΩ左右，于是我们便开始注意此节电池的运行情况，结果发现此电池的内阻不断变大，最后达到25MΩ，于是我们将其进行了更换。通过放电试验发现其容量确实不足。另外，我们每季度还用便携式仪器复试数据，通过前后数据比较，确定UPS是否正常。

对于特别重要的装置采用双机并联方式，当一台UPS故障时，另一台可以继续担负全部负载的供电，以实现更高一级的不间断供电要求。

5 待进一步完善的措施

不间断并不意味着UPS没有故障或绝对的不间断供电，但它可以将重要负载因供电中断造成的停机率下降到设备所能允许的程度。在目前情况下，已能使平均无故障时间达到数万小时，甚至5a以上。

为了达到不间断供电的目的，还可以从设备装置上采取措施。如图3，联合装置UPS是双机并联，DCS所用24 V直流电源也是多电源互备方式，这两个环节的供电都是非常可靠的，但两部分的结合点处却是单回路，是一瓶颈点，故障机率比较大，影响装置正常生产。