交流不停電電源系統(tǒng)培訓教材

1、交流不停電電源系統(tǒng)培訓教材（UPS）為了保證機組安全，可靠運行，機組除了設置獨立的交 流事故保安電源外，每臺機組還設置了兩套完全獨立的靜態(tài) 逆變不停電電源裝置（UPS。在機組正常運行時，為汽機、 鍋爐、電氣和計算機控制系統(tǒng)提供可靠的電源，在電廠停電 期間，也能為其提供可靠電源。二期工程每臺機組都設置了 兩套完全獨立的單相交流 220V，50Hz的UPS電源。單臺UPS系統(tǒng)主電路接線圖如下圖：1. 系統(tǒng)采用輸入變壓器 T1和輸出變壓器T2,將UPS裝 置與輸出、輸入電源系統(tǒng)隔離。同時還在控制回路中采用晶閘管V把“強電”部分與控制線路“弱電”部分隔離的措施， 這樣就從根本上消除了外界電網可能對控制

2、回路產生的任 何干擾和損壞，從而大大提高了它的可靠性。2. 系統(tǒng)的U1為三相橋式半控整流，設有過電壓、電流限定保護以及緩沖電路。當整流器輸出電壓大于280V時，過電壓保護將整流器輸出開關斷開，以保護逆變器U2的安 全。當整流器輸出過電流時，電流限制電路將降低輸出電壓 以保證輸出電流在額定范圍內。另外，該整流器最大特點是 采用了緩沖電路，當整流器輸入電源突然失去的瞬間，緩沖 電路作用使輸出維持一個 10s的緩沖電壓，以保證閉鎖二極 管VD在導通過程中直流輸出電壓無階躍變化，提高了 UPS 裝置供電品質。3. 該系統(tǒng)逆變器采用脈寬調制(PWM逆變電路，并設有直流輸入低電壓保護和電流限制保護。當輸入

3、直流電壓低 于210V時，將輸入斷路器跳閘；當輸出電流超過額定電流 時，就閉鎖觸發(fā)控制回路，并發(fā)信號給靜態(tài)開關，將負荷快 速切換到由旁路電源供電，以保護逆變器晶閘管的安全。為 了保證靜態(tài)開關在切換過程中，使負荷供電不受擾動，逆變 器還設有相位頻率調整器，它可在49.550.5Hz范圍內精確地跟蹤旁路電源的頻率和相位變化。如果旁路電源頻率超 出此范圍，它將不再跟蹤，而是保持逆變器內部整定的頻率 輸出。同時閉鎖靜態(tài)開關的切換，并且“不同期”報警指示 燈亮。4. UPS靜態(tài)切換開關具有自動和手動控制兩種切換功能。 手動切換作為調試或檢修之用，正常運行為自動切換。對于 自動切換，當發(fā)生下列情況之一時，

4、靜態(tài)切換開關會自動切 換：(1 )當逆變器輸出電壓過高，靜態(tài)切換開關自動慢速 切換到旁路，并閉鎖切換開關，當需轉換到逆變器供電，應 手動按復歸按鈕解除閉鎖。(2) 當逆變器輸出電壓快速降低至80%額定電壓時， 靜態(tài)切換開關在5ms內快速切換至旁路。(3) 當逆變器輸出電壓緩慢降至 90%額定電壓時，靜態(tài)切換開關慢速切換至旁路，一般小于200ms。(4) 當逆變器輸出電壓恢復至 95%額定電壓以上時， 靜態(tài)切換開關自動從旁路供電切換到逆變器供電。靜態(tài)切換 開關自動切換還必須滿足兩個條件：逆變器輸出與旁路電源 的相角差小于15 °，電壓差小于25%額定電源電壓。二期每臺機組設置兩套容量為

5、60kVA的靜止型交流不停電電源裝置，兩套 UPS正常時并聯運行。UPS基本技術參數輸入：三相AC380V± 20%輸出：單相AC220V逆變器額定輸入電壓(V)DC220V逆變器額定輸出電壓(V)AC220V50Hz頻率(Hz)功率（kVA）60kVA0.9連續(xù)額定運行最高環(huán)境溫度（C）+40功率因數最大電壓變化（%）最大頻率變化范圍（+Hz, -Hz）± 0.1 %最大諧波失真（%）UPS裝置包括如下設備：整流器，逆變器，靜態(tài)開關， 手動檢修旁路開關，輸入隔離變壓器，輸出隔離變壓器，旁 路隔離變壓器，旁路調壓變壓器，液晶監(jiān)視器，診斷系統(tǒng)， 并聯運行均流控制單元，與 DC

6、S的通信接口，調試、監(jiān)視和 檢修專用通信口，負載功率因數測量及輸入、輸出濾波器， 輸入、輸出回路開關或快速熔斷器、變送器及饋線柜等。UPS裝置為三相輸入、單相輸出；旁路輸入電源為單相 輸入，單相輸出；直流輸入由電廠機組220V動力蓄電池供電。直流輸入不影響外接直流系統(tǒng)絕緣，為防止正常運行時 UPS整流器給電廠蓄電池充電，UPS直流輸入端設有逆止二極管，逆止二極管的額定電流應能長期承受逆變器的最大輸入電流，逆止二極管的反向峰值電壓應不小于2500V。當逆止二極管意外擊穿時，UPS應有信號發(fā)出。UPS整流器的輸 出電壓在輸入電壓波動或負荷變化時都應高于電廠蓄電池 的直流電壓，以防止正常運行時蓄電池

7、向UPS放電。UPS逆變器在由電廠蓄電池供電時，蓄電池電壓為180V時逆變器也應能正常工作，輸出標準電壓。當UPS輸入電源消失或整流器故障時，靜態(tài)旁路開關切換時間不應大于0.4ms。當工作的UPS故障時，跳開故障的UPS本工程UPS裝置逆變器 輸出應對旁路輸入進行連續(xù)跟蹤，以便在兩套UPS輸入電源消失或整流器故障時， 將負荷無擾動地由逆變器切換至直流 電源，當逆變器故障后切換到旁路電源。每臺機兩套UPS裝置正常時并聯運行， 應有并聯運行均 流控制功能使每臺裝置各帶 50%負荷（互為熱備用狀態(tài)），當 其中一套UPS故障時，另一套UPS承擔100%負荷（實現無時 限的切換）。每臺機兩套UPS裝置的一臺逆變器應能自動連 續(xù)跟蹤另一臺逆變器的相位、頻率、電壓，以保證其同步。 兩套UPS之間應保持負載平衡。 兩臺并機運行的U