【正文】 第一章 電力專用 UPS 電源 系統(tǒng)概述 1 第一章 電力專用 UPS 電源 系統(tǒng)概述 本章著重介紹電力 專用 UPS 電源系統(tǒng)的應(yīng)用、特點、工作原理和技術(shù)參數(shù)等，在此基礎(chǔ)上進一步說明系統(tǒng)的接線方式與系統(tǒng)的組成形式，同時對系統(tǒng)的命名規(guī)則、系統(tǒng)配置 、 等作了進一步的闡述。 ? 電力專用 UPS 電源 系統(tǒng)有 4 種 典型 接線方式， 本章將 附圖 詳細(xì) 說明。 ? 電力專用 UPS電源系統(tǒng)由 電力專用 UPS、智能監(jiān)控器、饋電單元、采集單元等組成， 是 專為電力系統(tǒng)所定制的產(chǎn)品。 ? 電力專用 UPS 電源系統(tǒng) 主要用于為發(fā)電廠、變電站等重要場合的部分自動裝置、信號裝置、通訊系統(tǒng)、遙控執(zhí)行系統(tǒng)及事故照明裝置等設(shè)備提供交流不間斷電源。 同時，該產(chǎn)品還廣泛應(yīng)用于冶金、石化、鋼鐵、電氣化鐵路等行業(yè)。 系統(tǒng)特點 ◇ 交流輸入、直流輸入、交流輸出 具有高可靠性工頻隔離變壓器，滿足電力系統(tǒng)絕緣及耐壓等級要求，提高設(shè)備可靠性； ◇ 解決站內(nèi) 各 UPS獨立工作，自身不具備串口通信或無法與后臺監(jiān)控的問題?？蛇h(yuǎn)方連續(xù)監(jiān)測站內(nèi) UPS運行狀態(tài)，故障信息 等 ； ◇ 采用 IGBT組件，大幅度提高裝置的可靠性； ◇ 個別負(fù)載短路不停機，不影響其他負(fù)載供電； 2 第一章 電力專用 UPS 電源 系統(tǒng)概述 ◇ UPS可采用串聯(lián)或并聯(lián)熱備份方式，提高交流不停電電源供電可靠性； ◇ 采用獨特的維修旁路控制邏輯， 允許 UPS 在任意運行狀態(tài)下閉合維修旁路開關(guān) ,不影響連續(xù)供電； ◇ 過載能力、抗干擾能力強； ◇ 開機軟啟動，無浪涌電流； ◇ 完善的保護功能：過載、過溫、輸出短路、交流輸入過 /欠壓、直流輸入過 /欠壓，裝置都能自動保護及報警。 系統(tǒng)配置方案 系統(tǒng)可根據(jù)實際需要靈活搭配 組屏，最常見的組屏形式有三種： 單臺電力專用 UPS組 屏 ，適用于 110kV及以下變電站； 兩臺電力專用 UPS組 屏 ，兩臺機串聯(lián)或并聯(lián)熱備份，適用于 220kV及以上變電站或重要電力項目； 機架式 UPS， 一般為 兩臺 UPS屏 串聯(lián)或并聯(lián)熱備份 接線，適用于 500kV及以上變電站 、 重要電力項目 和大型發(fā)電廠。 系統(tǒng) 命名規(guī)則 W E U P－ □□□ － □□□ /□□□ －□ 圖 131 系統(tǒng)命名規(guī)則 瓦特公司 電力專用 U： UPS I：逆變電源 交流不間斷電源 額定容量 直流輸入電壓： 220V、 110V、 48V 交流輸入電壓： 220V、 380V J：含監(jiān)控，空白：無監(jiān)控 第一章 電力專用 UPS 電源 系統(tǒng)概述 3 如 WEUP10kVA220Ｖ /220VJ 表示 UPS 容量為 10kVA， 直流輸入標(biāo)稱電壓為 220V，交流輸入 額定 電壓為 220V，帶監(jiān)控模塊的 UPS 系統(tǒng)。 表 131 UPS 型號對照 表（參考） UPS 型號 直流輸入 標(biāo)稱電壓 交流輸入額定電 壓 UPS 額定容量 組屏形式 系統(tǒng)接線型式 WMP2kVA 48V/110V/220V 220V/380V 2kVA 單機或雙機組屏，雙機可以組成一面屏或兩面屏 滿足 4種不同的接線型式 WMP3kVA 48V/110V/220V 220V/380V 3kVA WMP5kVA 48V/110V/220V 220V/380V 5kVA WMP6kVA 48V/110V/220V 220V/380V 6kVA WMP8kVA 48V/110V/220V 220V/380V 8kVA WMP10kVA 48V/110V/220V 220V/380V 10kVA 系統(tǒng) 接線方式 電力 專用 UPS 電源可以選用不同的接線方式來適應(yīng)不同容量要求和不同等級的安全裕度。 目前電力 專用 UPS電源系統(tǒng)有以下 4 種 最常用的 接線 型 式。 單 機 接 線 見圖 141 雙機串聯(lián)接線 見圖 142 雙機熱備份接線 見圖 143 雙機母線分段接線 見圖 144 4 第一章 電力專用 UPS 電源 系統(tǒng)概述 DC 2 ( 直流進線） 控制器2 UP SAC 2 ( 交流進線）AC 1 ( 交流進線） 圖 141 單機接線 1QF11QF2QF6備機交流輸出開關(guān)CJ2維修交流旁路開關(guān)2QF7QF8備機交流旁路開關(guān)V PV5QF9F2備機交流輸入開關(guān)T22UPS（備機）1QF41QF51QF61QF81QF7維修交流旁路開關(guān)1PV3VQF3CJ1TA2主機交流輸出開關(guān)PA3AQF5控制器模塊UPS測控WUJ 6 APA4ARS2V2主機交流旁路開關(guān)T1V PV1QF1TA1F1PV2V主機交流輸入開關(guān)PA1A1UPS（主機）QF4V PV41QF3PA5ATA3AC2(交流進線）DC2(直流進線）AC1(交流進線）QF10備機直流輸入開關(guān)1QF91QF10控制器RS1V1DC1(直流進線）主機直流輸入開關(guān)PA2AQF2 圖 142 雙 機串聯(lián)接線 WUJ9A 第一章 電力專用 UPS 電源 系統(tǒng)概述 5 1KK11KK2N11,L11V 1PV11PA1A1TA1 N111QF3ZTQ11UPS交 流輸出開關(guān)1KK8KK11KK72KK12KK2N21,L212KK32PV1VN212ZJ11KK31ZJ11CJ11UPS1QF51UPS維修 交流旁路開關(guān)1QF41UPS交 流旁路開關(guān)1T11V1控制器1QF1V1UPS交 流輸入開關(guān)1ZJ21RS11UPS直 流輸入開關(guān)NV PV1KM2TA1A PA1D C 1 ( 直流進線）ZJ11QF2 ADC1/1PV21PA2U P S 測控模塊WU J6A2CJ12UPS2T12UPS維修 交流旁路開關(guān)2QF5KM1KM12QF42UPS交 流旁路開關(guān)L1KM2KM2N1L2KM1N1F2F1K2K12TA12KK7ZTQ22UPS交 流輸出開關(guān)2KK8控制器2V12UPS交 流輸入開關(guān)2QF2 ADC2/2ZJ2 VD C 2 ( 直流進線）2UPS直 流輸入開關(guān)2RS12PA22PV22QF1 2PA12QF3 A 圖 143 雙機熱備份接線 2TA2DC2(直流110V進線） 控制器2UPS2F1A C 2 ( 交流進線）2TA1DC1(直流110V進線） 控制器WUJ9AU P S 測控模塊1UPS1TA2A C 1 ( 交流進線）1F11TA1KK1 圖 144 雙機母線分段接線 WUJ9A 6 第一章 電力專用 UPS 電源 系統(tǒng)概述 UPS 電源 系統(tǒng)組成形式 由輸入隔離變壓器、輸入斷路器、整流器、逆變器、輸出隔離變壓器、靜態(tài)開關(guān)、監(jiān)控單元、饋 線 單元等核心部件和機柜等部件組成。 適合于 35KV以上 變電站、用戶變使用。 系統(tǒng)組成如圖 15 圖 152和圖 153所示。 圖 151 單機接線 機柜 圖 152 雙機一面機柜 第一章 電力專用 UPS 電源 系統(tǒng)概述 7 圖 153 雙機兩面機柜 冷卻方式： 強迫風(fēng)冷 機柜 尺寸（高 寬 深）： 2260mm800mm600mm 或用戶自定 機柜 顏色： RAL7035或用戶自定 防護等級：不低于 IP30 監(jiān)控單元： WUJ系列 （可選配饋線支路絕緣監(jiān)測和蓄電池監(jiān)測功能） 防雷：三級防雷 8 第一章 電力專用 UPS 電源 系統(tǒng)概述 系統(tǒng) 最大 額定容量： 30kVA 饋線數(shù)量： 饋線 數(shù)量 和開關(guān)容量 可由用戶自定 產(chǎn)品應(yīng)用：主要用于 35KV及以 上 變電站、用戶變 UPS 工作原理 市電輸入正常狀態(tài) 如 圖 161所示 ， 濾波器濾去雜波 后 送到整流器進行整流調(diào)整，經(jīng)過整流的直流電源 再 送到逆變器變換成穩(wěn)定的交流電，經(jīng)過靜態(tài)開關(guān)切換到 EMI輸出濾波器進一步濾波，然后在輸出端得到一個純凈穩(wěn)定的交流電源供應(yīng)給 負(fù)載。同時，市電經(jīng)過另一支路供給充電器調(diào)整，并對電池進行充電。在整個工作過程中，電池不對外輸出 。 圖 161 市電工作正常狀態(tài)工作原理圖 整流器 濾波器 靜態(tài)開關(guān) 輸入 濾波器 逆變器 EMI EMI 充電器 輸出 電池 第一章 電力專用 UPS 電源 系統(tǒng)概述 9 市電停電狀態(tài) 如圖 162所示 ， 當(dāng)市電輸入停電時，電池通過隔離二極管向逆變器供電，再由逆變器變換成穩(wěn)定的交流電，經(jīng)過靜態(tài)開關(guān)切換到 EMI輸出濾波器進一步濾波，最后在輸出端同樣得到一個純凈穩(wěn)定的電源供應(yīng)給負(fù)載。從市電斷電到電池供電的整個過程 UPS輸出完全沒有間斷時間。 圖 162 市電停電狀態(tài)工作原理圖 自動旁 路狀態(tài) 如圖 163 所示， 當(dāng) 出現(xiàn) 下列情況時 ， UPS 會自動切換到旁路狀態(tài)供電 。 輸入市電經(jīng)過濾波器后不再通過逆變器轉(zhuǎn)換，而是直接送到靜態(tài)開關(guān)，經(jīng)切換后再送到濾波器濾波后輸出。在旁路狀態(tài)時，市電亦能對電池充電 。 前面板“ ON”按鈕開關(guān)未經(jīng)按下觸發(fā)開機，或觸發(fā)后未經(jīng)過整流器 濾波器 靜態(tài)開關(guān) 逆變器 濾波器 輸入 EMI EMI 充電器 輸出 電池 10 第一章 電力專用 UPS 電源 系統(tǒng)概述 20秒檢測延時 ； UPS輸出過載 ； 機內(nèi)逆變電路出現(xiàn)故障。 圖 163 自動旁路狀態(tài)工作原理圖 UPS 技術(shù)參數(shù) 市電輸入 輸入電壓： 220V177。 25% 或 380V177。 25%； 輸入頻率： 50Hz177。 5%（ 可訂 50Hz177。 10%） 功率因素：＞ (滿負(fù)載 ) 諧波失真：≤ 3% 最大功率： 直流輸入電壓： DC220V/DC110V/DC48V 充電器 電池 輸出 整流器 逆變器 靜態(tài)開關(guān) 濾波器 濾波器 輸入 EMI EMI 第一章 電力專用 UPS電源 系統(tǒng)概述 11 輸 出 輸出電壓： 220V177。 1% 相數(shù)：單相 負(fù)載容量： ～ 額定容量 逆變器電氣性能 額定輸出功率 ： ～ 額定容量 正常逆變直流電壓 ： 165V～ 340VDC 輸出電壓 ： 220V177。 1% 輸出頻率 ： 50Hz177。 %(內(nèi)同步 ) 外同步范圍 ： 177。 同步速率 ： 額定輸出電流 ： （ ～ 額定容量 ） 247。 220V 峰值系數(shù) ： 5： 1（滿載下） 總的諧波失真 ： 線性負(fù)載時＜ 3%，非線性負(fù)載時＜ 5% 過載能力：過載 120%時可持續(xù) 10分鐘 ， 過載 150%時可持續(xù) 10秒 過載限流 ： ≥ 130%額定功率 負(fù)載功率因數(shù) ： ～ 1(滯后 ) 轉(zhuǎn)換時間：市電到電池為零轉(zhuǎn)換，旁路切換小于 4ms