1. 交流不间断电源系统概述
抚顺发电厂2号机为2002年6月投产的200MW采暖、凝汽两用式汽轮发电机组。其单元220V不间断电源系统选用由美国GUTOR公司生产，青岛整流器厂经销的PEW1000型UPS系统；该系统只供重要的调节、控制、保护仪表监测和重要信号电源，不做一般负荷电源。
1.1 设备规范及特性
整流器额定输入电压：380V±10%（三相电源）
旁路隔离变额定输入电压: 380V±10%（二相电源）
逆变器额定输入直流电压：220V
额定容量：40KVA
额定输出电流：182A
稳态电压特性：1%
动态电压特性：波峰小于8%，稳定时间小于40毫秒。
输出频率：与交流输入同步。
波形失真：小于5%。
1.2 运行方式
UPS正常运行时需三路输入电源，其一为主市电；其二为备用市电；其三为蓄电池。当主市电中断时，由电池经逆变后向负载供电，电池放电终了或UPS故障时，UPS系统由备用市电供电。
1.2.1 UPS系统正常运行方式：
UPS正常运行时，由主回路向UPS系统供电，以380V厂用母线为电源，经自藕变压器后输入整流器（6脉冲晶闸管整流桥）将交流电压转换为直流电压，再经滤波电抗器滤除直流电压的谐波，输入脉宽调制逆变器（TSM半导体开关组件和IGBT功率器件）转换为交流电压，由滤波电抗器滤除来自逆变器输出中的谐波电压，以使逆变变压器输出端电压获得低非线性失真的正弦波，再经可选择的静态开关至Q050开关，将220V、50Hz交流电送到UPS配电屏。
1.2.2 UPS系统蓄电池供电运行方式：
当系统停电或整流器输入电压超出允许范围时，UPS由蓄电池供电，直流电经直流隔离二极管（因我厂UPS系统未设置单独的电池组）和电池扼流圈（以减少单相逆变器在电池中产生的脉动），输入脉宽调制逆变器完成向负载供电。
1.2.3 UPS系统自动旁路运行方式：
当主回路失电或逆变器故障时，可以由备用市电向UPS系统供电，备用市电经隔离变压器（初/次级变比为380/230）将系统输出与电网完全隔离后，送到稳压调压器后将输出电压自动、电动或手动调整（调压范围：176~264V，超压：1~5%，超压精度：220V±10%，），经静态旁路开关（由自然换相的三组反向并联晶闸管组成）向负载供电。
1.2.4 UPS系统手动旁路运行方式：
当UPS系统整机需要脱离电网运行时，即可利用先合后分手动旁路开关（Q050）完成UPS整机退出电网，关断备用市电至静态旁路供电开关，拆除F021、F028保险以便于UPS检修，同时旁路系统仍为负载供电。
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盗亦有道
沙发
经过全面查找原因发现厂家更换的UPS主控板集成块中的程序设置没有按现场实际刷新，即主回路输入的交流电压略低于额定电压，因此整流器输出电压低于220V，而直流母线电压又高于220V，所以逆变器输入电源自动转换到直流系统供电。由于UPS装置中稳压管的特性，机组运行中无法修改程序，必须停机处理。鉴于上述情况，为保证机组的安全运行，特规定以下临时运行措施：
2005-11-11 16:41:11
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盗亦有道
板凳
第四，为防止稳压调压器在“自动”方式下由于故障而失控，使调压器输出电压远离整定值，特设有过压、欠压保护电路。当输出电压超出整定值±10%时，保护环节立即切断调压电机电源，此时只可以手动调压。
2005-11-11 16:41:11
赞同0
加载更多a. 保持发电机出口电压在15.65KV以上运行，以保证6KV厂用母线电压为额定；加强对2号机UPS系统的检查，保证检查时间间隔不超过1小时并做好详细记录。
b. UPS系统由直流系统供电同时，注意直流母线负荷变化情况；非事故状态下禁止启动直流负荷，以免造成充电机过载或母线电压波动而引起UPS系统断电事故。
c. 保安段主电源改为由保安变供电，380V厂用ⅡB段进线开关联动备用，以提高UPS系统备用市电质量；同时注意1号机保安段及10.5KV母线运行情况，防止造成电压波动或变压器过载。
d. 运行中严禁拉开UPS直流备用电源，逆变器运行中，严禁将Q050开关由AUTO（自动运行位置）切至BYAPASS（手动旁路位置）；以免人为造成逆变器出口F021保险熔断。
e. 如果发现UPS已自动切至静态旁路运行，应短时间内将Q050开关切手动旁路运行；但操作Q050开关前必须检查UPS主机处于“Bypasss operation”(自动旁路运行状态)下才可以操作Q050开关；并保持保安段电压稳定、可靠。
f. 稳压调压器在“自动调压”或“电动调压”方式运行时，如出现报警灯亮或主回路断电，则应立即启动“手动”按钮，然后拨出调压器上的手轮并正反转动，使感应调压器实施升、降压调节，使门板上电压表读数为额定值。
g. 若静态旁路运行时，禁止Q050在未切手动旁路供电前启动6KVⅡA段大容量电动机；以防造成静态开关在电压波动超过±10%时，自动关断造成UPS断电。
3.3 将主回路电源改接
2号机UPS系统主回路和备用市电分别取至380V厂用ⅡB段和保安段，而保安段的工作电源也取至380V厂用ⅡB段；这样一来，造成UPS系统的两套电源正常工作时，均由2号低工变供电。也就是说当380V厂用ⅡB段故障或2号低工变跳闸时，对UPS系统都产生一定影响，对备自投装置动作的可靠性与快速性有着较高的要求；一旦备自投装置拒动后果严重。另外，当380V厂用ⅡB段供电质量较差时，严重影响UPS系统供电稳定性。分析上述情况后，特此将UPS系统主回路电源由380V厂用ⅡB段改接至380V公用ⅡA段，以提高输入市电的质量。于今年6月30日，将2号机UPS系统主回路电源改接为380V公用ⅡA段供电，在改接成功后，UPS系统处于主回路连续运行近1000小时，未出现不良情况。
4. 结束语
当前，UPS系统在各个领域中应用都非常广泛，特别是单元制发电机组大多均采用进口UPS设备为其重要负荷提供高质量市电；整套装置的可靠性、技术水平以及自动化程度多数较为理想。针对抚顺发厂2号机UPS系统所发生几次故障及异常，通过分析、处理及改进UPS系统客观环境，保证了UPS系统供电的可靠性及稳定性，对发电机组的安全、稳定运行具有十分重要的意义。
参考资料：
（1） 美国GUTOR公司提供：PEW1000系列UPS用户说明书
（2） 抚顺发电厂： 2号汽轮发电机组检修记录
作者简介：
李东海 高级工程师 1992年毕业于东北电力学院电力工程系电力系统及其自动化专业，
抚顺发电厂副总工程师，主要从事电厂运行管理和各种经济指标管理工作。
联系地址：113008 辽宁抚顺市新抚区西五街19号抚顺发电厂厂办
电子信箱: donghai_li@mail.china.com
刘 鹏 技术员 2001年毕业于大连电力工业学校火电厂发电运行专业，抚顺发电厂2号机集控值班员，主要从事200MW机组发电运行工作。
联系地址：113008 辽宁抚顺市新抚区西五街19号抚顺发电厂运行分场
电子信箱: imf_519@sina.com.cn
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第五，当电池放电终了或UPS故障时，UPS向负载供电电源只有备用市电。若备电电压超出标准，UPS拒绝切换，势必造成供电中断。因此备用市电的质量对UPS系统来讲是至关重要的。
第六，在闭合电池开关之前必须先将UPS主机的充电器开启，待其输出电压升至额定值后，才能操作电池开关使其闭合。因为在UPS的直流回路中，有一组容量比较大的电解电容器，过高的电压差，将使电容器的充电电流过大，一则可能使电容器损坏，二则可能使开关触点烧坏，甚至伤及人体。
第七， Q050开关是先合后断式，具有两个位置，当开关处于位置“AUTO”（正常运行）时，负载由UPS系统供电（逆变器或静态旁路）；当开关处于位置“BYPASS”，负载直接由备用市电供电， UPS主机可以退出运行，但此时若备用市电中断，UPS系统即将断电。
第八，UPS系统故障必定会造成DCS系统失电，当DCS系统故障时，不仅INFI90计算机控制系统失灵，而且大部分保护及联锁也将失效；由汽轮机远方打闸不良、EH油泵误启动可见，设法提高UPS系统可靠性至关重要。
3. 解决办法与建议实施
3.1 为改善UPS系统缺陷，提高其运行可靠性，特此建议采取以下解决办法。
a. 缺陷未排除前，采取相关技术措施，设法提高母线电压，以克服UPS系统不安全运行隐患。
b. 立即联系青岛整流器厂，令其来人诊断故障并提供质量合格的UPS主控板，以便及时更换。
c. 联系厂家对稳压调压器所出现的手动、自动均失调现象查找原因，并进行处理；以提高设备健康水平。
d. 将UPS系统主回路电源由380V厂用ⅡB段改接在380V公用ⅡA段上运行，以提高输入市电质量。
e. 设法尽快恢复UPS系统主回路供电，在空载状态下完成各项试验；并进一步考验静态旁路持续供电能力。
3.2 配合厂家处理缺陷
今年5月26日厂家派专业维护人员来做售后服务，再更换F021保险后，UPS主回路空载运行，以考验UPS主控板（因怀疑此主控板有故障）；主回路于14点55分投入后，17点45分逆变器关断。次日，连续三次启动逆变器，均在5分钟内关断；厂家确认UPS主控板故障，将UPS主控板更换备用板，并进行修复（备用板系为存在缺陷未能出厂元件），并将主回路在空载状态下运行观察。
在与厂家联系更换UPS主控板后切主回路运行，发现2号充电机直流输出电流升至78A左右（原来主回路运行时10A左右）；Ⅱ组蓄电池充放电电流表指示为0，直流母线电压为230V；经检查蓄电池及直流隔离二极管均运行正常，随后停止2号充电机运行，Ⅱ组蓄电池放电电流为12A，又因为此时，3号充电机空载运行时输出电压摆动大，所以再次启动2号充电机维持UPS系统运行（附图2为2号机直流系统运行方式简图）。
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