UPS系统在变电站中应用及维护措施

[摘 要]UPS是变电站中应用的重要的一种稳压、稳频、纯净化和无间断的重要设备和优质电源。本文介绍了变电站中应用UPS系统的优点和UPS的种类，并阐述了变电站中UPS系统的运行、维护及注意事项。

[关键词]变电站、UPS、蓄电池、运行、维护

中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）12-0048-01

前言

UPS为不间断电源系统，它能够为负载提供连续稳定的交流电能。近年来变电站均使用综合自动化系统，采用计算机来监视和控制设备，如计算机失电，将失去监控，严重影响电网的安全运行。因此现变电站均装有UPS不间断电源系统，对监控计算机进行供电。

一、UPS优点

UPS是一种稳压、稳频、纯净化和无间断的向重要设备提供连续电能的优质电源。以计算机为代表的现代精密电子设备，对交流电源的供电质量、可靠性和连续性等都有严格的要求，由于电源电压波动，频率漂移，脉冲干扰和突然中断，不仅会造成直接设备故障和毁坏，而且会间接地造成严重经济损失，技术破坏甚至危及人身安全和引起社会问题。UPS作为电网与用电设备的接口，能有效彻底的消除各种电源扰动，UPS成为关键电子设备的标准电源。与传统供电系统相比，它具有以下优点：

（1）良好的输出特性其输出电压和频率是稳定和持久的，市电压的波动和频率变化对UPS输出不会产生影响。

（2）免除电力干扰UPS通过交流――直流――交流的双向转换设计，所有市电干扰全部滤除掉，精密仪表DCS设备需要UPS的保证。

（3）不受断电影响当发生市电中断时，UPS可借助储能蓄电池对负载进行不间断延时供电，保证重要负荷连续运行。

二、变电站用UPS的种类

（1）主从机型。主从机型就是利用两台UPS系统，分为主机和从机，将UPS1（从机）输出连接到UPS2（主机）的备用电源（也有叫旁路电源的），正常运行时由UPS2的输出交流电供给负载，当UPS2发生故障时自动切换到UPS1输出交流电供给负载。主机正常时100%地承担负载电流，故障时，由从机提供后备电源。由于备用UPS是在主机旁路处处于等待工作状态，故称为热备份。其UPS1和UPS2的正常工作原理与上面介绍的单机型一致。

（2）并机型。并机型就是两台UPS系统并列运行，将UPS1输出和UPS2的输出并列，正常运行时负载由两台UPS平均分配，当其中一台UPS发生故障时负载由另一台供给。其UPS1和UPS2的正常工作原理与上面介绍的单机型一致。近期投产的220kV综自变电站使用。

三、变电站用UPS系统的运行

（1）UPS系统所供负荷。正常运行UPS系统所供负荷不能超过本身的额定容量，特别是双机型所供负荷不能超过一台的额定容量。应供给的负荷有：主控室的后台机、五防闭锁装置、视频图像监视系统、消防报警系统、电度表集抄器。早期投产变电站有部分综自系统网络交换机为交流电源交换机，如网络交换机失电，站控层和间隔层通讯将全部中断，影响严重，其电源必须由UPS供给。另外调度数据网路由器是否有单独的UPS供电，如无，其电源必须由站内公共UPS供给。

（2）UPS系统的正常检查。变电站的UPS系统运行人员必须按照规定的周期，定期巡视检查。项目一般有：检查UPS主机是否在逆变状态工作，“逆变”指示灯正常点亮，“故障”指示灯熄灭，主机LCD液晶显示屏无故障信息，主机散热风机运行正常。UPS电源柜的交流输入电压与此时站用电系统电压一致，直流输入电压与此时直流蓄电池端电压一致。各输入和输出空气开关均在合位，维修旁路开关在分位。检查屏面整洁无异常声响和异味，检查屏内各接头部位有无过热和松动现象等。

四、变电站用UPS系统的注意事项及维护措施

（1）日常巡视UPS中，一定要做到心细，检查到位。①观察记录输入主电源以及旁路电源电压电流，有无停电、缺相和超标现象发生。②观察记录UPS输出电压电流值。③检查电池电压，充放电电流是否在正常值范围。④观察面板或指示灯信号有无异常。⑤检查UPS冷却风机是否运转良好有无振动。⑥内空调机是否启动运行良好，环境温度应在25℃左右。⑦聆听UPS电源发出的噪音声响有无明显异常变化，有无异味。

（2）定期对UPS进行维护工作。①日常巡检内容。②检查输入输出，电池侧接线情况，开关接线有无老化发焦现象。③清除UPS进风口及空气过滤器上的灰尘，对冷却风扇进行检测运行不良者及时更新。④检测电池性能：主要有电池有无漏液膨胀变形，连接线是否松动，并进行电压内阻测试，将不合格电池及时更换。

（3）不能长期按照额定功率来运行UPS，适度控制好UPS电源的连接负载，保证UPS的负载量不超过其额定功率的85%。

（4）不要把电感性负载连接到UPS电源上。由于电感性负载在接通电源或者断开电源的一瞬间，会产生振荡电流，这种电流的峰值将远远大于UPS电源所能承受的电流值，这种振荡电流很容易引起UPS的瞬时超载，如果超载的次数很多的话，将会大大缩短UPS电源的使用寿命，甚至导致UPS故障。

（5）应确保与UPS负载出线使用空气开关，下一级同时也尽量使用空气开关，空气开关的额定电流与负载相匹配，不宜过大或过小。旧式开关由于采用的是熔断式保险丝，就不容易及时切断故障电源，造成UPS短时严重过载停止运行，甚至烧损UPS。

（6）运行人员应定期对UPS系统进行切换试验。在对UPS系统进行切换试验时，正确对UPS电源进行操作，避免人为操作失误性故障。UPS电源对操作一定正确，在打开UPS时，应先开UPS电源输入开关，然后再打开UPS主机的开关；在关机时，应该先关闭UPS主机的开关，然后再断开输入开关。不要频繁开关UPS电源。由于频繁开关会产生尖端电流，这些电流可能会让UPS电源内部的晶体管的交流保险丝熔断，从而损坏UPS电源，在开关之间至少要有6秒钟以上的时间间隔。变电站运行人员的切换也不宜频繁进行，每半年进行一次即可。

（7）蓄电池作为UPS的储能单元，越来越显示了它的重要性，一旦供电断电或整流器故障，这时如果蓄电池由于质量问题而供不出电，将直接造成生产装置的停产，后果是严重的。因此要定期对电池电压、内阻进行专项检查。12V电池内阻一般在20mΩ以下，阻值越小越好，通过定期测量加以前后比较有较大数值变化者应对其进行重新测量判断其好坏，质量差的应及时更换，并要对电池定期做放电试验，以达到激活电池的目的。。为了电池更好的发挥其性能，应时常对室内温度加以监测，温度在20℃左右为最佳。

结束语

近年来，在UPS中由于采用了以微处理器为核心的数字信号处理技术，高速网络通讯技术，高频脉宽调制技术，智能化故障自诊断检测技术等，使得UPS电源无论在智能化管理上，产品可靠性的提高上，还是优良的可维护性上，都获得了前所未有的进步。

参考文献

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