发电机组UPS逆变器直流门坎整定电压存在的问题分析及预防措施

史松梅

（太仓港协鑫发电有限公司，江苏太仓 215433）

发电厂每台机组均配置了一套逆变式不间断电源，简称UPS，主要为发电机组的热工保护、监控仪表、计算机等设备提供单相交流220 V不间断电源，因此UPS在发电厂具有极其重要的作用，如UPS装置失电，将给发电机组的安全运行构成严重威胁。UPS设计有三路电源，主电源由380 V工作电源供电，直流电源由蓄电池（或直流系统）供电，旁路电源由380 V保安电源供电。当UPS整流器交流输入消失，则自动切换为直流电源供电，逆变器正常输出；当直流电源电压下降至预设的电压下限保护值时，UPS会自动断开直流电源，关闭逆变器，此时若旁路交流输出正常，UPS则会自动不间断地切换为旁路输出。为防止UPS装置失电，重点分析UPS装置切换过程中逆变器直流门坎整定值存在的问题，以及对UPS装置供电可靠性的影响，并提出解决问题的方案。

1 UPS装置切换过程中存在的问题

（1） 事件 1。 2008年 4月 11日 18∶20，3号发变组检修，运行人员执行3号机组380V工作A、B段及保安A、B段失电联启柴油发电机试验，操作过程如下：18∶30开始停保安A，B段上所带负荷（其中包括UPS旁路电源、220 V 直流充电装置电源），18∶40停工作A，B段所带负荷 （其中包括UPS主路电源），18∶45所有负荷全部停电结束，此时3号机组UPS装置仅由蓄电池供电，3号机DCS画面显示正常。18∶55，3号机操作员站所有CRT全部黑屏，检查UPS输出电压为0，运行人员立即停止试验，合上UPS主路电源，UPS指示恢复正常，同时操作员站所有CRT电源全部恢复。

（2）事件2。2009年3月14日，6号机组检修，6号机220 V直流充电装置因改造电源处于停电状态，220 V直流母线由蓄电池单独供电。23∶26，6号机A工作变跳闸，UPS工作电源失电，UPS自动切换为220 V直流电源供电，2 min后6号机DCS发“UPS逆变器故障”信号，检查UPS逆变器故障，UPS已自动切除由旁路供电，6号机DCS画面显示正常。

2 原因分析

（1）UPS由直流电源供电时运行不稳定。

（2）UPS装置逆变器直流门坎整定电压过高。当UPS装置主电源失电，UPS装置自动切换至直流电源供电，因以上2次异常情况下，直流充电装置均已停电，直流母线均为蓄电池单独供电，当蓄电池电压下降低于UPS装置逆变器直流门坎整定电压时，导致UPS装置逆变器故障切换。

3 检查处理过程

（1）3号机检修期间，只进行了220 V直流母线电压正常情况下的试验，即维持220 V直流系统蓄电池及充电装置运行，保证直流母线电压稳定运行，将UPS由主电源切至直流电源供电运行，连续运行24 h，UPS由直流电源供电运行正常，说明直流电源电压稳定的情况下，UPS由直流电源供电能稳定运行。因未进行模拟故障状态运行方式（直流充电装置电源断开，220 V直流母线电压不稳定，呈下降趋势）的试验，试验状态与故障状态时的运行方式不一致，未查出故障原因。

（2）6号机检修期间，维持220 V直流系统蓄电池及充电装置运行，保证直流母线电压稳定运行，将UPS由主电源切至直流电源供电运行，连续运行24 h，UPS由直流电源供电运行正常，说明只要直流电源电压稳定，UPS由直流电源供电能保证UPS系统稳定运行。

（3）6号机检修期间，将UPS由主电源切至直流电源供电运行，维持220 V直流系统蓄电池运行，将220直流充电装置停运，用万用表测量220 V直流母线电压，开启直流油泵，约1 min，电压降至209 V时，UPS装置发“逆变器故障”信号，装置自动切至旁路供电，说明UPS逆变器直流门坎整定电压为209 V。试验3次，试验结果均相同，查阅UPS装置逆变器直流门坎整定电压为176 V （80%Ue），说明UPS装置经4年多运行后，因UPS装置逆变器升压板上的电阻阻值发生漂移现象，导致UPS装置逆变器直流门坎整定电压实际已上升为209 V。

（4）6号机检修期间，联系厂家人员对UPS装置逆变器直流门坎整定电压进行调整。重复上述（3）试验，经过对UPS装置逆变器升压板上的电阻阻值进行在线反复调整，当直流电压降至176 V时，UPS装置发“逆变器故障”信号，装置自动切至旁路供电。多次试验均正常，UPS装置逆变器直流门坎整定电压重新整定为176 V（80%Ue）。

4 预防措施

（1）为保证UPS装置可靠运行，设备检修或试验运行方式安排时，尽可能避免将UPS装置主电源、直流系统的充电装置电源、旁路电源同时停运，并根据此原则修改了380 V工作A，B段及保安A，B段失电联启柴油发电机试验方案。（2）因UPS装置逆变器升压板上的电阻阻值会发生漂移现象，UPS装置每次检修时，应检查UPS板件接触是否良好，屏幕上参数是否发生漂移，重点对UPS装置逆变器直流门坎整定电压进行试验，如定值超过176 V（80%Ue），应及时调整UPS装置逆变器升压板上的电阻阻值，将UPS装置逆变器直流门坎整定电压重新整定为 176 V（80%Ue），保证UPS装置的可靠运行。（3）UPS装置由直流电源供电时，注意直流母线负荷变化情况，非事故情况下，禁止启动直流动力负荷，以免造成充电机过载或直流母线电压波动而引起UPS系统断电事故。（4）因400 V保安A，B段母线电源分别取自400 V工作A，B段母线，建议UPS主电源与旁路电源应从工作A，B段母线与保安A，B段母线交叉取电源，如主电源取自工作A段母线，则旁路电源应取自保安B段母线，防止400 V工作一段母线失电，导致UPS主电源与旁路电源同时失电。

5 结束语

建议运行单位充分重视UPS装置电源运行方式，同时利用UPS装置检修机会，对UPS装置逆变器具直流门坎整定电压进行校验，发现电压不符合整定要求时，应联系生产厂家维修人员进行重新调整整定，确保UPS装置安全、可靠运行。

[1]BORRI E—2001 UPS操作手册[S].上海市电器技术研究所.