UPS保护造成高密度装置停车原因分析

徐凯（中国石油化工股份有限公司茂名分公司， 广东 茂名 525000）

UPS保护造成高密度装置停车原因分析

徐凯
（中国石油化工股份有限公司茂名分公司， 广东 茂名 525000）

某日，某化工企业高密度挤压造粒机按计划停机检修，到下午16：05时左右，工艺启动高密度辅助挤压造粒机时，突然出现部分电机停机，经统计25台设备停，其中8台电机彻底停机，17台有自启动低压电机仍在运行，劳伦斯泵电机电流低报触发联锁最终造成中止反应造成装置停车。

UPS；高密度挤压造粒机；电机停机；原因分析

该日16时15分左右，高密度挤压造粒机按计划停机检修期间，工艺启动变频电机时，突然出现部分电机停机。经过及时处理后，对故障原因进行分析，并提出整改措施。

1 处理经过

该日16时15分左右，接到通知高密度劳伦斯泵电机跳停，组织人员到高密度变电所对劳伦斯泵开关柜检查，发现开关柜断路器仍在合闸位置，电机在运行中。查看综保事件记录，无当天的任何事件记录。检查变电所其它电气设备，发现INRU压缩机电机综保有工艺跳闸报警信号灯亮，其它设备运行正常。

当晚20：00时组织原因分析，高密度装置25台电机在仪表DCS、SIS、PLC三套系统中出现电流、功率突变及状态翻转。经确认电力系统当时未发生“晃电”现象，停下的8台电机中，1台高压电机来工艺联锁跳闸停机，其余7台为低压电机，其他电机运行正常未停机但出现状态翻转，无停机信号记录。22：20时左右，工艺试开挤压机辅机，没有再次出现故障，一切设备运行正常。

电气专业再次开展排查，经查在仪表DCS、SIS、PLC三套系统中出现电流、功率突变及状态翻转的25台电机中，3台6kV电机电流、功率变送器工作电源和22台低压电机控制电源均来自高密度变电所2#UPS。检查2#UPS时发现其报警灯闪烁，报警记录显示当天16：06时逆变器关断和直流电压故障报警，与仪表系统记录电机电流、功率下降及状态翻转时间基本一致，同时出现旁路电源输入电压故障，该报警无时间记录。据以上报警信息判断因2#UPS故障导致发生了此次事件。

2 原因分析

（1） 2#UPS电源及负载情况 ①2#UPS（25kVA）电源。2#UPS电源来自本所380V II段，该段变压器电源与当天16时左右启动的高密度辅助挤压造粒机源均来自本所6kV II段母线。②2#UPS负载情况。2#UPS负载包括：高密度辅助挤压造粒机ABB变频器及其5.5kW风机电源、全工段30台电机的控制电源、劳伦斯泵和调温水泵等电流、功率变送器电源。

（2）2#UPS报警原因分析 ①逆变器关断和直流电压故障分析。出现逆变器关断信息原因有两种：一是负载端出现异常；二是UPS自身故障。经检查确认，可以排除UPS自身故障原因。对UPS负载情况进行检查，16：00时左右，工艺正在启动高密度辅助挤压造粒机，该机的5.5kW风机同时启动，启动电流为正常运行电流的5-6倍，且2#UPS已运行9年，其测量单元可能出现漂移，冲击电流造成逆变器关断故障和直流电压故障的发生，造成UPS主回路停止供电。②旁路电源输入电压故障分析。出现旁路电源输入电压故障的条件为：三相输入电压超过额定电压的10%，当发生超压故障时，会触发超压闭锁旁路保护功能，闭锁UPS旁路电源输出。事后检查发现，2#UPS的交流输入电压有时达到420V左右，接近旁路电源输入电压故障上限10%即418V的限值，触发超压闭锁旁路保护功能，从而闭锁了UPS旁路电源输出。

（3）装置停车分析 综合以上原因分析，对装置停车原因作出以下分析：16：00时左右，工艺正在启动高密度辅助挤压造粒机，该机的5.5kW风机同时启动，冲击负荷电流造成作为其电源的2#UPS逆变器关断故障和直流电压故障的发生，造成UPS主回路断电；与此同时，2#UPS的交流旁路输入电压高，发生了输入电压故障触发超压闭锁旁路保护，从而闭锁了UPS旁路电源输出， 2#UPS输出停电。

UPS主回路和旁路同时断电又瞬间恢复的闪断现象，造成了劳伦斯泵电机电流、功率变送器同时信号闪断，达到了低于75A的仪表联锁条件从而中止反应，最终导致装置停车；同时控制电源接入到此UPS的25台电机出现状态翻转停机，其中17台有自启动功能的电机自启动成功。

3 整改措施

（1）转移5.5kW风机电源 将高密度辅助挤压造粒机的5.5kW风机电源从2#UPS转移到低压柜市电供电，另行采取防晃电措施。

（2）调整装置变电所变压器档位降低380伏母线电压 对高密度变电所2台变压器调档，降低低压系统电压，避免触发UPS超压闭锁旁路保护。

（3）举一反三开展排查 对各变电所开展举一反三排查工作，一是对采用UPS作为主回路电源的电机进行整改，将UPS中电机负荷及时转移到其他低压电源供电，并采取抗晃电措施。二是UPS输入电压是否达到或接近输入电压超限闭锁保护界限，及时对系统电压进行调整。

（4）加强UPS巡检 加强对UPS的巡检，认真检查UPS的运行情况，发现UPS报警信号的，要及时报告、及时处理，确保UPS的安全运行。

4 结语

UPS在电力系统中得到了越来越广泛的应用，其抗“晃电”效果十分显著，但因其电力电子设备的特性，不能耐受大的冲击电流，不宜作为大功率电机的主电源，电机应采用抗“晃电”接触器等措施实现抗“晃电”，以达到更加良好的安全运行目的。

［1］ 李宏武.UPS故障分析［J］.自动化应用，2012，07.

［2］ 时鹏.UPS原理与常见故障分析［J］.科技创新与应用，2014，（25）.