蒲山电厂#1机UPS供电不可靠问题的解决

宋宗沛

（国家电投南阳热电有限责任公司，河南 南阳 473000）

一、蒲山电厂#1机UPS概述

蒲山电厂#1机UPS系统是公司重要供电系统，主要供电负荷为机炉DCS系统、TPS系统、FSSS系统、电气保护系统，要求供电可靠性100%。正常运行中UPS由工作电源供电，经整流器、逆变器、静态开关供电给负载，工作电源故障时，自动切至蓄电池经逆变器供电，在过载或逆变器故障时，静态开关会把负载自动切至旁路电源。

二、#1机UPS出现故障及应对措施

2013年11月14日，#1机UPS主机柜故障，由于未自动切至旁路，造成#1机UPS输出失电，#1机炉操作盘失电，最终造成机组停运。后经厂家检查确认为装置插件故障引起。

UPS的供电不可靠，对#1机的安全运行造成极大的危害。经分析排查，#1机UPS由于设计缺陷，在主机柜故障时备用电源不能自动切换。厂家这次解决了插件引起的失电，但隐患仍然存在。我们制定出以下对策：

1.寻求厂家帮助，通过UPS主机系统内部改造，实现供电可靠性。经联系，厂家答复：UPS软、硬件已经固化，不能进行大改动，只能升级或更新换代。新上一套系统，这显然有点不现实，这个方案被否定；即便升级，在主机柜故障时仍无法自动切换，仍存在安全硬伤。

2.从#2机UPS上拉一路备用联络电源，实现供电可靠性。当#1机UPS失电时，手动合上联络开关，由#2机UPS接带#1机UPS负荷。由于这个方案涉及到人员的操作，在事故处理时，有可能引发误操作造成故障扩大化，且人员处理需要一定的时间、对于挽救机组安全运行可能已经来不及，虽然提高了#1机UPS供电可靠性，但降低了#2机UPS的供电可靠性。因此这个方案只能作为一个临时应急措施。

3.另外增加一路旁路电源，通过自动切换装置，实现供电可靠性。#1机UPS主机系统不变，在其输出处另接一路旁路电源，旁路电源与主电源之间加一套自切装置，正常由主电源供电，主电源失电自动切至旁路，当主电源恢复自动切回主电源。通过论证我们认为这个方案是最可靠和安全的。

三、问题的解决

S14为静态切换装置，主电源输入开关S12，副电源输入开关S13，输出开关S15。当工作电源故障时，自动切至蓄电池经逆变器供电，当蓄电池放电完毕，造成控制系统失电，无法再切至内旁路供电，同时主机柜无输出，静态切换装置S14自动切至旁路供电；当主机柜恢复电源输出后，自动切换主机柜供电。

随后，我们对UPS控制模块、信号回路进行了相应的改造升级。UPS架构图

1）系统正常操作方式：此模式为市电输入，经整流器将交流电转为纯净、无突破、无杂讯的直流电源，而逆变器会将直流电再转化为比市电更稳定的交流电源输出，经静态开关输出至负载，此时系统为逆变器电源供应负载。

2）系统内旁路操作方式：当逆变器发生异常，超过逆变器所能负荷的范围，DSP自动将系统由逆变器模式切断到旁路模式，防止系统损坏，此时输入由旁路电源经静态开关至输出负载，为旁路电源供应负载。

3）系统电池供电操作方式：此模式为无市电输入时，系统由电池经逆变器、静态开关至输出负载，此时为电池电源供应，使得交流电不会中断。

4）系统外旁路操作方式：当工作电源故障、蓄电池放电完毕，控制系统失电，自动切至旁路供电。

5）系统手动维修旁路操作方式：此模式为当系统需进行维修，而负载

2014年10月16日，利用#1机组大修的机会，我们对#1机UPS进行了停电，将旁路电源输出与主机柜输出分别接入自动切换装置S14上，自动切换装置出口接#1机UPS馈线屏，从而实现旁路电源与主电源的自动切换。

改造后，#1机UPS共有五种系统运转方式：供电又不可中断时，可开启手动维修旁路开关，市电经由手动维修开关至输出负载，此时负载的电源为市电电源供应。

#1机UPS改造后，对系统进行了测试。通过对五种运转方式的切换，UPS均输出稳定，实现了无扰切换。特别是自动切换装置S14的安装，无论从主机输出电源切至旁路电源，还是从旁路电源切回主电源，其切换时限只有6ms，肉眼观察DCS监控系统，观察不到切换过程中的电压波动，可以说这次技术改造取得圆满成功。

四、结语

经过近一年的观察运行，#1机UPS装置运行稳定，至此，蒲电#1机UPS供电不可靠隐患得到了解决。

[1]蒲山电厂电气运行规程合订版（2015年）

[2]UPS装置说明书（宝星科技公司）