机房UPS电源改造

蒲毅

（云南电网有限责任公司红河供电局 661100）

机房UPS电源改造

蒲毅

（云南电网有限责任公司红河供电局 661100）

随着近两年各类信息系统投入使用，机房负载增长较快，现有UPS容量不能满足远期负荷增长需求，需要对大量馈线进行在线监控。通过对远期负载计算，确定了UPS的改造方案，改造后UPS容量、可靠性等指标有显著提升，提高了机房供电的安全性。

UPS；改造；机房配电

1 改造前UPS运行方式

现有UPS建设于2008年9月份，配置两台艾默生工频60kVA UPS，两组汤浅300Ah蓄电池，UPS主机为双机双母线带母联运行接线方式。配置了一面输入柜，一面输出馈线柜。输入柜内配置2套施耐德自动转换开关电器，输出柜Ⅰ段母线配置16A馈线空开20个，32A空开5个（备用5个），Ⅱ段母线配置16A馈线空开20个，32A空开5个（备用5个），配置3个32A STS切换装置，每个STS配置4个空开。输入柜电源来自负一楼配电室Ⅰ、Ⅱ段400V母线。一旦UPS供电中断，地区电网调度员将无法查看地区主网运行状态，无法发挥正常的调度、指挥和协调作用，影响到电网的运行安全和正常生产经营。

2 存在的问题

随着调度机房负载不断增加以及对电源可靠性要求不断提高，改造前的UPS系统逐步暴露出一些问题，主要表现在以下三个方面：

2.1 运行时间较长，设备故障增多

两台UPS主机和两组蓄电池已运行8年，进入设备故障高发期。2013年，工频UPS主机交流滤波电容变形鼓胀，给UPS正常运行带来隐患。

2.2 UPS容量不足

改造前UPS的容量为60kVA，输出额定有功功率为48kW。经现场实测，A/B/C三相电流分别为15A、20A和21A，总负载的功率为220V×（15A+20A+21A）=12320W；改造前单台UPS的负载率为（12320W）/48000W=26%。

按照南方电网调度自动化系统不间断电源配置规范要求，现有UPS运行方式为双机双母线带母联运行接线方式，考虑双机互备，实际每套UPS电源负载率不能超过40%，现有单套UPS已经接近负载率上限，无法满足未来1～2年内负载的增长。

3 改造方案

为保证电力调度中心自动化机房交流电源稳定可靠运行，减少电源事故，提高工作效率，必须保证自动化UPS稳定运行，需对原调度自动化UPS电源进行改造。UPS改造的原则如下：

（1）通用性。UPS系统的设计需符合相关标准。

（2）可靠性。使用的设备应具有良好的电磁兼容性和电气隔离性能，不影响其他设备正常工作。

（3）稳定性。UPS主机应在行业内较大规模使用，并具备很高的稳定性。

（4）安全性。使用的设备应符合高等级的抗扰度国际标准。

（5）可维护性。优先考虑采用模块化冗余结构设计，以便于故障的维护处理。

（6）经济性。对UPS系统进行整体设计，合理设计设备容量，可扩容，以降低一次投入成本。

改造方案如下：在大楼负一楼新增2台容量为210kVA的模块化UPS（远期容量可扩容至300kVA），新增2组1000Ah蓄电池，新增输入柜1面。在大楼14楼机房新增精密输出柜2面。

4 实施方案

为完成电力调度控制中心机房UPS系统改造，缩短对业务的影响时间，确保工程实施的安全和质量。

（1）改造前，设备安装现场环境确认。依据施工图，对设备安装现场重新放线测量，划定设备摆放位置；并对机柜房间进行接地网改造；

（2）对蓄电池室进行改造，安装防爆灯和防爆开关，并使用较高标号的水泥对地面进行铺设，安装气体消防系统，增加一台精密空调，用于蓄电池室温湿度调节；

（3）对UPS电源室进行改造，增加电源室接地网，安装UPS主机柜、输入柜、精密空调，地面铺设静电地板，安装照明和气体消防系统，增加一台精密空调，用于UPS电源室温湿度调节；

（4）空调、消防调试完毕后，将1面输入柜和2台210kVA UPS（远期扩展到300kVA）安装于UPS电源室。完成UPS主机交流和直流进线的安装，以及输入柜内ATS装置之间的跳线安装；

（5）精密配电柜放置于14楼自动化机房后，完成UPS出线到配电柜的电缆连接；

（6）完成蓄电池组核容实验，检查是否有不合格蓄电池；完成UPS主机与蓄电池组的链接；

（7）完成ATS装置切换实验，检查ATS装置互备功能正常；

（8）UPS主机带电检查，检查UPS各模块运行和检测通信板卡功能正常；

（9）对精密配电柜带电检查，检查配电柜各馈线开关节点采集状态和通信板块通信正常；

（10）将机房原配电网接入到新精密配电柜，原UPS配电柜有#1输出馈线柜，#2输出馈线柜以下简称Ⅰ段母线，Ⅱ段母线。①明确Ⅰ段、Ⅱ段母线单电源设备，明确Ⅰ段、Ⅱ段双电源设备所在的电源母线段，明确Ⅰ段、Ⅱ段母线依次停电后的停电设备范围；②拟定停电导电方案，明确班组各人员工作范围和职责，开工前办理工作票，完成安全技术交底，并准备相应工具；③将STS所有负载切换至Ⅱ段母线供电后，断开#1母线进线断路器，检查设备供电正常后，解开#1断路器下端头连接，将下端电缆头连接至#1精密配电柜Ⅰ段母排，检查设备正常后，合上#1精密配电柜进线断路器；④断开原配电柜Ⅱ段母线进线断路器，将下端头连接至#2精密配电柜Ⅱ段母线，检查设备正常后，均分STS负载；

（11）均分UPS电源A/B/C三相负载。将单电源设备分配到STS装置上，双电源设备均分到Ⅰ段母线和Ⅱ段母线。

5 改造成效

依照电力调度控制中心UPS改造方案及实施方案，通过近1个月的实施，完成了UPS电源改造工作，取得成效如下：

（1）新UPS容量增大到210kVA，远期扩展到300kVA，满足电力调度自动化未来8～10年的负荷需要；

（2）UPS电源负载率由原来的26%，下降到8%。改造后UPS三相负载均分度较以前有大幅提高；

（3）更换新蓄电池以后，蓄电池后备时间成倍提高，保证系统在交流电源失电情况下保障时间大大延长。

6 结语

通过对电力调度控制中心机房UPS的改造，解决了现有UPS设备老化、容量不足等问题，提高了机房电源设备的安全可靠性，提升了在外部电源断电情况下的后备时间，同时也为今后机房UPS的设计、改造以及实施提供参考和借鉴。

TN86

A

1004-7344（2016）14-0088-01

2016-4-28