浅析UPS系统旁路柜的异常处理与分析

许 震，郭 钧



浅析UPS系统旁路柜的异常处理与分析

许 震，郭 钧

（国电江苏电力有限公司谏壁发电厂，苏州镇江 212006）

为了保证UPS系统旁路柜及整套UPS柜的安全正常运行，文中结合某厂UPS系统旁路柜的配置及发生的异常情况，从故障现象及处理入手，分析了UPS系统旁路柜发生异常的相关原因及采取措施，并对UPS旁路柜装置的稳压、市电方式的启用切换作了进行相关说明，以便相关单位在使用或处理相关异常时进行借鉴参考，具有一定的参考学习价值。

UPS旁路柜

0 引言

某厂集控机组UPS系统及网控系统UPS系统均采用青岛艾迪森科技有限公司的产品。机组配2套容量为80 kVA的UPS（2套UPS公用1套旁路系统），供电给单元机组计算机监控系统、数据采集系统、协调控制系统、炉膛安全保护系统、汽机DEH、紧急跳机系统、发变组保护装置、火灾报警系统、厂内调度通信以及其他自动和保护装置等。500 kV网控系统配置1套容量为15 kVA的UPS，供电给500 kV升压站区域的计算机监控系统设备，变送器，仪表，远动，保护设备等。

每套UPS正常时，均由主电源经整流器、逆变器、静态开关至配电柜，当主电源或整流器故障时，则自动切至直流侧供电；而当主电源、直流侧均丢失或逆变器故障，则自动无扰不停电切换至旁路侧供电。UPS运行方式如图1所示。UPS系统的正常运行方式为主回路带负载（即交流输入→整流器→逆变器→静态开关→负载）。其中直流输入为第一备用，旁路电源为第二备用。逆变器输出电压对旁路电压进行连续跟踪，当逆变器失去输出或太大的冲击负荷、过负荷及负荷侧短路，超过了逆变器的能力时，静态开关能自动地将负荷从逆变器切换到旁路电源。所以UPS旁路柜的正常运行，至关重要。

1 UPS系统旁路柜配置

集控机组及网控UPS旁路隔离稳压柜的具体参数如表1所示：UPS系统旁路由旁路电源隔离变压器和旁路调压器等设备回路构成。

图1 UPS运行方式

表1 UPS旁路柜参数

旁路电源隔离变压器为单相干式变压器，容量为100 kVA（80 kVA UPS）、20 kVA（15 kVA UPS），绝缘等级为F级（温升按B级考核），变比为380/230 V。旁路调压器为单相230/230 V，80 kVA UPS调压方式为机械、连续，可自动或手动进行调节，15 kVAUPS调压方式为电子式、连续，可自动或手动进行调节。具体参数如表2所示：

表2 隔离变及调压器参数

2 异常情况

现象：2015/5/26 23:02 某机组UPS正常运行方式下，UPS A/B柜同时发来旁路柜输入电压异常信号，查UPS柜旁路柜输出电压为零，且旁路感调处于最上位置，接触器跳。

处理：将旁路柜稳压方式切至“AC”侧（市电位），输出电压正常；将自动开机方式切至手动方式；自动调压方式：切至手动调压；将旁路再回切至稳压侧，通过手动降压方式，将感调位置下调，至其位置至一半稍上时，电压指示约为230 V左右。进一步查为旁路控制器异常，更换控制器后投运自动方式运行正常。

分析：旁路柜在稳压自动方式下自动跟踪主路电压的输出，在主路输出电压有变动时，旁路柜稳压自动方式下在线实时调整。此次是由于控制器异常导致越限保护动作，断开了稳压回路，处理时，可切至手动方式下将调压器调至正常位置，再进行下一步处理。

现象：2018/01/22 10:20 例行检查时发现网控UPS小室内有绝缘烧焦味，查为UPS旁路柜内调压器绝缘故障。

处理：因UPS主机柜运行正常，且调压器暂时无备品更换，故运行现场将旁路柜进行了停用处理。

分析：将旁路柜停用后，则UPS系统将失去备用，特别是当UPS的逆变器或输出隔离变故障时，会引起UPS配电柜失电，从而将异常情况扩大，直接影响机组及系统的安全运行。而此时异常情况只为调压器故障，可将旁路柜切至市电侧，将调压器与旁路柜脱开，其旁路柜仍可运行，确保UPS系统有旁路备用电源可连续供电。后经厂家确认后，将UPS旁路切至市电侧，以保证UPS系统的安全运行。

3 UPS旁路柜的运维

3.1 UPS旁路柜稳压、市电方式切换实验

利用机组检修机会，对机组UPS旁路柜的稳压、市电方式进行切换带载实验，试验前运行方式：集控楼UPS（A柜）停用，旁路柜运行稳压方式。试验步骤如下：

1）检查UPS运行正常，旁路柜运行在稳压方式,其柜顶及调压器处（底部）风扇正常运转。旁路稳压方式下，实测以下数据：交流输入电压：399 V，隔离变输出227 V，稳压器输出232 V。

2）在旁路受电情况下（隔离变有输出时），将旁路电压方式切换开关由稳压切至市电方式，其回路接触器断开，其旁路柜顶及调压器处（底部）风扇停转。（其风扇电源取自稳压器输出），实测以下数据：交流输入电压396 V，隔离变输出227 V。

3）启用UPS（A）旁路静态开关，实测输出电压227 V，再合上配电柜进线开关，启用柜内DCS电源1负载，实测输出电流26 A，母线电电压223 V。说明在旁路柜在市电方式可以带载运行，但需要加强旁路柜隔离变的冷却,建议将旁路柜风扇电源接至旁路输出侧。

3.2 UPS旁路柜的检查

UPS正常运行时，要检查UPS旁路柜正常运行，旁路输入、输出电压正常，隔离调压变压器运行正常，控制柜无异常报警。调压变压器两对对称滑动的电刷运行正常，能根据电压变化进行实时调整。检查UPS 周围无杂物，保证其通风顺畅，柜内各元件无异声、异臭，无过热现象。

4 结论

UPS电源设计旁路的作用是市电正常情况下，UPS电源的负载过重时或者UPS电源主机故障时，UPS会自动切至旁路继续给重要电气设备提供电力供应，提高接带负载运行的可靠性。同时UPS也设计了维修旁路，UPS主机故障时可将UPS切换到维修旁路，可以维修UPS的同时给重要电气设备设备提供不间断的电力供应。所以在机组正常运行时，认识UPS旁路柜的重要性，要加强检查维护，结合机组停役，做好电源切换校验工作，确保UPS旁路柜始终处于良好备用状态。给电子设备提供不间断的电力供应。

[1] 赵振华. 秦山核电厂4#UPS旁路故障原因分析及处理[J]. 仪器仪表用户, 2017, (8).

[2] 越巍. 大机组UPS电源系统设计、运行及应用研究[J]. 华北电力大学（河北）, 2008, (4).

[3] 鲍金春, 越巍. 大机组UPS系统若干问题探讨[J]. 华北电力技术, 2007, (5).

Analysis of the Abnormal Processing and Analysis of Bypass Cabinet in UPS System

Xu Zhen, Guo Jun

(Guodian Jiangsu Electric Power Co., Ltd. Jian Bi Power Plant, Zhenjiang 212006, Jiangsu, China)

TN86

A

1003-4862（2018）11-0049-03

2018-06-06

许震（1976-），男，高级技师。研究方向：发电厂机组运行维护。E-mail: xly030930@163.com