發(fā)電機(jī)組UPS逆變器直流門坎整定電壓存在的問(wèn)題分析及預(yù)防措施

史松梅

（太倉(cāng)港協(xié)鑫發(fā)電有限公司，江蘇太倉(cāng) 215433）

發(fā)電廠每臺(tái)機(jī)組均配置了一套逆變式不間斷電源，簡(jiǎn)稱UPS，主要為發(fā)電機(jī)組的熱工保護(hù)、監(jiān)控儀表、計(jì)算機(jī)等設(shè)備提供單相交流220 V不間斷電源，因此UPS在發(fā)電廠具有極其重要的作用，如UPS裝置失電，將給發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行構(gòu)成嚴(yán)重威脅。UPS設(shè)計(jì)有三路電源，主電源由380 V工作電源供電，直流電源由蓄電池（或直流系統(tǒng)）供電，旁路電源由380 V保安電源供電。當(dāng)UPS整流器交流輸入消失，則自動(dòng)切換為直流電源供電，逆變器正常輸出；當(dāng)直流電源電壓下降至預(yù)設(shè)的電壓下限保護(hù)值時(shí)，UPS會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)直流電源，關(guān)閉逆變器，此時(shí)若旁路交流輸出正常，UPS則會(huì)自動(dòng)不間斷地切換為旁路輸出。為防止UPS裝置失電，重點(diǎn)分析UPS裝置切換過(guò)程中逆變器直流門坎整定值存在的問(wèn)題，以及對(duì)UPS裝置供電可靠性的影響，并提出解決問(wèn)題的方案。

1 UPS裝置切換過(guò)程中存在的問(wèn)題

（1） 事件 1。 2008年 4月 11日 18∶20，3號(hào)發(fā)變組檢修，運(yùn)行人員執(zhí)行3號(hào)機(jī)組380V工作A、B段及保安A、B段失電聯(lián)啟柴油發(fā)電機(jī)試驗(yàn)，操作過(guò)程如下：18∶30開(kāi)始停保安A，B段上所帶負(fù)荷（其中包括UPS旁路電源、220 V 直流充電裝置電源），18∶40停工作A，B段所帶負(fù)荷 （其中包括UPS主路電源），18∶45所有負(fù)荷全部停電結(jié)束，此時(shí)3號(hào)機(jī)組UPS裝置僅由蓄電池供電，3號(hào)機(jī)DCS畫面顯示正常。18∶55，3號(hào)機(jī)操作員站所有CRT全部黑屏，檢查UPS輸出電壓為0，運(yùn)行人員立即停止試驗(yàn)，合上UPS主路電源，UPS指示恢復(fù)正常，同時(shí)操作員站所有CRT電源全部恢復(fù)。

（2）事件2。2009年3月14日，6號(hào)機(jī)組檢修，6號(hào)機(jī)220 V直流充電裝置因改造電源處于停電狀態(tài)，220 V直流母線由蓄電池單獨(dú)供電。23∶26，6號(hào)機(jī)A工作變跳閘，UPS工作電源失電，UPS自動(dòng)切換為220 V直流電源供電，2 min后6號(hào)機(jī)DCS發(fā)“UPS逆變器故障”信號(hào)，檢查UPS逆變器故障，UPS已自動(dòng)切除由旁路供電，6號(hào)機(jī)DCS畫面顯示正常。

2 原因分析

（1）UPS由直流電源供電時(shí)運(yùn)行不穩(wěn)定。

（2）UPS裝置逆變器直流門坎整定電壓過(guò)高。當(dāng)UPS裝置主電源失電，UPS裝置自動(dòng)切換至直流電源供電，因以上2次異常情況下，直流充電裝置均已停電，直流母線均為蓄電池單獨(dú)供電，當(dāng)蓄電池電壓下降低于UPS裝置逆變器直流門坎整定電壓時(shí)，導(dǎo)致UPS裝置逆變器故障切換。

3 檢查處理過(guò)程

（1）3號(hào)機(jī)檢修期間，只進(jìn)行了220 V直流母線電壓正常情況下的試驗(yàn)，即維持220 V直流系統(tǒng)蓄電池及充電裝置運(yùn)行，保證直流母線電壓穩(wěn)定運(yùn)行，將UPS由主電源切至直流電源供電運(yùn)行，連續(xù)運(yùn)行24 h，UPS由直流電源供電運(yùn)行正常，說(shuō)明直流電源電壓穩(wěn)定的情況下，UPS由直流電源供電能穩(wěn)定運(yùn)行。因未進(jìn)行模擬故障狀態(tài)運(yùn)行方式（直流充電裝置電源斷開(kāi)，220 V直流母線電壓不穩(wěn)定，呈下降趨勢(shì)）的試驗(yàn)，試驗(yàn)狀態(tài)與故障狀態(tài)時(shí)的運(yùn)行方式不一致，未查出故障原因。

（2）6號(hào)機(jī)檢修期間，維持220 V直流系統(tǒng)蓄電池及充電裝置運(yùn)行，保證直流母線電壓穩(wěn)定運(yùn)行，將UPS由主電源切至直流電源供電運(yùn)行，連續(xù)運(yùn)行24 h，UPS由直流電源供電運(yùn)行正常，說(shuō)明只要直流電源電壓穩(wěn)定，UPS由直流電源供電能保證UPS系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

（3）6號(hào)機(jī)檢修期間，將UPS由主電源切至直流電源供電運(yùn)行，維持220 V直流系統(tǒng)蓄電池運(yùn)行，將220直流充電裝置停運(yùn)，用萬(wàn)用表測(cè)量220 V直流母線電壓，開(kāi)啟直流油泵，約1 min，電壓降至209 V時(shí)，UPS裝置發(fā)“逆變器故障”信號(hào)，裝置自動(dòng)切至旁路供電，說(shuō)明UPS逆變器直流門坎整定電壓為209 V。試驗(yàn)3次，試驗(yàn)結(jié)果均相同，查閱UPS裝置逆變器直流門坎整定電壓為176 V （80%Ue），說(shuō)明UPS裝置經(jīng)4年多運(yùn)行后，因UPS裝置逆變器升壓板上的電阻阻值發(fā)生漂移現(xiàn)象，導(dǎo)致UPS裝置逆變器直流門坎整定電壓實(shí)際已上升為209 V。

（4）6號(hào)機(jī)檢修期間，聯(lián)系廠家人員對(duì)UPS裝置逆變器直流門坎整定電壓進(jìn)行調(diào)整。重復(fù)上述（3）試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)對(duì)UPS裝置逆變器升壓板上的電阻阻值進(jìn)行在線反復(fù)調(diào)整，當(dāng)直流電壓降至176 V時(shí)，UPS裝置發(fā)“逆變器故障”信號(hào)，裝置自動(dòng)切至旁路供電。多次試驗(yàn)均正常，UPS裝置逆變器直流門坎整定電壓重新整定為176 V（80%Ue）。

4 預(yù)防措施

（1）為保證UPS裝置可靠運(yùn)行，設(shè)備檢修或試驗(yàn)運(yùn)行方式安排時(shí)，盡可能避免將UPS裝置主電源、直流系統(tǒng)的充電裝置電源、旁路電源同時(shí)停運(yùn)，并根據(jù)此原則修改了380 V工作A，B段及保安A，B段失電聯(lián)啟柴油發(fā)電機(jī)試驗(yàn)方案。（2）因UPS裝置逆變器升壓板上的電阻阻值會(huì)發(fā)生漂移現(xiàn)象，UPS裝置每次檢修時(shí)，應(yīng)檢查UPS板件接觸是否良好，屏幕上參數(shù)是否發(fā)生漂移，重點(diǎn)對(duì)UPS裝置逆變器直流門坎整定電壓進(jìn)行試驗(yàn)，如定值超過(guò)176 V（80%Ue），應(yīng)及時(shí)調(diào)整UPS裝置逆變器升壓板上的電阻阻值，將UPS裝置逆變器直流門坎整定電壓重新整定為 176 V（80%Ue），保證UPS裝置的可靠運(yùn)行。（3）UPS裝置由直流電源供電時(shí)，注意直流母線負(fù)荷變化情況，非事故情況下，禁止啟動(dòng)直流動(dòng)力負(fù)荷，以免造成充電機(jī)過(guò)載或直流母線電壓波動(dòng)而引起UPS系統(tǒng)斷電事故。（4）因400 V保安A，B段母線電源分別取自400 V工作A，B段母線，建議UPS主電源與旁路電源應(yīng)從工作A，B段母線與保安A，B段母線交叉取電源，如主電源取自工作A段母線，則旁路電源應(yīng)取自保安B段母線，防止400 V工作一段母線失電，導(dǎo)致UPS主電源與旁路電源同時(shí)失電。

5 結(jié)束語(yǔ)

建議運(yùn)行單位充分重視UPS裝置電源運(yùn)行方式，同時(shí)利用UPS裝置檢修機(jī)會(huì)，對(duì)UPS裝置逆變器具直流門坎整定電壓進(jìn)行校驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電壓不符合整定要求時(shí)，應(yīng)聯(lián)系生產(chǎn)廠家維修人員進(jìn)行重新調(diào)整整定，確保UPS裝置安全、可靠運(yùn)行。

[1]BORRI E—2001 UPS操作手冊(cè)[S].上海市電器技術(shù)研究所.