大型電子廠房不間斷電源系統(tǒng)分析和設(shè)備安裝

龔劍

摘要：電子廠房的應(yīng)急供電系統(tǒng)包括柴油發(fā)電應(yīng)急系統(tǒng)和不間斷電源供電系統(tǒng)，在廠房供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障不能正常供電時，UPS供電系統(tǒng)不間斷供電確保重要系統(tǒng)和設(shè)備的不間斷工作，減少由于供電系統(tǒng)故障所造成的損失?；诖耍疚闹饕獙Υ笮碗娮訌S房不間斷電源系統(tǒng)和設(shè)備安裝進行了有效的分析。

關(guān)鍵詞：大型電子廠房;不間斷電源系統(tǒng);設(shè)備安裝

中圖分類號：X705? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A

引言

不間斷電源系統(tǒng)（Uninterruptible Power Supply，UPS）作為應(yīng)急供電設(shè)備，不僅可以儲能，還可以輸出恒壓、恒頻的電源能量。在市網(wǎng)突然斷電或是發(fā)生波動時，UPS可以為精密設(shè)備提供穩(wěn)定電壓，保證智能制造設(shè)備的重要數(shù)據(jù)不會丟失，因此UPS設(shè)備在智能制造企業(yè)被廣泛應(yīng)用。UPS設(shè)備穩(wěn)定可靠運行是其基本功能，如今智能監(jiān)控管理UPS對提高UPS系統(tǒng)穩(wěn)定性的作用日顯突出。隨著計算機、通信、網(wǎng)絡(luò)、控制等技術(shù)的深入應(yīng)用，用戶對UPS電源的可管理性提出了更多、更高的要求。

1大型電子廠房不間斷電源系統(tǒng)分析

UPS主要由整流器、逆變器、旁路開關(guān)和蓄電池等組成。其中整流器是將交流電源轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娫吹钠骷?，并為后續(xù)的逆變器及蓄電池供能，其性能指標(biāo)直接影響UPS的輸入指標(biāo);逆變器是將上級直流電源（整流器、蓄電池）轉(zhuǎn)變成交流電源的器件。其主要由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。在UPS設(shè)備實際運行中，逆變器可將市電經(jīng)整流后得到的穩(wěn)定直流電或蓄電池儲存的直流電轉(zhuǎn)換為波形相對較為穩(wěn)定的交流電;旁路開關(guān)能承受負(fù)載的過載和短路，可提升UPS的工作可靠性;蓄電池可用來儲存UPS系統(tǒng)的電能，其容量的大小決定了應(yīng)急供電時間。常見的在線式UPS供電原理如圖1所示。市電正常時，電流經(jīng)過整流、逆變供給負(fù)載，同時給蓄電池充電;市電斷開時，由電池組輸出電流經(jīng)過逆變器，給負(fù)載供電。當(dāng)UPS設(shè)備發(fā)生故障時，旁路開關(guān)閉合，由市電直接給負(fù)載緊急供電，并報警。一般分為在線式和后備式兩種。

2大型電子廠房不間斷電源系統(tǒng)應(yīng)用措施

2.1充分利用UPS自身結(jié)構(gòu)來解決再生能源

充分利用UPS自身結(jié)構(gòu)來解決再生能源，比如在市電模式下，最簡單的方式不外乎采用旁路解決，只需配備一個檢測電路，并對UPS主控程序稍加更改即可實現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)負(fù)載回饋的能量過大時，把UPS切換到旁路模式下，通過旁路來吸收電機再生能量。不過這一方法只有在旁路真正是市電，并且正常情況下可以使用，因此其應(yīng)用是有一些局限性的。如果要求UPS不管在市電還是電池模式下都能搭配電機類感性負(fù)載工作，就必須用其他的方法。

2.2對UPS主機加裝能量反饋處理裝置

傳統(tǒng)意義上的UPS并沒有設(shè)計使再生能量反饋到三相電源的功能，因此所有UPS從電機吸收的能量都會保存在電解電容中。在UPS應(yīng)用中，當(dāng)負(fù)載是會產(chǎn)生再生能量的電機時，一般UPS系統(tǒng)比較容易由于電機制動能量回饋到UPS的直流母線的問題而產(chǎn)生逆變器故障或者直流母線高壓故障。為了兼容這種類型負(fù)載，UPS系統(tǒng)需要附加額外的功能模塊來達到可靠工作的目的。最為可靠和簡單的方法是為UPS配備可選的制動模塊，這一設(shè)計在變頻器上已經(jīng)非常成熟，可以很方便移植到UPS上使用。由于傳統(tǒng)上UPS并不具有專門為制動使用的IGBT，所以需要把制動電阻和制動IGBT單獨設(shè)計為一個模塊，再加上檢測電路和控制電路組成能量反饋處理裝置，當(dāng)電機制動時，從電機回饋的能量被檢測到，UPS即可通過中控板輸出信號控制接通制動回路，使得多余的能量以熱方式消耗掉。當(dāng)然設(shè)計時不僅需要充分考慮到檢測電路的靈敏性和可靠性，而且還需要核實制動時最大的電流容量、負(fù)載周期和消耗到制動電阻上的額定功率來選擇合適的制動單元，并以連續(xù)的方式消耗電能，最終能夠保持母線電壓的平衡，避免設(shè)備損壞。

3大型電子廠房不間斷電源設(shè)備安裝

3.1并聯(lián)雙轉(zhuǎn)換式UPS系統(tǒng)安裝

在安裝的過程中，基礎(chǔ)型鋼、柜體的水平度、垂直度需滿足表1要求。有些特殊的設(shè)備容易受到靜電的作用，制作基礎(chǔ)型鋼做防靜電處理，在基礎(chǔ)型鋼內(nèi)地坪做環(huán)氧地坪前用銅箔帶連接基礎(chǔ)型鋼。

3.2并聯(lián)雙轉(zhuǎn)換式UPS系統(tǒng)安裝要求

由于現(xiàn)場采用兩路獨立電源供電供UPS系統(tǒng)，各柜之間有多處母排連接，母排連接需滿足以下要求：（1）拆卸主母線室頂蓋，在拆卸過程中不允許造成頂蓋板漆面劃傷及磕碰變形。（2）開關(guān)柜中母排采取貫穿螺栓搭接，母排連接接觸面間應(yīng)保持清潔，接觸良好，其連接面要求自然吻合。（3）凡搭接螺栓均采用普遍平光墊，緊固螺紋應(yīng)露出2-3扣為宜。（4）母排之間的連接應(yīng)保證有足夠和持久的接觸應(yīng)力，但不應(yīng)使母線產(chǎn)生永久變形。（5）母排全部安裝就位后，母線室需排除安全隱患（如遺忘的螺栓、墊片等物件），需清潔后再安裝頂蓋。

結(jié)束語

通過分析電子廠房集成電路生產(chǎn)線等對供電系統(tǒng)安全性、可靠性的需求，結(jié)合現(xiàn)場實際情況采用了并聯(lián)雙轉(zhuǎn)換UPS系統(tǒng)，兩路獨立輸入電源結(jié)合兩套UPS系統(tǒng)，從而確保了在出現(xiàn)意外情況下集成電路生產(chǎn)線等重要用電設(shè)備供電持續(xù)性，目前UPS系統(tǒng)已送電，設(shè)備運行良好。

參考文獻

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