特高壓站內(nèi)UPS電源系統(tǒng)配置分析

於 楊

（國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司 檢修分公司，江蘇 南京 210000）

0 引 言

特高壓變電站是電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵內(nèi)容，而UPS作為變電站內(nèi)的重要設(shè)備，其安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)能進(jìn)一步保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

1 UPS系統(tǒng)組成及工作原理

UPS系統(tǒng)一般由UPS主機(jī)、旁路穩(wěn)壓裝置以及輸出饋線柜3部分組成[1,2]。其中，整流器將交流電變成直流電，經(jīng)濾波后供給逆變器；逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為交流電，供給負(fù)載使用；靜態(tài)開關(guān)又稱靜止開關(guān)，是由兩個(gè)可控硅反向并聯(lián)組成的一種交流開關(guān)，其閉合和斷開由邏輯控制器控制，可實(shí)現(xiàn)零切換時(shí)間，從而保證可靠供電；隔離變壓器、穩(wěn)壓器在輸入或輸出部分將交流與直流隔離，穩(wěn)壓器除了隔離之外還有穩(wěn)定電壓的作用，保障設(shè)備的正常運(yùn)行，延長(zhǎng)使用壽命。

UPS系統(tǒng)輸入電源為一路380 V交流電源、一路220 V直流電源以及一路220 V交流旁路電源，輸出為220 V交流電。交流電源作為UPS裝置的主電源，經(jīng)整流、逆變、靜態(tài)開關(guān)輸出，向負(fù)荷供電。當(dāng)交流電源失去或整流器故障時(shí)，UPS裝置由直流220 V經(jīng)逆變器和靜態(tài)開關(guān)向負(fù)荷供電。若交流電源和直流電源同時(shí)失去、逆變器故障或過負(fù)荷或無(wú)輸出時(shí)，則由UPS內(nèi)部靜態(tài)開關(guān)自動(dòng)切換至由旁路供電，以保證交流母線不失電[3-5]。

2 UPS系統(tǒng)運(yùn)行方式

正常方式下，站內(nèi)雙重化冗余配置的UPS系統(tǒng)采用分列運(yùn)行方式，輸出的饋線采用輻射狀供電方式。

計(jì)算機(jī)室UPS系統(tǒng)原理如圖1所示，正常運(yùn)行時(shí)，第一套UPS主機(jī)的交流電源輸入開關(guān)JQ1、直流電源輸入開關(guān)DQ1、旁路交流輸入開關(guān)JQ7、JQ3以及交流輸出開關(guān)NQ01均合上，旁路檢修開關(guān)JQ5和母聯(lián)開關(guān)NQ03均斷開。第二套UPS主機(jī)的交流電源輸入開關(guān)JQ2、直流電源輸入開關(guān)DQ8、旁路交流輸入開關(guān)JQ8、JQ4以及交流輸出開關(guān)NQ02均合上，旁路檢修開關(guān)JQ6和母聯(lián)開關(guān)NQ03均斷開[6-8]。

圖1 計(jì)算機(jī)室UPS系統(tǒng)原理圖

當(dāng)交流進(jìn)線電源丟失時(shí)，由直流220 V向UPS供電，交流進(jìn)線恢復(fù)后自動(dòng)恢復(fù)正常工作（由交流供電）。當(dāng)整流器故障時(shí)，由直流220 V經(jīng)逆變器和靜態(tài)開關(guān)向UPS供電。當(dāng)逆變器故障時(shí)，內(nèi)部靜態(tài)開關(guān)立即自動(dòng)切換至由旁路供電，保證交流母線不失電。旁路檢修開關(guān)JQ5、JQ6正常運(yùn)行時(shí)處于斷開狀態(tài)，當(dāng)UPS故障需退出系統(tǒng)進(jìn)行維修或例行檢修時(shí)才合上。合JQ5前應(yīng)確保NQ03、JQ1以及DQ1同時(shí)處于斷開狀態(tài)，JQ5合閘后再斷開JQ3和NQ01。合JQ6前應(yīng)確保NQ03、JQ2以及DQ2同時(shí)處于斷開狀態(tài)，JQ6合閘后再斷開JQ4和NQ02。按此順序，可保證退出某一套UPS的操作過程中不影響母線的連續(xù)供電。當(dāng)Ⅰ（或Ⅱ）段UPS逆變器和靜態(tài)開關(guān)均故障，且Ⅰ（或Ⅱ）段UPS相應(yīng)的旁路站內(nèi)交流電源同時(shí)失電時(shí)，依次手動(dòng)斷開交流進(jìn)線開關(guān)JQ1（或JQ2）、直流進(jìn)線開關(guān)DQ1（或DQ2）、旁路交流進(jìn)線開關(guān)JQ7（或JQ8）、JQ3（或JQ4）以及UPS輸出開關(guān)NQ01（或NQ02），將故障Ⅰ（或Ⅱ）段UPS退出，手動(dòng)合上聯(lián)絡(luò)開關(guān)NQ03，由Ⅱ（或Ⅰ）段UPS或旁路站內(nèi)交流供電[9,10]。

3 某特高壓變電站UPS配置情況介紹

3.1 交流區(qū)域

交流區(qū)域UPS系統(tǒng)采用深圳泰昂能源科技股份有限公司的產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)室兩面UPS主機(jī)屏、1面UPS饋線屏以及各繼電器室共3面逆變電源屏。交流區(qū)域UPS配置分布如表1所示。

表1 交流區(qū)域UPS配置分布

3.2 直流區(qū)域

直流工程設(shè)5套雙重化冗余配置的UPS系統(tǒng)，采用深圳奧特迅股份有限公司的產(chǎn)品。調(diào)相機(jī)設(shè)兩套獨(dú)立運(yùn)行的UPS系統(tǒng)，采用深圳泰昂能源科技股份有限公司的產(chǎn)品。直流區(qū)域UPS配置分布如表2所示。

表2 直流區(qū)域UPS配置分布

續(xù)表2

4 結(jié) 論

特高壓變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行一直是特高壓輸電工程的重心工作之一，UPS是系統(tǒng)可靠運(yùn)行的核心部件。除了定期巡視工作，其維護(hù)工作量小，運(yùn)行人員的主要工作就是為其運(yùn)行創(chuàng)造良好的環(huán)境。