UPS保護造成高密度裝置停車原因分析

徐凱（中國石油化工股份有限公司茂名分公司， 廣東 茂名 525000）

UPS保護造成高密度裝置停車原因分析

徐凱
（中國石油化工股份有限公司茂名分公司， 廣東 茂名 525000）

某日，某化工企業高密度擠壓造粒機按計劃停機檢修，到下午16：05時左右，工藝啟動高密度輔助擠壓造粒機時，突然出現部分電機停機，經統計25臺設備停，其中8臺電機徹底停機，17臺有自啟動低壓電機仍在運行，勞倫斯泵電機電流低報觸發聯鎖最終造成中止反應造成裝置停車。

UPS；高密度擠壓造粒機；電機停機；原因分析

該日16時15分左右，高密度擠壓造粒機按計劃停機檢修期間，工藝啟動變頻電機時，突然出現部分電機停機。經過及時處理后，對故障原因進行分析，并提出整改措施。

1 處理經過

該日16時15分左右，接到通知高密度勞倫斯泵電機跳停，組織人員到高密度變電所對勞倫斯泵開關柜檢查，發現開關柜斷路器仍在合閘位置，電機在運行中。查看綜保事件記錄，無當天的任何事件記錄。檢查變電所其它電氣設備，發現INRU壓縮機電機綜保有工藝跳閘報警信號燈亮，其它設備運行正常。

當晚20：00時組織原因分析，高密度裝置25臺電機在儀表DCS、SIS、PLC三套系統中出現電流、功率突變及狀態翻轉。經確認電力系統當時未發生“晃電”現象，停下的8臺電機中，1臺高壓電機來工藝聯鎖跳閘停機，其余7臺為低壓電機，其他電機運行正常未停機但出現狀態翻轉，無停機信號記錄。22：20時左右，工藝試開擠壓機輔機，沒有再次出現故障，一切設備運行正常。

電氣專業再次開展排查，經查在儀表DCS、SIS、PLC三套系統中出現電流、功率突變及狀態翻轉的25臺電機中，3臺6kV電機電流、功率變送器工作電源和22臺低壓電機控制電源均來自高密度變電所2#UPS。檢查2#UPS時發現其報警燈閃爍，報警記錄顯示當天16：06時逆變器關斷和直流電壓故障報警，與儀表系統記錄電機電流、功率下降及狀態翻轉時間基本一致，同時出現旁路電源輸入電壓故障，該報警無時間記錄。據以上報警信息判斷因2#UPS故障導致發生了此次事件。

2 原因分析

（1） 2#UPS電源及負載情況 ①2#UPS（25kVA）電源。2#UPS電源來自本所380V II段，該段變壓器電源與當天16時左右啟動的高密度輔助擠壓造粒機源均來自本所6kV II段母線。②2#UPS負載情況。2#UPS負載包括：高密度輔助擠壓造粒機ABB變頻器及其5.5kW風機電源、全工段30臺電機的控制電源、勞倫斯泵和調溫水泵等電流、功率變送器電源。

（2）2#UPS報警原因分析 ①逆變器關斷和直流電壓故障分析。出現逆變器關斷信息原因有兩種：一是負載端出現異常；二是UPS自身故障。經檢查確認，可以排除UPS自身故障原因。對UPS負載情況進行檢查，16：00時左右，工藝正在啟動高密度輔助擠壓造粒機，該機的5.5kW風機同時啟動，啟動電流為正常運行電流的5-6倍，且2#UPS已運行9年，其測量單元可能出現漂移，沖擊電流造成逆變器關斷故障和直流電壓故障的發生，造成UPS主回路停止供電。②旁路電源輸入電壓故障分析。出現旁路電源輸入電壓故障的條件為：三相輸入電壓超過額定電壓的10%，當發生超壓故障時，會觸發超壓閉鎖旁路保護功能，閉鎖UPS旁路電源輸出。事后檢查發現，2#UPS的交流輸入電壓有時達到420V左右，接近旁路電源輸入電壓故障上限10%即418V的限值，觸發超壓閉鎖旁路保護功能，從而閉鎖了UPS旁路電源輸出。

（3）裝置停車分析 綜合以上原因分析，對裝置停車原因作出以下分析：16：00時左右，工藝正在啟動高密度輔助擠壓造粒機，該機的5.5kW風機同時啟動，沖擊負荷電流造成作為其電源的2#UPS逆變器關斷故障和直流電壓故障的發生，造成UPS主回路斷電；與此同時，2#UPS的交流旁路輸入電壓高，發生了輸入電壓故障觸發超壓閉鎖旁路保護，從而閉鎖了UPS旁路電源輸出， 2#UPS輸出停電。

UPS主回路和旁路同時斷電又瞬間恢復的閃斷現象，造成了勞倫斯泵電機電流、功率變送器同時信號閃斷，達到了低于75A的儀表聯鎖條件從而中止反應，最終導致裝置停車；同時控制電源接入到此UPS的25臺電機出現狀態翻轉停機，其中17臺有自啟動功能的電機自啟動成功。

3 整改措施

（1）轉移5.5kW風機電源 將高密度輔助擠壓造粒機的5.5kW風機電源從2#UPS轉移到低壓柜市電供電，另行采取防晃電措施。

（2）調整裝置變電所變壓器檔位降低380伏母線電壓 對高密度變電所2臺變壓器調檔，降低低壓系統電壓，避免觸發UPS超壓閉鎖旁路保護。

（3）舉一反三開展排查 對各變電所開展舉一反三排查工作，一是對采用UPS作為主回路電源的電機進行整改，將UPS中電機負荷及時轉移到其他低壓電源供電，并采取抗晃電措施。二是UPS輸入電壓是否達到或接近輸入電壓超限閉鎖保護界限，及時對系統電壓進行調整。

（4）加強UPS巡檢 加強對UPS的巡檢，認真檢查UPS的運行情況，發現UPS報警信號的，要及時報告、及時處理，確保UPS的安全運行。

4 結語

UPS在電力系統中得到了越來越廣泛的應用，其抗“晃電”效果十分顯著，但因其電力電子設備的特性，不能耐受大的沖擊電流，不宜作為大功率電機的主電源，電機應采用抗“晃電”接觸器等措施實現抗“晃電”，以達到更加良好的安全運行目的。

［1］ 李宏武.UPS故障分析［J］.自動化應用，2012，07.

［2］ 時鵬.UPS原理與常見故障分析［J］.科技創新與應用，2014，（25）.