蒲山電廠#1機UPS供電不可靠問題的解決

宋宗沛

（國家電投南陽熱電有限責任公司，河南 南陽 473000）

一、蒲山電廠#1機UPS概述

蒲山電廠#1機UPS系統(tǒng)是公司重要供電系統(tǒng)，主要供電負荷為機爐DCS系統(tǒng)、TPS系統(tǒng)、FSSS系統(tǒng)、電氣保護系統(tǒng)，要求供電可靠性100%。正常運行中UPS由工作電源供電，經(jīng)整流器、逆變器、靜態(tài)開關(guān)供電給負載，工作電源故障時，自動切至蓄電池經(jīng)逆變器供電，在過載或逆變器故障時，靜態(tài)開關(guān)會把負載自動切至旁路電源。

二、#1機UPS出現(xiàn)故障及應(yīng)對措施

2013年11月14日，#1機UPS主機柜故障，由于未自動切至旁路，造成#1機UPS輸出失電，#1機爐操作盤失電，最終造成機組停運。后經(jīng)廠家檢查確認為裝置插件故障引起。

UPS的供電不可靠，對#1機的安全運行造成極大的危害。經(jīng)分析排查，#1機UPS由于設(shè)計缺陷，在主機柜故障時備用電源不能自動切換。廠家這次解決了插件引起的失電，但隱患仍然存在。我們制定出以下對策：

1.尋求廠家?guī)椭ㄟ^UPS主機系統(tǒng)內(nèi)部改造，實現(xiàn)供電可靠性。經(jīng)聯(lián)系，廠家答復：UPS軟、硬件已經(jīng)固化，不能進行大改動，只能升級或更新?lián)Q代。新上一套系統(tǒng)，這顯然有點不現(xiàn)實，這個方案被否定；即便升級，在主機柜故障時仍無法自動切換，仍存在安全硬傷。

2.從#2機UPS上拉一路備用聯(lián)絡(luò)電源，實現(xiàn)供電可靠性。當#1機UPS失電時，手動合上聯(lián)絡(luò)開關(guān)，由#2機UPS接帶#1機UPS負荷。由于這個方案涉及到人員的操作，在事故處理時，有可能引發(fā)誤操作造成故障擴大化，且人員處理需要一定的時間、對于挽救機組安全運行可能已經(jīng)來不及，雖然提高了#1機UPS供電可靠性，但降低了#2機UPS的供電可靠性。因此這個方案只能作為一個臨時應(yīng)急措施。

3.另外增加一路旁路電源，通過自動切換裝置，實現(xiàn)供電可靠性。#1機UPS主機系統(tǒng)不變，在其輸出處另接一路旁路電源，旁路電源與主電源之間加一套自切裝置，正常由主電源供電，主電源失電自動切至旁路，當主電源恢復自動切回主電源。通過論證我們認為這個方案是最可靠和安全的。

三、問題的解決

S14為靜態(tài)切換裝置，主電源輸入開關(guān)S12，副電源輸入開關(guān)S13，輸出開關(guān)S15。當工作電源故障時，自動切至蓄電池經(jīng)逆變器供電，當蓄電池放電完畢，造成控制系統(tǒng)失電，無法再切至內(nèi)旁路供電，同時主機柜無輸出，靜態(tài)切換裝置S14自動切至旁路供電；當主機柜恢復電源輸出后，自動切換主機柜供電。

隨后，我們對UPS控制模塊、信號回路進行了相應(yīng)的改造升級。UPS架構(gòu)圖

1）系統(tǒng)正常操作方式：此模式為市電輸入，經(jīng)整流器將交流電轉(zhuǎn)為純凈、無突破、無雜訊的直流電源，而逆變器會將直流電再轉(zhuǎn)化為比市電更穩(wěn)定的交流電源輸出，經(jīng)靜態(tài)開關(guān)輸出至負載，此時系統(tǒng)為逆變器電源供應(yīng)負載。

2）系統(tǒng)內(nèi)旁路操作方式：當逆變器發(fā)生異常，超過逆變器所能負荷的范圍，DSP自動將系統(tǒng)由逆變器模式切斷到旁路模式，防止系統(tǒng)損壞，此時輸入由旁路電源經(jīng)靜態(tài)開關(guān)至輸出負載，為旁路電源供應(yīng)負載。

3）系統(tǒng)電池供電操作方式：此模式為無市電輸入時，系統(tǒng)由電池經(jīng)逆變器、靜態(tài)開關(guān)至輸出負載，此時為電池電源供應(yīng)，使得交流電不會中斷。

4）系統(tǒng)外旁路操作方式：當工作電源故障、蓄電池放電完畢，控制系統(tǒng)失電，自動切至旁路供電。

5）系統(tǒng)手動維修旁路操作方式：此模式為當系統(tǒng)需進行維修，而負載

2014年10月16日，利用#1機組大修的機會，我們對#1機UPS進行了停電，將旁路電源輸出與主機柜輸出分別接入自動切換裝置S14上，自動切換裝置出口接#1機UPS饋線屏，從而實現(xiàn)旁路電源與主電源的自動切換。

改造后，#1機UPS共有五種系統(tǒng)運轉(zhuǎn)方式：供電又不可中斷時，可開啟手動維修旁路開關(guān)，市電經(jīng)由手動維修開關(guān)至輸出負載，此時負載的電源為市電電源供應(yīng)。

#1機UPS改造后，對系統(tǒng)進行了測試。通過對五種運轉(zhuǎn)方式的切換，UPS均輸出穩(wěn)定，實現(xiàn)了無擾切換。特別是自動切換裝置S14的安裝，無論從主機輸出電源切至旁路電源，還是從旁路電源切回主電源，其切換時限只有6ms，肉眼觀察DCS監(jiān)控系統(tǒng)，觀察不到切換過程中的電壓波動，可以說這次技術(shù)改造取得圓滿成功。

四、結(jié)語

經(jīng)過近一年的觀察運行，#1機UPS裝置運行穩(wěn)定，至此，蒲電#1機UPS供電不可靠隱患得到了解決。

[1]蒲山電廠電氣運行規(guī)程合訂版（2015年）

[2]UPS裝置說明書（寶星科技公司）