蒲毅

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司紅河供電局 661100）

機(jī)房UPS電源改造

蒲毅

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司紅河供電局 661100）

隨著近兩年各類信息系統(tǒng)投入使用，機(jī)房負(fù)載增長較快，現(xiàn)有UPS容量不能滿足遠(yuǎn)期負(fù)荷增長需求，需要對(duì)大量饋線進(jìn)行在線監(jiān)控。通過對(duì)遠(yuǎn)期負(fù)載計(jì)算，確定了UPS的改造方案，改造后UPS容量、可靠性等指標(biāo)有顯著提升，提高了機(jī)房供電的安全性。

UPS；改造；機(jī)房配電

1 改造前UPS運(yùn)行方式

現(xiàn)有UPS建設(shè)于2008年9月份，配置兩臺(tái)艾默生工頻60kVA UPS，兩組湯淺300Ah蓄電池，UPS主機(jī)為雙機(jī)雙母線帶母聯(lián)運(yùn)行接線方式。配置了一面輸入柜，一面輸出饋線柜。輸入柜內(nèi)配置2套施耐德自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器，輸出柜Ⅰ段母線配置16A饋線空開20個(gè)，32A空開5個(gè)（備用5個(gè)），Ⅱ段母線配置16A饋線空開20個(gè)，32A空開5個(gè)（備用5個(gè)），配置3個(gè)32A STS切換裝置，每個(gè)STS配置4個(gè)空開。輸入柜電源來自負(fù)一樓配電室Ⅰ、Ⅱ段400V母線。一旦UPS供電中斷，地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度員將無法查看地區(qū)主網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，無法發(fā)揮正常的調(diào)度、指揮和協(xié)調(diào)作用，影響到電網(wǎng)的運(yùn)行安全和正常生產(chǎn)經(jīng)營。

2 存在的問題

隨著調(diào)度機(jī)房負(fù)載不斷增加以及對(duì)電源可靠性要求不斷提高，改造前的UPS系統(tǒng)逐步暴露出一些問題，主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

2.1 運(yùn)行時(shí)間較長，設(shè)備故障增多

兩臺(tái)UPS主機(jī)和兩組蓄電池已運(yùn)行8年，進(jìn)入設(shè)備故障高發(fā)期。2013年，工頻UPS主機(jī)交流濾波電容變形鼓脹，給UPS正常運(yùn)行帶來隱患。

2.2 UPS容量不足

改造前UPS的容量為60kVA，輸出額定有功功率為48kW。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，A/B/C三相電流分別為15A、20A和21A，總負(fù)載的功率為220V×（15A+20A+21A）=12320W；改造前單臺(tái)UPS的負(fù)載率為（12320W）/48000W=26%。

按照南方電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)不間斷電源配置規(guī)范要求，現(xiàn)有UPS運(yùn)行方式為雙機(jī)雙母線帶母聯(lián)運(yùn)行接線方式，考慮雙機(jī)互備，實(shí)際每套UPS電源負(fù)載率不能超過40%，現(xiàn)有單套UPS已經(jīng)接近負(fù)載率上限，無法滿足未來1～2年內(nèi)負(fù)載的增長。

3 改造方案

為保證電力調(diào)度中心自動(dòng)化機(jī)房交流電源穩(wěn)定可靠運(yùn)行，減少電源事故，提高工作效率，必須保證自動(dòng)化UPS穩(wěn)定運(yùn)行，需對(duì)原調(diào)度自動(dòng)化UPS電源進(jìn)行改造。UPS改造的原則如下：

（1）通用性。UPS系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）可靠性。使用的設(shè)備應(yīng)具有良好的電磁兼容性和電氣隔離性能，不影響其他設(shè)備正常工作。

（3）穩(wěn)定性。UPS主機(jī)應(yīng)在行業(yè)內(nèi)較大規(guī)模使用，并具備很高的穩(wěn)定性。

（4）安全性。使用的設(shè)備應(yīng)符合高等級(jí)的抗擾度國際標(biāo)準(zhǔn)。

（5）可維護(hù)性。優(yōu)先考慮采用模塊化冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以便于故障的維護(hù)處理。

（6）經(jīng)濟(jì)性。對(duì)UPS系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，合理設(shè)計(jì)設(shè)備容量，可擴(kuò)容，以降低一次投入成本。

改造方案如下：在大樓負(fù)一樓新增2臺(tái)容量為210kVA的模塊化UPS（遠(yuǎn)期容量可擴(kuò)容至300kVA），新增2組1000Ah蓄電池，新增輸入柜1面。在大樓14樓機(jī)房新增精密輸出柜2面。

4 實(shí)施方案

為完成電力調(diào)度控制中心機(jī)房UPS系統(tǒng)改造，縮短對(duì)業(yè)務(wù)的影響時(shí)間，確保工程實(shí)施的安全和質(zhì)量。

（1）改造前，設(shè)備安裝現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境確認(rèn)。依據(jù)施工圖，對(duì)設(shè)備安裝現(xiàn)場(chǎng)重新放線測(cè)量，劃定設(shè)備擺放位置；并對(duì)機(jī)柜房間進(jìn)行接地網(wǎng)改造；

（2）對(duì)蓄電池室進(jìn)行改造，安裝防爆燈和防爆開關(guān)，并使用較高標(biāo)號(hào)的水泥對(duì)地面進(jìn)行鋪設(shè)，安裝氣體消防系統(tǒng)，增加一臺(tái)精密空調(diào)，用于蓄電池室溫濕度調(diào)節(jié)；

（3）對(duì)UPS電源室進(jìn)行改造，增加電源室接地網(wǎng)，安裝UPS主機(jī)柜、輸入柜、精密空調(diào)，地面鋪設(shè)靜電地板，安裝照明和氣體消防系統(tǒng)，增加一臺(tái)精密空調(diào)，用于UPS電源室溫濕度調(diào)節(jié)；

（4）空調(diào)、消防調(diào)試完畢后，將1面輸入柜和2臺(tái)210kVA UPS（遠(yuǎn)期擴(kuò)展到300kVA）安裝于UPS電源室。完成UPS主機(jī)交流和直流進(jìn)線的安裝，以及輸入柜內(nèi)ATS裝置之間的跳線安裝；

（5）精密配電柜放置于14樓自動(dòng)化機(jī)房后，完成UPS出線到配電柜的電纜連接；

（6）完成蓄電池組核容實(shí)驗(yàn)，檢查是否有不合格蓄電池；完成UPS主機(jī)與蓄電池組的鏈接；

（7）完成ATS裝置切換實(shí)驗(yàn)，檢查ATS裝置互備功能正常；

（8）UPS主機(jī)帶電檢查，檢查UPS各模塊運(yùn)行和檢測(cè)通信板卡功能正常；

（9）對(duì)精密配電柜帶電檢查，檢查配電柜各饋線開關(guān)節(jié)點(diǎn)采集狀態(tài)和通信板塊通信正常；

（10）將機(jī)房原配電網(wǎng)接入到新精密配電柜，原UPS配電柜有#1輸出饋線柜，#2輸出饋線柜以下簡稱Ⅰ段母線，Ⅱ段母線。①明確Ⅰ段、Ⅱ段母線單電源設(shè)備，明確Ⅰ段、Ⅱ段雙電源設(shè)備所在的電源母線段，明確Ⅰ段、Ⅱ段母線依次停電后的停電設(shè)備范圍；②擬定停電導(dǎo)電方案，明確班組各人員工作范圍和職責(zé)，開工前辦理工作票，完成安全技術(shù)交底，并準(zhǔn)備相應(yīng)工具；③將STS所有負(fù)載切換至Ⅱ段母線供電后，斷開#1母線進(jìn)線斷路器，檢查設(shè)備供電正常后，解開#1斷路器下端頭連接，將下端電纜頭連接至#1精密配電柜Ⅰ段母排，檢查設(shè)備正常后，合上#1精密配電柜進(jìn)線斷路器；④斷開原配電柜Ⅱ段母線進(jìn)線斷路器，將下端頭連接至#2精密配電柜Ⅱ段母線，檢查設(shè)備正常后，均分STS負(fù)載；

（11）均分UPS電源A/B/C三相負(fù)載。將單電源設(shè)備分配到STS裝置上，雙電源設(shè)備均分到Ⅰ段母線和Ⅱ段母線。

5 改造成效

依照電力調(diào)度控制中心UPS改造方案及實(shí)施方案，通過近1個(gè)月的實(shí)施，完成了UPS電源改造工作，取得成效如下：

（1）新UPS容量增大到210kVA，遠(yuǎn)期擴(kuò)展到300kVA，滿足電力調(diào)度自動(dòng)化未來8～10年的負(fù)荷需要；

（2）UPS電源負(fù)載率由原來的26%，下降到8%。改造后UPS三相負(fù)載均分度較以前有大幅提高；

（3）更換新蓄電池以后，蓄電池后備時(shí)間成倍提高，保證系統(tǒng)在交流電源失電情況下保障時(shí)間大大延長。

6 結(jié)語

通過對(duì)電力調(diào)度控制中心機(jī)房UPS的改造，解決了現(xiàn)有UPS設(shè)備老化、容量不足等問題，提高了機(jī)房電源設(shè)備的安全可靠性，提升了在外部電源斷電情況下的后備時(shí)間，同時(shí)也為今后機(jī)房UPS的設(shè)計(jì)、改造以及實(shí)施提供參考和借鑒。

TN86

A

1004-7344（2016）14-0088-01

2016-4-28