機房UPS電源改造

蒲毅

（云南電網有限責任公司紅河供電局 661100）

機房UPS電源改造

蒲毅

（云南電網有限責任公司紅河供電局 661100）

隨著近兩年各類信息系統投入使用，機房負載增長較快，現有UPS容量不能滿足遠期負荷增長需求，需要對大量饋線進行在線監控。通過對遠期負載計算，確定了UPS的改造方案，改造后UPS容量、可靠性等指標有顯著提升，提高了機房供電的安全性。

UPS；改造；機房配電

1 改造前UPS運行方式

現有UPS建設于2008年9月份，配置兩臺艾默生工頻60kVA UPS，兩組湯淺300Ah蓄電池，UPS主機為雙機雙母線帶母聯運行接線方式。配置了一面輸入柜，一面輸出饋線柜。輸入柜內配置2套施耐德自動轉換開關電器，輸出柜Ⅰ段母線配置16A饋線空開20個，32A空開5個（備用5個），Ⅱ段母線配置16A饋線空開20個，32A空開5個（備用5個），配置3個32A STS切換裝置，每個STS配置4個空開。輸入柜電源來自負一樓配電室Ⅰ、Ⅱ段400V母線。一旦UPS供電中斷，地區電網調度員將無法查看地區主網運行狀態，無法發揮正常的調度、指揮和協調作用，影響到電網的運行安全和正常生產經營。

2 存在的問題

隨著調度機房負載不斷增加以及對電源可靠性要求不斷提高，改造前的UPS系統逐步暴露出一些問題，主要表現在以下三個方面：

2.1 運行時間較長，設備故障增多

兩臺UPS主機和兩組蓄電池已運行8年，進入設備故障高發期。2013年，工頻UPS主機交流濾波電容變形鼓脹，給UPS正常運行帶來隱患。

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。經現場實測，A/B/C三相電流分別為15A、20A和21A，總負載的功率為220V×（15A+20A+21A）=12320W；改造前單臺UPS的負載率為（12320W）/48000W=26%。

按照南方電網調度自動化系統不間斷電源配置規范要求，現有UPS運行方式為雙機雙母線帶母聯運行接線方式，考慮雙機互備，實際每套UPS電源負載率不能超過40%，現有單套UPS已經接近負載率上限，無法滿足未來1～2年內負載的增長。

3 改造方案

為保證電力調度中心自動化機房交流電源穩定可靠運行，減少電源事故，提高工作效率，必須保證自動化UPS穩定運行，需對原調度自動化UPS電源進行改造。UPS改造的原則如下：

（1）通用性。UPS系統的設計需符合相關標準。

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

（3）穩定性。UPS主機應在行業內較大規模使用，并具備很高的穩定性。

（4）安全性。使用的設備應符合高等級的抗擾度國際標準。

（5）可維護性。優先考慮采用模塊化冗余結構設計，以便于故障的維護處理。

（6）經濟性。對UPS系統進行整體設計，合理設計設備容量，可擴容，以降低一次投入成本。

改造方案如下：在大樓負一樓新增2臺容量為210kVA的模塊化UPS（遠期容量可擴容至300kVA），新增2組1000Ah蓄電池，新增輸入柜1面。在大樓14樓機房新增精密輸出柜2面。

4 實施方案

為完成電力調度控制中心機房UPS系統改造，縮短對業務的影響時間，確保工程實施的安全和質量。

（1）改造前，設備安裝現場環境確認。依據施工圖，對設備安裝現場重新放線測量，劃定設備擺放位置；并對機柜房間進行接地網改造；

（2）對蓄電池室進行改造，安裝防爆燈和防爆開關，并使用較高標號的水泥對地面進行鋪設，安裝氣體消防系統，增加一臺精密空調，用于蓄電池室溫濕度調節；

（3）對UPS電源室進行改造，增加電源室接地網，安裝UPS主機柜、輸入柜、精密空調，地面鋪設靜電地板，安裝照明和氣體消防系統，增加一臺精密空調，用于UPS電源室溫濕度調節；

（4）空調、消防調試完畢后，將1面輸入柜和2臺210kVA UPS（遠期擴展到300kVA）安裝于UPS電源室。完成UPS主機交流和直流進線的安裝，以及輸入柜內ATS裝置之間的跳線安裝；

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

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

（7）完成ATS裝置切換實驗，檢查ATS裝置互備功能正常；

（8）UPS主機帶電檢查，檢查UPS各模塊運行和檢測通信板卡功能正常；

（9）對精密配電柜帶電檢查，檢查配電柜各饋線開關節點采集狀態和通信板塊通信正常；

（10）將機房原配電網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段母線單電源設備，明確Ⅰ段、Ⅱ段雙電源設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備范圍；②擬定停電導電方案，明確班組各人員工作范圍和職責，開工前辦理工作票，完成安全技術交底，并準備相應工具；③將STS所有負載切換至Ⅱ段母線供電后，斷開#1母線進線斷路器，檢查設備供電正常后，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，檢查設備正常后，合上#1精密配電柜進線斷路器；④斷開原配電柜Ⅱ段母線進線斷路器，將下端頭連接至#2精密配電柜Ⅱ段母線，檢查設備正常后，均分STS負載；

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

5 改造成效

依照電力調度控制中心UPS改造方案及實施方案，通過近1個月的實施，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，遠期擴展到300kVA，滿足電力調度自動化未來8～10年的負荷需要；

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

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

6 結語

通過對電力調度控制中心機房UPS的改造，解決了現有UPS設備老化、容量不足等問題，提高了機房電源設備的安全可靠性，提升了在外部電源斷電情況下的后備時間，同時也為今后機房UPS的設計、改造以及實施提供參考和借鑒。

TN86

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1004-7344（2016）14-0088-01

2016-4-28