某集控公用電子間UPS 分配屏可靠性提升措施

張盛峰

（福建晉江天然氣發電有限公司，福建晉江 362251）

0 引言

晉江燃氣電廠擁有4×350 MW 燃氣蒸汽聯合循環發電機組，機島設備采用GE 公司的PG9351FA 型燃氣輪機、D10 型蒸汽輪機和390H 型發電機，余熱鍋爐采用杭州鍋爐廠的NG-901FA-R 型自然循環臥式鍋爐。UPS 分配屏內主要負載為1#～4#燃機操作員站、燃機工程師站、以太網交換機、歷史站、GPS 時鐘對時器等，擔負著全廠生產控制系統的正常運轉功能，屬于現場核心設備。

1 雙電源切換裝置原理

雙電源切換裝置當主路電源輸入（INPUT 1）的電壓降到規定電壓以下時，主路電源指示燈滅，電源將自動切換到輔路電源輸入（INPUT 2），主路電源輸入恢復到規定電壓以上時，主路電源指示燈亮，裝置將自動切換到主路電源輸入。當輔路電源輸入時，輔路電源指示燈亮；輔路電源輸入缺失時，輔路電源指示燈滅，將一直輸出主路電源。當輸出有電壓時，輸出指示燈亮。

2 改造方案

2.1 電氣原理

改造前，集控公用電子間UPS 分配屏電源來自集控UPS ZK1 220 VAC 和集控保安段MCC BJ04 220 VAC，兩路電源經過ASCO（阿斯卡）雙電源切換裝置切換后統一給屏內負載供電。生產實踐證明，該雙電源切換裝置無法滿足無擾切換要求，一旦發生電源切換，可能導致所有負載短暫失電，影響機組安全運行；同時全廠共用一個雙電源切換裝置缺少冗余，增大了全廠控制網絡同時失電的風險，可靠性較低，也不便于各機組運行操作員站及網絡設備進行雙電源切換試驗。

為此，將該設計的電氣原理進行優化：將UPS 分配屏負載供電方式變更為一個電源切換裝置帶兩個負載（根據負載的功能重新組合），選用滿足無擾切換的雙電源切換裝置，提高負載供電的可靠性。

2.2 設備選型

經過調查研究，選定艾默生DCS 項目大量使用且效果較好的雙電源切換裝置，型號為PSB08-AC-A（國標輸出）具體參數見表1。根據改造方案，UPS 分配屏將使用12 臺雙電源切換裝置。

表1 雙電源切換裝置PSB08-AC-A（國標輸出）的技術參數

3 改造施工技術方案

3.1 電源柜定制

因為原有盤柜空間有限，重新訂做電源柜替換原盤柜。對新盤柜的要求如下：

（1）柜體尺寸為2200 mm×800 mm×600 mm，柜體材質采用316L 不銹鋼。整個柜體結構應堅固，安裝后不會扭曲和搖晃，柜子品牌優先使用自儀或威圖。

（2）箱體外殼須漆，顏色采用淺灰色RAL7032，并保證在未破損的情況下，運行5 年，外殼防護等級應滿足IP55 的要求。

（3）電纜進出柜體需加裝橡膠墊圈保護電纜，防止金屬割裂電纜，并做好防火封堵。

（4）所有固定螺栓、螺母、導軌采用316L 的材料，防銹性能應能滿足GB/T 7251.3—2017《低壓成套開關設備和控制設備》第3 部分的要求。

（5）柜體應有銘牌標志包含廠家、名稱、型號、制造日期、出廠編號等。柜門前后應有牢固而清晰的設備名稱“集控公用電子間UPS 分配屏”及安全用電標志，開門方式為前單后單，前門使用鋼板玻璃。

3.2 柜內元器件

柜內所選用的電氣元件應具備中國質量認證中心頒發的“CCC”質量認證證書（表2）。

表2 配電柜主要元件說明

所有元件應粘貼設備名稱編號，標識為印刷體。柜內各電源開關應動作靈活，電壓表電流表指示準確，熔絲容量和上下級熔絲應匹配符合規定要求。

3.3 供電回路

（1）柜內母排加熱縮絕緣材料（或采用環氧噴涂工藝）。熱縮絕緣材料收縮后必須厚薄均勻，而且其厚度不少于1.5 mm，熱縮絕緣材料搭接時的搭接覆蓋長度不小于50 mm，母排需安裝絕緣隔板。

（2）柜體柜門必須焊有不小于M10 的接地銅螺栓，并有明顯的接地標識。接地端子排應通過導線與接地螺栓有效相連，柜門應通過導線與柜體有效相連。

（3）電源電纜線應滿足國標要求。

（4）L 線、N 線應顏色分明，接地線為黃綠相間色線。

（5）截面積大于2.5 mm2的多股銅芯線，除設備自帶插接式端子外，接線端子后與設備或器具的端子連接；多股銅芯線與插接式端子連接前，端部擰緊搪錫。

（6）柜內電源回路應使用單股銅質導線，截面應≥2.5 mm2；控制回路導線截面應不小于1.5 mm2，信號回路導線截面應不小于0.5 mm2。

（7）配電柜內必須走線槽封閉穿越。電纜的連接均應牢固可靠，線束應橫平豎直，層次分明，整齊美觀。

（8）按圖接線，所有接線有線號標記，線號用白色線號管燙印黑色號碼，并有效固定在導線端頭上。

（9）母線配置失電報警功能，繼電器等在內的各接點應動作可靠。

3.4 安裝調試

電源柜加工到貨后，現場安裝調試，用錄波器測試雙電源切換裝置切換時間，均小于20 ms，電源切換過程負載未失電，滿足無擾切換的要求。連接相關負載，分別進行電源切換試驗均正常。

4 改造主要效果

（1）雙電源切換裝置實現自動無擾切換，切換過程負載不失電，提高供電穩定性。

（2）使用多個雙電源切換裝置，分散供電負載，提高冗余措施，降低機組運行風險。

（3）每臺機操作員站等可單獨進行雙電源切換試驗，無需等到4 臺機同時滿足維護條件，利于設備維護管理。