大型電子廠房不間斷電源系統分析和設備安裝

龔劍

摘要：電子廠房的應急供電系統包括柴油發電應急系統和不間斷電源供電系統，在廠房供電系統出現故障不能正常供電時，UPS供電系統不間斷供電確保重要系統和設備的不間斷工作，減少由于供電系統故障所造成的損失。基于此，本文主要對大型電子廠房不間斷電源系統和設備安裝進行了有效的分析。

關鍵詞：大型電子廠房;不間斷電源系統;設備安裝

中圖分類號：X705? ? ? ?文獻標識碼：A

引言

不間斷電源系統（Uninterruptible Power Supply，UPS）作為應急供電設備，不僅可以儲能，還可以輸出恒壓、恒頻的電源能量。在市網突然斷電或是發生波動時，UPS可以為精密設備提供穩定電壓，保證智能制造設備的重要數據不會丟失，因此UPS設備在智能制造企業被廣泛應用。UPS設備穩定可靠運行是其基本功能，如今智能監控管理UPS對提高UPS系統穩定性的作用日顯突出。隨著計算機、通信、網絡、控制等技術的深入應用，用戶對UPS電源的可管理性提出了更多、更高的要求。

1大型電子廠房不間斷電源系統分析

UPS主要由整流器、逆變器、旁路開關和蓄電池等組成。其中整流器是將交流電源轉變為直流電源的器件，并為后續的逆變器及蓄電池供能，其性能指標直接影響UPS的輸入指標;逆變器是將上級直流電源（整流器、蓄電池）轉變成交流電源的器件。其主要由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。在UPS設備實際運行中，逆變器可將市電經整流后得到的穩定直流電或蓄電池儲存的直流電轉換為波形相對較為穩定的交流電;旁路開關能承受負載的過載和短路，可提升UPS的工作可靠性;蓄電池可用來儲存UPS系統的電能，其容量的大小決定了應急供電時間。常見的在線式UPS供電原理如圖1所示。市電正常時，電流經過整流、逆變供給負載，同時給蓄電池充電;市電斷開時，由電池組輸出電流經過逆變器，給負載供電。當UPS設備發生故障時，旁路開關閉合，由市電直接給負載緊急供電，并報警。一般分為在線式和后備式兩種。

2大型電子廠房不間斷電源系統應用措施

2.1充分利用UPS自身結構來解決再生能源

充分利用UPS自身結構來解決再生能源，比如在市電模式下，最簡單的方式不外乎采用旁路解決，只需配備一個檢測電路，并對UPS主控程序稍加更改即可實現。發現負載回饋的能量過大時，把UPS切換到旁路模式下，通過旁路來吸收電機再生能量。不過這一方法只有在旁路真正是市電，并且正常情況下可以使用，因此其應用是有一些局限性的。如果要求UPS不管在市電還是電池模式下都能搭配電機類感性負載工作，就必須用其他的方法。

2.2對UPS主機加裝能量反饋處理裝置

傳統意義上的UPS并沒有設計使再生能量反饋到三相電源的功能，因此所有UPS從電機吸收的能量都會保存在電解電容中。在UPS應用中，當負載是會產生再生能量的電機時，一般UPS系統比較容易由于電機制動能量回饋到UPS的直流母線的問題而產生逆變器故障或者直流母線高壓故障。為了兼容這種類型負載，UPS系統需要附加額外的功能模塊來達到可靠工作的目的。最為可靠和簡單的方法是為UPS配備可選的制動模塊，這一設計在變頻器上已經非常成熟，可以很方便移植到UPS上使用。由于傳統上UPS并不具有專門為制動使用的IGBT，所以需要把制動電阻和制動IGBT單獨設計為一個模塊，再加上檢測電路和控制電路組成能量反饋處理裝置，當電機制動時，從電機回饋的能量被檢測到，UPS即可通過中控板輸出信號控制接通制動回路，使得多余的能量以熱方式消耗掉。當然設計時不僅需要充分考慮到檢測電路的靈敏性和可靠性，而且還需要核實制動時最大的電流容量、負載周期和消耗到制動電阻上的額定功率來選擇合適的制動單元，并以連續的方式消耗電能，最終能夠保持母線電壓的平衡，避免設備損壞。

3大型電子廠房不間斷電源設備安裝

3.1并聯雙轉換式UPS系統安裝

在安裝的過程中，基礎型鋼、柜體的水平度、垂直度需滿足表1要求。有些特殊的設備容易受到靜電的作用，制作基礎型鋼做防靜電處理，在基礎型鋼內地坪做環氧地坪前用銅箔帶連接基礎型鋼。

3.2并聯雙轉換式UPS系統安裝要求

由于現場采用兩路獨立電源供電供UPS系統，各柜之間有多處母排連接，母排連接需滿足以下要求：（1）拆卸主母線室頂蓋，在拆卸過程中不允許造成頂蓋板漆面劃傷及磕碰變形。（2）開關柜中母排采取貫穿螺栓搭接，母排連接接觸面間應保持清潔，接觸良好，其連接面要求自然吻合。（3）凡搭接螺栓均采用普遍平光墊，緊固螺紋應露出2-3扣為宜。（4）母排之間的連接應保證有足夠和持久的接觸應力，但不應使母線產生永久變形。（5）母排全部安裝就位后，母線室需排除安全隱患（如遺忘的螺栓、墊片等物件），需清潔后再安裝頂蓋。

結束語

通過分析電子廠房集成電路生產線等對供電系統安全性、可靠性的需求，結合現場實際情況采用了并聯雙轉換UPS系統，兩路獨立輸入電源結合兩套UPS系統，從而確保了在出現意外情況下集成電路生產線等重要用電設備供電持續性，目前UPS系統已送電，設備運行良好。

參考文獻

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