特高壓站內UPS電源系統配置分析

於 楊

（國網江蘇省電力有限公司 檢修分公司，江蘇 南京 210000）

0 引 言

特高壓變電站是電網建設的關鍵內容，而UPS作為變電站內的重要設備，其安全穩定運轉能進一步保障電力系統的安全穩定。

1 UPS系統組成及工作原理

UPS系統一般由UPS主機、旁路穩壓裝置以及輸出饋線柜3部分組成[1,2]。其中，整流器將交流電變成直流電，經濾波后供給逆變器；逆變器將直流電轉化為交流電，供給負載使用；靜態開關又稱靜止開關，是由兩個可控硅反向并聯組成的一種交流開關，其閉合和斷開由邏輯控制器控制，可實現零切換時間，從而保證可靠供電；隔離變壓器、穩壓器在輸入或輸出部分將交流與直流隔離，穩壓器除了隔離之外還有穩定電壓的作用，保障設備的正常運行，延長使用壽命。

UPS系統輸入電源為一路380 V交流電源、一路220 V直流電源以及一路220 V交流旁路電源，輸出為220 V交流電。交流電源作為UPS裝置的主電源，經整流、逆變、靜態開關輸出，向負荷供電。當交流電源失去或整流器故障時，UPS裝置由直流220 V經逆變器和靜態開關向負荷供電。若交流電源和直流電源同時失去、逆變器故障或過負荷或無輸出時，則由UPS內部靜態開關自動切換至由旁路供電，以保證交流母線不失電[3-5]。

2 UPS系統運行方式

正常方式下，站內雙重化冗余配置的UPS系統采用分列運行方式，輸出的饋線采用輻射狀供電方式。

計算機室UPS系統原理如圖1所示，正常運行時，第一套UPS主機的交流電源輸入開關JQ1、直流電源輸入開關DQ1、旁路交流輸入開關JQ7、JQ3以及交流輸出開關NQ01均合上，旁路檢修開關JQ5和母聯開關NQ03均斷開。第二套UPS主機的交流電源輸入開關JQ2、直流電源輸入開關DQ8、旁路交流輸入開關JQ8、JQ4以及交流輸出開關NQ02均合上，旁路檢修開關JQ6和母聯開關NQ03均斷開[6-8]。

圖1 計算機室UPS系統原理圖

當交流進線電源丟失時，由直流220 V向UPS供電，交流進線恢復后自動恢復正常工作（由交流供電）。當整流器故障時，由直流220 V經逆變器和靜態開關向UPS供電。當逆變器故障時，內部靜態開關立即自動切換至由旁路供電，保證交流母線不失電。旁路檢修開關JQ5、JQ6正常運行時處于斷開狀態，當UPS故障需退出系統進行維修或例行檢修時才合上。合JQ5前應確保NQ03、JQ1以及DQ1同時處于斷開狀態，JQ5合閘后再斷開JQ3和NQ01。合JQ6前應確保NQ03、JQ2以及DQ2同時處于斷開狀態，JQ6合閘后再斷開JQ4和NQ02。按此順序，可保證退出某一套UPS的操作過程中不影響母線的連續供電。當Ⅰ（或Ⅱ）段UPS逆變器和靜態開關均故障，且Ⅰ（或Ⅱ）段UPS相應的旁路站內交流電源同時失電時，依次手動斷開交流進線開關JQ1（或JQ2）、直流進線開關DQ1（或DQ2）、旁路交流進線開關JQ7（或JQ8）、JQ3（或JQ4）以及UPS輸出開關NQ01（或NQ02），將故障Ⅰ（或Ⅱ）段UPS退出，手動合上聯絡開關NQ03，由Ⅱ（或Ⅰ）段UPS或旁路站內交流供電[9,10]。

3 某特高壓變電站UPS配置情況介紹

3.1 交流區域

交流區域UPS系統采用深圳泰昂能源科技股份有限公司的產品，包括計算機室兩面UPS主機屏、1面UPS饋線屏以及各繼電器室共3面逆變電源屏。交流區域UPS配置分布如表1所示。

表1 交流區域UPS配置分布

3.2 直流區域

直流工程設5套雙重化冗余配置的UPS系統，采用深圳奧特迅股份有限公司的產品。調相機設兩套獨立運行的UPS系統，采用深圳泰昂能源科技股份有限公司的產品。直流區域UPS配置分布如表2所示。

表2 直流區域UPS配置分布

續表2

4 結 論

特高壓變電站的安全穩定運行一直是特高壓輸電工程的重心工作之一，UPS是系統可靠運行的核心部件。除了定期巡視工作，其維護工作量小，運行人員的主要工作就是為其運行創造良好的環境。