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上海供電局信息系統(tǒng)臺(tái)達(dá)UPS供電改造方案

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-21     來(lái)源:[標(biāo)簽:出處]     作者:[標(biāo)簽:作者]     瀏覽次數(shù):37
核心提示:

   摘要:結(jié)合本次供上海某供電局UPS供電系統(tǒng)改造工程實(shí)例,著重介紹了大中功率UPS輸入、輸出配電規(guī)范性的重要性及改造中應(yīng)注意的細(xì)節(jié)問(wèn)題。

  關(guān)鍵詞UPS,供電改造,共用電池組

  一、概述

  上海某供電局UPS供電局,負(fù)責(zé)上海某區(qū)的電力調(diào)度及監(jiān)控,該供電局自啟動(dòng)數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)以來(lái),前后經(jīng)過(guò)兩次UPS供電擴(kuò)容改造,因負(fù)載容量逐步擴(kuò)大,此次系統(tǒng)將進(jìn)一步擴(kuò)容,并對(duì)原有系統(tǒng)配電進(jìn)行改造。同時(shí)由于設(shè)計(jì)施工不規(guī)范,系統(tǒng)存在重大隱患, 此次擴(kuò)容需一并解決。

  1. 原系統(tǒng)配置

  如圖一所示:該供電局配置兩路市電,分別由交流進(jìn)線屏1和交流進(jìn)線屏2向UPS供電,兩個(gè)交流進(jìn)線屏間由一個(gè)手動(dòng)切換屏,可以進(jìn)行切換。1#UPS和2#UPS為M品牌的15KVA 1+1并機(jī)系統(tǒng),3#UPS為A品牌UPS,設(shè)計(jì)容量為15KVA。交流進(jìn)線屏1向3#UPS和2#UPS供電,交流進(jìn)線屏向1#UPS供電。

  2. 系統(tǒng)存在的幾個(gè)重大缺陷

  a. 1#UPS和2#UPS組成并機(jī),但是分別由進(jìn)線屏1(市電1)和進(jìn)線屏2(市電2)分別供電,造成UPS轉(zhuǎn)旁路時(shí),并機(jī)系統(tǒng)會(huì)存在兩路市電,造成短路,嚴(yán)重威脅整個(gè)系統(tǒng)安全。

  b. 由于1#UPS和2#UPS的交流輸入分別來(lái)自不同回路的市電,可能出現(xiàn)其中一路交流輸入故障,致使一臺(tái)UPS工作于正常狀態(tài),另一臺(tái)工作于后備狀態(tài),造成兩套UPS逆變輸出并機(jī)環(huán)流增大,負(fù)載均分誤差增大,引發(fā)UPS故障。

  c. 如圖二所示,整個(gè)存在一個(gè)共同的維修旁路(由K10、K11、K12組成)。由于三臺(tái)UPS的交流輸入分別來(lái)自不同兩路市電,,所以存在不同市電回路短路的危險(xiǎn),真正維護(hù)時(shí)也無(wú)法實(shí)現(xiàn)不停電維護(hù)。同時(shí)也存在因人員操作,引起短路的危險(xiǎn)。

  二、客戶需求

  1. 對(duì)現(xiàn)有UPS系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容,移除原有的3#UPS,新增兩臺(tái)30KVA UPS組成1+1并機(jī),并對(duì)現(xiàn)有配電屏進(jìn)行改造。

  2. 合理投資方案,同時(shí)減少占地面積。

  3. 設(shè)置一個(gè)共同的維護(hù)旁路,要求4套UPS能夠同時(shí)維護(hù)檢修。

  4. 在系統(tǒng)中留出一定余量的配置,供以后擴(kuò)展需求。

  三、改造方案

  經(jīng)與該供電局工程師進(jìn)行詳細(xì)溝通,并實(shí)地考察后,我司多名工程師,根據(jù)要求,擬制了一份詳細(xì)的改造方案,方案涵蓋了UPS設(shè)備選型,配電改造,施工等部分全部?jī)?nèi)容,其中UPS部分改造方案如下:

  1、 兩路市電,經(jīng)ATS切換屏后,二選一供給負(fù)載及UPS使用。

  2、 新增臺(tái)達(dá)NT30KVA UPS兩套(3#、4#),組成1+1并機(jī)。

  3、 采用共用電池組方案,最大限度優(yōu)化投資方案,同時(shí)減少空間占用。

  4、 所有UPS旁路取A相,保證任一時(shí)刻,并機(jī)系統(tǒng)內(nèi)兩臺(tái)UPS均在同一路市電狀態(tài)。

  [$page]  5、 1#UPS、2#UPS組成的并機(jī)系統(tǒng)、3#、4#組成的并機(jī)系統(tǒng)分別設(shè)置一個(gè)維修旁路。兩個(gè)維護(hù)旁路中間設(shè)一個(gè)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān),必要時(shí)閉合次開(kāi)關(guān),使所有UPS處于維修旁路供電狀態(tài)。

  6、兩路UPS并機(jī)輸出配電屏,各預(yù)留一組C65-20斷路器,預(yù)備后期系統(tǒng)負(fù)載擴(kuò)容需求。


圖一、改造后系統(tǒng)圖

  四、改造后系統(tǒng)運(yùn)行分析

  整改后的系統(tǒng)由一套15KVA 1+1并機(jī)和一套30KVA 1+1并機(jī)構(gòu)成,兩套系統(tǒng)各自向負(fù)載供電。

  以30KVA UPS并機(jī)為例。當(dāng)市電正常時(shí),兩路交流電經(jīng)ATS自動(dòng)切換后,由UPS整流、逆變后向負(fù)載供電。當(dāng)其中一路交流電故障時(shí),ATS自動(dòng)切換另一交流供電回路,由該回路向UPS提供能量。只有兩個(gè)交流均異常時(shí),UPS才利用電池組的能量,逆變輸出交流電供給負(fù)載使用,保障負(fù)載的平穩(wěn)安全運(yùn)行大幅提高市電利用率,減少電池放電次數(shù)。
正常工作時(shí),兩臺(tái)UPS負(fù)載均分。當(dāng)并聯(lián)系統(tǒng)中的一臺(tái)UPS發(fā)生逆變故障,此時(shí)由另一臺(tái)UPS向負(fù)載供電。如果此時(shí)UPS負(fù)載總量超過(guò)30KVA,則兩臺(tái)UPS均自動(dòng)切換至旁路供電,切換時(shí)間小于1ms,保證負(fù)載的無(wú)中斷運(yùn)行。當(dāng)遇到UPS逆變器異常時(shí)(過(guò)溫、過(guò)載、短路、電池放電終止等),逆變器自動(dòng)鎖機(jī),此時(shí)如果備用電源正常,則負(fù)載轉(zhuǎn)為備用回路供電狀態(tài)。當(dāng)逆變器異常排除后,則會(huì)自動(dòng)切回主回路供電。

  系統(tǒng)設(shè)有手動(dòng)維護(hù)旁路,當(dāng)UPS需要檢修或者維護(hù)時(shí),兩套并機(jī)系統(tǒng)可各自進(jìn)入維修旁路狀態(tài),互不影響。當(dāng)系統(tǒng)需要總檢修是,可以按照UPS操作程序,把各臺(tái)UPS切換至維修旁路狀態(tài),然后閉合1#、2#旁路開(kāi)關(guān)、3#聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān),即可使4臺(tái)UPS內(nèi)部全部斷電,即可進(jìn)行檢修維護(hù)。檢修完畢后,斷開(kāi)3#聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān),再使UPS工作于維修旁路狀態(tài),再斷開(kāi)1#、2#旁路開(kāi)關(guān),然后按照UPS操作程序,重新開(kāi)啟UPS即可。

  五、臺(tái)達(dá)UPS簡(jiǎn)介及共用電池組方案介紹

  方案中新增的兩臺(tái)30KVA UPS并機(jī)共用一套電池組,市電正常時(shí),各UPS同時(shí)給電池組充電,市電異常或者中斷時(shí),各UPS又同時(shí)利用電池組的能量逆變成交流電供給負(fù)載。

  1. 臺(tái)達(dá)NT系列UPS簡(jiǎn)介

  [$page]  臺(tái)達(dá)NT系列 UPS是專(zhuān)家精心研究為大型用戶所設(shè)計(jì),其主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)楦鞣N數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、電信系統(tǒng)、衛(wèi)星系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備、安全緊急逃生設(shè)備、監(jiān)控保全系統(tǒng)、各種工廠設(shè)備。

  臺(tái)達(dá)NT系列UPS采用先進(jìn)的IGBT高頻切換正弦脈寬調(diào)變技術(shù)設(shè)計(jì),使UPS供電質(zhì)量好、效率高、熱損耗小、噪音低、體積小及壽命長(zhǎng),同時(shí)采用模塊化設(shè)計(jì)可降低平均修護(hù)時(shí)間(MTTR),使維護(hù)工作更簡(jiǎn)便,藉由微處理器的數(shù)字化設(shè)計(jì),簡(jiǎn)化復(fù)雜的模擬線路及大量減少零件數(shù)目,使系統(tǒng)更為安全可靠。

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