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摘要：介绍了变电站用UPS系统的种类，接线。就忻州供电分公司的变电站用UPS系统现状分析了其运行情况。指出了变电站用UPS系统常见问题，维护注意事项。
关键词：UPS 运行 维护
0 引言
UPS（Uninterruptible Power Supply）意为不间断电源系统，它能够为负载提供连续稳定的交流电能。近年来变电站均使用综合自动化系统，采用计算机来监视和控制设备，如计算机失电，将失去监控，严重影响电网的安全运行。因此现变电站均装有UPS不间断电源系统，对监控计算机进行供电。
1 变电站用UPS的种类
1.1 主从机型。主从机型就是利用两台UPS系统，分为主机和从机，将UPS1（从机）输出连接到UPS2（主机）的备用电源（也有叫旁路电源的），正常运行时由UPS2的输出交流电供给负载，当UPS2发生故障时自动切换到UPS1输出交流电供给负载。主机正常时100%地承担负载电流，故障时，由从机提供后备电源。由于备用UPS是在主机旁路处处于等待工作状态，故称为热备份。其UPS1和UPS2的正常工作原理与上面介绍的单机型一致。较早投产220kV综自变电站使用。
1.2 并机型。并机型就是两台UPS系统并列运行，将UPS1输出和UPS2的输出并列，正常运行时负载由两台UPS平均分配，当其中一台UPS发生故障时负载由另一台供给。其UPS1和UPS2的正常工作原理与上面介绍的单机型一致。近期投产的220kV综自变电站使用。
1.3 并机型与主从机型相比，具有的特点。①并机型工作在两台均运行互为备用方式，以后也可扩建；而主从机型则只能提供一定程度的冗余，只能从机作为主机的备用，而主机不能作为从机备用。②在并机型运行中，每台都可以在完全断电的情况下进行维修而不影响系统的正常运行，真正实现在线维护；而主从机型则不能使其中的1台在完全断电的情况下进行维修，特别是主机绝对不能完全断电，而从机完全断电时也会使主机处于报警状态，此时逆变装置一旦出现故障，就会造成对负载的供电中断。③主从机型中2台UPS处于主机一从机工作状态，当主机静态开关发生故障时，将可能中断整个系统供电，出现瓶颈故障。而且在市电故障、市电超限时，因UPS封锁旁路而导致主、从机无法切换，造成热备份失效。并机型中，2台UPS的输出都接在母线上，就不存在该种故障点，提高了运行可靠性。④并机型中，每台UPS的直流输入来自一组蓄电池，如变电站用电停电时，UPS所供负荷由两组蓄电池共同供电（现主网220kV及以上变电站均配置两组蓄电池）。而主从机型中，从机长期处于备用状态，由主机的直流输入（一组蓄电池）带全部负荷。⑤在并机型中，由于2台UPS的运行都处于均等的情况，使得每台的性能都得到充分发挥；而不像主从机型那样，主机总带满负载运行，从机总空载运行，空耗电，其平均无故障工作时间偏低。因而，并机型系统有利于提高运行效率。
2 变电站用UPS系统的运行
2.1 UPS系统所供负荷。正常运行UPS系统所供负荷不能超过本身的额定容量，特别是双机型所供负荷不能超过一台的额定容量。应供给的负荷有：主控室的后台机、五防闭锁装置、视频图像监视系统、消防报警系统、电度表集抄器。早期投产变电站有部分综自系统网络交换机为交流电源交换机，如网络交换机失电站控层和间隔层通讯将全部中断，影响严重，其电源必须由UPS供给。另外调度数据网路由器是否有单独的UPS供电，如无，其电源必须由站内公共UPS供给。
2.2 UPS系统的正常检查。变电站的UPS系统运行人员必须按照规定的周期，定期巡视检查。项目一般有：检查UPS主机是否在逆变状态工作，“市电”“逆变”指示灯正常点亮，“故障”指示灯熄灭，主机LCD液晶显示屏无故障信息，主机散热风机运行正常。UPS电源柜的交流输入电压与此时站用电系统电压一致，直流输入电压与此时直流蓄电池端电压一致，输出电压应在218～222V之间（220±1%），输出电流1KVA小于4.5A、3KVA小于13.6A、5KVA小于22.7A。各输入和输出空气开关均在合位，维修旁路开关在分位。检查屏面整洁无异常声响和异味，检查屏内各接头部位有无过热和松动现象等。
3 变电站用UPS系统的注意事项
3.1 不能长期按照额定功率来运行UPS，适度控制好UPS电源的连接负载，按照本文2.1条要求进行连接负载，保证UPS的负载量不超过其额定功率的85%。
3.2 不要把电感性负载连接到UPS电源上。由于电感性负载在接通电源或者断开电源的一瞬间，会产生振荡电流，这种电流的峰值将远远大于UPS电源所能承受的电流值，这种振荡电流很容易引起UPS的瞬时超载，如果超载的次数很多的话，将会大大缩短UPS电源的使用寿命，甚至导致UPS故障。
某变电站就将主变的有载调压电机和断路器储能电机等电感性负载连接到UPS电源上。在一次全站停电检修中频繁进行调压和断路器传动导致UPS电源故障，后台机失去电源，严重影响综自系统的检修调试和后期送电操作。
3.3 应确保与UPS负载出线使用空气开关，下一级同时也尽量使用空气开关，空气开关的额定电流与负载相匹配，不宜过大或过小。旧式开关由于采用的是熔断式保险丝，就不容易及时切断故障电源，造成UPS短时严重过载停止运行，甚至烧损UPS。
某变电站后台机插座短路，结果分路开关未跳闸，造成UPS主机停机，幸亏UPS未烧坏，后重启正常。检查发现UPS电源屏的后台机分路开关容量过大，并在负荷端无保护，更换UPS电源屏的后台机分路开关和在后台机插座处加装空气开关。
3.4 运行人员应定期对UPS系统进行巡视检查，巡视项目按照本文2.2条进行。发现问题和故障及时通知有关部门，进行及时的处理。
3.5 运行人员应定期对UPS系统进行切换试验。如交、直流的互相切换，旁路的切换，双机之间的切换等等。在对UPS系统进行切换试验时，正确对UPS电源进行操作，避免人为操作失误性故障。UPS电源对操作一定正确，在打开UPS时，应先开UPS电源输入开关，然后再打开UPS主机的开关；在关机时，应该先关闭UPS主机的开关，然后再断开输入开关。不要频繁开关UPS电源。由于频繁开关会产生尖端电流，这些电流可能会让UPS电源内部的晶体管的交流保险丝熔断，从而损坏UPS电源，在开关之间至少要有6秒钟以上的时间间隔。变电站运行人员的切换也不宜频繁进行，每半年进行一次即可。
3.6 蓄电池在UPS电源系统中占有十分重要的地位，据省电科院统计约有40%-50%以上的UPS电源故障与UPS蓄电池有关。无论作为UPS故障的起因还是结果，UPS蓄电池的失效表现为内阻增大、端电压不够、容量不足或放电电流不满足带载启动要求等。因此在运行和维护UPS电源时，正确认识UPS蓄电池，科学使用UPS蓄电池。UPS系统的直流电由本站蓄电池供电的情况要好一点，因为其蓄电池不光给UPS供电，而且带全站直流负荷，地位比较重要，平时的巡视、维护都比较到位，并且配置专门的充电机，容量较大至少在100AH以上，220kV及以上变电站均两组300AH蓄电池，完全满足瞬间切换时带载启动。但也有UPS系统是自带蓄电池型，这种UPS蓄电池运行和维护要注意：定期检查电池的端电压。如果电压偏低就应该使用均衡的恒压限流充电，若不奏效，只能换新电池。如果当地长期不停电，必须定期人为中断供电，使UPS带负载放电。因为长期没断过电，所以你一直以为它是在正常工作的，而实际上一旦断电，它只能提供很短的延时甚至根本没有延时，原因就是蓄电池长期处于浮充的充电状态。
4 结论
总之，在变电站正常运行时，UPS系统是个不起大作用的设备，是个宜被忽视的环节，但在事故情况下特别是全站停电等事故时，它起很大作用。现我们提倡加强应急管理，那UPS系统也应算一部分，应加强变电站UPS系统的巡视维护，确保其时刻处于良好状态。
参考文献：
[1]《电力不间断电源系统使用手册》杭州奥能，2009年10月17日.
[2]王钢，丁茂生，李晓华，赵建仓.UPS供电系统可靠性与经济性综合研究[J].中国电机工程学报，2005（12）.
[3]越巍.大机组UPS电源系统设计、运行及应用研究[D].河北：华北电力大学，2008.
作者简介：王财（1973-），男，山西河曲人，1999年毕业于太原电专电力系统及其自动化专业，工程师。
关键词：UPS 运行 维护
0 引言
UPS（Uninterruptible Power Supply）意为不间断电源系统，它能够为负载提供连续稳定的交流电能。近年来变电站均使用综合自动化系统，采用计算机来监视和控制设备，如计算机失电，将失去监控，严重影响电网的安全运行。因此现变电站均装有UPS不间断电源系统，对监控计算机进行供电。
1 变电站用UPS的种类
1.1 主从机型。主从机型就是利用两台UPS系统，分为主机和从机，将UPS1（从机）输出连接到UPS2（主机）的备用电源（也有叫旁路电源的），正常运行时由UPS2的输出交流电供给负载，当UPS2发生故障时自动切换到UPS1输出交流电供给负载。主机正常时100%地承担负载电流，故障时，由从机提供后备电源。由于备用UPS是在主机旁路处处于等待工作状态，故称为热备份。其UPS1和UPS2的正常工作原理与上面介绍的单机型一致。较早投产220kV综自变电站使用。
1.2 并机型。并机型就是两台UPS系统并列运行，将UPS1输出和UPS2的输出并列，正常运行时负载由两台UPS平均分配，当其中一台UPS发生故障时负载由另一台供给。其UPS1和UPS2的正常工作原理与上面介绍的单机型一致。近期投产的220kV综自变电站使用。
1.3 并机型与主从机型相比，具有的特点。①并机型工作在两台均运行互为备用方式，以后也可扩建；而主从机型则只能提供一定程度的冗余，只能从机作为主机的备用，而主机不能作为从机备用。②在并机型运行中，每台都可以在完全断电的情况下进行维修而不影响系统的正常运行，真正实现在线维护；而主从机型则不能使其中的1台在完全断电的情况下进行维修，特别是主机绝对不能完全断电，而从机完全断电时也会使主机处于报警状态，此时逆变装置一旦出现故障，就会造成对负载的供电中断。③主从机型中2台UPS处于主机一从机工作状态，当主机静态开关发生故障时，将可能中断整个系统供电，出现瓶颈故障。而且在市电故障、市电超限时，因UPS封锁旁路而导致主、从机无法切换，造成热备份失效。并机型中，2台UPS的输出都接在母线上，就不存在该种故障点，提高了运行可靠性。④并机型中，每台UPS的直流输入来自一组蓄电池，如变电站用电停电时，UPS所供负荷由两组蓄电池共同供电（现主网220kV及以上变电站均配置两组蓄电池）。而主从机型中，从机长期处于备用状态，由主机的直流输入（一组蓄电池）带全部负荷。⑤在并机型中，由于2台UPS的运行都处于均等的情况，使得每台的性能都得到充分发挥；而不像主从机型那样，主机总带满负载运行，从机总空载运行，空耗电，其平均无故障工作时间偏低。因而，并机型系统有利于提高运行效率。
2 变电站用UPS系统的运行
2.1 UPS系统所供负荷。正常运行UPS系统所供负荷不能超过本身的额定容量，特别是双机型所供负荷不能超过一台的额定容量。应供给的负荷有：主控室的后台机、五防闭锁装置、视频图像监视系统、消防报警系统、电度表集抄器。早期投产变电站有部分综自系统网络交换机为交流电源交换机，如网络交换机失电站控层和间隔层通讯将全部中断，影响严重，其电源必须由UPS供给。另外调度数据网路由器是否有单独的UPS供电，如无，其电源必须由站内公共UPS供给。
2.2 UPS系统的正常检查。变电站的UPS系统运行人员必须按照规定的周期，定期巡视检查。项目一般有：检查UPS主机是否在逆变状态工作，“市电”“逆变”指示灯正常点亮，“故障”指示灯熄灭，主机LCD液晶显示屏无故障信息，主机散热风机运行正常。UPS电源柜的交流输入电压与此时站用电系统电压一致，直流输入电压与此时直流蓄电池端电压一致，输出电压应在218～222V之间（220±1%），输出电流1KVA小于4.5A、3KVA小于13.6A、5KVA小于22.7A。各输入和输出空气开关均在合位，维修旁路开关在分位。检查屏面整洁无异常声响和异味，检查屏内各接头部位有无过热和松动现象等。
3 变电站用UPS系统的注意事项
3.1 不能长期按照额定功率来运行UPS，适度控制好UPS电源的连接负载，按照本文2.1条要求进行连接负载，保证UPS的负载量不超过其额定功率的85%。
3.2 不要把电感性负载连接到UPS电源上。由于电感性负载在接通电源或者断开电源的一瞬间，会产生振荡电流，这种电流的峰值将远远大于UPS电源所能承受的电流值，这种振荡电流很容易引起UPS的瞬时超载，如果超载的次数很多的话，将会大大缩短UPS电源的使用寿命，甚至导致UPS故障。
某变电站就将主变的有载调压电机和断路器储能电机等电感性负载连接到UPS电源上。在一次全站停电检修中频繁进行调压和断路器传动导致UPS电源故障，后台机失去电源，严重影响综自系统的检修调试和后期送电操作。
3.3 应确保与UPS负载出线使用空气开关，下一级同时也尽量使用空气开关，空气开关的额定电流与负载相匹配，不宜过大或过小。旧式开关由于采用的是熔断式保险丝，就不容易及时切断故障电源，造成UPS短时严重过载停止运行，甚至烧损UPS。
某变电站后台机插座短路，结果分路开关未跳闸，造成UPS主机停机，幸亏UPS未烧坏，后重启正常。检查发现UPS电源屏的后台机分路开关容量过大，并在负荷端无保护，更换UPS电源屏的后台机分路开关和在后台机插座处加装空气开关。
3.4 运行人员应定期对UPS系统进行巡视检查，巡视项目按照本文2.2条进行。发现问题和故障及时通知有关部门，进行及时的处理。
3.5 运行人员应定期对UPS系统进行切换试验。如交、直流的互相切换，旁路的切换，双机之间的切换等等。在对UPS系统进行切换试验时，正确对UPS电源进行操作，避免人为操作失误性故障。UPS电源对操作一定正确，在打开UPS时，应先开UPS电源输入开关，然后再打开UPS主机的开关；在关机时，应该先关闭UPS主机的开关，然后再断开输入开关。不要频繁开关UPS电源。由于频繁开关会产生尖端电流，这些电流可能会让UPS电源内部的晶体管的交流保险丝熔断，从而损坏UPS电源，在开关之间至少要有6秒钟以上的时间间隔。变电站运行人员的切换也不宜频繁进行，每半年进行一次即可。
3.6 蓄电池在UPS电源系统中占有十分重要的地位，据省电科院统计约有40%-50%以上的UPS电源故障与UPS蓄电池有关。无论作为UPS故障的起因还是结果，UPS蓄电池的失效表现为内阻增大、端电压不够、容量不足或放电电流不满足带载启动要求等。因此在运行和维护UPS电源时，正确认识UPS蓄电池，科学使用UPS蓄电池。UPS系统的直流电由本站蓄电池供电的情况要好一点，因为其蓄电池不光给UPS供电，而且带全站直流负荷，地位比较重要，平时的巡视、维护都比较到位，并且配置专门的充电机，容量较大至少在100AH以上，220kV及以上变电站均两组300AH蓄电池，完全满足瞬间切换时带载启动。但也有UPS系统是自带蓄电池型，这种UPS蓄电池运行和维护要注意：定期检查电池的端电压。如果电压偏低就应该使用均衡的恒压限流充电，若不奏效，只能换新电池。如果当地长期不停电，必须定期人为中断供电，使UPS带负载放电。因为长期没断过电，所以你一直以为它是在正常工作的，而实际上一旦断电，它只能提供很短的延时甚至根本没有延时，原因就是蓄电池长期处于浮充的充电状态。
4 结论
总之，在变电站正常运行时，UPS系统是个不起大作用的设备，是个宜被忽视的环节，但在事故情况下特别是全站停电等事故时，它起很大作用。现我们提倡加强应急管理，那UPS系统也应算一部分，应加强变电站UPS系统的巡视维护，确保其时刻处于良好状态。
参考文献：
[1]《电力不间断电源系统使用手册》杭州奥能，2009年10月17日.
[2]王钢，丁茂生，李晓华，赵建仓.UPS供电系统可靠性与经济性综合研究[J].中国电机工程学报，2005（12）.
[3]越巍.大机组UPS电源系统设计、运行及应用研究[D].河北：华北电力大学，2008.
作者简介：王财（1973-），男，山西河曲人，1999年毕业于太原电专电力系统及其自动化专业，工程师。