UPS主路电源跳开故障处理及原因分析

UPS主路电源跳开故障处理及原因分析

曹建超  刘更雨

国家管网集团联合管道有限责任公司西气东输分公司武汉管理处

摘要：UPS作为—种重要可靠的电源，已从最初的提供后备电源的单一功能，发展到今天提供后备电源及改善供电质量的双重功能，在保护数据/控制中心用电系统数据、改善供电质量、防止停电和电网污染等对供用电系统造成的各类危害等方面起着很重要的作用。本文从设备原理及原因分析等方面对3号机组UPS设备30BSU11主路电源30BNA24P1跳开故障进行阐述，希望对UPS设备的检修与维护工作有一定的指导作用。

关键词：UPS主路电源；故障处理；原因分析

引言

UPS输出中断是最严重的故障，将导致生产波动、装置停工，给炼化企业造成重大的经济损失。通过分析一起UPS输出中断未遂事故，对UPS供电回路设计、检修维护、合环操作等提出具体解决方案。

1概述

随着自动化在发电厂控制系统中的广泛应用，自动化设备对优质电源的需求也越来越迫切。在发电厂中自动化设备的电源丢失会非常危险，将使设备失去控制，导致设备造成巨大的损失。同时发电厂保安段为发电厂主设备的油站提供???电源，当保安段失电，主设备的油站停运，从而主设备失去油的润滑而干磨，将直接导致主设备的损坏。

2故障原因分析

现场核实UPS参数时发现“AutoBoostcharger”为“ON”，即UPS的自动均充功能开启。当UPS的自动均充功能被开启时，若期间电池限流超过3分钟，UPS对蓄电池的充电方式会由浮充自动转为均充。相比较浮充而言，蓄电池在均充时会产生较多的氢气，若不及时将氢气抽走，氢气积累到一定浓度时会有一定的爆炸风险。所以，UPS在设计时有一个连锁保护，当蓄电池进行均充时，若蓄电池房间内的两台风机均未运行，则会跳开UPS主路电源开关。风机30SAC15AN001和30SAC15AN002控制柜中的辅助触点K3在风机停运时闭合，在风机运行时断开；UPS内部A078继电器板上的K013触点在蓄电池均充时保持闭合，非均充状态时保持断开。当3个触点同时闭合（即两风机同时停运，蓄电池进行均充）时，K5延时继电器带电，延时几秒后，辅助触点闭合，使断路器Q1内的脱扣器Y0带电，脱扣器脱扣使断路器断开，继而断掉UPS主路电源。根据现场状态，UPS的自动均充功能被开启（参数“Autoboostcharger”为“ON”），其间蓄电池限流超过3分钟（报警“Battcurrentlimit”），导致蓄电池由浮充状态自动转为均充状态（参数“Boostcharger”为“ON”），同时，电池间的两台风机均未运行，根据连锁保护的原理，主路电源的断路器会断开，造成这次的30BSU11主路电源30BNA24P1跳开事故。根据一期经验和厂家建议，自动均充功能一般不开启，除非UPS经常在蓄电池和主路之间切换，导致蓄电池经常大容量放电。现场检查其它UPS的“AutoBoostcharger”参数，发现均处于“OFF”状态，只有30BSU11的这项参数处于“ON”状态。此参数与“Bypassoperation”等参数临近，可能由于工作人员在进行UPS的切换试验时，误将“AutoBoostcharger”参数设置为“ON”。

3、UPS主路电源跳开故障处理分析

3.1系统硬件设计

UPS电源监控系统的硬件电路主要由数据采集电路、蓄电池检测电路、网络通信电路组成。数据采集电路主要包括对UPS电源主电路中电压、电流信号的采集以及对机房内烟雾浓度的采集；本文设计的蓄电池检测电路主要有电压、电流、内阻以及温度电路，此系列的设计将在下文作进一步讲解；网络通信电路的主要元件为外部PHY芯片，即采用的LAN8720芯片。本课题的硬件思路为：UPS设备将采集的数据经由RS485通讯总线通过网络通信电路，通过以太网与上位机进行通信。蓄电池检测系统既可以通过RS485接口将处理后的数据，如电池电压、温度、内阻、容量上传到UPS，也可以通过网络通信电路直接上传到上位机监控终端，这样便达到了对UPS电源的远程实时监控目的。

3.2使用环境对UPS的使用寿命及可靠性有一定的影响

因此，日常维护应注意避免长期在以下场所使用UPS：在超出技术指标规定（温度：0～40℃，相对湿度：0～95%）的高、低温和潮湿场所，阳光直射或靠近热源的场所，有振动、易受撞的场所，有粉尘、腐蚀性物质、盐分和可燃性气体的场所。

3.3、UPS电源失电解决方法

一股新建发电厂”至少会是两台机组设计，即一个发电厂至少有两台机组，还是以上述发电厂“为例，其-期工程为两台600M四机组，因此在解决此种UPS电源失电时可以采用大交叉的方法。具体如下，将1号机组UPS主从机柜的旁路电源来源与2号机组UPS主从机柜的旁路电源来源进行互换。互换后1号机组UPS电源配置情况如下:UPS主机柜的主路电源取自1号机锅炉保安1AMCC.UPS主机柜的蓄电池电源取自1号机直流220VI组蓄电池:UPS从机柜的主路电源取自1号机锅炉保安1BMCC，UPS从机柜的蓄电池电源取自1号机直流220VI组蓄电池:UPS主从机的旁路电源为同一个电源，取自锅炉工作IIB段。互换后2号机组UPS电源配置情况如下:UPS主机柜的主路电源取自2号机锅炉保安2AMCC.UPS主机柜的蓄电池电源取自2号机直流220VI组蓄电池:UPS从机柜的主路电源取自2号机锅炉保安2BMCC，UPS从机柜的蓄电池电源取自2号机直流220VI组蓄电池:[PS主从机的旁路电源为同一个电源，取自锅炉工作IB段。互换后，不论1号机还是2号机非停时出现厂用电失电且蓄电池失电时，UPS电源还可以由另外一台机组来的旁路电源供电，从而确保UPS负载的可靠运行。当控制系统一切正常的情况下，集控室的运行人员可以跟着相关规程快速对机组进行复电操作，快速地确保主设备的安排，将损失控制在最小范围。当同一台机组的UPS电源来源于同一台机组的发电厂时，将来源进行相关改造是迫在眉睫的事情。

结语

分析UPS主电源故障现象，应当从整个供电系统的全局出发，充分认识组成系统的各个单元的性能和参数，以及它们之间配合的合理性。另外，还应从整个供电系统的启动、运行和关闭的全过程出发，充分认识不同过程中可能出现的问题。本次UPS主路电源跳开故障处理及分析工作有效地解决了由于UPS设计中存在的连锁保护而引发的故障，拓宽了UPS发生故障后的排查方向，同时，对UPS和蓄电池的日常巡检维护程序进行升版，对现场UPS的检修和维护工作起到一定的指导作用。同时，对在UPS启动时，电源滤波器的电阻、电感和电容串联电路切断正弦电源的过渡过程也应给予相应的关注。

参考文献

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