某化工公司的化工操作、監(jiān)視、控制都采用DCS系統(tǒng)，如何向DCS系統(tǒng)供應高質(zhì)量、安全可靠的電源就顯得非常重要。該廠采用UpS向DCS系統(tǒng)供電，UpS系統(tǒng)由整流模塊、充電模塊、蓄電池、逆變模塊、自動旁路開關(guān)、手動維修旁路開關(guān)等組成，UpS可以向DCS供應高質(zhì)量、安全可靠的電源，保證化工生產(chǎn)的安全、穩(wěn)定、可靠。

該廠對DCS系統(tǒng)輸入、輸出點數(shù)比較少，采用雙交流進線單UpS供電方式，對DCS系統(tǒng)輸入、輸出點數(shù)多，采用雙交流進線雙UpS并機供電方式。

UpS系統(tǒng)的工作原理：將供電質(zhì)量較差的廠用電源首先經(jīng)整流裝置變換成直流電源,一路經(jīng)充電模塊向蓄電池充電，另一路采用高頻脈寬調(diào)制(SpWM)法在逆變裝置內(nèi)重新將直流電源變成純正的高質(zhì)量的正弦波電源向負載供電。當交流工作電源消失或整流裝置等元器件故障時,由蓄電池組經(jīng)電池開關(guān)向逆變裝置供電。當逆變裝置故障輸出電壓異常或過載時,則切換到自動旁路開關(guān)由廠用電直接向負載供電。

1、雙交流進線單UpS接線

雙交流進線單UpS供電接線如圖1所示：圖中正常情況下，由交流輸入1向UpS供電，當交流輸入1有故障時，自動切換到交流輸入2向UpS供電，交流電源1和2進行電路聯(lián)鎖。

圖1雙交流進線單UpS供電接線

UpS正常工作狀態(tài)下，按交流輸入1—整流—逆變—負載的運行方式工作;當整流器模塊有故障時，按蓄電池—逆變—負載的運行方式工作;當蓄電池放電完畢以后自動切換到由自動旁路開關(guān)向負載直接供交流電;當逆變器模塊有故障時，按交流輸入1—自動旁路開關(guān)—負載的運行方式直接向負載供廠用電;當UpS有嚴重的故障需維修或更換時，按交流輸入1—手動維修旁路開關(guān)的運行方式向負載供廠用電，這時UpS被短接，可以交出檢修或更換，而不影響負載的正常供電。

2、雙交流進線雙UpS并機供電方式

雙交流進線雙UpS并機供電方式如入2所示：通過將兩臺具有相同功率的UpS的輸出直接并聯(lián)起來，要求并聯(lián)兩臺UpS的輸出電壓相同、頻率相同、相位相同并所帶的負荷電流大小基本平衡。

圖2雙交流進線雙UpS并機供電方式

在雙UpS并機系統(tǒng)正常運行時，兩臺UpS各帶1/2的負荷電流，一臺UpS發(fā)生故障，則由另一臺帶所有的負荷，但必須降負荷使用。這種并機雙UpS系統(tǒng)的平均無故障時間是單機系統(tǒng)的7～8倍，從而大大提高了系統(tǒng)的可靠性。但是雙UpS并機系統(tǒng)的2臺UpS之間的控制有一定的聯(lián)系，操作時一定要弄清楚并機板的控制邏輯，不然會因操作不當而引起并機板誤判斷造成輸出電壓下陷，對負荷造成不良影響。

3、UpS使用注意事項

(1)UpS在選配上要留一定余量，如4KVA的負載，UpS的應配置5KVA以上。

(2)UpS應防止頻繁開、停機，最好在長時間開機狀態(tài)。

(3)要定期檢查UpS，每月檢查一次浮充電壓，如浮充電壓低于2.2V，應對整組電池進行均衡充電。

(4)新購的UpS應進行充放電，這樣有利于延長UpS電池的使用壽命。一般采用恒壓充電，充電初始電流不得大于0.5*C5安培(C5可以用電池的額定容量計算出)，每個電池的電壓控制在2.30～2.35V，以免損壞電池。充電電流持續(xù)3小時不變，證明電池已充足，一般充電時間為12～24小時。

(5)要經(jīng)常用軟布擦試電池，以保持電池表面清潔。

(6)UpS運行過程中的溫度控制，因使UpS運行過程中溫度范圍控制在20℃～25℃內(nèi)，以延長UpS蓄電池的使用壽命。在沒有空調(diào)的環(huán)境中，UpS的溫度控制尤為重要。

(7)外接電池組至UpS的距離盡量短，導線的截面積應盡量大，以增大導線的導電量，減少線路上的電能損耗，尤其是大電流工作時，線路上的損耗更不可忽視。

(8)UpS在使用后應立即進行充電，使電池恢復到正常狀態(tài)。

(9)如廠用電一直正常，UpS就沒有工作的機會，其電池在長期浮充狀態(tài)有可能損壞，應定期對UpS進行充放電，這樣不僅可以活化電池，也可檢驗UpS是否處于正常工作狀態(tài)。

4、UpS的日常維護及一般故障處理

4.一日常維護

(1)每天查看UpS操作顯示屏，確認UpS電源的運行狀態(tài)模擬指示燈是否在正常運行狀態(tài)。(2)用耳聽UpS電源是否有異常響動，重要是功率模塊及隔離輸出變壓器的冷卻風扇，以及變壓器是否有異常的震動聲音。(3)檢查UpS電源的排風口有無堵塞現(xiàn)象。(4)每周在UpS電源的顯示屏查看電池的浮充電壓、UpS的輸出電壓、電流，并作好記錄，與以前數(shù)據(jù)進行比較，如數(shù)據(jù)變化比較大，則應及時查明原因。

4.2一般故障處理

當UpS電源在運行過程中出現(xiàn)報警時，切勿慌亂操作UpS的任何開關(guān)和按鈕，以免將事故擴大甚至造成UpS輸出中斷。UpS電源出現(xiàn)報警時，首先應看清顯示面板上的狀態(tài)指示燈及液晶顯示屏的提示。

UpS具有自診斷功能，一旦出現(xiàn)故障會通過狀態(tài)指示燈、液晶顯示屏供應故障類型、故障時間等信息。待看清狀態(tài)指示燈及液晶顯示屏供應故障類型提示后，再根據(jù)不同的故障類型進行進行相應的處理。UpS運行過程中，經(jīng)常出現(xiàn)以下幾種故障。

(1)交流廠用電故障，也就是交流輸入停電或出現(xiàn)大范圍的波動，UpS出現(xiàn)該告警時，同時出現(xiàn)電池放電告警信息，此時UpS面板狀態(tài)指示燈的交流輸入燈熄滅，電池放電燈亮。處理辦法首先要確定是否交流廠用電故障，檢查UpS輸入開關(guān)是否跳閘、保險是否熔斷。如確為廠用電故障，在不了解恢復時間的情況下，把不重要的負載切除，以保證重要負載的不間斷供電。

(2)旁路失效，出現(xiàn)該報警信號時，一般應同時出現(xiàn)逆變器不同步報警信號。這表明輸入的廠用電的電壓、頻率超出設定范圍，但滿足整流器要求，這時逆變器自起振，不再跟蹤旁路。這時不能再起動大容量負荷，以免沖擊逆變器。

(3)逆變器故障，出現(xiàn)該報警的同時，出現(xiàn)自動旁路開關(guān)帶載告警，首先確認在面板上是否同時出現(xiàn)逆變器超載報警，如有，查看液晶顯示屏上的輸出電流，如超過額定電流，則關(guān)閉不重要的負荷，直到輸出電流小于額定輸出電流，然后按復位鍵消除報警后，重新啟動逆變器并輸出。如沒有超載報警信號，說明逆變器不是因為沖擊電流而保護關(guān)閉，而是IGBT器件或驅(qū)動控制有故障，應及時通知廠家進行維修。

5、結(jié)束語

只要UpS電源配置合理，日常注意維護和保養(yǎng)，做到防患于未然，就可以使UpS運行穩(wěn)定、可靠，從而向DCS系統(tǒng)安全、可靠、高質(zhì)量地供電，確保化工生產(chǎn)的安全、穩(wěn)定、長周期地運行。

參考文獻

[1]SALICRUUpS用戶操作手冊.[2]張國光.UpS使用注意事項.現(xiàn)代通訊[J]，2004.8