什么是站用电力专用UPS?

2019-11-26 18:30
86

UPS中文为“不间断电源”。而站用电力专用UPS是专为变电站设计,以整流器、逆变器为主要组成部分,站用直流电源系统为后备电源,为变电站内监控系统、自动化仪表、远方通信和微机系统等核心设备提供恒压恒频的不间断电源装置。

UPS系统的主要作用有两方面:

(1)为站内重要设备的交流供电电源,防止市电突然断电而影响设备正常工作,给设备造成损害;

(2)消除市电中的电涌、瞬间高/低电压、电线噪声和频率偏移等“电源污染”,改善电源质量,为设备等提供高质量的交流电源。

2、电力专用UPS的类型

UPS系统主要有有三种类型:后备式、互动式、在线式。

(1)后备式:具备自动稳压、断电保护等功能,转换时间10ms左右,逆变输出的交流电有方波或正弦波,结构简单,价格便宜;

(2)互动式:具有滤波功能,抗市电干扰能力强,转换时间小于4ms,逆变输出为模拟正弦波,稳定精度较差,价格远低于在线式;

(3)在线式:结构较复杂,性能完善,能够持续不中断输出纯净正弦波交流电,能够解决尖峰、浪涌、频率漂移等全部的电源问题;价格高,通常应用在关键计算机和网络设备等对电力专用要求苛刻的环境中。

由于在站用电源中,UPS通常采用站用直流电源作为后备电源,转换时间及稳定精度要求较高,所以在站用电力专用UPS中,多为在线式UPS。

3、电力专用UPS的结构

变电站内UPS系统一般由UPS主机、旁路输入、输出馈线等三部分组成。

整流器:

将交流电(AC)变成直流电(DC),经滤波后供给逆变器;

逆变器:

将直流电(DC)转化为交流电(AC),供给负载使用;

逆止二极管:

利用二极管的单向导通性,防止直流电源回流;

静态开关:

又称静止开关,是用两个可控硅(SCR)反向并联组成的一种交流开关,其闭合和断开由逻辑控制器控制,实现从一路电源到另一路电源的自动切换

隔离变压器:

隔离变压器的主要作用是使一次侧与二次侧实现电气隔离,起到保护、防雷、滤波等作用;

4、电力专用UPS的四种运行模式

(1)正常工作模式:

在正常交流电源供应下,整流器将交流电转换为直流电,将市电中的“电源污染”消除。再供给逆变器将直流电转换为交流电,提供更稳定的交流电源给负载。

(2)停电模式:

当交流电源发生异常或整流器故障时,站用直流电源提供直流电给逆变器,使UPS出不会有中断,进而达到保护负载的作用。

(3)旁路电源模式:

当逆变器发生异常状况如逆变器保险丝熔断、短路等故障时,逆变器会自动切断以防止损坏,若此时旁路交流电源正常时,静态开关会将电源供应转为由旁路备用电源输出给负载使用。

(4)维修旁路模式:

当UPS主机需要进行维护而负载供电又不能中断时,可以先切断逆变器开关然后激活维修旁路开关,再将整流器和旁路开关切断。交流电源经由维护旁路开关继续供应交流电给负载,此时,运维人员可以安全地对UPS进行维护。

5、电力系统UPS的一些要求

(1)监控系统和远方通信系统对变电站十分重要,因此作为电源的UPS系统的可靠性也有非常高的要求;

(2)综自系统的负载大多数为单相负载,因此电力专用UPS电源多为中小型UPS,要求5KVA及以下为单相输入单相输出、5KVA以上为三相输入单相输出;

(3)旁路静态切换开关应实现无间断切换;

(4)由于变电站有站用直流电源系统,所以电力专用UPS自身不带蓄电池,直接使用站用直流电源作为UPS的后备电源,并且不需要具备充电功能

(5)电力专用专用UPS的直流输入端一般要求装有反灌杂讯抑制器,如逆止二极管等,使UPS对直流母线的影响尽量小。