HDLP 電力UPS不間斷電源系統(tǒng)
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HDLP 電力UPS不間斷電源系統(tǒng)
1.概述
電力UPS不間斷電源系統(tǒng)是一種正常時(shí)由220V/380V交流電源經(jīng)整流器、逆變器向負(fù)載供電， 當(dāng)220V/380V交流電源失電或UPS 整流器故障時(shí)， 則由站用110V/220V直流電源回路經(jīng)逆變器向負(fù)載供電。當(dāng)逆變器故障或過負(fù)荷或無輸出時(shí)， 由靜態(tài)開關(guān)（自動(dòng)）切換到旁路供電。為各種交流用電設(shè)備提供高可靠性高質(zhì)量的220V/50Hz純正弦交流電源。 系統(tǒng)采用輸入、輸出完全隔離設(shè)計(jì)方案，UPS的模塊采用智能化的并聯(lián)冗余設(shè)計(jì)，可帶電熱插拔，組成并聯(lián)冗余逆變電源系統(tǒng)，并可通過監(jiān)控單元顯示器顯示系統(tǒng)各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)、工作狀態(tài)、告警信息，查看簡(jiǎn)單方便。
電力UPS不間斷電源系統(tǒng)是針對(duì)電力系統(tǒng)的特點(diǎn)和要求專門開發(fā)的UPS。為了便于安裝維修，UPS模塊采用帶電插拔模式，UPS的模塊化使其備用方式變得非常簡(jiǎn)單，能方便高效地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)在線快速更換維修，采用N+1冗余結(jié)構(gòu)模式設(shè)計(jì)，使UPS系統(tǒng)的可靠性大幅提高，廣泛應(yīng)用于為電力系統(tǒng)電廠、變電站等場(chǎng)合的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)站控層設(shè)備、調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)及電力監(jiān)控系統(tǒng)安全防護(hù)設(shè)備， 電量采集裝置、防誤系統(tǒng)、圖像監(jiān)視等重要交流負(fù)載提供不間斷電源。
2.設(shè)計(jì)依據(jù)
《通信用逆變?cè)O(shè)備》YD/T777-2006
《電力用直流和交流一體化不間斷電源設(shè)備》DLT/1074-2019
《電力工程交流不間斷電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T5491-2014
《 國(guó)家電網(wǎng)有限公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施（2018 年修訂版）》國(guó)家電網(wǎng)設(shè)備（2018）979 號(hào)
3.系統(tǒng)功能特點(diǎn)
3.1 UPS系統(tǒng)輸入：兩路交流輸入、一路直流輸入， 直流輸入采用不同直流母線輸入， 不自帶蓄電池， 直流輸入采用廠內(nèi)直流電源系統(tǒng)。
3.2 UPS系統(tǒng)組成： UPS系統(tǒng)應(yīng)由電力UPS模塊（輸入、輸出隔離變壓器， 整流器， 逆變器）、 靜態(tài)開關(guān)， 手動(dòng)維修旁路開關(guān)， 饋線開關(guān)、液晶監(jiān)視器以及本系統(tǒng)所有設(shè)備間連接電纜等組成。
3.3 運(yùn)行方式：UPS系統(tǒng)是一種正常時(shí)由220V/380V交流電源經(jīng)整流器、逆變器向負(fù)載供電， 當(dāng)220V/380V交流電源失電或UPS 整流器故障時(shí)， 則由站用110V/220V直流電源回路經(jīng)逆變器向負(fù)載供電。當(dāng)逆變器故障或過負(fù)荷或無輸出時(shí)， 由靜態(tài)開關(guān)（自動(dòng)）切換到旁路供電。
3.4 UPS回路由多個(gè)UPS模塊并聯(lián)組成 ，模塊為自主并聯(lián)工作，帶電插拔、良好的自主均流特性、即插即用，無單點(diǎn)故障，冗余設(shè)計(jì)：UPS模塊均可N+1冗余備份，并聯(lián)模塊數(shù)可達(dá)10臺(tái)，模塊之間采用先進(jìn)的CAN通訊方式，配置靈活方便。系統(tǒng)穩(wěn)定可靠靠性。監(jiān)控觸摸屏圖形化界面，系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)一目了然。
3.5 電力UPS模塊特點(diǎn)：
3.5.1 電力UPS模塊容量：3KVA、5KVA、10KVA
3.5.2 電力UPS模塊由輸入、輸出隔離變壓器， 整流器， 逆變器、監(jiān)控模塊組成。
3.5.3 是將電力直流電源提供的110V/220V直流和220Ⅴ交流電源整流后逆變成220V/50Hz純正弦交流電的逆變裝置，采用輸入輸出完全隔離設(shè)計(jì)方案，可帶電熱插拔，可做并聯(lián)冗余設(shè)計(jì)方案，是專門針對(duì)供電可靠性、可維護(hù)性有較高要求的用戶推出的產(chǎn)品。
3.5.4 數(shù)字化控制：采用32位DSP全數(shù)字化、高頻SPWM技術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)算速度快、智能化程度高、控制精度和輸出波形質(zhì)量高等特點(diǎn)。
3.5.5 N+1并聯(lián)冗余設(shè)計(jì)：可組成N+1并聯(lián)冗余電源系統(tǒng)，模塊互為備份，可靠性高，配置靈活方便。
3.5.6 無主從并聯(lián)技術(shù)：各模塊的運(yùn)行及并聯(lián)均由內(nèi)置DSP獨(dú)立控制完成，無單點(diǎn)故障，模塊間自主均流。
3.5.7 帶電熱拔插：無需做任何參數(shù)設(shè)置和操作，即插即用，模塊自動(dòng)進(jìn)入正常工作狀態(tài)，維護(hù)更換簡(jiǎn)單快捷。
3.5.8 模塊內(nèi)置旁路：用戶可選擇逆變優(yōu)先或旁路優(yōu)先。
3.5.9 監(jiān)控管理：液晶顯示器面板，可故障聲光報(bào)警，具有RS485通訊接口及故障干接點(diǎn)。
3.5.10 保護(hù)功能：具有輸入過、欠壓，輸出過、欠壓，過溫，短路等保護(hù)功能。
3.6 整流器應(yīng)有涌流抑制功能。
3.7 逆變器的輸入來自經(jīng)過整流器整流后或蓄電池組輸出的直流電源和所用交流電源。
3.8 旁路交流電源正常時(shí)， 逆變器輸出頻率保持與旁路交流電源同步， 若旁路交流電源的頻率和電壓偏差超過逆變器容差允許值時(shí)， 同步回路應(yīng)自動(dòng)關(guān)斷， 逆變器則按其內(nèi)部基準(zhǔn)頻率運(yùn)行，直至旁路交流電源恢復(fù)至逆變器容差允許范圍內(nèi)時(shí)再與其保持同步。
3.9 額定功率因數(shù)下， 負(fù)載在0 ～ 100%范圍內(nèi)按±20%增／減時(shí)， UPS 穩(wěn)態(tài)輸出電壓不應(yīng)超過±3% 。逆變器在功率因數(shù)0.7 ～ 0.9 運(yùn)行時(shí)， 最大沖擊負(fù)荷為額定值的1.5倍時(shí)， 應(yīng)能承受60s 。
3.10 逆變器應(yīng)具有過電流保護(hù)特性。UPS 的過電流保護(hù)應(yīng)能保證在負(fù)荷發(fā)生短路或電流超過允許的極限值時(shí)及時(shí)動(dòng)作， 使其免受浪涌電流的損傷。
3.11 功率密度高：體積小，重量輕，19″寬，1U/2U高。
4.靜態(tài)開關(guān)
4.1 靜態(tài)開關(guān)的切換時(shí)間特性： 切換時(shí)間： ≤4ms：切換方式： 自動(dòng)。
4.2 當(dāng)UPS逆變器故障或輸入交、直流電源失去時(shí)， 能將負(fù)載無間斷地切換至旁路交流電源。在旁路運(yùn)行方式下， UPS 裝置應(yīng)設(shè)計(jì)為易于維護(hù)和拆裝， 且對(duì)負(fù)載的供電不中斷。
4.3 UPS 過載時(shí)，靜態(tài)開關(guān)應(yīng)能自動(dòng)將電源切換至由旁路交流電源供電。當(dāng)負(fù)載由逆變器切換到旁路時(shí)，旁路電壓應(yīng)正常： 由旁路切換至逆變器時(shí)， 不應(yīng)有相位的突變。
4.4 任何條件導(dǎo)致UPS 輸出電壓異常， 如UPS 故障、饋出支路短路等， 若旁路電壓正常， 應(yīng)立即切換到旁路供電。
5.手動(dòng)旁路開關(guān)
5.1 “ 正常” 位置時(shí)負(fù)荷應(yīng)接至逆變器，＂旁路” 位置時(shí)負(fù)荷應(yīng)接至交流電源。切換時(shí)負(fù)載供電不能中斷。
5.2 手動(dòng)旁路開關(guān)應(yīng)能將負(fù)荷由逆變器輸出切換至旁路交流電源供電， 在旁路側(cè)應(yīng)加隔離變壓器。當(dāng)負(fù)荷由旁路交流供電時(shí)， 應(yīng)允許對(duì)整流器、逆變器和靜態(tài)開關(guān)進(jìn)行檢修和維護(hù)。
5.3 手動(dòng)維修旁路斷路器應(yīng)具有防誤操作的閉鎖措施。
6.系統(tǒng)監(jiān)控管理：
本機(jī)設(shè)有液晶監(jiān)視器，大屏幕漢字菜單顯示。監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)，分別由主監(jiān)控、交流監(jiān)控單元、直流監(jiān)控單元、開關(guān)量監(jiān)控單元等組成，具有 本機(jī)診斷系統(tǒng)運(yùn)行和故障顯示， 狀態(tài)信息、報(bào)警信息和調(diào)試、監(jiān)視和維修專用通信接口以及與變電站監(jiān)控系統(tǒng)通信的接口。干接點(diǎn)固障告警、通信接口采用RS485 /RS-232串口和以太網(wǎng)接口。規(guī)約文本、規(guī)約的信息說明及數(shù)據(jù)類型滿足電力系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)要求。
a) 運(yùn)行時(shí)顯示下列內(nèi)容：
1) 交、直流回路輸入電流、輸入電壓：2) 整流器輸出電流、輸出電壓：3) 逆變器輸入電壓；4）逆變器輸出電壓、輸出電流、輸出頻率；5) 旁路交流電壓：6) UPS 輸出電流有效值：7) 逆變器運(yùn)行指示：8）靜態(tài)開關(guān)位置指示：9) 旁路開關(guān)位置指示：
10）負(fù)載百分比；11）通信接口的工作狀況。
b) 面板報(bào)警顯示內(nèi)容：
1) 整流器輸入電壓低報(bào)警；2) 直流輸入電壓低報(bào)警：3) 旁路交流電源電壓低報(bào)警：
4) 逆變器輸入電壓低／高報(bào)警：5) 逆變器輸出電壓低／高報(bào)警：6) 旁路位置報(bào)警：
7) 逆變器故障報(bào)警；8) UPS 裝置過載或出口短路關(guān)機(jī)信號(hào)；
c) 儀表顯示: 采用數(shù)字表顯示交流電壓，交流電流，直流電壓，直流電流，精度0.5級(jí)．
7.技術(shù)性能
7.1.技術(shù)性能要求
7.1.1 UPS電源輸入
a）交流輸入電壓：?jiǎn)蜗郃C220 ( 1士10%) V或三相AC380 (1± 10%）V；
b）交流輸入頻率：50 ( 1±2%) Hz；
c）直流輸入（ 110V直流電源系統(tǒng)）： 88V～ 130V；
d）直流輸入（220V直流電源系統(tǒng)）： 176V～260V；
e）直流母線反灌紋波電壓系數(shù)： ≤0.5%。
7.1.2 UPS電源輸出
a） 穩(wěn)壓精度： 穩(wěn)態(tài)，不大于±3%；動(dòng)態(tài)過程中，負(fù)荷以0 ～ 100%變化， 其偏差值小于±5%，恢復(fù)時(shí)間小于20ms;
b）輸出電壓調(diào)節(jié)范圍： AC220 （1士3%）；
c）效率： ≥80% （交流輸入逆變輸出）， ≥85% （直流輸入逆變輸出）：
d）輸出波形： 正弦波：
e）輸出頻率精度： 50 (1 土0.5%) Hz:
f） 同步范圍： 50 (1土2%) Hz:
g） 同步速度： ≤1Hz/s:
h）總諧波含量： ≤3%;
i）負(fù)載功率因數(shù)范圍： 0.9 （超前）， -0.7 （滯后）；
j）單機(jī)無故障時(shí)間（ MTBF): > 100000h:
k）交流供電與直流供電之間的切換時(shí)間： 0ms:
I）過載能力： 110%額定值時(shí)可維持60min, 125%額定值時(shí)可維持10min, 150%額定值時(shí)可維持1min;
m）旁路切換時(shí)間： ≤5ms;
n）雙機(jī)并機(jī)輸出均流不平衡度： 士5% （額定負(fù)載電流的50% ～ 100%范圍內(nèi)）。
8.并聯(lián)系統(tǒng)原理圖
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