| 如何向DCS系統(tǒng)提供高質(zhì)量、安全可靠的電源非常重要。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提供高質(zhì)量、安全可靠的電源，保證化工生產(chǎn)的安全、穩(wěn)定、可靠。+ B# _3 B( l& O( s" D- [ 5 y) s" r2 H! k \* U 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。 " |; n! A4 |& S& B. | 7 n3 @* W; S, C' u 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。 / y8 a5 P5 w' p! }& Q * `4 N/ |& y8 M+ a! ]& ^8 \2 m 1、雙交流進線單UPS接線 7 O M" e, v$ T: h ' I( f3 O# N, a2 _# v" a 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。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。 1 ?9 B/ Q0 U) @$ V, k0 H, |" C Y8 n( k$ ?0 {9 K" R$ ~# { 5 J9 ^; }# S5 _7 b' ? ) J' |; N0 x6 M/ S3 P 圖1 雙交流進線單UPS供電接線7 |! ~7 M* z" ?/ y# n ! N6 x# D% ?) j: k 2、雙交流進線雙UPS并機供電方式3 ~$ T) F0 t4 f/ Z ( k4 d- {' L* V6 d9 R) N 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。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。 & k+ S q! e: f' b: x& R1 V* z& G; ?9 A$ @+ ?1 w 2 P7 |) \/ w# H i9 j % a! P8 |! M9 E6 F j4 C圖2 雙交流進線雙UPS并機供電方式 . _+ }' }+ `! s: ~* b " W) C4 t( [; H* ?& x ( T5 r0 Q: @6 v3 z- B( H# k% Q, B 3、UPS使用注意事項8 F7 o( j+ W7 {# _ : j' p0 O4 j1 x （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。+ w* T+ A1 u4 I5 s% d A7 P& V W! E# `; t3 p9 v! b) m" v （2）UPS應避免頻繁開、停機，最好在長時間開機狀態(tài)。 / s5 M' V3 X: w0 P9 x+ a 0 B# v- h6 u! c （3）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。充電電流連續(xù)3小時不變，證明電池已充足，一般充電時間為12～24小時。 / x4 U- m9 N3 B6 Z& } 3 g4 v. N/ G" d/ N% Z （4）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)。" p5 o* H1 k/ A ' |, p" [3 M4 y5 X8 A1 K7 @ （5）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。0 C% |9 F `+ B5 Y 1 q# ]2 a L9 B* ^9 i （6）要經(jīng)常用軟布擦試電池，以保持電池表面清潔。. @% \9 X& r8 B: O% Y. ]2 j & }. n: \* E3 y0 _( e （7）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。; E" S# r4 f1 A3 m E; T 1 w' `4 L- P/ G# V- G: `$ x8 N$ x& y （8）UPS在使用后應立即進行充電，使電池恢復到正常狀態(tài)。 2 h Q% B7 g% v6 O4 s \ }! j- ]& {3 q# I/ @& z% `3 a2 X2 S （9）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。" W' d5 K% G0 ]6 R8 F% [! ~% z s/ [& g) D' |0 L 4、UPS的日常維護及一般故障處理 # i9 D& @6 [) e) K+ | , r) v- F1 h+ k6 z' R2 H 4.1 日常維護 % N% H2 B& U4 R/ E4 Y 1 a2 t; {) w, Y, c; h/ z （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)。 & C" ^0 h6 v5 `( d 0 k' w3 o0 B% y* x( k8 j （2）用耳聽UPS電源是否有異常響動，主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。 % h. m4 g2 e: a5 x8 P, x l - u; v6 c0 R" N3 R, S （3）檢查UPS電源的排風口有無堵塞現(xiàn)象。 4 C; X- q2 [) u. u6 d / Q; A) v; g9 Q i （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。- G1 V* C" i- u1 _; t5 S5 i8 z 9 a# q$ [* U( E2 R) h9 J 4.2 一般故障處理 * z1 k9 y( A- F3 {( d8 w ' m! T7 b1 j) a/ Y" z( z: X 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、液晶顯示屏提供故障類型、故障時間等信息。待看清狀態(tài)指示燈及液晶顯示屏提供故障類型提示后，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 o" V% j, W. Y+ ]8 h7 R' W! O7 l; f ; e2 N! j p; D- y) d （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，在不知道恢復時間的情況下，把不重要的負載切除，以保證重要負載的不間斷供電。9 @, _) ?8 }$ e- x' v ; W( B/ y+ {( t （2）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。3 C0 w7 s6 N0 t 5 t( S9 @3 V& I; U+ m3 r （3）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。 DCS(Distribute Control System) 對其供電要求是極其嚴格的，它不僅需要高質(zhì)量、高穩(wěn)定性的供電電源，當電網(wǎng)系統(tǒng)突然停電時，要有供電電源保持一定時間的供電，以便對DCS 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)做保護性處理并使現(xiàn)場儀表及調(diào)節(jié)閥處于安全位置，同時還要確保工藝做緊急處理，防止故障發(fā)生。由于靜態(tài)交流不停電電源裝置UPS 與城市電網(wǎng)經(jīng)過直流儲能環(huán)節(jié)隔離，排除了供電及瞬變干擾，并連續(xù)不間斷地供電，兼之具有體積小、效率高、安裝維護方便以及可靠性高等特性而被廣泛地應用在DCS 控制系統(tǒng)中。! y5 n* S- N" t7 `% Q8 e: b2 X. L 7 p; R0 r! A" c9 X" h UPS(Uninterruptible Power Supply) 即靜態(tài)交流不停電電源裝置，它是一種高質(zhì)量、高穩(wěn)定性的獨立電源，是由可控硅整流器、逆變器、交流靜態(tài)開關(guān)和蓄電池組等組成。由于供電頻率稍有變化和波形的畸變，將會嚴重干擾DCS 正常運行，因此要求選用高質(zhì)量、高穩(wěn)定度且切換時間短的UPS 系統(tǒng)。5 ]2 c/ M v: ? ( u: X2 e+ _3 o1 w; \ 在線式UPS ———最優(yōu)的電源保障' Z6 m) i$ i; _ G3 f1 w 7 b; t6 X; } y. \3 N1 H 無論從穩(wěn)壓輸出范圍、頻率范圍、輸入雜訊的濾除以至市電模式與電池模式零切換時間等方面考慮，在線式UPS 均是最優(yōu)的DCS 供電系統(tǒng)。7 N: ^( _' \% x* C 4 D ~5 O6 p" q$ [- ]- @ 在線式UPS 的性能：! r5 q: B! n1 f4 d5 n : b# {# j8 F- J' R9 i (1) 純正的正弦波輸出。無論在市電模式還是在電池模式，均可輸出失真度低、穩(wěn)定度高的正弦波電源，為DCS 提供最佳的電源保障。 ; \, m! w5 o* d6 L0 n0 O " q& R2 R) R( c7 u7 W$ [ (2) 零切換時間。當市電停電或復電時，UPS 在市電模式與電池模式之間的切換是無轉(zhuǎn)換時間的，有效保證了負載運行的高可靠性。 ) ]9 f" @, S/ c ! h5 b$ F* E4 u) n9 x2 U9 x (3) 高度智能化。通過數(shù)據(jù)通訊接口，可實現(xiàn)一臺UPS 連接多臺計算機系統(tǒng)的功能，配有電源監(jiān)控軟件，可以直接在計算機屏幕上監(jiān)控電源與UPS 運行狀況，有支持異常電力信息報警、關(guān)閉及保存用戶的應用程序等功能，以簡化網(wǎng)絡管理工作，并提高計算機系統(tǒng)的可靠性。2 L5 v1 @$ v4 l3 q (4) 旁路保護功能。旁路供電功能使UPS 應急處理能力大為提高，同時在用戶對電源具有特殊要求時，在線式UPS 可提供旁路供電過壓保護，使DCS免于高壓危險。6 \+ s1 C0 ~' Z ) q4 G. r# K5 D- i (5) 雙機熱備份。對于供電要求高的DCS 系統(tǒng)，除了要有冗余的供電外，同時要有UPS 的冗余。而在線式UPS 可根據(jù)用戶要求設置主次備份轉(zhuǎn)換裝置：當主機出現(xiàn)故障時自動轉(zhuǎn)換到另一臺備份UPS 上工作;當主機要維護檢查時，則可以把DCS 切換到備份UPS 上，保障了DCS 在任何時間均可得到最佳的供電電源。而且在線式UPS 還設有手動旁路開關(guān)裝置，方便用戶在檢修UPS 時把DCS 系統(tǒng)切換到旁路輸出供電，確保DCS 供電的穩(wěn)定性。 |
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