电气设备运行管理及UPS运行方式报告
结合几个石化企业电气设备运行管理模式和经验，总结出以下几点：
一、以精细化管理为突破口，完善制度、加强巡检、开展技术评估，强化电气设备运行管理。
二、修订、完善电气设备运行及安全管理制度，制定电气设备运行与维护、高压开关设备运行与维护、继电保护及安全自动装置运行与维护、电气设备缺陷等管理措施。
三、技术主管参与新建、改扩建等重大项目的设计审查，参与关键和重要电气设备的选型。在电气设备投用前，有针对性地编制岗位操作法，开展专业技术培训，促使操作人员熟练掌握电气设备的使用、维护与保养，延长电气设备使用寿命。严格按照电气设备运行管理制度，加强电气设备的巡检频次，记录电气设备巡检情况，确保电气设备时时处于受控状态。
四、每季度组织专业技术人员对由于长期运行，无法按规定周期检修、试验的电气设备开展技术评估。主要围绕电气设备状态监测，设备技术状况和使用年限，以往检修、清扫、试验情况，设备运行环境、系统配置以及运行方式等综合因素进行，进一步提升电气设备安全运行效率。
下面主要针对UPS系统运行方式进行分析与探讨：
到目前为止,应用较多的UPS系统运行方式总体上分为4种:单机、主从热备、双机并联、双单机。
一、单机运行方式
单机UPS运行方式,基本上就是一台在线式UPS向负载供电,其系统运
行方式如下图：
此运行方式结构十分简单,但由于只有一台UPS向负载供电,所以一旦该UPS出现故障,将立即影响负载的电源供应。
另外,即使UPS故障后成功转旁路,没有造成仪表电源中断,由于其主机内部还有部分带电,检修时又不能停电,所以造成检修过程有较大危险性。
在单机UPS系统的电源开关箱内输入与输出之间可以加一个外接旁路开关,在需要检修UPS时,可实现无间断操作,使UPS完全隔离出来。但此种运行方式只是解决了检修的安全性与方便性,并不能提高UPS系统运行的可靠性。
二、主从热备运行方式
主从热备UPS运行方式如下图所示。
主从热备UPS系统原理图
由图中可以看出,实际上此种运行方式并未改变UPS的任何内部结构,只是将一台UPS的输出接入另一台UPS的旁路电源。这样可以在主机主电源失电且电池放电结束转旁路后,旁路电源输出给负载的依然是另一台UPS逆变器的输出,既延长了一倍的后备时间,又可以在主机故障转旁路时,负载接受的依然是稳定的UPS输出电源(即从机UPS的逆变输出),此时主机UPS可以从容地退出,进行检修,而且如果从机UPS故障,也可随时退出进行检修。除此之外,图还可以看出,此种运行方式相当于有三路电源输入,又提高了可靠性。
与此同时,主从热备运行方式还有一个优点,就是不同品牌、不同型号、不同容量的UPS均可以组成此种运行方式,灵活性很好。
虽然主从热备UPS运行方式有一系列的优点,但在日常运行中也发现了很多问题。
(1)从机长期处于热备用状态，其内部元件(包括电池)长期无谓的消耗电能，大大减低了设备效率;
(2)由于从机长期空载运行,当主机故障切旁路时,从机瞬间满负载输出,很可能耐受不了冲击而发生故障,反而增加了故障率。
三、并联UPS系统运行方式
并联UPS系统从作用上分类可分为：增容并联和冗余并联。增容并联只是通过并联来增加UPS系统容量而不提高可靠性，石化企业仪表控制系统需要的恰恰是可靠性，所以应用较少，故现在只对冗余并联UPS系统进行探讨。冗余并联UPS系统，此处以双机并联UPS系统为例。其原理如下图所示。
双机并联UPS系统原理图
(1)双机冗余并联UPS系统的优点
①可提高运行可靠性:通常由两台UPS并联直接输出,正常运行时这两台UPS平均分配负载电流,当其中一台故障时,另一台承受全部负载电流,只有当两台同时出故障时,负载才转旁路静态开关,因此可大大提高UPS运行可靠性。
②维修方便:需要时,其中一台UPS可完全下电进行维修,而不影响另一台UPS向负载供电。
(2)双机冗余并联UPS系统存在的问题
①双机冗余并联UPS供电系统虽然看上去是四电源输入,但由于是并联,所以两台UPS的旁路电源必须取自同一电源且相序必须对应,否则会在切旁路时发生相间短路事故,安装及检修时需特别注意。
②双机冗余并联UPS供电系统中两台UPS的输出端是始终并接在一起的,所以一方面必然存在环流,消耗电能、降低效率;另一方面,如果输出端发生短路故障,两台UPS将同时受到影响,甚至同时停机。
③两台UPS之间的协调与通讯控制系统一定要可靠,否则很可能随时造成两台UPS因输出不同
四、双单机UPS系统
随着电源切换设备和仪表系统的不断更新与进步,出现了可实现无间
断切换(其实是切换时间很短,对于负载来说可视为无间断)的STS以及可以接受双电源并自动实现无间断切换的仪表系统,由此,双单机UPS系统便应运而生。双单机UPS供电系统如下图所示：
双单机UPS系统原理图
最基本的双单机UPS系统是不包括图中框1和框2内的部分。由上图可以看出,实际上就是将双机并联UPS系统拆开来,但这是建立在负载仪表系统具备自动双电源切换功能基础上的。这样做就解决了并机UPS系统输出端接在一起所引起的一切隐患,并且两台UPS间无需通讯，大大简化了控制系统。
如果负载仪表系统不具备自动双电源切换功能，可加入框2内的部分，即增加一个STS双电源切换系统再送给仪表系统一路电源(3#负载电源)，相当于人为给仪表系统增加自动双电源切换功能。如果负载对电源切换时间要求较为严格时,可加入框1内的部分，这样可以使两路UPS输出同步，使输出侧的STS切换时间缩短为2ms，完全可以满足石化企业仪表系统切换时间小于5ms的要求。而两路电源的同步则是利用UPS本身逆变器跟踪旁路电源的特性自然而然地实现的。与此同时，由于加入ATS实现旁路
的双电源接入，提高了可靠性。
如果负载既有一般负载(不需要双电源)又有重要负载,则可以将一般负载平均分配于两条负载电源母线上,而重要负载则两条电源都引出,共用此UPS系统,且系统无需做改动;如果负载既有具备双电源切换功能的仪表系统又有不具备此功能的,只需前者引入1#和2#负载电源,而后者引入3#负载电源即可,此UPS系统也无需做改动;如果负载同时还需要一般的市电电源,则在点1和点3引出并增加开关即可;如果某台UPS检修时,不想让负载端进行切换,从而降低因切换带来的风险,可在点1和点2之间、点3和点4之间增加外接手动维修旁路开关即可。
由以上对双单机UPS系统的分析可知,双单机UPS系统具有如下优势:结构简单,可靠性高;对UPS本身功能要求不苛刻,只要是工业用UPS即可;两台UPS之间无需通讯,避免了因通讯造成的误动作;组合形式灵活多变,基本上可以适应所有仪表系统的电源要求。但其也有缺点,一是需要增加STS、ATS以及仪表自动双电源切换功能,增加了投资,但这和系统运行可靠性对于石化企业的重要性以及仪表停电带来的损失来比是微不足道的。虽然在此运行方式下,很大一部分保证负载正常运行的重担都压在STS和仪表自动双电源切换系统上,一旦这个关键点出问题,所有的功能都实现不了,但只要选择质量可靠的STS和仪表自动双电源切换系统,也比双机并联UPS系统输出侧的直接电气硬连接要好很多。
实际运行中，大多数石化行业都简化了第四种运行方式，增加一个隔离变压器和切换开关来达到双电源输入，运行效果不错。原理图后附。
当前提高炼化装置控制系统（DCS\ESD）供电可靠性的关键在于：
1、装置控制系统DCS\ESD实现交流双电源引入；
2、交流不停电电源UPS按照装置和仪表的重要性分类配置：
1）关键重要装置：（如常压、催化、重整、加氢、化工、空压站等）采用双UPS（或单UPS加市电隔离变）不同段双电源加旁路市电，双电源暨三电源输出模式；
2）一般装置或仪表：单UPS加市电双电源输入单电源输出模式；
3、不建议采用双机并联模式，中石化06年前出过因硬件故障供电中断问题，经08年研究规范为双电源双机加市电，双（三）电源输出供给U PS/ESD.
4、起草公司《控制系统及仪表供电规范》，依照规范进行公司所属单位和装置控制系统供电的规范和隐患治理。
本次有针对性的考察活动，一方面开阔了电气管理技术人员的视野，同时也学习到了其他石化企业较为先进的管理理念。为今后的电
气设备管理工作起到了积极的作用。报告简而概之，交流成果会在实
际使用中起到潜移默化的作用。
二〇一二年五月
UPS供电方式 一、在线式UPS的四种工作状态 1、市电正常 在正常工作状态，由市电提供能量。整流器将交流电转化为直流电。逆变器将经整流后的直流电转化为纯净的交流电提供给负载；同时，充电器对电池组浮充。 2、市电异常 市电断电或者输入市电的电压或频率超出允许范围，整流器自动关即。此时，由电池组提供给逆变器直流电进行逆变给负载供电。 3、市电恢复正常 当市电恢复到正常后，整流器重新提供给逆变器能量，同时，充电器对电池给充电。 4、旁路 静态旁路是系统的重要组成部分，在下列两种情况下，UPS处于旁路。
?当负载超载、短路（实际上可以看成是一种严重的超载）或者逆变器故障，为了保证不中断对负载的 供电，静态旁路开关动作，由市电直接对负载供电。 ?维修或测试时，为了安全操作，将维修旁路开关闭合，把UPS系统隔离，做这种切换可保证对负载不 间断供电。 二、双机主备冗余供电方式 很明显，UPS处于旁路工作状态时，计算机等负载不受UPS保护。此时，如果发生交流电中断、过压等故障，就将造成计算机等负载电源供应中断或设备损坏。因此，很自然想到用一台 UPS 的输出作为另一台 UPS主机的静态旁路电源，这就是双机主备冗余供电，也叫双机串联冗余供电。 1、工作原理简述 （1）正常情况下： 计算机等负载的工作电源由UPS主机的逆变器提供，备机处于空载运行状态。 （2）主机故障：
主机故障，主权转为旁路供电，此时备机的逆变器输出通过主机静态旁路开关供给计算机等负载电源。主机故障转为旁路在毫微秒的时间内完成，不会产生负载电源中断。 （3）备机故障： 备机故障，备机转为旁路。此时主权的静态旁路输入的不再是备机的逆变器输出，而是交流电经过备机的静态旁路开关供给。此时相当于生机单机工作。 （4）主、备机同时故障； 主、备机同时故障，主、备机同时转为旁路工作，交流电经过各机的静态旁路开关，再经主机的静态旁路开关供给计算机等负载电源。当然，主、备机同时故障的可能性极小。 2、优缺点 （1）优点 安装方便，易于实现；只要主机具有独立的静态旁路输入口，就可以很容易地实现主、备机冗余供电。甚至是不同型号、不同品牌的UPS，都可以很方便地组成双机冗余供电。 可靠性高；系统调试时，只要将主、备机的输出电压调整到一致即可。根据我们的实际经验，双机主、备冗余供电可靠性高于双机并联冗余供电。
UPS供电方式方案 2011年1月13日某化工厂160kVA双机冗余UPS内部短路跳闸导致所带全部负载失电，下游部分装置停车，造成很大的经济损失。针对此次事故，为避免UPS故障停机造成所带仪表、计算机、DCS等设备失电影响生产，现对上述装置的UPS供电方式及供电方案进行分析。研究改善目前的仪表UPS供电系统，以减少因UPS电源故障造成的控制系统和现场仪表失电停车。 一、上述装置UPS电源现状 见附表1：重要装置UPS设备情况 二、UPS供电方案 1）方案一：双机冗余供电方案 UPS不间断电源的主要作用就是在系统电源故障情况下，仪表的控制系统、操作系统在UPS电池组的后备时间内仍能处于正常工作状态。同时，当UPS内部故障时，也可通过来自系统电源的旁路保证仪表设备的正常工作。根据石化行业实际生产情况，一些重要装置采用单机UPS可靠性相对较低，不是所有UPS内部故障均能可靠切换到旁路或电池供电，一旦单机UPS出现严重的内部故障，将严重威胁装置的安全运行，使用双机UPS可大大提高仪表电源可靠性。 采用“冗余”式运行方式，即两台UPS之间通过并机板或并机线实现相互通讯，针对可能发生的各种故障，按机器内部的程序设置进行双机或单机切换，每台UPS的额定容量能够满足长期带全部负荷的要求。其配置方式为：1#UPS、2#UPS工作电源分别取自变电所I、II 段母线。旁路电源与维修旁路电源取自变电所同一段母线，两台UPS 共用一个旁路电源。1#、2#工作电源经两台UPS滤波、整流、逆变之后输出至配出柜的汇流母排，经空气开关由一条电缆送至仪表电源
柜，两台UPS均分负载。 双机冗余UPS运行方式： 1．外部电源及UPS正常的情况下，两台UPS整流—逆变运行，两台UPS均分负载。 2．当1#UPS工作电源故障后，1#UPS转为蓄电池供电，2#UPS正常运行，由两台UPS均分负载。 3．当两台UPS工作电源均失电时，两台UPS均转为蓄电池供电，均分负载。 4．当两台UPS工作电源均失电，且两台UPS电池组先后达到电压下限时，UPS转为旁路运行，由一个旁路电源供电。此时，若旁路电源故障或旁路回路电气元件故障，负载将失去电源。 2）方案二：双机非“冗余”UPS供电 目前热电厂使用双机但相互独立的两台UPS为仪表电源供电。其配置方式为：1#UPS工作电源取自变电所I段母线，旁路电源与维修旁路电源取自变电所对侧母线；2#UPS工作电源取自变电所II段母线，旁路电源与维修旁路电源取自变电所对侧母线；两台UPS相互独立，不需并机板或通讯线。两台UPS经两条回路分别输出至仪表电源柜中的两个电源模块。每台UPS针对可能发生的各种故障，按UPS内部的单机程序设置进行切换，每台UPS的额定容量均满足长期带全部负荷的要求，供电方式见附图。
大庆石化公司UPS供电方式方案 2011年1月13日化工一厂某化工厂160kVA双机冗余UPS内部短路跳闸导致所带全部负载失电，化工一厂裂解及下游部分装置停车，造成很大的经济损失。针对此次事故，为保证化工一厂裂解、BG、化肥厂合成、炼油厂一、二重催及二加氢、水气厂空分装置的安全平稳运行，为避免UPS故障停机造成所带仪表、计算机、DCS 等设备失电影响生产，现对上述装置的UPS供电方式及供电方案进行分析。研究改善目前的仪表UPS供电系统，以减少因UPS电源故障造成的控制系统和现场仪表失电停车。 一、上述装置UPS电源现状 见附表1：重要装置UPS设备情况 二、UPS供电方案 1）方案一：双机冗余供电方案 UPS不间断电源的主要作用就是在系统电源故障情况下，仪表的控制系统、操作系统在UPS电池组的后备时间内仍能处于正常工作状态。同时，当UPS内部故障时，也可通过来自系统电源的旁路保证仪表设备的正常工作。根据石化行业实际生产情况，一些重要装置采用单机UPS可靠性相对较低，不是所有UPS内部故障均能可靠切换到旁路或电池供电，一旦单机UPS出现严重的内部故障，将严重威胁装置的安全运行，使用双机UPS可大大提高仪表电源可靠性。 采用“冗余”式运行方式，即两台UPS之间通过并机板或并机线实现相互通讯，针对可能发生的各种故障，按机器内部的程序设置进行双机或单机切换，每台UPS的额定容量能够满足长期带全部负荷的要求。其配置方式为：1#UPS、2#UPS工作电源分别取自变电
所I、II段母线。旁路电源与维修旁路电源取自变电所同一段母线，两台UPS共用一个旁路电源。1#、2#工作电源经两台UPS滤波、整流、逆变之后输出至配出柜的汇流母排，经空气开关由一条电缆送至仪 表电源柜，两台UPS均分负载。 双机冗余UPS运行工况方式如下： 1．外部电源及UPS正常的情况下，两台UPS整流—逆变运行，两台UPS均分负载。 2．当1#UPS工作电源故障后，1#UPS转为蓄电池供电，2#UPS正 常运行，由两台UPS均分负载。 3．当两台UPS工作电源均失电时，两台UPS均转为蓄电池供电，均分负载。 4．当两台UPS工作电源均失电，且两台UPS电池组先后达到电压下限时，UPS转为旁路运行，由一个旁路电源供电。此时，若旁 路电源故障或旁路回路电气元件故障，负载将失去电源。 2）方案二：双机非“冗余”UPS供电 目前热电厂使用双机但相互独立的两台UPS为仪表电源供电。 其配置方式为：1#UPS工作电源取自变电所I段母线，旁路电源与维修旁路电源取自变电所对侧母线；2#UPS工作电源取自变电所II段 母线，旁路电源与维修旁路电源取自变电所对侧母线；两台UPS相 互独立，不需并机板或通讯线。两台UPS经两条回路分别输出至仪 表电源柜中的两个电源模块。每台UPS针对可能发生的各种故障， 按UPS机器内部的单机程序设置进行切换，每台UPS的额定容量均 满足长期带全部负荷的要求，供电方式见附图。
UPS四种并机方式 为了让设备有可靠的电源供应，在UPS的应用上有以下四种并机方式，有利提高了后备电源的可靠性 一、主从热备份 主机带负载，备机空载，备机接入主机的BYPASS（旁路）输入端（见图1）。优点： ●灵活性高，不受品牌限制。 ●安装简单，无需额外调试。 ●不增加额外辅助电路，不增加购置成本。 ●可作n+1热备份，可分期扩容。 缺点： ●瞬时过载能力低。 ●两机老化不一致。 ●备机电池长期不处于浮充状态，影响电池寿命。 二、互动热备份 两机分别带负载，预先由人工分配负载，是主从热备份的的改进型（见图2）。优点： ●本方案是主从热备份的改进型，是人工一次分配负载的并机方案。除保留主从热备份的优点外全部克服其缺点。 ●瞬间过载能力强。 ●不存在备机电池长期浮充状态。 ●没有冗余并机方案的致命弱点——环流。 缺点： 如果负载功率不能由人工分配时，此方案不适用。 三、互动热备份（ATS） 单机带载，单元互动（见图3）。 优点：
●由于采用单元互动，系统故障几率大大下降。 ●两台UPS可轮换工作。 ●没有瓶颈故障点。 缺点： 瞬时过载能力低。 四、冗余并联（N+X） 自动均分负载。从并机柜、并机模块、并机板、无线并机到数码控制自动并机（并机之UPS采用电流控制均分，完全独立控制）的发展过程（见图4）。 优点： ●瞬间过载能力强。 ●没有瓶颈故障点。 ●自动均分功率。 缺点： ●存在环流，不同并机方法，具有不同环流。环流增加无功损耗，降低系 统可靠性。 ●无论何种并机方案，均需增加额外辅助电路，随之而来是增加成本，增 加故障点。 五、结论 1、冗余并联功率均分，技术档次最高。如能彻底解决环流，才能认可本方案可靠性最高。但如果并机环流处理不好，则严重影响其可靠性，无功损耗增大。 2、目前流行的并机板冗余并机方案，由于采用电压控制方案，未能长度解决环流问题，除了调试均分负载困难外，还存在老化漂移及温度漂移的致命缺点。 3、如果冗余并机采用并机板方案，而又未解决环流这一核心问题，其并机可靠性还不如主从热备份，更不如互动热备份。 4、从兼顾可靠性与投资成本两方面原因考虑，建议采用互动热备份（ATS）。 5、有些品牌UPS单机运行可靠性已经很高，单机（仅逆变器工作）平均无故障
UPS 供电方式方案 2011 年 1 月 13 日某化工厂 160kVA双机冗余 UPS内部短路跳闸导致所带全部负载失电，下游部分装置停车，造成很大的经济损失。针对此次事故，为避免 UPS故障停机造成所带仪表、计算机、 DCS等设备失电影响生产，现对上述装置的 UPS供电方式及供电方案进行分析。研究改善目前的仪表 UPS供电系统，以减少因 UPS电源故障造成的控制系统和现场仪表失电停车。 一、上述装置 UPS电源现状 见附表 1：重要装置 UPS设备情况 二、UPS供电方案 1）方案一：双机冗余供电方案 UPS不间断电源的主要作用就是在系统电源故障情况下，仪表的控制系统、操作系统在 UPS电池组的后备时间内仍能处于正常工作状态。同时，当 UPS内部故障时，也可通过来自系统电源的旁路保证仪表设备的正常工作。根据石化行业实际生产情况，一些重要装置采用单机 UPS可靠性相对较低，不是所有 UPS内部故障均能可靠切换到旁路或电池供电，一旦单机 UPS出现严重的内部故障，将严重威胁装置的安全运行，使用双机 UPS可大大提高仪表电源可靠性。 采用“冗余”式运行方式，即两台 UPS之间通过并机板或并机线实现相互通讯，针对可能发生的各种故障，按机器内部的程序设置进行双机或单机切换，每台 UPS的额定容量能够满足长期带全部负荷的要求。其配置方式为： 1#UPS、2#UPS工作电源分别取自变电所 I 、II 段母线。旁路电源与
维修旁路电源取自变电所同一段母线，两台 UPS 共用一个旁 路电源。 1#、 2#工作电源经两台 UPS滤波、整流、逆变之后输出至配出柜的汇流母排，经空气开关由一条电缆送至仪表电 源 柜，两台 UPS均分负载 双机冗余 UPS运行方式： 1．外部电源及 UPS正常的情况下，两台 UPS整流—逆变运行，两台 UPS均分负载。 2．当 1#UPS工作电源故障后， 1#UPS转为蓄电池供电，2#UPS正常运行，由两台 UPS均分负载。 3．当两台 UPS工作电源均失电时，两台 UPS均转为蓄电池供电，均分负载。 4．当两台 UPS工作电源均失电，且两台 UPS电池组先后达到电压下限时， UPS转为旁路运行，由一个旁路电源供电。此时，若旁路电源故障或旁路回路电气元件故障，负载将失去电源。 2）方案二：双机非“冗余” UPS供电目前热电厂使用双机但相互独立的两台 UPS为仪表电源供电。其配置方式为：1#UPS工作电源取自变电所 I 段母线，旁路电源与维修旁路电源取自变电所对侧母线； 2#UPS工作电源取自变电所 II 段母线，旁路电源与维修旁路电源取自变电所对侧母线；两台UPS相互独立，不需并机板或通讯线。两台 UPS经两条回路分别输出至仪表电源柜中的两个电源模块。每台 UPS针对可能发生的各种故障，按 UPS内部的单机程序设置进行切换，每台 UPS的额定容量均满足长期带全部负荷的要求，供电方式见附图。
备案号：0820—2009 Q/CYT-DQ 内蒙古伊泰煤制油企业标准 2009—08—020发布 2009—08—020-实施内蒙古伊泰煤制油有限责任公司发布
目录 前言 (1) 1范围 (2) 2规范性引用文件 (2) 3UPS装置介绍 (2) 4UPS的运行方式 (3) 5UPS的监视、检查 (4) 6UPS的电源配置介绍 (5) 7UPS电源系统开、关机操作 (7) 8运行模式的切换 (7) 9UPS电源系统使用注意 (9)
前言 内蒙古伊泰煤制油公司，电力专用UPS，包括8000中控室UPS、锅炉变电所直流室UPS、锅炉变电所控制室UPS、汽车交易厅UPS、空分变电所UPS、总降站UPS。针对UPS在化工生产中的重要作用，保证变电站、后台机、枢纽控制台（屏）、RTU、变送器、通讯设备、监控设备的不间断稳定运行，特制订本运行操作规程。 本规程是《UPS运行操作规程》2009年首次制订发布。本规程自发布之日起生效实施。 本规程编制广泛搜集采纳了各班组技术人员建议。参与起草人员有：吕军生贺国荣杨海广李永全姜列录等。 本规程起草人：李云桥 本规程审核人：张轸李德义李树斌 本规程审定人：(签字) 宋瑞旭 本规程批准人：(签字) 齐亚平 本规程由伊泰煤制油电气车间负责解释。
1、范围 本规程规定了UPS设备的主要技术参数、运行方式、设备运行操作、设备运行的监视及检查、设备故障及事故处理等内容。 本规程适用于内蒙古伊泰煤制油：8000中控室80KV A UPS、锅炉变电所直流室15KV A UPS、锅炉变电所控制室6KV A UPS、汽车交易厅15KV A UPS、空分变电所20KV A UPS、总降站6KV A UPS的运行与操作。 我公司电力专用UPS，均为西安朗生公司生产的PGP系列产品。PGP系列不断电系统是专门为电力行业的重要交流设备，如后台机、枢纽控制台（屏）、RTU、变送器、通讯设备、监控设备、事故照明等而开发设计的产品。俱有高可靠度，且极为快速的瞬时反应。其优势在于：电力专用UPS可与变电站、发电力中的直流操作电源系统配套使用，直接利用直流操作电源系统中的长寿命、大容量蓄电池，比常规UPS供电方案节约投资费用，减少系统维护，降低运行成本。 2、规范性引用文件 下列文件中的条款,通过引用而成为本规程的条款。引用文件有：《PGP系列UPS使用手册》 3、UPS装置介绍 3.1 现场UPS容量配置：8000中控室UPS：80KV A ；锅炉变电所直流室UPS：15KV A ；锅炉变电所控制室6KV A：UPS；汽车交易
UPS四种并机方式 (2007-05-18 20:56) 分类：STS/UPS技术 为了让设备有可靠的电源供应,在UPS的应用上有以下四种并机方式,有利提高了后备电源的可靠性 一、主从热备份 主机带负载,备机空载,备机接入主机的BYPASS(旁路)输入端(见图1). 优点: ●灵活性高,不受品牌限制. ●安装简单,无需额外调试. ●不增加额外辅助电路,不增加购置成本. ●可作n+1热备份,可分期扩容. 缺点: ●瞬时过载能力低. ●两机老化不一致. ●备机电池长期不处于浮充状态,影响电池寿命. 二、互动热备份 两机分别带负载,预先由人工分配负载,是主从热备份的的改进型(见图2). 优点: ●本方案是主从热备份的改进型,是人工一次分配负载的并机方案.除保留主从热备份的优点外全部克服其缺点.
●瞬间过载能力强. ●不存在备机电池长期浮充状态. ●没有冗余并机方案的致命弱点——环流. 缺点: 如果负载功率不能由人工分配时,此方案不适用. 三、互动热备份(ATS/STS) 单机带载,单元互动(见图3). 优点: ●由于采用单元互动,系统故障几率大大下降. ●两台UPS可轮换工作. ●没有瓶颈故障点. 缺点: 瞬时过载能力低. 四、冗余并联(N+X) 自动均分负载.从并机柜、并机模块、并机板、无线并机到数码控制自动并机(并机之UPS采用电流控制均分,完全独立控制)的发展过程(见图4). 优点: ●瞬间过载能力强. ●没有瓶颈故障点. ●自动均分功率.
缺点: ●存在环流,不同并机方法,具有不同环流.环流增加无功损耗,降低系 统可靠性. ●无论何种并机方案,均需增加额外辅助电路,随之而来是增加成本,增 加故障点. 五、结论 1、冗余并联功率均分,技术档次最高.如能彻底解决环流,才能认可本方案可靠性最高.但如果并机环流处理不好,则严重影响其可靠性,无功损耗增大. 2、目前流行的并机板冗余并机方案,由于采用电压控制方案,未能长度解决环流问题,除了调试均分负载困难外,还存在老化漂移及温度漂移的致命缺点. 3、如果冗余并机采用并机板方案,而又未解决环流这一核心问题,其并机可靠性还不如主从热备份,更不如互动热备份. 4、从兼顾可靠性与投资成本两方面原因考虑,建议采用互动热备份(ATS/STS). 5、有些品牌UPS单机运行可靠性已经很高,单机(仅逆变
系统流程指示灯运行时，共可分为下列四种方式： (a)系统正常运行方式：INPUT、RECTIFIER、CHARGE 、INVERTER、OUTPUT 灯亮，其余熄灭。 (b)系统旁路运行方式：BYPASS、OUTPUT 灯亮，其余熄灭。 (c)电池供应运行方式：DISCHARGE、INVERTER、OUTPUT 灯亮，其余熄灭。 (d)维修旁路运行方式：S6 无熔丝开关切换至ON 位置时，只有MANUAL BYPASS 灯亮，其余熄灭，此时表示系统已正确切换到维修旁路，待S1、S2、S3(无熔丝开关)、S4(电池开关)、S5 断开(OFF)后，再使用放电治具泄放DC 电容器上之电压，完成后，MANUAL BYPASS 熄灭，此时即可执行保养与维修。 以UPS单机举例，UPS运行模式。 UPS系统正常操作方式：此系统运转模式为市电输入，经整流器模
组将交流市电转为纯净、无突波、无杂讯的直流电源，提供逆变器模组使用，而逆变器模组会将直流电源再转为比市电更稳定的交流电源输出，经静态开关模组再输出至输出负载，此时系统为INVERTER 电源供应负载。 UPS系统电池供电操作方式：此系统运转模式为无市电输入时，系统由电池经逆变器模组，静态开关模组至输出负载，此时为电池电源供应，使得交流输出不会中断。使用电池供电时，其供电时间受电池数量与负载量大小而有所不同，故建议如果市电中断时，请尽快做资料的存贮与正常的关机程序。
UPS系统旁路操作方式：此系统运转模式为当逆变器发生异状，如机内温度过高、或输出负载过载，超过系统逆变器所能负荷的范围时，DSP 会自动将系统由逆变器模式切换到旁路模式，以防止系统损坏，此时输入由第二电源经旁路回路，静态开关模组至输出负载，此时为旁路电源供应负载。
结合几个石化企业电气设备运行管理模式和经验，总结出以下几点： 一、以精细化管理为突破口，完善制度、加强巡检、开展技术评估，强化电气设备运行管理。 二、修订、完善电气设备运行及安全管理制度，制定电气设备运行与维护、高压开关设备运行与维护、继电保护及安全自动装置运行与维护、电气设备缺陷等管理措施。 三、技术主管参与新建、改扩建等重大项目的设计审查，参与关键和重要电气设备的选型。在电气设备投用前，有针对性地编制岗位操作法，开展专业技术培训，促使操作人员熟练掌握电气设备的使用、维护与保养，延长电气设备使用寿命。严格按照电气设备运行管理制度，加强电气设备的巡检频次，记录电气设备巡检情况，确保电气设备时时处于受控状态。 四、每季度组织专业技术人员对由于长期运行，无法按规定周期检修、试验的电气设备开展技术评估。主要围绕电气设备状态监测，设备技术状况和使用年限，以往检修、清扫、试验情况，设备运行环境、系统配置以及运行方式等综合因素进行，进一步提升电气设备安全运行效率。 下面主要针对UPS系统运行方式进行分析与探讨： 到目前为止,应用较多的UPS系统运行方式总体上分为4种:单机、主从热备、双机并联、双单机。 一、单机运行方式 单机UPS运行方式,基本上就是一台在线式UPS向负载供电,其系统运
行方式如下图： 此运行方式结构十分简单,但由于只有一台UPS向负载供电,所以一旦该UPS出现故障,将立即影响负载的电源供应。 另外,即使UPS故障后成功转旁路,没有造成仪表电源中断,由于其主机内部还有部分带电,检修时又不能停电,所以造成检修过程有较大危险性。 在单机UPS系统的电源开关箱内输入与输出之间可以加一个外接旁路开关,在需要检修UPS时,可实现无间断操作,使UPS完全隔离出来。但此种运行方式只是解决了检修的安全性与方便性,并不能提高UPS系统运行的可靠性。 二、主从热备运行方式 主从热备UPS运行方式如下图所示。 主从热备UPS系统原理图 由图中可以看出,实际上此种运行方式并未改变UPS的任何内部结构,只是将一台UPS的输出接入另一台UPS的旁路电源。这样可以在主机主电源失电且电池放电结束转旁路后,旁路电源输出给负载的依然是另一台UPS逆变器的输出,既延长了一倍的后备时间,又可以在主机故障转旁路时,负载接受的依然是稳定的UPS输出电源(即从机UPS的逆变输出),此时主机UPS可以从容地退出,进行检修,而且如果从机UPS故障,也可随时退出进行检修。除此之外,图还可以看出,此种运行方式相当于有三路电源输入,又提高了可靠性。
UPS的运行规定 序号项目20kV A 1 型式：输入：三相；输出：单相 交流输入电压（V）AC380V-25%～+25%三相三线或三相四线 直流输入电压（V）DC220V±25% 交流输出电压（V）AC220V单相 额定容量（kV A）20kV A 2 逆变器 输入（在额定输出和0.9功率因数） 功率（kW）18.95KW 电压（V）DC220V（165~320V） 电流（A）最大121A 逆变器额定输出 电压（V）AC220V 电流（A）90.91A 频率（Hz ）50Hz 功率（kW）18KW 波形正弦波 功率因数0.9 连续额定运行最高环境温度（℃）40℃ 3 装置重量（kg）约480kg 4 其它 满负荷运行允许最高环境温度（℃） 连续运行40℃ 不超过8小时短时运行50℃ 噪声水平（dB）（满负荷运行，距设备1米 处） <60dB(依负载不同而变化) 外壳防护等级（IP）IP31 生产厂家青岛艾迪森科技有限公司1.机炉UPS的电源由直流系统和两路交流380V供电，两备一用，能 自动切换； 2.机炉UPS电源的检查规定： 1)每次检查电气设备时，应同时检查UPS；
2)检查交流电压是否正常，备用通道有否启动； 3)检查每个负荷开关不应过热，超负荷。 3.正常运行方式： 正常运行时，主输入开关合上，输出开关合上，400V三相交流电源通过滤波器、整流器整流后送给逆变器，经逆变器转换，输出50Hz，220V的单相交流电压，再经输出隔离变和静态开关向UPS配电柜供电。直流电源开关合上，直流电源处于备用状态；旁路主输入电源开关合上，旁路电源处于备用状态，手动维护旁路断开。 4.非正常运行方式： 当主输入三相交流电源消失或整流器故障或退出运行时，系统自动无间断切换到直流电源供电。经逆变器转换后，保持UPS母线供电不中断。当主输入三相交流电源及整流器恢复正常时，则自动恢复到UPS的正常运行方式。 在逆变器过载延时时间到，逆变器受大的负载冲击情况下，系统自动无间断切换到静态旁路电源向负载供电。过载消除后，系统自动恢复到正常供电方式。 当UPS装置需要检修而退出运行时，由旁路电源经静态开关直接向UPS 配电柜供电，若静态开关故障，则旁路电源用手动维护旁路开关向UPS配电柜供电。UPS 检修完毕或静态开关故障处理完毕，退出旁路电源供电，恢复UPS的正常运行方式。 启停机及检修旁路操作： 旁路柜启动操作步骤： （1）合上UPS旁路两相380V AC输入开关 （2）在“自动位置”检查开机转换开关 （3）将市电和稳压开关切换稳压位置，根据电压要求自动或手动增减电压在合理范围 （4）检查UPS旁路输出电压正常 UPS旁路柜关闭操作步骤： （1）将市电和稳压开关切换成OFF位置 （2）断开UPS旁路两相380V AC输入开关 （3）检查UPS旁路输出无电压
工业 UPS 常用案例分析 摘要 本文列举了能源（含石油、化工、煤炭及煤化工）行业用户现场应用工业UPS 的一些案例，对其中涉及的操作和运行维护等问题进行阐述，比较各个方案的不同差异和适用范围，为设备维护管理者提供工业UPS 系统整体电源保护解决方案一些建议和思路。 关键词： 工业UPS 案例分析并机系统供电系统 前言 典型工业 UPS 系统常用的电源保护解决方案包括单机系统、并机系统、2N（双母线）供电系统。如何选择合适的供电方案，起决于系统所带负载的特点和重要性。对于运行当中可以有计划中断或停止运行的设备，可以选用单机供电；对于运行当中不能停电的重要单电源负载，选用并机供电；对于可以接入两路 UPS 电源的负载，优先选用 2N（双母线）供电方案。本文从现场应用案例入手，通过操作和运行维护阐述，提供工业 UPS 系统供电解决方案的一些建议和思路。 1 单机系统的应用 单机系统是能源行业应用最多的解决方案，根据 UPS 的设计，单机运行 UPS 主机本体可以进行系统不停电维护。 1.1 UPS 单机供电方案四种工作状态
单机运行供电方案的各点交流负载独立地由一台 UPS 提供动力保护，不停电维护是通过切换到手动维修旁路退出运行当中的 UPS 主机，进行不停电维护的。手动维修旁路的切换，可以进行无中断的“先通后断”切换过程，不会引起负载中断供电的问题。实现主机、旁路之间的无间断切换过程。如下图（图 1：UPS 单机供电方案四种工作状态）所示，UPS 单机供电方案四种工作状态所对应的开关操作顺序为： 1：UPS 单机供电方案四种工作状态 1 正常工作 Q1、Q2、Q4、Q5、BAT MCB 在接通位置，Q3 闭锁在断开位置。UPS 通过整流器、逆变器、逆变静态开关向负载供电，同时向电池进行充电管理。 2 主电源消失或者整流器故障转直流电池组工作 Q1、Q2、Q4、Q5、BAT MCB 在接通位置，Q3 闭锁在断开位置，所有开关位置不发生变化。UPS 直流母线电压低于电池电压时，将自动把负载切换到电池系统上。UPS 电池系统经逆变器、逆变静态开关向负载供电。 此时若主电源恢复或者整流器故障消失，UPS 逻辑判断无误时，UPS 可自动恢复至正常工作状态。 3 逆变器电源消失或逆变器故障转旁路工作 Q1、Q2、Q4、Q5、BAT MCB 在接通位置，Q3 闭锁在断开位置，所有开关位置不发生变化。UPS 通过逻辑检测，根据直流母线情况和逆变器的情况，会自动将负载通过逆变静态开关无扰动的切换到旁路系统上。UPS 旁路系统经旁路静态开关向负载供电。 此时若逆变器电源恢复或逆变器故障故障消失，UPS 逻辑判断无误时，UPS 可自动恢复至正常工作状态。 4 维修供电方式 维修供电方式需要人工操作才能完成，首先在逆变器与旁路的同步情况下，人工操作将 UPS 负载切换到静态切换开关旁路，此时的工作状态由 1 或 2 切换到了 3；在此情况下，先合上 Q3 开关，再断开 Q2 开关，再断开 Q4 开关，通过先通后断的切换，就实现了 UPS 退出运行时对负载的连续供电。所有负载的供电，由旁路系统实现。
第一章UPS系统设计方案 一、UPS设计方案 1、项目概述 UPS作为机房重要动力设备，在保护计算机数据、保证电网电压和频率的稳定，改进电网交流进行稳压、稳频、滤波、抗电磁射频干扰、防止电压的浪涌和下陷，防止瞬时停电和事故停电对贵单位造成的危害等是非常重要的。 对于本工程，有两个机房。 小机房我们推荐模块化UPS和传统塔式的UPS两种配置方案。模块化UPS 选择山特的3A3系列UPS，传统塔式UPS选择山特3C3 EX系列。 模块化UPS具有扩容方便，可根据负载多少灵活扩容，3A3系列UPS前期可根据负载大小灵活配置UPS容量，后期随负载增加可以只加模块平滑升级至120KVA。3A3系列UPS单模块为15KVA。 大机房设备较多，推荐传统塔式UPS，采用并机系统。塔式的UPS推荐山特3C3 EX系列UPS，为高频机，具有超宽的输入电压幅度。适合国内电网。 2、小机房UPS推荐方案 2.1.模块化UPS配置 根据前期与用户交流考虑用户的要求，小机房我方推荐选用一台山特3A3系列模块化60KVA(3+1) UPS 组成供电系统。 冗余性： ⒈系统中的所有功率模块平均负担系统负载。 ⒉任何模块发生故障，其余模块会立即分担其负载，保障系统正常运行。 ⒊所有模块具独立运做能力，无需系统控制器对并联系统集中控制。 ⒋过载时自动降低冗余量，保持系统正常运行。 ⒌按需要构成N+1至N+X……冗余系统。 扩展性：
随着用户负载量的提升，原设计的UPS容量可能无法满足使用需求，对传统的UPS系统来说，必须为用户更换一台更大的UPS系统，但对于模块化UPS则不需要更换整机，只需要增加模块数量即可轻松扩容。山特模块UPS可以从 15KVA-120KVA在线扩容，模块化的优势在于： ⒈ 降低用户初期购置和日后扩容成本 ⒉ 满足用户后期容量随需扩展的需求，实现了用户投资随业务发展动态成长，随需应变 热插拔性： ⒈ 模块可随意在线插入或退出，不需要高级技术人员，方便安全。 ⒉ 维护、维修无需转旁路，使维护工作超长简便 ⒊ 监控通讯模块及功率模块均可实现热插拔 ⒋ 实现在线扩容或增加冗余量，简化UPS的维修程序 2.2.UPS配置清单及具体要求 主机：1台山特3A3系列模块化60KVA(3+1) UPS。 主机尺寸： 600*1050*2060mm（宽×深×高） 后备时间：配置电池12V/100AH电池80节，后备系统达到2H。 设备放置间隙：主机与电池柜间间隔、电池柜互相之间间隔为50cm，设备与墙体间为50cm 市电输入线径（R、S、T）：70mm2 UPS输出线径（R、S、T）：70mm2 市电输入输出中线径（N） 95mm2 PE线径：70mm2 电池组连线（C1，D1）：95mm2
电气设备运行管理及UPS运行方式报告 结合几个石化企业电气设备运行管理模式和经验，总结出以下几点： 一、以精细化管理为突破口，完善制度、加强巡检、开展技术评估，强化电气设备运行管理。 二、修订、完善电气设备运行及安全管理制度，制定电气设备运行与维护、高压开关设备运行与维护、继电保护及安全自动装置运行与维护、电气设备缺陷等管理措施。 三、技术主管参与新建、改扩建等重大项目的设计审查，参与关键和重要电气设备的选型。在电气设备投用前，有针对性地编制岗位操作法，开展专业技术培训，促使操作人员熟练掌握电气设备的使用、维护与保养，延长电气设备使用寿命。严格按照电气设备运行管理制度，加强电气设备的巡检频次，记录电气设备巡检情况，确保电气设备时时处于受控状态。 四、每季度组织专业技术人员对由于长期运行，无法按规定周期检修、试验的电气设备开展技术评估。主要围绕电气设备状态监测，设备技术状况和使用年限，以往检修、清扫、试验情况，设备运行环境、系统配置以及运行方式等综合因素进行，进一步提升电气设备安全运行效率。 下面主要针对UPS系统运行方式进行分析与探讨：
到目前为止,应用较多的UPS系统运行方式总体上分为4种:单机、主从热备、双机并联、双单机。 一、单机运行方式 单机UPS运行方式,基本上就是一台在线式UPS向负载供电,其系统运行方式如下图： 此运行方式结构十分简单,但由于只有一台UPS向负载供电,所以一旦该UPS出现故障,将立即影响负载的电源供应。 另外,即使UPS故障后成功转旁路,没有造成仪表电源中断,由于其主机内部还有部分带电,检修时又不能停电,所以造成检修过程有较大危险性。 在单机UPS系统的电源开关箱内输入与输出之间可以加一个外接旁路开关,在需要检修UPS时,可实现无间断操作,使UPS完全隔离出来。但此种运行方式只是解决了检修的安全性与方便性,并不能提高UPS系统运行的可靠性。 二、主从热备运行方式
UPS日常使用方法及注意事项. 一、UPS电源系统开、关机 第一次开机 (1）按以下顺序合闸：储能电池开关→自动旁路开关→输出开关依次置于“ON"。 (2）按UPS启动面板“开”键，UPS电源系统将徐徐启动，“逆变”指示灯亮，延时1分钟后，“旁路”灯熄灭，UPS 转为逆变供电，完成开机。 经空载运行约10分钟后，按照负载功率由大到小的开机顺序启动负载。 日常开机 只需按UPS面板“开”键，约20分钟后，即可开启电脑或其它仪器使用。通常等UPS启动进入稳定工作后，方可打开负载设备电源开关（注：手动维护开关在UPS正常运行时，呈“OFF"状态）。 关机 先将电脑或其它仪器关闭，让UPS空载运行10分钟，待机内热量排出后，再按面板“关”键。 二、UPS工作模式 正常模式：市电输入正常时，市电经过UPS整流、逆变转换后给负载提供稳压电源，同时充电器对电池进行充电的工作模式称正常模式。正常模式下，市电指示灯和逆变指示
灯均亮。 旁路模式：当UPS工作在正常模式下，如出现超时过载、逆变器故障、过稳故障或整流器故障，UPS将切换至旁路模式，即负载所需电源由市电输入直接经旁路提供，且充电器继续对电池进行充电。旁路模式时，旁路指示灯亮，逆变指示灯灭（即市电指示灯和旁路指示灯均亮）。 电池模式：当UPS工作在正常模式时，如出现市电掉电、市电电压或频率超限，UPS将切换至电池模式，即整流器和充电器停止运行，电池组放电，通过逆变器向负载提供电源。电池模式时，电池指示灯和逆变指示灯亮，并伴有每3秒一次的“嘀——”告警声，向用户发出电池供电的提示。电池模式下，当电池放电至低压时，蜂鸣器会发出急促的电池低压报警声（每1秒鸣叫一声），LCD（显示面板）会显示“电池容量不足准备关机”。 维修旁路模式：如需对UPS进行维修或维护，可通过维修开关将负载切换到维修旁路，负载电源不中断。维修旁路模式下，UPS关闭，负载通过维修开挂直接连接到旁路电源。注：除非人工操作，否则UPS不会工作在此模式下（即在操作控制显示面板上无法使ups进入此模式）！ 三、注意事项 1）UPS的使用环境应注意通风良好，利于散热，并保持环境的清洁。
金融时报/2005年/8月/3日/第C11版 商务周刊 UPS的三类运行方式 高颖 UPS（交流不间断电源）作为各行各业广泛使用的电源系统，其不间断功能、净化功能和保障数据与生产安全的作用显得越来越重要。市场上提供UPS的厂家和品牌也多种多样，对UPS 的工作方式的划分也各有标准。目前，在中国市场有专家将UPS分为四种类型：后备式（OFF LINE）、在线互动式（INTERACTIVE）、Delta变换、在线式双变换（ON LINE）。实际上这种划分是人为地从市场角度定义的方法，不符合UPS的业界标准。作为信息与生产系统的关键设备之一，中国、国际电联、欧盟等标准组织都从UPS的核心工作机理上对UPS进行了明确的定义。 根据《中华人民共和国国家标准GB07260-2003第3部分：确定性能的方法和试验要求》的附录B定义，将UPS运行分为双变换运行、互动运行、后备运行等三类运行方式。我国的国标GB7260等同于国际电联标准IEC62040 Uninterruptible power systems(UPS)，也等同于欧洲标准EN62040-2001。下面分别介绍这几种运行方式。 后备式UPS电源。是一种价格低廉，仅能满足一般客户要求的普及型UPS电源。由于性能的限制，出于市场的考虑，容量一般只有0.5－2KV A左右。后备式UPS电源的功率变换主回路的构成比较简单，主要由滤波电路和电池充电与逆变电路组成，滤波电路可对市电中的干扰起到一定的抑制作用。市电正常时，UPS一方面通过滤波电路向用电设备供电，另一方面通过充电回路给后备电池充电。当电池充满时，充电回路停止工作，在这种情况下，UPS的逆变电路不工作。当市电发生故障，逆变电路开始工作，后备电池放电，在一定时间内维持UPS的输出。可见UPS 存在一个从市电供电到电池供电的转换过程，这种转换一般是通过继电器来实现，因此会有转换时间，切换期间UPS的输出会出现瞬间掉电的现象。不过转换时间很短，一般小于15ms，并不会影响到普通计算机的正常工作，但对于服务器等高端设备来说，后备式UPS的供电质量是远远不够的。出于成本考虑，后备式UPS电源工作在逆变状态时输出电压波形失真比较大，普通后备式UPS输出波形是方波或梯形波，部分高档产品的可以实现准正弦波输出。后备式UPS电源由于在市电供电时不使用变换器，因此具有很高的效率，这一点是显而易见的。 标准的互动UPS。部分厂家称为准在线式UPS电源。市电供电在一定范围内时，UPS认为电网基本正常，交流电通过工频变压器直接输送给负载；当市电超出上述范围，但在150－276V 之间时，UPS通过逻辑控制，驱动继电器动作，使工频变压器抽头升压或降压，然后向负载供电。若市电低于150V或高于276V，UPS将启动逆变器工作，由电池逆变向负载供电。在市电在150－276V之间时，身兼充电器/逆变器的变换器同时还给电池充电，处于热备份状态，一旦市电异常，马上就转换为逆变状态，为负载供电。 在线式双变换UPS。即标准所定义的双变换UPS（Double Conversion）。这种UPS采用双变换模式。市电正常供电时，交流输入经AC/DC变换转换成直流，一方面给蓄电池充电，另一方面给逆变器供电，逆变器自始至终都处于工作状态，将直流电压经DC/AC逆变成交流电压给用电设备供电。在线式UPS具有极其优越的电气特性：由于采用了AC/DC、DC/AC双变换设计，可完全消除来自于市电电网的任何电压波动、波形畸变、频率波动及干扰产生的任何影响。 Delta UPS。最早由Silcon公司引入，并持有专利，后被美国APC收购。国内部分学者称Delta UPS为第五代最新UPS。其核心工作机理是串联的交流稳压与补偿技术。早在20世纪50年代，这种技术就广泛使用在电力系统等工业中，并成为教科书上的经典电路。所以，从工作机理和GB/IEC/EN的标准定义中来看，这种DeltaUPS实际上就是互动UPS。但是，互动式UPS对于来
2N和1+1和2N+1等几种U P S供电方式
工业 UPS 常用案例分析 摘要 本文列举了能源（含石油、化工、煤炭及煤化工）行业用户现场应用工业UPS 的一些案例，对其中涉及的操作和运行维护等问题进行阐述，比较各个方案的不同差异和适用范围，为设备维护管理者提供工业UPS 系统整体电源保护解决方案一些建议和思路。 关键词： 工业UPS 案例分析并机系统供电系统 前言 典型工业 UPS 系统常用的电源保护解决方案包括单机系统、并机系统、2N（双母线）供电系统。如何选择合适的供电方案，起决于系统所带负载的特点和重要性。对于运行当中可以有计划中断或停止运行的设备，可以选用单机供电；对于运行当中不能停电的重要单电源负载，选用并机供电；对于可以接入两路 UPS 电源的负载，优先选用 2N（双母线）供电方案。本文从现场应用案例入手，通过操作和运行维护阐述，提供工业 UPS 系统供电解决方案的一些建议和思路。 1 单机系统的应用 单机系统是能源行业应用最多的解决方案，根据 UPS 的设计，单机运行 UPS 主机本体可以进行系统不停电维护。 1.1 UPS 单机供电方案四种工作状态
单机运行供电方案的各点交流负载独立地由一台 UPS 提供动力保护，不停电维护是通过切换到手动维修旁路退出运行当中的 UPS 主机，进行不停电维护的。手动维修旁路的切换，可以进行无中断的“先通后断”切换过程，不会引起负载中断供电的问题。实现主机、旁路之间的无间断切换过程。如下图（图 1：UPS 单机供电方案四种工作状态）所示，UPS 单机供电方案四种工作状态所对应的开关操作顺序为： 图1：UPS 单机供电方案四种工作状态 1 正常工作 Q1、Q2、Q4、Q5、BAT MCB 在接通位置，Q3 闭锁在断开位置。UPS 通过整流器、逆变器、逆变静态开关向负载供电，同时向电池进行充电管理。 2 主电源消失或者整流器故障转直流电池组工作 Q1、Q2、Q4、Q5、BAT MCB 在接通位置，Q3 闭锁在断开位置，所有开关位置不发生变化。UPS 直流母线电压低于电池电压时，将自动把负载切换到电池系统上。UPS 电池系统经逆变器、逆变静态开关向负载供电。 此时若主电源恢复或者整流器故障消失，UPS 逻辑判断无误时，UPS 可自动恢复至正常工作状态。 3 逆变器电源消失或逆变器故障转旁路工作 Q1、Q2、Q4、Q5、BAT MCB 在接通位置，Q3 闭锁在断开位置，所有开关位置不发生变化。UPS 通过逻辑检测，根据直流母线情况和逆变器的情况，会自动将负载通过逆变静态开关无扰动的切换到旁路系统上。UPS 旁路系统经旁路静态开关向负载供电。 此时若逆变器电源恢复或逆变器故障故障消失，UPS 逻辑判断无误时，UPS 可自动恢复至正常工作状态。 4 维修供电方式 维修供电方式需要人工操作才能完成，首先在逆变器与旁路的同步情况下，人工操作将 UPS 负载切换到静态切换开关旁路，此时的工作状态由 1 或 2 切换到了 3；在此情况下，先合上 Q3 开关，再断开 Q2 开关，再断开 Q4 开关，通过先通后断的切换，就实现了 UPS 退出运行时对负载的连续供电。所有负载的供电，由旁路系统实现。
UPS的使用和计算方法时间 一、目的确保机房和桌面设备安全运行；分析用户实际需求，按照标准满足用户需要。 二、UPS的作用市电中断时重要用电设备有干净纯洁的电源使用在市电没有中断时， 但是电源有杂波干扰，电压忽高忽低，频率变化频繁而影响计算机正常运行，如果经过UPS，其有稳压稳频。 一、目的 确保机房和桌面设备安全运行； 分析用户实际需求，按照标准满足用户需要。 二、UPS的作用 市电中断时重要用电设备有干净纯洁的电源使用 在市电没有中断时，但是电源有杂波干扰，电压忽高忽低，频率变化频繁而影响计算机正常运行，如果经过UPS，其有稳压稳频的作用，电源干净可靠 三、UPS的使用范围 一般均应用于保护重要设备，例如：计算机设备，精密仪器等。 并非所有负载均适用，尤其是电感性负载，像电风扇、空调等家电均不适用 复印机、激光打印机等激活电流较大的设备亦不适用于UPS 平时UPS长期处于超载使用时，将缩短电子组件及UPS的寿命 四、UPS的种类 1、常见分类 2、根据UPS的备用时间 UPS依备用时间可分为标准型及长效型 标准型UPS备用时间为5-15分钟，长效型为1-8小时 假如您的设备停电时，只需要存盘、退出即可，那选用标准型UPS 假如您的设备停电时，仍须长时间运转，那须选用长效型UPS
五、UPS相关参数计算方法 1、计算和确定相关参数前的注意事项 UPS的配置先要考虑哪些重要用电设备要做电源保护，从而计算出其负载 计算负载容量时只能以负载最大功率计算 所保护之设备均会标示其功率(w)值或电流（A）值 如是功率(W)值÷0.8=V A值 如市电流(A)值×220＝V A值 2、UPS和电池容量的计算举例 一个计算机机房有4台PC机，一台服务器，一个网络交换机需要进行2小时电源保护，计算步骤和方法实例如下： A. 总负载功率计算 4台PC机250W X 4 = 1000W 1台服务器700W X 1 = 700W 1台网络交换机100W X 1 =100W 以上合计：1800W B. UPS容量计算(按常用的在线式UPS计算) 在线式UPS一般功率因数为0.8，1800W÷0.8=2250V A 考虑UPS容量的冗余，一般以20%到30%（UPS最佳工作状态是负载70%到80%） UPS容量应该为2250V A X 1.3 = 2925V A，从而可以得出选用3000V A的UPS C. 品牌和型号的确定 建议选择主流的APC品牌 考虑空间放置、价格等问题，在此选择APC SURT3000XLI D. 电池容量的计算 APC SURT3000XLI功率因数为0.8(厂商资料所得) 该UPS实际功率为3000V A X 0.8 = 2400W APC SURT3000XLI UPS的电池直流电压为192V（查资料可以得出） 根据W = U X I，所以I = W ÷ U =2400 ÷ 192 = 12.5A，计算可得电流是12.5A 延时1小时得用12.5AH的电池，现在需要延时2小时，即需要25AH的电池 按市场主流松下电池规格：24AH-12V；38AH-12V；65AH-12V；100AH-12V 根据以上计算可以选用38AH-12V的松下蓄电池一组就可以延时2小时 UPS常用电池电压为12V，而APC SURT3000XLI UPS的电池电压为192V，所以应该需要16节（192V ÷ 12V =16） E. 由此可以得出： 选用APC 3KV A的UPS(APC SURT3000XLI) 配置16节38AH-12V的松下蓄电池 加一个电池箱，可以让受保护的设备延时2小时电源保护 六、UPS日常使用注意事项 1、首先给UPS供电，使其处于旁路工作状态，然后再逐个打开负载