电力用直流和交流一体化不间断电源技术方案
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不间断电源方案在现代社会中,电力的稳定供应对各个领域的正常运行至关重要。
然而,在电力网络出现故障或停电的情况下,各种设备和系统都会受到不同程度的影响。
为了解决这一问题,不间断电源(Uninterruptible Power Supply,简称UPS)方案被广泛采用。
一、不间断电源的基本原理不间断电源是一种具备蓄电池作为备用电源的装置,能够在电力中断时提供稳定的电力供应。
其基本原理是将交流电源转换为直流电源,并将其用于供电,同时将多余的电能存储在蓄电池中,以备不时之需。
二、不间断电源的应用领域1. 信息技术领域:数据中心、服务器机房、网络通信设备等对电力供应要求非常高,不间断电源的方案应用广泛。
在这些场所中,UPS能够保证设备的正常运行,并在电力中断时提供足够的时间进行备份和关闭。
2. 医疗领域:医院、诊所等医疗机构需要时刻保持电力供应,以确保医疗设备的正常使用。
不间断电源的方案可提供医疗设备所需的电力,并在电力中断时保障病人的生命安全。
3. 工业自动化领域:工厂、生产线等工业场所对电力的连续供应要求较高。
通过应用不间断电源方案,可以避免因电力中断导致的设备故障和生产中断,提高生产效率和产品质量。
4. 交通运输领域:机场、火车站、地铁等交通枢纽需要保持电力供应,以保证公共交通工具和设备的正常运行。
UPS方案可以提供连续的电力,确保交通运输系统的正常运转。
三、不间断电源方案的分类和特点1. 离线式UPS方案:离线式UPS在市场上应用最为广泛。
其特点是当电力供应正常时,电能直接供给负载;当电力中断时,UPS通过内部逆变电路将蓄电池能量转换为交流电以供负载使用。
该方案成本低、效率不高,适用于对高品质电力不敏感的场所。
2. 在线式UPS方案:在线式UPS在电力供应正常时,交流电能首先经过整流变为直流电,再由逆变器将直流电转换为供给负载的交流电。
在电力中断时,负载直接从蓄电池或逆变器输出,并不受电力供应状态影响。
电力交直流一体化电源解决方案关于变电站交直流一体化电源解决方案的探讨背景及现状1、背景电力系统中变电站内的操作电源是保证变电站控制、信号、保护、自动装置可靠运行的保障~变目前隆化分公司变电站一般配置三套各自独立的操作电源系统~即直流操作电源、通信电源、交流不间断电源,UPS,~每套电源系统单独配置蓄电池组和监控管理系统。
为控制、信号、保护、自动装置以及操作机构等供电的直流电源系统~通常称为直流操作电源。
为微机、载波、消防等设备供电的交流电源系统~通常称为交流操作电源,为交换机、光端机、远动等通信设备供电的直流电源系统~则称为通讯电源。
2、现状1、2、1直流操作电源直流操作电源室站用交流电源正常和事故状态下都能保持可靠供电给变电站内所有控制、保护、自动装置等控制负荷和各类直流电动机、断路器合闸机构等动力负荷的电源。
直流操作电源系统电源一般选择220V或110V,采用不接地方式。
隆化分公司现有35千伏变电站均装设1组蓄电池及1套充电装置~采用单母线接线。
1、2.2通信电源通信电源提供给变电站载波机、光端机等通信设备及保护复用设备电源。
系统电压为48V~采用正接地方式。
1、2.3交流不间断电源交流不间断电源在变电站中UPS主要是给不允许短时停电的计算机监控设备供电~可靠性及稳定性较高~一般均采用一主一备串联运行方式~即正常时由主机供电~主机故障时~从机自动投入。
UPS正常由交流电源供电~当交流电源消失或整流器、逆变器等元件故障~则由自带的蓄电池向逆变器供电。
隆化分公司现有变电站16座~各变电站内均配有UPS电源~由于其内置的蓄电池组容量小且没有专业的维护措施~因此造成蓄电池容量不足或损坏而无法满足自动化的要求。
1、2.4独立操作电源存在的问题无法综合优化资源~各自独立的操作电源系统重复配置蓄电池组~使一次投资增加。
分散布置的设备增加了日常运行维护工作。
各操作电源系统的由于不同的厂家使安装、服务等协调困难。
UPS(不间断电源)通用技术规范本规范对应的专用技术规范目录UPS(不间断电源)采购标准技术规范使用说明1. 本标准技术规范分为通用部分、专用部分。
2. 项目单位根据需求选择所需设备的技术规范。
技术规范通用部分条款、专用部分标准技术参数表和使用条件表固化的参数原则上不能更改。
3. 项目单位应按实际要求填写项目需求部分。
如确实需要改动以下部分,项目单位应填写专用部分项目单位技术差异表,并加盖该网、省公司物资部(招投标管理中心)公章,与辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会:1)改动通用部分条款及专用部分固化的参数。
2)项目单位要求值超出标准技术参数值范围。
3)根据实际使用条件,需要变更海拔高度、耐受地震能力、环境温度等要求。
经招标文件审查会同意后,对专用部分的修改形成项目单位技术差异表,放入专用部分中,随招标文件同时发出并视为有效,否则将视为无差异。
4. 投标人逐项响应技术规范专用部分中标准技术参数表、项目需求部分和投标人响应部分三部分相应内容。
填写投标人响应部分,应严格按招标文件技术规范专用部分的“招标人要求值”一栏填写相应的投标人响应部分的表格。
投标人还应对项目需求部分的项目单位技术差异表中给出的参数进行响应。
项目单位技术差异表与标准技术参数表和使用条件表中参数不同时,以项目单位技术差异表给出的参数为准。
投标人填写标准技术参数表时,如有偏差除填写投标人技术偏差表外,必要时应提供证明参数优于招标人要求的相关试验报告。
5. 对扩建工程,项目单位应在专用部分提出与原工程相适应的一次、二次及土建的接口要求。
6. 技术规范范本的页面、标题等均为统一格式,不得随意更改。
目次UPS(不间断电源)采购标准技术规范使用说明 (117)1总则 (119)2技术要求 (119)2.1引用标准 (119)2.2通用要求 (120)2.3技术性能和功能要求 (121)2.4整流器 (122)2.5逆变器 (122)2.6静态开关 (122)2.7手动旁路开关 (122)2.8其他要求 (122)3试验 (123)3.1型式试验 (123)3.2出厂试验 (124)3.3现场交接试验 (124)4技术服务、设计联络、工厂检验和监造、工厂(现场)验收 (124)4.1技术服务 (124)4.2设计联络会 (125)4.3工厂检验和监造 (125)4.4工厂(现场)验收 (126)附录A(规范性附录)UPS参考配置容量及数量 (126)附录B(规范性附录)UPS参考系统接线图 (126)1总则1.1投标人应具备招标公告所要求的资质,具体资质要求详见招标文件的商务部分。
不间断电源解决方案一、引言在现代社会中,电力供应的稳定性对各行各业的正常运转至关重要。
然而,由于自然灾害、设备故障或者其他原因,电力中断的情况时有发生。
为了保障关键设备的持续运行,不间断电源(UPS)解决方案应运而生。
本文将详细介绍不间断电源解决方案的概念、原理、分类以及应用场景。
二、概念不间断电源(Uninterruptible Power Supply,简称UPS)是一种能够在电力中断时提供暂时电力供应的设备。
它通过将电力转换为直流电,再通过逆变器将直流电转换为交流电,从而保证关键设备的连续供电。
不间断电源通常由电池组、逆变器、稳压器和监控系统等组成。
三、原理1. 电池组:不间断电源的核心部件之一,负责储存电能。
当电力供应正常时,电池组会通过充电器进行充电,以备用电力。
一旦电力中断,电池组会即将释放储存的电能,供应给关键设备使用。
2. 逆变器:不间断电源的另一个重要组成部份,负责将直流电转换为交流电。
逆变器通过控制开关管的导通与断开,将直流电转换为交流电,并输出给关键设备。
3. 稳压器:不间断电源中的稳压器用于保持输出电压的稳定性。
它可以根据电网电压波动的情况,实时调整输出电压,以保证关键设备的正常运行。
4. 监控系统:不间断电源的监控系统负责监测电池组的电量、温度和电压等参数,并提供报警功能。
通过监控系统,用户可以实时了解不间断电源的工作状态,及时采取措施以保障设备的正常运行。
四、分类根据不同的应用场景和功率需求,不间断电源可以分为以下几类:1. 离线式UPS:离线式UPS是最简单、最常见的一种不间断电源。
它在电力供应正常时,将电能直接传输给关键设备。
一旦电力中断,它会即将切换到电池供电模式。
离线式UPS适合于对电力质量要求不高的场景,如个人电脑、家用电器等。
2. 在线式UPS:在线式UPS是一种高级的不间断电源,它能够实现电力供应的无缝切换。
在线式UPS将电能先转换为直流电,再通过逆变器将直流电转换为交流电供应给关键设备。
不间断电源解决方案一、背景介绍随着现代社会对电力供应的高度依赖,电力中断对各行各业的影响愈发显著。
为了保证关键设备的正常运行,不间断电源(UPS)解决方案应运而生。
本文将详细介绍不间断电源解决方案的基本原理、分类、应用场景以及选择和安装的注意事项。
二、基本原理不间断电源(UPS)是一种将直流电转换为交流电的装置,其基本原理是通过电池提供直流电源,然后通过逆变器将直流电转换为交流电,以保证设备在电力中断时能够继续供电。
当电力供应正常时,UPS会通过整流器将交流电转换为直流电,并同时充电电池。
三、分类根据不同的应用场景和功率需求,不间断电源可以分为以下几种类型:1. 离线式(Standby UPS):电力正常时,UPS将电力直接传输给设备,电力中断时,UPS切换到电池供电模式。
适合于对供电可靠性要求不高的场景。
2. 在线式(Online UPS):电力正常时,UPS将电力转换为直流电并充电电池,然后通过逆变器将直流电转换为交流电供应给设备,电力中断时,UPS直接从电池供电。
适合于对供电可靠性要求较高的场景。
3. 双转换式(Double Conversion UPS):无论电力正常与否,UPS始终通过逆变器将直流电转换为交流电供应给设备,同时充电电池。
适合于对供电可靠性要求极高的场景。
四、应用场景不间断电源解决方案广泛应用于以下场景:1. 数据中心:保证服务器、网络设备等关键设备的连续供电,防止数据丢失和业务中断。
2. 医疗设备:保证医院的关键设备如手术室设备、监护仪器等的持续运行,确保患者的生命安全。
3. 金融机构:保证ATM机、POS机等关键设备的正常运行,避免交易中断和数据丢失。
4. 通信基站:保证挪移通信基站的连续供电,确保通信网络的稳定运行。
五、选择和安装注意事项在选择和安装不间断电源解决方案时,需要考虑以下几个关键因素:1. 负载功率:根据设备的功率需求选择合适的UPS容量,确保UPS能够持续供电。
安宁市裕青鑫峰投资有限公司220V直流操作电源(不含蓄电池)交流不间断电源一体化装置技术规范书云南电力设计咨询研究院2011年1月1.总则1.1.本设备技术规范书适用于110kV裕青鑫峰总降工程电力用直流和交流一体化不间断电源设备的功能设计、结构、性能、安装和试验及验收等方面的技术要求。
1.2.本设备技术规范书提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术细节作出规定,也未充分引述有关标准和规范的条文,投标方应提供符合本规范书和工业标准的优质产品。
1.3.投标方应仔细阅读本技术条件书阐述的全部条款。
投标方提供的直流系统应满足技术条件书的技术要求。
1.4.如果投标方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议,则意味着投标方提供的设备完全符合本规范书的要求。
如有任何异议,都应在投标书中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。
1.5.投标方应保证所供货不存在侵犯第三方知识产权问题。
1.6.本设备技术规范书所使用的标准如与投标方所执行的标准不一致时,按较高标准执行。
1.7.本设备技术规范书经买、卖双方确认后可作为合同的技术附件,与合同正文具有同等的法律效力。
1.8.本设备技术规范书未尽事宜,由买卖双方协商确定。
1.9.投标方所提供的设备至少有三年五套连续成功的商业运行业绩,投标方在投标书后附上近三年的业绩表。
业绩表中所列设备的型号与投标方拟提供的设备型号相同,业绩表中应提供联系方式以供核查。
1.10.应遵循的主要现行标准:下列标准所包含的条文,通过在本技术协议中引用而构成本协议的条文。
下列标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本技术协议的各方应使用下列标准的最新版本。
DL/T1074-2007 《电力用直流和交流一体化不间断电源设备》DL/T5044- 《电力工程直流系统设计技术规定》DL/T720-2000 《电力系统继电保护柜、屏通用技术条件》GB/T 2900.11- 《电工术语蓄电池名词术语》GB/T 2900.32- 《电工术语电力半导体器件》GB/T 2900.33- 《电工术语电力电子技术》GB4208- 《外壳防护等级》DL/T 637- 《阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件》DL/T 459- 《电力系统直流电源柜订货技术条件》NDGJ8- 《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》DL/T724- 《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》DL/T781- 《电力用高频开关整流模块技术规定》DL/T5120- 《小型电力工程直流系统设计规程》电安生[1994]191 《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》国家电力公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》国电调[2002]138号《“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则》云南电网公司《云南电网电气设备装备技术原则》2.环境条件及工程条件2.1 环境条件2.1.1 环境温度:-15℃- +40℃;2.1.2 相对湿度: 85% ;2.1.3 抗地震能力: VIII度地震动峰值加速度: 0.2g ;地震动反应谱特征周期: 0.40s;2.1.4 海拔高度: 2000m。
不间断电源解决方案一、背景介绍在现代社会中,电力供应的稳定性对各行各业的正常运转至关重要。
然而,电网的不稳定性和突发的停电问题时有发生,这给企业和个人带来了很大的困扰。
为了解决这一问题,不间断电源(UPS)应运而生。
本文将详细介绍不间断电源解决方案,包括其原理、应用场景、技术参数以及市场前景等内容。
二、不间断电源原理不间断电源是一种将电能以备用电源的形式储存起来,在电网停电时能够立即转换为交流电供应系统的电源设备。
其主要原理是通过直流电池组将电能储存起来,当电网供电中断时,直流电池组会迅速转换为交流电,以供应给关键设备使用。
不间断电源通常由整流器、逆变器、电池组和控制电路等组成。
三、不间断电源的应用场景1. 数据中心:数据中心是当今信息时代不可或缺的重要基础设施,其中的服务器和网络设备对电力供应的稳定性要求极高。
不间断电源可以在电网停电时提供持续的电力供应,保障数据中心的正常运行,防止数据丢失和服务中断。
2. 医疗设备:医疗设备对电力供应的可靠性要求极高,因为它们直接关系到患者的生命安全。
不间断电源可以确保医疗设备在电网停电时继续运行,保障患者的治疗和护理不受影响。
3. 通信基站:移动通信基站是现代社会信息传输的重要枢纽,对电力供应的稳定性要求极高。
不间断电源可以保障通信基站在电网停电时继续提供通信服务,确保用户的通信畅通。
4. 工业自动化:工业生产过程中的自动化设备对电力供应的可靠性要求很高,因为电力中断可能导致生产线停工,造成巨大的经济损失。
不间断电源可以保障工业自动化设备在电网停电时继续运行,确保生产的连续性和稳定性。
四、不间断电源的技术参数1. 容量:不间断电源的容量决定了其能够供应的负载大小。
一般来说,容量越大,可以供应的负载越多。
2. 输出功率:不间断电源的输出功率决定了其能够供应的负载的功率大小。
一般来说,输出功率越大,可以供应的负载的功率越高。
3. 转换时间:不间断电源从电网切换到备用电源的转换时间决定了关键设备在电网停电时的停机时间。
不间断电源解决方案引言概述:随着现代社会对电力的依赖程度越来越高,不间断电源(UPS)解决方案成为保障电力供应连续性的重要设备。
本文将介绍不间断电源解决方案的相关内容,包括其基本原理、应用场景、技术特点、选型指南以及未来发展趋势。
正文内容:1. 不间断电源的基本原理1.1 蓄电池供电方式:不间断电源通过将电能转换为化学能存储在蓄电池中,以备电网电力中断时使用。
1.2 逆变器供电方式:不间断电源通过将直流电能转换为交流电能,以满足各类电子设备对电力的需求。
2. 不间断电源的应用场景2.1 数据中心:数据中心对电力供应的连续性要求极高,不间断电源可以确保服务器等设备在电网电力中断时正常运行,避免数据丢失和服务中断。
2.2 医疗设备:医疗设备对电力供应的稳定性和可靠性要求较高,不间断电源可以保证医疗设备的正常运行,确保患者的生命安全。
2.3 金融机构:金融机构对电力供应的连续性和稳定性要求极高,不间断电源可以确保金融交易的正常进行,避免经济损失。
2.4 通信基站:通信基站对电力供应的可靠性要求较高,不间断电源可以确保通信基站的正常运行,保障通信网络的稳定性和连通性。
3. 不间断电源的技术特点3.1 高效率:不间断电源的转换效率越高,能源利用率越高,减少能源浪费。
3.2 可靠性:不间断电源需要具备高可靠性,以确保在电网电力中断时能够及时切换到备用电源,避免设备停机和数据丢失。
3.3 可扩展性:不间断电源需要具备一定的可扩展性,以满足不同应用场景下的电力需求。
3.4 高密度:不间断电源需要具备较高的功率密度,以满足设备对电力的大功率需求。
3.5 智能化:不间断电源需要具备智能化管理功能,以实现对电力状态的监控和远程控制。
4. 不间断电源的选型指南4.1 负载需求:根据负载设备的功率需求和电力特性,选择合适的不间断电源容量。
4.2 输出电压:根据负载设备的电压要求,选择合适的不间断电源输出电压。
4.3 蓄电池容量:根据负载设备对备用电力供应时间的要求,选择合适的蓄电池容量。
交直流一体化不间断电源智能电网站用交直流一体化电源系统简介近年来,高中压开关电器、综自系统在电力系统受到高度重视,变电站综合技术与智能化水平得到了极大的提升。
然而,针对站用电源的技术研究与产品创新却相对滞后,传统站用电源设计方案已难以适应新型变电站的发展需要。
本文针对传统站用电源分散设计存在的问题,阐述了站用交直流一体化电源系统的设计方案及其技术特点,并对其所产生的经济效益与社会效益等方面进行了综合分析。
1、传统站用电源分散设计存在的问题一直以来,变电站站用电源分为交流电源系统、直流电源系统、UPS不间断电源系统、通信电源系统等,各子系统采用分散设计,独立组屏,设备由不同的供应商生产、安装、调试,供电系统也分配不同的专业人员进行管理。
站用电源的分散设计与管理,存在着诸多问题:1)站用电源难以实现系统管理由不同供应商提供的交流系统与直流系统通信规约一般不兼容,难以实现网络化系统管理,自动化程度低。
由于没有统一的监控设备对整个站用电源进行管理,不能实现系统数据共享,无法进行站用电源协调联动、状态检修等深层次开发应用。
2)可靠性受到影响由于站用电源信息不能网络共享,针对故障或告警信息不具备进行综合分析的基础平台,不同专业的巡检人员分别管理各个电源子系统,难以进行系统分析判断、及时发现事故隐患。
对于涉及需站用电源各子系统协调才能解决的问题难以统一处理。
如:防雷配置,避雷器参数选择,安装位置只有将整个站用电源交直流系统统一考虑才能解决;由于充电模块均流对于直流母线上纹波较敏感,需要对母线所接负荷,如逆变电源等反灌电流进行统一治理等。
3)经济性较差由不同供应商分别设计各个子系统,资源不能综合考虑,造成配置重复,一次性投资显著增加。
如:直流电源,UPS不间断电源、通讯电源分别配置独立的蓄电池,浪费用严重;交流系统配置电源自动切换设备,充电模块前又重复配置,既浪费又使设备之间难于协调运行。
4)长期维护不方便,增加成本各个供应商由于利益差异使安装、服务协调困难,站用电源一旦出现故障需向多个厂家进行沟通协调,造成沟通困难与效率低下。
UPS(不间断电源)通用技术规范本规范对应的专用技术规范目录UPS(不间断电源)采购标准技术规范使用说明1. 本标准技术规范分为通用部分、专用部分。
2. 项目单位根据需求选择所需设备的技术规范。
技术规范通用部分条款、专用部分标准技术参数表和使用条件表固化的参数原则上不能更改。
3. 项目单位应按实际要求填写项目需求部分。
如确实需要改动以下部分,项目单位应填写专用部分项目单位技术差异表,并加盖该网、省公司物资部(招投标管理中心)公章,与辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会:1)改动通用部分条款及专用部分固化的参数。
2)项目单位要求值超出标准技术参数值范围。
3)根据实际使用条件,需要变更海拔高度、耐受地震能力、环境温度等要求。
经招标文件审查会同意后,对专用部分的修改形成项目单位技术差异表,放入专用部分中,随招标文件同时发出并视为有效,否则将视为无差异。
4. 投标人逐项响应技术规范专用部分中标准技术参数表、项目需求部分和投标人响应部分三部分相应内容。
填写投标人响应部分,应严格按招标文件技术规范专用部分的“招标人要求值”一栏填写相应的投标人响应部分的表格。
投标人还应对项目需求部分的项目单位技术差异表中给出的参数进行响应。
项目单位技术差异表与标准技术参数表和使用条件表中参数不同时,以项目单位技术差异表给出的参数为准。
投标人填写标准技术参数表时,如有偏差除填写投标人技术偏差表外,必要时应提供证明参数优于招标人要求的相关试验报告。
5. 对扩建工程,项目单位应在专用部分提出与原工程相适应的一次、二次及土建的接口要求。
6. 技术规范范本的页面、标题等均为统一格式,不得随意更改。
目次UPS(不间断电源)采购标准技术规范使用说明 (117)1总则 (119)2技术要求 (119)2.1引用标准 (119)2.2通用要求 (120)2.3技术性能和功能要求 (121)2.4整流器 (122)2.5逆变器 (122)2.6静态开关 (122)2.7手动旁路开关 (122)2.8其他要求 (122)3试验 (123)3.1型式试验 (123)3.2出厂试验 (124)3.3现场交接试验 (124)4技术服务、设计联络、工厂检验和监造、工厂(现场)验收 (124)4.1技术服务 (124)4.2设计联络会 (125)4.3工厂检验和监造 (125)4.4工厂(现场)验收 (126)附录A(规范性附录)UPS参考配置容量及数量 (126)附录B(规范性附录)UPS参考系统接线图 (126)1总则1.1投标人应具备招标公告所要求的资质,具体资质要求详见招标文件的商务部分。
一体化电源系统实施方案————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:一体化电源系统方案一、系统方案选型1、1 DL T1074标准系统方案在《DL T1074-2007电力用直流和交流一体化不间断电源设备》标准中,系统方案为将直流电源、电力用交流不间断电源(UPS)和电力用逆变电源(INV)、通信用直流变换电源(DC/DC)等装置组合为一体,共享直流电源的蓄电池组,并统一监控的成套设备。
该组合方式是以直流电源为核心,直流电源与上述任意一种电源及一种以上电源所构成的组合体,均一体化电源设备。
监控装置其功能是作为一体化电源设备的总监控器,即同时监控直流电源、UPS、INV、DC/DC、蓄电池组和配电状态等。
在此标准中,还没有将交流电源屏纳入到一体化电源系统中。
从标准中分析其系统方案如下:监控装置现场总线DC/CD直流充电屏逆变器及电源模块SPU1、2 国网招标方件方案国网公司的招标文件中对一体化电源的描述较为详细,其系统框架也比DL/T 1047标准更为复杂,其主要的不同点在于其将变电站的交流电源屏也纳入到了一体化电源系统中,并将交流屏,直流充电屏、通信电源屏、逆变器及电力UPS分别作为独立的系统纳入到一体化电源系统中,其目前主要是针对220KV及以下变电站推一体化的方案。
系统方案如下图:监控系统方案如下图:1、3方案确定从方案的健壮性及市场运用情况对比,显然国网公司的方案更具有代表性,故我司应选用国网公司的方案,其主要优点是系统结构更为清晰,扩展性更好;其主要缺点是成本较高,相当于多了几套监控器。
一体化电源系统监控器交流监控监控器直流充电监控器DC/DC电源监控器电力UPS及INV监控器ATS 馈出开关状态及告警监测馈出支路相电流检测充电模块馈出开关状态及告警监测馈出支路绝缘监测蓄电池单体电压监测DC/DC模块馈出开关状态及告警监测INV模块电力UPS模块STS静态开关1、4系统模块实例选型PMU-S80(人机界面及B码对时)S31交流监控监控器S31直流充电监控器S31DC/DC电源监控器S31电力UPS及INV监控器ATS 馈出开关状态及告警监测馈出支路相电流检测充电模块馈出开关状态及告警监测馈出支路绝缘监测蓄电池单体电压监测DC/DC模块馈出开关状态及告警监测INV模块电力UPS模块STS静态开关馈出开关状态及告警监测PMU-P10二、监控系统详细配制2、1直流系统直流系统方案考虑DL T1074标准,可以将逆变模块及通信模块纳入监控范围,在一些较小的系统中可以满足要求,要求直流系统总的开关配置不可超出160回路。
电力用直流和沟通一体化不连续电源技术方案一、概述目前变电站一般配置三套各自独立的操作电源系统,即直流操作电源(DC)、通信电源、沟通不连续电源(UPS),每套电源系统单独配置蓄电池室、蓄电池组和监控治理系统。为掌握、信号、保护、自动装置以及某些执行机构等供电的直流电源系统,通常称为直流操作电源。为微机、载波、消防等设备供电的沟通电源系统,通常称为沟通操作电源;为交换机、远动等通信设备供电的直流电源系统,则称为通信电源。1.1变电站操作电源系统现状分析1.1.1直流操作电源(DC)直流操作电源是在站用沟通电源正常和事故状态下都能保持可靠供电给变电站内全部掌握、保护、自动装置等掌握负荷和各类直流电动机、断路器合闸机构等动力负荷的电源。直流操作电源系统电压一般选择220 V或110 V,承受不接地方式。对220 kV及以上变电站均装设2组蓄电池及2套充电装置,构成两电两充方式,承受单母线分段接线,2段母线之间设联络电器,2组蓄电池及2套充电装置分别接于不同母线段。从90年月开头智能高频开关电源技术的成熟 ,实现了模块化和并联热备份运行,蓄电池组则承受免维护的阀控式铅酸蓄电池 ,承受分布式计算机及现场总线技术对直流电源系统进展集中监控,提高了充电模块的智能化治理水平及维护便利性,系统运行的牢靠性和技术水平取得了质的飞跃,目前在变电站中已完全取代相控电源而广泛应用。降交 流配 沟通输入电 单元整流模块*)硅 整流模块堆 压整流模块掌握输出动力输出配电监控 电池巡检动 控力 制母 母线 线绝缘监测无源触点监控模块 至电站监控系统 *)系统不设置硅降压装置时,动力母线和掌握母线合并。
图1 智能高频开关直流电源典型系统构造图1.1.2 通信电源通信电源供给应变电站内载波机 、光端机等通信设备及保护复接设备电源。系统电压为48V,承受正极接地方式。220 kV 及以上变电站按两电两充设计,承受单母线接线,两组蓄电池及2套充电装置分别 接于不同母线段,2段母线之间不设联络电器。1.1.3 沟通不连续电源 (UPS)沟通不连续电源在变电站中UPS 主要是给不允许短时停电的计算机监控设备供电,牢靠性及稳定性要求高,一般均承受一用一备串联运行方式,即正常时由主机供电,主机故障时,从机自动投入。UPS 正常 由沟通电源供电,当沟通电源消逝或整流器、逆变器等元件故障,则由自带的蓄电池向逆变器供电。从90年月中期开头,大量应用在变电站中UPS,由于其内置的蓄电池组容量小且没有专业的维护措施,因此造成蓄电池容量缺乏或损坏而无法满足自动化的要求。1.2独立的操作电源系统给客户带来了以下问题1)无法综合优化资源,各自独立的操作电源系统重复配置蓄电池组,使一次投资增加。2)分散布置的设备增加了日常运行维护工作。3)各操作电源系统的供给商由于利益的差异使安装、效劳等协调困难。4)供电局各操作电源系统专业班组无法统一治理。1.3型解决方案针对以上问题,我司设计完成型直流和沟通一体化不连续电源系统,并解决了一体化不连续电源共用蓄电池带来的隔离、DC/DC馈线短路脱扣、统一信息治理等技术难题。二、一体化不连续电源的实施方案直流电源、电力用沟通(UPS)和电力用逆变电源(INV)、通信用直流变换电源(DC/DC)等装置组合为一体 ,共享直流电源的蓄电池组 , 并统一监控的成套设备。依据变电站存在的电源类型及其特点 ,考虑目前运行治理体制的差异,我司一体化不连续电源可按以下 2种类型进展接线设计。2.1DC—UPS一体化电源。统一由直流操作电源供电,除供给直流操作电源DC外,还供给沟通不连续电源UPS。主要由直流操作电源、电力专用UPS或逆变、集中监控等局部组成。UPS不配置独立蓄电池组 ,与直流电源共用蓄电池组,UPS装置作为直流系统的负荷之一。电力专用逆变器直流输入取自站内直流掌握电源系统的蓄电池组,并且实现了直流与沟通输入和输出的电气隔离,以及高精度的稳压稳频逆变输出 ,是真正意义上的干净电源。图2 电力专用逆变电源INV典型系统构造图图3 电力专用UPS电源典型系统构造图从系统构造图中我们可以看出,电力专用UPS与逆变电源INV的区分仅仅是在逆变电源的根底上增加了整流器 ,正常运行为在线模式, 即沟通输入经整流器变为直流电后再经逆变器变为标准的正弦波输出,电网停电时无连续地切换至直流掌握电源供电 ,适用于对电源质量要求较高的微机监控设备。另外在牢靠性要求更高的变电站中 ,可承受1+1双机热备份或者N+1多机热备份方式供电。电力专用逆变电源INV主要用于后备模式运行,即沟通输入正常时经旁路输出,电网停电时无连续地切换至直流掌握电源逆变输出,适用于对电源质量要求不高的沟通负荷,如事故照明。电力专用逆变电源虽然可以运行在在线模式,但要增加直流掌握电源系统的常常负荷电流和充电装置的选择容量,明显是不合理的选择。DC—UPS一体化电源装置设计理念能较好地符合当前变电站的治理体制和运行习惯。2.2DC—UPS—DC/DC一体化电源。该接线设计同时取消了UPS系统、通信电源系统的蓄电池,共用直流操作电源DC的蓄电池组。统一由直流操作电源供电,除供给直流操作电源DC、沟通不连续电源UPS,还供给通信用48 V电源。在前述接线1的根底上,利用DC/DC电源变换装置代替原通信专业48 V蓄电池电源系统,将DC/DC装置作为直流系统的一个负荷考虑。它同样是取消了配套的蓄电池组,从站内直流掌握电源系统的蓄电池组取得直流电,经高频变换输出满足通信设备要求的 48V掌握电源。DC-DC变换器不但实现了直流输入与输出的电气隔离 ,而且通过模块的并联冗余,可以获得很高的牢靠性,绝缘及耐压也满足电力系统的特别要求。三、一体化不连续电源制造的客户价值和效益一体化不连续电源与变电站传统独立操作电源相比 ,具有以下主要特点:(1)设备资产优化,提高工程投资经济性一体化不连续电源削减了通信用蓄电池及UPS蓄电池,与加大直流操作电源蓄电池容量所增加的投资比 ,可节约肯定资金。削减了蓄电池组,也就是节约了使用空间。一体化不连续电源仅用一组蓄电池, 削减了长期维护费用。(2)人力资源优化,削减日常维护工作量,削减人员配置一体化不连续电源仅配置 1套直流操作电源蓄电池,取消UPS电源、通信电源蓄电池组,削减了维护治理工作量。蓄电池的日常维护由电气专业人员完成,对蓄电池的日常治理具有更严格的巡察、检查、维护体系,因而可以延长电池的使用寿命,并提高电源系统的牢靠性。一体化不连续电源将打破目前变电站的运行治理体制和习惯 , 将原各操作电源分开进展维护治理的工作转变到了由变电电气专业人员统一治理维护,削减人员冗余配置。(3)社会经济效益削减蓄电池的使用量,对改善环境质量具有乐观的作用。并节约了蓄电池生产所需的铅、铜等不行再生资源。(4)精细化治理,能较好地实现电源系统治理的网络化、智能化。将原由不同供货商供给的、通信规约不兼容的电源系统统一为同一标准的产品,设置集中监控器与变电站后台监控通信 ,实现站用电源系统数据一体化的实时监视 ,被监控对象的掌握、调整和运行方式便于实施集中治理、分散掌握。集中监控承受总线式构造,能便利地进展监控功能的扩展,便利维护。四、一体化电源已解决的技术问题4.1不同电源系统与直流操作电源系统的隔离直流操作电源系统为不接地系统,所以沟通侧的UPS装置的沟通输入、输出与直流侧必需实行措施进展隔离,如承受隔离变,可避开沟通侧的运行及故障影响直流操作电源系统侧的绝缘降低,造成直流系统接地等特别。通信电源系统承受正极接地方式,所以DC/DC装置的输入、输出局部也是隔离的。另外,对于单电单充的变电站,蓄电池组出现故障,则全站全部的交直流电源系统都将失电 ,带来较为严峻的后果,以上都是我司一体化不连续电源针对变电站的重要程度所解决的问题。4.2DC/DC馈线短路保护装置当电力通信专用DC/DC模块一条馈线支路发生短路故障,馈线短路保护装置能够在DC/DC短路保护状况下,能牢靠切除故障馈线,同时不影响通信电源正常供电。4.3蓄电池容量的选择一体化电源设备增加了UPS、DC/DC装置,其直流负荷的统计计算时间和负荷系数要合理选择。如工程设计中UPS的负荷容量一般均较实际偏大,容量计算时可考虑负荷系数为0.6,避开蓄电池容量选择过大。事故放电时间计算时,直流操作电源系统按无人值班考虑2h,而通信电源系统则按12 h考虑,容量选择时必需考虑以上不同运行条件要求,保证足够容量以满足牢靠性要求。五、一体化不连续电源系统应用总结一体化不连续电源系统削减了设备配置、蓄电池及检测设备、屏柜数和安装建筑面积,提高设备牢靠性、数据共享及系统分析水平,由变电站统一运行、维护,削减了运维人员和工作量,提高了工作效率和运营治理经济性。一体化电源必将发挥出它的优势 ,具有良好的进展前景。6事故照明逆变电源屏3kVA面1附件1一体化不连续电源货物范围一览表序号 名称型号规格 单位 数量 备注1 高频开关电源直流充电屏DC110V面 1 含一体化监控系统2 直流馈线屏面13 蓄电池屏 200Ah 套 1 选用单节电池(2V)4 沟通屏 0.4KV 面 11 5电力专用UPS 屏 1kVA 面 1附件2 设备一览表附件3一体化不连续电源技术条件书1. 总则1.1. 本次订货的电力用直流和沟通一体化不连续电源设备应到达以下标准和技术条件的要求:: DL/T1074- 《电力用直流和沟通一体化不连续电源设备》DL/T5044- 《电力工程直流系统设计技术规定》 DL/T720- 《电力系统继电保护柜、屏通用技术条件》 GB/T 2900.11- 《电工术语 蓄电池名词术语》GB/T 2900.32- 《电工术语 电力半导体器件》GB/T 2900.33- 《电工术语 电力电子技术》GB4208- 《外壳防护等级》DL/T 637- 《阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件》 DL/T 459- 《电力系统直流电源柜订货技术条件》 NDGJ8- 《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》DL/T724-《电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程》DL/T781- 《电力用高频开关整流模块技术规定》DL/T5120- 《小型电力工程直流系统设计规程》电安生[1994]191 《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》国家电力公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》国电调[2023]138号《“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则》GB3859.1- 《半导体电力变流器》GB4942.2 《低压电器外壳防护等级》GB/T 4208- 《外壳保护等级》GB/T 13384- 《机电产品包装通用技术条件》GB/T 17626.2- 《电磁兼容试验和测试技术静电》GB7261- 《继电器及继电保护装置根本试验方法》GB1984- 《沟通高压断路器》DL402- 《沟通高压断路器》GB/T14715-93 《信息技术设备用不连续电源通用技术条件》以上标准均以最版本为准2.环境条件及工程条件2.1.环境条件2.1.1.安装场所: 户内全地下2.1.2. 四周空气温度: - 15 ℃~ + 40 ℃最大日温差: 15℃相对湿度: ≯90%2.1.3.地震强度:水平加速度垂直加速度≤0.2g ≤0.1g2.1.4.海拔高度: 不超过1000m2.1.5.噪声水平: ≯55dB 2.2.系统概述2.2.1.变电站电源系统承受电力用直流和沟通一体化不连续电源设备来实现。对于变电站来说,掌握和操作用的沟通不连续电源和直流操作电源的牢靠性是至关重要的,它们是整个站内用电设备的动力来源。一旦它们发生故障,将会导致微机掌握系统失灵和操作开关拒动等等事故,对安全生产造成极大危害。将二者整合为一体,实现统一监控和远程监控,这对于变电站智能化治理是必不行少的,是变电站电源进展趋势。一体化电源装置主要技术特征有:(1)事故照明逆变电源、电力专用 UPS 电源和直流电源共用蓄电池,削减运行维护工作量,提高供电牢靠性,提高站用电源整合机制;(2)通过符合 IEC61850 标准的统一通讯接口,实现对沟通电源、直流操作电源和沟通不连续电源的远程监控,建立站用电源网络监控平台,提高直流电源和UPS 电源的智能化、网络化监控;(3)逆变负载、UPS负载短路时不关机、不中断供电;(4)逆变、UPS 监控器具有智能化防误操作的模拟显示屏,可有效防止由于误操作而导致停电事故;(5)逆变、UPS 的输入和输出均具有工频隔离变压器,从而保证沟通侧的任何特别不会影响直流操作电源的对地绝缘。2.2.2.电力用直流和沟通一体化不连续电源设备系统框图入下所示:上图种仅示意了UPS系统,逆变系统依据UPS系统一样设置。2.2.3.一体化电源直流操作电源(DC)配置及接线110V直流操作电源包括蓄电池组、蓄电池充电器、直流屏、蓄电池屏等。充电器承受高频开关型,具有稳压、稳流及限流性能。直流馈线承受辐射状供电方式。直流系统额定电压:110V DC直流系统接线:单母线接线,辐射状供电,接一组蓄电池和一套高频开关充电装置。蓄电池组数及容量:1组/200Ah(待设联会确认)高频开关充电模块配置:4个20A模块,掌握母线上配置2个,合闸母线上配置2 个。2.2.3.1高频开关电源根本技术参数充电装置型式:高频开关电源沟通输入: 三相380V±15%50HZ±10% 双回手动、自动切换直流输出: 额定电压110V额定输出电流:20A输出稳压精度为: ±0.1%输出稳流精度为: ±0.1%纹波系数:≤0.1%(阻性负载)并机均流不平衡度:±5%2.2.4.一体化电源装置中逆变电源、电力专用UPS配置及接线逆变电源、电力专用UPS包括沟通输入和输出工频隔离变压器、整流器、逆变器、静态转换开关、手动旁路开关和沟通配电单元等。本工程要求逆变电源、UPS均不带蓄电池,直流电源来自站内直流系统。沟通输出额定电压:220V AC电力专用UPS电源数量及容量:1kVA/台1台逆变电源数量及容量:3kVA/台1台2.2.4.1逆变电源、电力专用UPS电源根本技术参数标称沟通输入电压: 220VAC±15%直流输入电压110V,80—115%,纹波系数≤5%沟通输出电压220V±2%(沟通直接输入除外)沟通输出频率:50HZ±0.5%(沟通直接输出除外)波形失真:≤5%(在0~100%线性负载) 过载力量:120%10min150%10S 关机转旁路直流输入与沟通输入切换时间: 0 ms 逆变输出与旁路输出切换时间: ≤4ms 输出功率因数: 0.8 噪 音: 效 率: ≯55dB ≥85% 波峰系数:3:1工频耐压: 屏内各带电回路按其工作电压应能承受下表所规定历时1分钟的 工频耐压试验(特别强调SPWM 逆变输出原边回路对地),试验过程中应无绝缘击穿和内络现象。防电磁干扰:符合GB9254的规定。特别是通过二极管对直流源(直流母线)的传导干扰应小于300mV 。牢靠性估量指标: MTBF 大于10年。3. 技术参数和性能要求3.1. 总的要求3.1.1. 一体化电源设备的根本参数和技术指标应满足《电力用直流和沟通一体化不连续电源设备》要求。3.1.2. 全部的元器件必需选用具有生产许可证的合格产品,其性能应符合该元 器件技术条件的规定。3.1.3. 各柜体应设保护接地,接地处应有防锈措施和接地标志;额定绝缘电压U额定工作电压沟通均方根值或直流V≤60 i工频电压 KV 冲击电压 KV1.0 1 60< V ≤3002.0 5 300< V ≤5002.512四遥功能整流模块沟通屏沟通输入电压、电流遥测单个模块的输出电压、电流交、直流配电三相电压母线电压、电流电池充/放电压、电流逆变、UPS电源直流输入电压、电流沟通输入电压、电流沟通输出电压、电流、频率遥信交直流输入电压、特别报警沟通输出特别报警故障3.1.4.柜内元器件的安装应整齐美观,应考虑散热要求及与相邻元件之间的间隔距离,并应充分考虑电缆的引接便利。3.2.一体化电源设备的技术要求3.2.1.接线方式直流母线应承受单母线运行方式,母线接一组蓄电池、一套充电装置、一套逆变及一套UPS。蓄电池组经保护电器接入母线。外部放电设备经保护电器直接与蓄电池并接。3.2.2.一体化电源屏配置一体化电源屏应包括充电装置进线、蓄电池进线、放电试验、逆变进线、UPS进线、馈线开关等开断设备。组屏按充电装置及馈线屏、蓄电池屏、逆变屏、UPS屏原则设置。阀控式密封铅酸蓄电池要安装在蓄电池屏内,放置于户内。3.2.3.网络设计沟通电源输入回路应承受双回,且能自动切换,在切换后输入高频开关整流模块、逆变电源模块和UPS电源模块前均需配置防雷设施。直流回路的操作与保护设备承受西门子直流型自动空气开关,沟通回路的操作与保护设备承受西门子沟通型自动空气开关。全部回路需有指示灯,空开带报警接点。3.3.一体化电源设备应具有遥信、遥测、遥控、遥调功能,留有与变电所监控系统或远方掌握中心的数字接口,满足无人值守变电所的要求。四遥的根本功能见下表:充电机输出电压、电流浮充电流正常工作状态沟通输入过压、欠压、缺相母线过压、欠压沟通输入过压、欠压母线过压、欠压故障工作状态进线开关、分段开直流母线正、负极关状态绝缘低馈线故障报警熔断器熔断、开关。