UPS電源在工控系統(tǒng)中的應(yīng)用
一、引言
保證任何情況下的正常供電,是冶金行業(yè)的重要基礎(chǔ)。為此,除工業(yè)電網(wǎng)正常供電外,還需配備UPS供電系統(tǒng)。UPS電源是保障供電穩(wěn)定和連續(xù)性的重要設(shè)備,因其主要機(jī)智能化程度高,儲(chǔ)能器材采用免維護(hù)蓄電池,使得在運(yùn)行中往往忽略了對(duì)該系統(tǒng)的維護(hù)與檢修。其實(shí)維護(hù)的好壞,對(duì)電源的壽命和故障率有很大影響,下面根據(jù)我們使用中的具體情況和維護(hù)經(jīng)驗(yàn)介紹UPS電源的使用注意事項(xiàng)和日常維護(hù)要求。
雖說(shuō)各企業(yè)配置的UPS供電系統(tǒng)設(shè)備型號(hào)及系統(tǒng)容量有所不同,但其原理和主要功能基本相同。在UPS電源類型選擇上各站都選擇了在線式,這時(shí)因?yàn)樵诰€式UPS電源系統(tǒng)具有對(duì)各類供電的零時(shí)間切換,自身供電時(shí)間的長(zhǎng)短可選,并具有穩(wěn)壓、穩(wěn)頻、凈化的特點(diǎn)。當(dāng)UPS電源系統(tǒng)本身出現(xiàn)故障時(shí)有自動(dòng)旁路功能,當(dāng)需要檢修時(shí)可采用手動(dòng)旁路,使檢修、供電互不影響。在功率選擇上,萊鋼中小型棒材生產(chǎn)線選用了中功率系統(tǒng)。
二、UPS電源系統(tǒng)
UPS電源系統(tǒng)由4部分組成:整流、儲(chǔ)能、變換和開(kāi)關(guān)控制。其系統(tǒng)的穩(wěn)壓功能通常是由整流器完成的,整流器件采用可控硅或高頻開(kāi)關(guān)整流器,本身具有可根據(jù)外電的變化控制輸出幅度的功能,從而當(dāng)外電發(fā)生變化時(shí)(該變化應(yīng)滿足系統(tǒng)要求),輸出幅度基本不變的整流電壓。凈化功能由儲(chǔ)能電池來(lái)完成,由于整流器對(duì)瞬時(shí)脈沖干擾不能消除,整流后的電壓仍存在干擾脈沖。儲(chǔ)能電池除可存儲(chǔ)直流直能的功能外,對(duì)整流器來(lái)說(shuō)就象接了一只大容器電容器,其等效電容量的大小,與儲(chǔ)能電池容量大小成正比。由于電容兩端的電壓是不能突變的,即利用了電容器對(duì)脈沖的平滑特性消除了脈沖干擾,起到了凈化功能,也稱對(duì)干擾的屏蔽。頻率的穩(wěn)定則由變換器來(lái)完成,頻率穩(wěn)定度取決于變換器的振蕩頻率的穩(wěn)定程度。為方便UPS電源系統(tǒng)的日常操作與維護(hù),設(shè)計(jì)了系統(tǒng)工作開(kāi)關(guān),主機(jī)自檢故障后的自動(dòng)旁路開(kāi)關(guān),檢修旁路開(kāi)關(guān)等開(kāi)關(guān)控制。
圖 1 UPS電源系統(tǒng)工作示意圖
如圖1所示,在電網(wǎng)電壓工作正常時(shí),給負(fù)載供電如
所示,而且,同時(shí)給儲(chǔ)能電池充電;當(dāng)突發(fā)停電時(shí),UPS電源開(kāi)始工作,由儲(chǔ)能電池工給負(fù)載所需電源,維持正常的生產(chǎn)(如粗黑→所示);當(dāng)由于生產(chǎn)需要,負(fù)載嚴(yán)重過(guò)載時(shí),由電網(wǎng)電壓經(jīng)整流直接給負(fù)載供電(如虛線所示)。
UPS電源系統(tǒng)主要分兩大部分,主機(jī)和儲(chǔ)能電池。額定輸出功率的大小取決于主機(jī)部分,并與負(fù)載屬那種性質(zhì)有關(guān),因?yàn)閁PS電源對(duì)不同性能的負(fù)載驅(qū)動(dòng)能力不同,通常負(fù)載功率應(yīng)滿足UPS電源70%的額定功率。儲(chǔ)能電池容量的選取當(dāng)負(fù)載功率確定后主要取決其后備時(shí)間的長(zhǎng)短,這個(gè)時(shí)間因各企業(yè)情況不同而不同,主要由備用電源的接入時(shí)間來(lái)定,通常在幾分鐘或幾個(gè)小時(shí)不等。萊鋼中小型棒材生產(chǎn)線因生產(chǎn)需要不允許斷電,因此,UPS電源系統(tǒng)在檢測(cè)到電網(wǎng)電壓中斷后,可自行啟動(dòng)供電,且隨著儲(chǔ)能電池慢慢放電,儲(chǔ)能電池的容量隨著時(shí)間會(huì)逐漸降低,考慮到壽命終止時(shí)儲(chǔ)能電池容量下降到50%并留有一定的余量,我廠UPS電源系統(tǒng)的工作時(shí)間當(dāng)儲(chǔ)能電池滿容量時(shí)為2小時(shí),半容量為1小時(shí)。
三、UPS電源系統(tǒng)的使用與維護(hù)
1 、UPS電源系統(tǒng)開(kāi)、關(guān)機(jī)
1、1 第一次開(kāi)機(jī)
(1) 按以下順序合閘:儲(chǔ)能電池開(kāi)關(guān)→自動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)→輸出開(kāi)關(guān)依次置于“ON”。
(2) 按UPS啟動(dòng)面板“開(kāi)”鍵,UPS電源系統(tǒng)將徐徐啟動(dòng),“逆變”指示燈亮,延時(shí)1分鐘后,“旁路”燈熄滅,UPS轉(zhuǎn)為逆變供電,完成開(kāi)機(jī)。
經(jīng)空載運(yùn)行約10分鐘后,按照負(fù)載功率由小到大的開(kāi)機(jī)順序啟動(dòng)負(fù)載。
1、2 日常開(kāi)機(jī)
只需按UPS面板“開(kāi)”鍵,約20分鐘后,即可開(kāi)啟電腦或其它儀器使用。通常等UPS啟動(dòng)進(jìn)入穩(wěn)定工作后,方可打開(kāi)負(fù)載設(shè)備電源開(kāi)關(guān)(注:手動(dòng)維護(hù)開(kāi)關(guān)在UPS正常運(yùn)行時(shí),呈“OFF”狀態(tài))。
1、3 關(guān)機(jī)
先將電腦或其它儀器關(guān)閉,讓UPS空載運(yùn)行10分鐘,待機(jī)內(nèi)熱量排出后,再按面板“關(guān)”鍵。
2、UPS電源系統(tǒng)使用注意事項(xiàng)
UPS電源系統(tǒng)因其智能化程度高,儲(chǔ)能電池采用了免維護(hù)蓄電池,這雖給使用帶來(lái)了許多便利,但在使用過(guò)程中還應(yīng)在多方面引起注意,才能保證使用安全。
(1)UPS電源主機(jī)對(duì)環(huán)境溫度要求不高,+5℃~40℃都能正常工作,但要求室內(nèi)清潔,少塵,否則灰塵加上潮濕會(huì)引起主機(jī)工作紊亂。儲(chǔ)能蓄電池則對(duì)溫度要求較高,標(biāo)準(zhǔn)使用溫度為25℃,平時(shí)不能超過(guò)+15℃~+30℃。溫度太低,會(huì)使儲(chǔ)電池容量下降,溫度每下降1℃,其容量下降1%。其放電容量會(huì)隨溫度升高而增加,但壽命降低。如果在高溫下長(zhǎng)期使用,溫度每高10℃,電池壽命約降低一半。
評(píng)論