電力UPS不間斷電源工作原理和組成部分解析

來源：存能電氣  日期：2019-03-27 09:09  瀏覽量：次

　　電力UPS不間斷電源工作原理和組成部分解析。電力專用UPS電源是針對中國電力的發(fā)展需求，專為發(fā)電廠、變電站、配電所設(shè)計的電源產(chǎn)品，具有雙變換在線式、零轉(zhuǎn)換功能。由于電廠的分散控制系統(tǒng)負(fù)載大多數(shù)為單相負(fù)載，單相負(fù)載配電線路簡單、維護(hù)方便。因此電廠專用的UPS電源大多數(shù)要求為三相輸入/單相輸入、單相輸出的中小型功率UPS。

　　電力UPS不間斷電源與電力直流操作電源系統(tǒng)一起，組成發(fā)電廠，變電站的專用不間斷電源，向微機(jī)，通訊，載波，事故照明及其它不能停電的設(shè)備供電。從電廠或變電站現(xiàn)有直流操作電源取電，不必像常規(guī)UPS那樣需要單設(shè)蓄電池組，從而避免蓄電池的重復(fù)投資，減少系統(tǒng)維護(hù)，減低運行成本。

　　電力UPS不間斷電源工作原理

　　電力UPS不間斷電源立即轉(zhuǎn)入電池逆變狀態(tài);為防止市電來回切換，只有當(dāng)市電恢復(fù)到170～270V時，UPS才轉(zhuǎn)入市電逆變狀態(tài)。市電頻率的偵測與控制偵測市電頻率的目的是作為逆變鎖相的依據(jù)，通過調(diào)整逆變的過零點調(diào)整逆變相位，使在市電狀態(tài)下的逆變輸出與市電輸入基本同頻率、同相位。市電開機(jī)時，UPS偵測輸入市電的頻率作為逆變輸出的頻率;電池狀態(tài)下開機(jī)時，逆變輸出的頻率以上次輸出的頻率來設(shè)定。

　　當(dāng)市電正常220Vac時，直流主回路有直流電壓輸出，供給DC-AC交流逆變器，輸出穩(wěn)定的220Vac交流電壓，同時市電對電池充電。當(dāng)任何時候市電欠壓或突然掉電，則由電池組通過隔離二極管開關(guān)向直流回路饋送電能。從電網(wǎng)供電到電池供電沒有切換時間。當(dāng)電池能量即將耗盡時，不間斷電源發(fā)出聲光報警，并在電池放電下限點停止逆變器工作，長鳴告警。

　　電力UPS的工作原理和輸出特性與傳統(tǒng)的UPS完全相同，但是，由于它連接直流操作電源系統(tǒng)，因此其直流輸入特性必須滿足電力系統(tǒng)的專用要求。電力UPS是為發(fā)電廠，變電站等電力行業(yè)設(shè)計，在發(fā)電廠、電力等電力系統(tǒng)中，DCS(分布式控制系統(tǒng)），監(jiān)控系統(tǒng)、自動化儀表，調(diào)度通信系統(tǒng)、微機(jī)系統(tǒng)等核心設(shè)備對供電質(zhì)量及可靠性要求非常高，需要專用UPS供電，這些負(fù)載絕大多數(shù)為單相負(fù)載。

　　電力UPS不間斷電源組成部分

　　電力UPS系統(tǒng)一般由電力UPS主機(jī)、旁路穩(wěn)壓柜、輸出饋線柜等三部分組成。電力UPS專用電源采用1+1的冗余供電系統(tǒng)，針對電力系統(tǒng)應(yīng)用負(fù)載及環(huán)境，運用先進(jìn)技術(shù)制造的工業(yè)級交流保護(hù)電源，能夠充分滿足電力DCS系統(tǒng)等負(fù)載對供電可靠性的要求。

　　1、電力UPS主機(jī)柜：輸入輸出隔離變壓器、整流器、逆變器、靜態(tài)旁路開關(guān)、旁路開關(guān)、逆止二極管;

　　2、旁路隔離穩(wěn)壓柜：旁路隔離變壓器、旁路穩(wěn)壓器、手動/旁路維修開關(guān);

　　3、饋線柜：回路分配單元、監(jiān)測儀表、控制開關(guān)及信號指示等;

　　電力UPS主要有以下幾個系統(tǒng)組成，采用兩級變換。第一級變換采用整流器，把經(jīng)過輸入隔離變壓器后的交流電變成穩(wěn)定的直流電。第二級變換(DC-AC)采用逆變電源，把整流后輸出的直流電變換成正弦波交流電經(jīng)過隔離輸出給負(fù)載。

　　隔離部分：輸入隔離變將交流輸入和直流隔離開，保護(hù)直流側(cè)設(shè)備;輸出隔離變將交、直流輸入與交流輸出隔離開，保護(hù)負(fù)載端設(shè)備。雙隔離保證了直流輸入、交流輸入與交流輸出三個端口的真正完全的電氣隔離。

　　整流部分：將輸入的交流市電轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的直流，送入逆變設(shè)備。

　　逆變部分：將外部直流或經(jīng)過整流后的直流電源轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的正弦波交流電源。

　　控制部分：控制逆變器電源跟隨基準(zhǔn)市電，并與其保持相同的相位和頻率，自動調(diào)節(jié)，并使電源在規(guī)定的范圍內(nèi)，按照設(shè)定的保護(hù)定值運行或保護(hù)。

　　顯示部分：采用LCD及LED狀態(tài)模擬盤，準(zhǔn)確反映設(shè)備運行狀態(tài)及故障信息。

　　切換部分：采用繼電器或靜態(tài)電子開關(guān)，對旁路、市電和逆變器輸出電源進(jìn)行自動切換。

　　電力UPS不間斷電源特點

　　●電力標(biāo)準(zhǔn)屏柜設(shè)計

　　●DSP數(shù)字化控制技術(shù)

　　●智能型檢測及監(jiān)控功能

　　●數(shù)字化控制靜態(tài)開關(guān)零切換，高速IGBT逆變器

　　●無源接點和RS232/RS485監(jiān)控

　　●輸入輸出全隔離，蓄電池與市電完全隔離

　　●具有過壓、欠壓、過流、短路等多種保護(hù)功能

　　●大屏幕LCD中文操作監(jiān)控界面，數(shù)字顯示

　　●通過RS232/RS485、無源接點、電量變送器將UPS的工作狀態(tài)和數(shù)據(jù)實時的傳輸?shù)紻CS系統(tǒng)，實現(xiàn)智能監(jiān)控。

　　電力系統(tǒng)自動化程度越來越高,很多省級供電調(diào)度中心隨之變成了數(shù)據(jù)采集/匯總、中轉(zhuǎn)的中心,因此這些調(diào)度中心對供電的要求就非常嚴(yán)格了。電力UPS不間斷電源為電氣系統(tǒng)行業(yè)保駕護(hù)航，提供不間斷電源保障。