HDLP 電力UPS不間斷電源系統
1.概述
電力UPS不間斷電源系統是一種正常時由220V/380V交流電源經整流器、逆變器向負載供電， 當220V/380V交流電源失電或UPS 整流器故障時， 則由站用110V/220V直流電源回路經逆變器向負載供電。當逆變器故障或過負荷或無輸出時， 由靜態開關（自動）切換到旁路供電。為各種交流用電設備提供高可靠性高質量的220V/50Hz純正弦交流電源。 系統采用輸入、輸出完全隔離設計方案，UPS的模塊采用智能化的并聯冗余設計，可帶電熱插拔，組成并聯冗余逆變電源系統，并可通過監控單元顯示器顯示系統各項運行參數、工作狀態、告警信息，查看簡單方便。
電力UPS不間斷電源系統是針對電力系統的特點和要求專門開發的UPS。為了便于安裝維修，UPS模塊采用帶電插拔模式，UPS的模塊化使其備用方式變得非常簡單，能方便高效地進行現場在線快速更換維修，采用N+1冗余結構模式設計，使UPS系統的可靠性大幅提高，廣泛應用于為電力系統電廠、變電站等場合的計算機監控系統站控層設備、調度數據網及電力監控系統安全防護設備， 電量采集裝置、防誤系統、圖像監視等重要交流負載提供不間斷電源。
2.設計依據
《通信用逆變設備》YD/T777-2006
《電力用直流和交流一體化不間斷電源設備》DLT/1074-2019
《電力工程交流不間斷電源系統設計技術規程》DL/T5491-2014
《 國家電網有限公司十八項電網重大反事故措施（2018 年修訂版）》國家電網設備（2018）979 號
3.系統功能特點
3.1 UPS系統輸入：兩路交流輸入、一路直流輸入， 直流輸入采用不同直流母線輸入， 不自帶蓄電池， 直流輸入采用廠內直流電源系統。
3.2 UPS系統組成： UPS系統應由電力UPS模塊（輸入、輸出隔離變壓器， 整流器， 逆變器）、 靜態開關， 手動維修旁路開關， 饋線開關、液晶監視器以及本系統所有設備間連接電纜等組成。
3.3 運行方式：UPS系統是一種正常時由220V/380V交流電源經整流器、逆變器向負載供電， 當220V/380V交流電源失電或UPS 整流器故障時， 則由站用110V/220V直流電源回路經逆變器向負載供電。當逆變器故障或過負荷或無輸出時， 由靜態開關（自動）切換到旁路供電。
3.4 UPS回路由多個UPS模塊并聯組成 ，模塊為自主并聯工作，帶電插拔、良好的自主均流特性、即插即用，無單點故障，冗余設計：UPS模塊均可N+1冗余備份，并聯模塊數可達10臺，模塊之間采用先進的CAN通訊方式，配置靈活方便。系統穩定可靠靠性。監控觸摸屏圖形化界面，系統運行狀態一目了然。
3.5 電力UPS模塊特點：
3.5.1 電力UPS模塊容量：3KVA、5KVA、10KVA
3.5.2 電力UPS模塊由輸入、輸出隔離變壓器， 整流器， 逆變器、監控模塊組成。
3.5.3 是將電力直流電源提供的110V/220V直流和220Ⅴ交流電源整流后逆變成220V/50Hz純正弦交流電的逆變裝置，采用輸入輸出完全隔離設計方案，可帶電熱插拔，可做并聯冗余設計方案，是專門針對供電可靠性、可維護性有較高要求的用戶推出的產品。
3.5.4 數字化控制：采用32位DSP全數字化、高頻SPWM技術，具有抗干擾能力強、運算速度快、智能化程度高、控制精度和輸出波形質量高等特點。
3.5.5 N+1并聯冗余設計：可組成N+1并聯冗余電源系統，模塊互為備份，可靠性高，配置靈活方便。
3.5.6 無主從并聯技術：各模塊的運行及并聯均由內置DSP獨立控制完成，無單點故障，模塊間自主均流。
3.5.7 帶電熱拔插：無需做任何參數設置和操作，即插即用，模塊自動進入正常工作狀態，維護更換簡單快捷。
3.5.8 模塊內置旁路：用戶可選擇逆變優先或旁路優先。
3.5.9 監控管理：液晶顯示器面板，可故障聲光報警，具有RS485通訊接口及故障干接點。
3.5.10 保護功能：具有輸入過、欠壓，輸出過、欠壓，過溫，短路等保護功能。
3.6 整流器應有涌流抑制功能。
3.7 逆變器的輸入來自經過整流器整流后或蓄電池組輸出的直流電源和所用交流電源。
3.8 旁路交流電源正常時， 逆變器輸出頻率保持與旁路交流電源同步， 若旁路交流電源的頻率和電壓偏差超過逆變器容差允許值時， 同步回路應自動關斷， 逆變器則按其內部基準頻率運行，直至旁路交流電源恢復至逆變器容差允許范圍內時再與其保持同步。
3.9 額定功率因數下， 負載在0 ～ 100%范圍內按±20%增／減時， UPS 穩態輸出電壓不應超過±3% 。逆變器在功率因數0.7 ～ 0.9 運行時， 最大沖擊負荷為額定值的1.5倍時， 應能承受60s 。
3.10 逆變器應具有過電流保護特性。UPS 的過電流保護應能保證在負荷發生短路或電流超過允許的極限值時及時動作， 使其免受浪涌電流的損傷。
3.11 功率密度高：體積小，重量輕，19″寬，1U/2U高。
4.靜態開關
4.1 靜態開關的切換時間特性： 切換時間： ≤4ms：切換方式： 自動。
4.2 當UPS逆變器故障或輸入交、直流電源失去時， 能將負載無間斷地切換至旁路交流電源。在旁路運行方式下， UPS 裝置應設計為易于維護和拆裝， 且對負載的供電不中斷。
4.3 UPS 過載時，靜態開關應能自動將電源切換至由旁路交流電源供電。當負載由逆變器切換到旁路時，旁路電壓應正常： 由旁路切換至逆變器時， 不應有相位的突變。
4.4 任何條件導致UPS 輸出電壓異常， 如UPS 故障、饋出支路短路等， 若旁路電壓正常， 應立即切換到旁路供電。
5.手動旁路開關
5.1 “ 正常” 位置時負荷應接至逆變器，＂旁路” 位置時負荷應接至交流電源。切換時負載供電不能中斷。
5.2 手動旁路開關應能將負荷由逆變器輸出切換至旁路交流電源供電， 在旁路側應加隔離變壓器。當負荷由旁路交流供電時， 應允許對整流器、逆變器和靜態開關進行檢修和維護。
5.3 手動維修旁路斷路器應具有防誤操作的閉鎖措施。
6.系統監控管理：
本機設有液晶監視器，大屏幕漢字菜單顯示。監控系統采用分布式結構，分別由主監控、交流監控單元、直流監控單元、開關量監控單元等組成，具有 本機診斷系統運行和故障顯示， 狀態信息、報警信息和調試、監視和維修專用通信接口以及與變電站監控系統通信的接口。干接點固障告警、通信接口采用RS485 /RS-232串口和以太網接口。規約文本、規約的信息說明及數據類型滿足電力系統相關技術要求。
a) 運行時顯示下列內容：
1) 交、直流回路輸入電流、輸入電壓：2) 整流器輸出電流、輸出電壓：3) 逆變器輸入電壓；4）逆變器輸出電壓、輸出電流、輸出頻率；5) 旁路交流電壓：6) UPS 輸出電流有效值：7) 逆變器運行指示：8）靜態開關位置指示：9) 旁路開關位置指示：
10）負載百分比；11）通信接口的工作狀況。
b) 面板報警顯示內容：
1) 整流器輸入電壓低報警；2) 直流輸入電壓低報警：3) 旁路交流電源電壓低報警：
4) 逆變器輸入電壓低／高報警：5) 逆變器輸出電壓低／高報警：6) 旁路位置報警：
7) 逆變器故障報警；8) UPS 裝置過載或出口短路關機信號；
c) 儀表顯示: 采用數字表顯示交流電壓，交流電流，直流電壓，直流電流，精度0.5級．
7.技術性能
7.1.技術性能要求
7.1.1 UPS電源輸入
a）交流輸入電壓：單相AC220 ( 1士10%) V或三相AC380 (1± 10%）V；
b）交流輸入頻率：50 ( 1±2%) Hz；
c）直流輸入（ 110V直流電源系統）： 88V～ 130V；
d）直流輸入（220V直流電源系統）： 176V～260V；
e）直流母線反灌紋波電壓系數： ≤0.5%。
7.1.2 UPS電源輸出
a） 穩壓精度： 穩態，不大于±3%；動態過程中，負荷以0 ～ 100%變化， 其偏差值小于±5%，恢復時間小于20ms;
b）輸出電壓調節范圍： AC220 （1士3%）；
c）效率： ≥80% （交流輸入逆變輸出）， ≥85% （直流輸入逆變輸出）：
d）輸出波形： 正弦波：
e）輸出頻率精度： 50 (1 土0.5%) Hz:
f） 同步范圍： 50 (1土2%) Hz:
g） 同步速度： ≤1Hz/s:
h）總諧波含量： ≤3%;
i）負載功率因數范圍： 0.9 （超前）， -0.7 （滯后）；
j）單機無故障時間（ MTBF): > 100000h:
k）交流供電與直流供電之間的切換時間： 0ms:
I）過載能力： 110%額定值時可維持60min, 125%額定值時可維持10min, 150%額定值時可維持1min;
m）旁路切換時間： ≤5ms;
n）雙機并機輸出均流不平衡度： 士5% （額定負載電流的50% ～ 100%范圍內）。
8.并聯系統原理圖
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