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HDLP 电力UPS不间断电源系统

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HDLP 电力UPS不间断电源系统

电力UPS不间断电源系统是一种正常时由220V/380V交流电源经整流器、逆变器向负载供电, 当220V/380V交流电源失电或UPS 整流器故障时, 则由站用110V/220V直流电源回路经逆变器向负载供电。当逆变器故障或过负荷或无输出时, 由静态开关(自动)切换到旁路供电。为各种交流用电设备提供高可靠性高质量的220V/50Hz纯正弦交流电源。
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1.概述

       电力UPS不间断电源系统是一种正常时由220V/380V交流电源经整流器、逆变器向负载供电, 当220V/380V交流电源失电或UPS 整流器故障时, 则由站用110V/220V直流电源回路经逆变器向负载供电。当逆变器故障或过负荷或无输出时, 由静态开关(自动)切换到旁路供电。为各种交流用电设备提供高可靠性高质量的220V/50Hz纯正弦交流电源。 系统采用输入、输出完全隔离设计方案,UPS的模块采用智能化的并联冗余设计,可带电热插拔,组成并联冗余逆变电源系统,并可通过监控单元显示器显示系统各项运行参数、工作状态、告警信息,查看简单方便。

       电力UPS不间断电源系统是针对电力系统的特点和要求专门开发的UPS。为了便于安装维修,UPS模块采用带电插拔模式,UPS的模块化使其备用方式变得非常简单,能方便高效地进行现场在线快速更换维修,采用N+1冗余结构模式设计,使UPS系统的可靠性大幅提高,广泛应用于为电力系统电厂、变电站等场合的计算机监控系统站控层设备、调度数据网及电力监控系统安全防护设备, 电量采集装置、防误系统、图像监视等重要交流负载提供不间断电源。

2.设计依据

《通信用逆变设备》YD/T777-2006
《电力用直流和交流一体化不间断电源设备》DLT/1074-2019

《电力工程交流不间断电源系统设计技术规程》DL/T5491-2014

《 国家电网有限公司十八项电网重大反事故措施(2018 年修订版)》国家电网设备(2018)979 号

3.系统功能特点

3.1 UPS系统输入:两路交流输入、一路直流输入, 直流输入采用不同直流母线输入, 不自带蓄电池, 直流输入采用厂内直流电源系统。

3.2 UPS系统组成: UPS系统应由电力UPS模块(输入、输出隔离变压器, 整流器, 逆变器)、 静态开关, 手动维修旁路开关, 馈线开关、液晶监视器以及本系统所有设备间连接电缆等组成。

3.3 运行方式:UPS系统是一种正常时由220V/380V交流电源经整流器、逆变器向负载供电, 当220V/380V交流电源失电或UPS 整流器故障时, 则由站用110V/220V直流电源回路经逆变器向负载供电。当逆变器故障或过负荷或无输出时, 由静态开关(自动)切换到旁路供电。

3.4 UPS回路由多个UPS模块并联组成 ,模块为自主并联工作,带电插拔、良好的自主均流特性、即插即用,无单点故障,冗余设计:UPS模块均可N+1冗余备份,并联模块数可达10台,模块之间采用先进的CAN通讯方式,配置灵活方便。系统稳定可靠靠性。监控触摸屏图形化界面,系统运行状态一目了然。

3.5 电力UPS模块特点:

3.5.1 电力UPS模块容量:3KVA、5KVA、10KVA

3.5.2 电力UPS模块由输入、输出隔离变压器, 整流器, 逆变器、监控模块组成。

3.5.3 是将电力直流电源提供的110V/220V直流和220Ⅴ交流电源整流后逆变成220V/50Hz纯正弦交流电的逆变装置,采用输入输出完全隔离设计方案,可带电热插拔,可做并联冗余设计方案,是专门针对供电可靠性、可维护性有较高要求的用户推出的产品。

3.5.4 数字化控制:采用32位DSP全数字化、高频SPWM技术,具有抗干扰能力强、运算速度快、智能化程度高、控制精度和输出波形质量高等特点。

3.5.5 N+1并联冗余设计:可组成N+1并联冗余电源系统,模块互为备份,可靠性高,配置灵活方便。

3.5.6 无主从并联技术:各模块的运行及并联均由内置DSP独立控制完成,无单点故障,模块间自主均流。

3.5.7 带电热拔插:无需做任何参数设置和操作,即插即用,模块自动进入正常工作状态,维护更换简单快捷。

3.5.8 模块内置旁路:用户可选择逆变优先或旁路优先。

3.5.9 监控管理:液晶显示器面板,可故障声光报警,具有RS485通讯接口及故障干接点。

3.5.10 保护功能:具有输入过、欠压,输出过、欠压,过温,短路等保护功能。

3.6 整流器应有涌流抑制功能。

3.7 逆变器的输入来自经过整流器整流后或蓄电池组输出的直流电源和所用交流电源。

3.8 旁路交流电源正常时, 逆变器输出频率保持与旁路交流电源同步, 若旁路交流电源的频率和电压偏差超过逆变器容差允许值时, 同步回路应自动关断, 逆变器则按其内部基准频率运行,直至旁路交流电源恢复至逆变器容差允许范围内时再与其保持同步。

3.9 额定功率因数下, 负载在0 ~ 100%范围内按±20%增/减时, UPS 稳态输出电压不应超过±3% 。逆变器在功率因数0.7 ~ 0.9 运行时, 最大冲击负荷为额定值的1.5倍时, 应能承受60s 。

3.10 逆变器应具有过电流保护特性。UPS 的过电流保护应能保证在负荷发生短路或电流超过允许的极限值时及时动作, 使其免受浪涌电流的损伤。

3.11 功率密度高:体积小,重量轻,19″宽,1U/2U高。

4.静态开关

4.1 静态开关的切换时间特性: 切换时间: ≤4ms:切换方式: 自动。

4.2 当UPS逆变器故障或输入交、直流电源失去时, 能将负载无间断地切换至旁路交流电源。在旁路运行方式下, UPS 装置应设计为易于维护和拆装, 且对负载的供电不中断。

4.3 UPS 过载时,静态开关应能自动将电源切换至由旁路交流电源供电。当负载由逆变器切换到旁路时,旁路电压应正常: 由旁路切换至逆变器时, 不应有相位的突变。

4.4 任何条件导致UPS 输出电压异常, 如UPS 故障、馈出支路短路等, 若旁路电压正常, 应立即切换到旁路供电。

5.手动旁路开关

5.1 “ 正常” 位置时负荷应接至逆变器,"旁路” 位置时负荷应接至交流电源。切换时负载供电不能中断。

5.2 手动旁路开关应能将负荷由逆变器输出切换至旁路交流电源供电, 在旁路侧应加隔离变压器。当负荷由旁路交流供电时, 应允许对整流器、逆变器和静态开关进行检修和维护。

5.3 手动维修旁路断路器应具有防误操作的闭锁措施。

6.系统监控管理:

       本机设有液晶监视器,大屏幕汉字菜单显示。监控系统采用分布式结构,分别由主监控、交流监控单元、直流监控单元、开关量监控单元等组成,具有 本机诊断系统运行和故障显示, 状态信息、报警信息和调试、监视和维修专用通信接口以及与变电站监控系统通信的接口。干接点固障告警、通信接口采用RS485 /RS-232串口和以太网接口。规约文本、规约的信息说明及数据类型满足电力系统相关技术要求。

a) 运行时显示下列内容:

1) 交、直流回路输入电流、输入电压:2) 整流器输出电流、输出电压:3) 逆变器输入电压;4)逆变器输出电压、输出电流、输出频率;5) 旁路交流电压:6) UPS 输出电流有效值:7) 逆变器运行指示:8)静态开关位置指示:9) 旁路开关位置指示:

10)负载百分比;11)通信接口的工作状况。

b) 面板报警显示内容:

1) 整流器输入电压低报警;2) 直流输入电压低报警:3) 旁路交流电源电压低报警:

4) 逆变器输入电压低/高报警:5) 逆变器输出电压低/高报警:6) 旁路位置报警:

7) 逆变器故障报警;8) UPS 装置过载或出口短路关机信号;

c) 仪表显示: 采用数字表显示交流电压,交流电流,直流电压,直流电流,精度0.5级.

7.技术性能

7.1.技术性能要求

7.1.1 UPS电源输入

a)交流输入电压:单相AC220 ( 1士10%) V或三相AC380 (1± 10%)V;

b)交流输入频率:50 ( 1±2%) Hz;

c)直流输入( 110V直流电源系统): 88V~ 130V;

d)直流输入(220V直流电源系统): 176V~260V;

e)直流母线反灌纹波电压系数: ≤0.5%。

7.1.2 UPS电源输出

a) 稳压精度: 稳态,不大于±3%;动态过程中,负荷以0 ~ 100%变化, 其偏差值小于±5%,恢复时间小于20ms;

b)输出电压调节范围: AC220 (1士3%);

c)效率: ≥80% (交流输入逆变输出), ≥85% (直流输入逆变输出):

d)输出波形: 正弦波:

e)输出频率精度: 50 (1 土0.5%) Hz:

f) 同步范围: 50 (1土2%) Hz:

g) 同步速度: ≤1Hz/s:

h)总谐波含量: ≤3%;

i)负载功率因数范围: 0.9 (超前), -0.7 (滞后);

j)单机无故障时间( MTBF): > 100000h:

k)交流供电与直流供电之间的切换时间: 0ms:

I)过载能力: 110%额定值时可维持60min, 125%额定值时可维持10min, 150%额定值时可维持1min;

m)旁路切换时间: ≤5ms;

n)双机并机输出均流不平衡度: 士5% (额定负载电流的50% ~ 100%范围内)。

8.并联系统原理图

 

 

 

关键词:
UPS不间断电源
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