艾默生電廠解決方案(圖)

　　此方案為最安全最可靠的UPS1+1冗余供電系統,給電廠DCS系統供電

　　UPS輸入端內置輸入隔離變壓器

　　先配置2臺容量為40KVA的Powerplant UPS實現1+1冗余并機向負載供電。

　　每臺UPS各帶載50%，如其中有一臺UPS故障，該機脫機，另一臺UPS帶100%負載運行，在此期間，用戶就可對故障UPS進行脫機檢修。

　　在2臺UPS的旁路配置一臺三進單出50KVA隔離變壓器和一臺單進單出50KVA穩壓器,一但1+1系統轉旁路,負載也能得到保護。

　　UPS所用電池直掛電廠專用220V電池組,電池與UPS直流母線之間內置一個逆止二極管,防止UPS給電廠專用220V電池組充用。但在輸入停電時, 電廠專用220V電池組可以放電。

　　采用上述方案，大大改善整個系統的可維護性和可利用性。也是實現UPS1+1冗余供電方式最經濟、最簡單的辦法。

　　艾默生powerplant系列UPS技術參數

　　Powerplant 系列UPS產品是Emerson公司專為電廠設計產品,艾默生UPS電源的獨特技術特性可簡述如下：

　　高可靠性

　　逆變器電源具有極強的輸出過載能力。
　　如我們所知：就當前的UPS制備技術水平而言，確保它的穩壓精度達到±0.5-1%標稱輸出電壓是不成問題的。衡量一臺UPS電源可靠性高低的重要指標之一是：應具有極強的抗輸出過載能力。這意
味著：即使因用戶投入大負荷非線性負載而形成瞬態浪涌過載輸出局面時，不但應保證UPS逆變器的完好無損，而且還不能出現因逆變器輸出過載能力差而轉交流旁路供電的局面。這是因為當UPS在執行逆變器供電® 交流旁路供電切換操作的期間，有可能因不穩壓的市電電源與具有穩壓輸出特性的逆變器電源之間的瞬態電壓差過大而損壞UPS電源。艾默生UPS的典型過載能力為：
　　三相工作時：110％額定負載時，1小時
　　125％額定負載時，10分鐘
　　150％額定負載時，1分鐘

　　單相工作時：200％額定負載時，30秒
　　當用戶的過載量和在該過載量下的持續期沒有超過上述范圍，UPS將一直維持在由逆變器向負載的供電狀態。
　　具有極強的抗“階躍性” 負載及抗短路輸出能力，不怕用戶輸出短路。在UPS電源運行中所可能遇到的最惡劣工作條件是用戶在UPS輸出端作空載« 100％額定負載的投入或切除操作。最嚴重的情況是：UPS的輸出被短路。由于在艾默生的UPS中，配置有設計獨特的輸出限流電路。即使用戶因不慎而造成輸出短路故障時，它的UPS的逆變器也不會被損壞。艾默生UPS的典型抗短路輸出能力為：
　　三相工作時，輸出電流被限制在160％標稱輸出電流，5秒鐘。
　　單相工作時，輸出電流被限制在220％標稱輸出電流，5秒鐘。
　　優越的帶三相不平衡負載的能力
　　具有優異的輸入功率爬升特性，在UPS電源的運行過程中，如果遇到市電供電中斷的時間較長的這種情況時，當市電電源在剛恢復正常供電時，就會出現要求由市電所提供的電流不僅要支持用戶的后接負載，而且還要求向電池提供充電電流（可達25％標稱輸入電流以上）。這樣就會對電網帶來巨大的“沖擊”，嚴重時會引起輸入斷路器開關跳閘。為解決UPS電源可能產生的對電網的“ 沖擊”， 艾默生公司提供如圖2所示的設計獨特的具有“電壓爬升”和“電流爬升”雙重調控特性的輸入整流濾波器。由于“電壓爬升”特性存在，可以在用戶剛開機啟動UPS時有效地保護輸入整流器元件的安全運行。由于“電流爬升”特性的存在，可大大地緩解在市電剛恢復正常供電時所可能出現的UPS對電網的電流“沖擊”，有利于提高市電輸入電網運行的安全性。此外，當用戶使用柴油發電機來供電時，還可利用該機所特有的“輸入電流2階限流”功能來確保柴油機得以安全運行。典型的“輸入2階限流”范圍為：85％-125％ 標稱輸入電流。

　　自動執行UPS逆變器供電<—>交流旁路供電切換操作。

　　當UPS電源因故需執行逆變器供電<—>交流旁路供電切換操作時，由于在執行上述切換操作期間會出現短時的逆變器電源和交流旁路電源重疊供電的局面，為確保切換操作的安全，希望上述兩路交流電源應盡可能地做到同頻率、同相位、同幅度（這兩路交流電源的瞬態電壓差應小于UPS所允許的工作范圍）。在此條件下，UPS應自動執行“同步切換”�，F在的問題是：如果UPS的檢測電路發現上述兩路交流電源的瞬態電壓差超過所允許的范圍時，有幾家公司的產品將因不能自動執行“不同步”切換操作而造成對用戶的長時間的停電，造成巨大的經濟損失。對艾默生公司的UPS來說，由于它
能自動執行“不同步切換”操作，所以，對用戶是十分友好的。

　　優異的并機輸出特性
　　由于在艾默生的設計獨特的直接并機調控系統中，設有頻率母線和電流母線來分別精密調控各臺UPS對市電的同步跟蹤相位關系和均流輸出特性。因而，它不僅可確保位于總UPS供電系統中的每臺
UPS都能均勻分攤負載電流，而且還能使得可能出現在并機系統中的“環流”幾乎為零。此外，它還配置有靈敏的“環流監測”電路來時刻監視整個UPS供電系統的工作狀態，從而確保這種并機系統具有極高的可靠性（其平均無故障工作時間〈MTBF〉可達100萬小時數量
級）。上述指標是同類機型中的最高水平。

　　完善的電池管理系統
　　由于采用具有“先恒流后恒壓”充電特性的充電技術及開發功能強大的“電池監控軟件”而形成高性能的電池管理系統。該調控系統具有如下優異特性。采用2階分級調控方案的電池充電限流技術，確保不會發生過流充電現象；采用微處理器監測技術，可根據用戶的實際負載量來自動調整電池
的臨介放電電壓的閥值，確保不會發生電池被“深度放電”的現象；利用可編程電池監控軟件來對蓄電池執行定時的“自診斷”測試，自動實時顯示電池充電百分容量及電池的殘余后備供電時間；
提供具有溫度補償自動調節功能的電池充電系統；配有電池過壓充電保護和電池自動均充定時控制器。

　　便于觀察和易于操作的顯示系統
　　采用由LED發光二極管所構成UPS電源模擬運行流程圖和LCD液晶顯示屏所構成的人－機對話型的菜單驅動式UPS運行參數和報警/故障顯示屏來共同構成易讀、易看和易于操作的操作控制顯示系統。由于采用設計巧妙的微處理器監控技術、先進的“自診斷”管理系統及內置存貯器。因此，用戶可以很方便地獲得如下的UPS運行參數和信息：一目了然地觀察UPS的運行狀態（各關鍵部件的工作狀態是否正常）。

　　UPS的監測系統向用戶提供各種實時運行參數（ 輸入電壓和電流、輸出電壓和電流、工作頻率、負載百分比，視在功率和有功功率，電池的電壓和電流、溫度等）。智能化的故障“自診斷”管理系統可向用戶提供多達90種（7200系列UPS等）報警/故障信息。這些信息是以在“監控/模擬顯示屏”上的文字顯示和音響報警等多種形式同時向用戶通報的，并同時顯示出所發生的報警/故障的性質、種類及發生時間。顯然，這十分有利于用戶進行故障的分析和排除，從而大大提高UPS的可維護性。
利用可編程自動測試軟件對UPS本身和蓄電池執行定期的功能性測試、并顯示出電池組的殘存實有容量大小。這有利于及時發現和消除故障隱患。

　　此外，用戶還可在他們認為方便的任何時間對UPS的逆變器、整流器和交流旁路靜態開關分別執行開機/關機操作。可利用軟件重新調整UPS的運行參數（ 例如：調整逆變器的輸出電壓和工作頻率，蓄電池組的浮充電壓）及重新設置各種自動保護電路的新的閥值電平。它極大地增強UPS電源配置的靈活性。利用RS232或RS485接口及其配套電源監控軟件，在本公司所提供的UPS系統中，可將上述的UPS參數顯示在遠程的微機終端和計算機網絡上。當出現異常情況時，還可將故障的歷史數據和故障發生次數的統計值顯示在微機終端上以供分析。當遇到出現某些重大故障（需值班人員到現場排除的故障）時，還可利用所提供的自動撥號“ 傳呼”功能來及時通知相關人員。

　　便于用戶維護的結構設計

　　采用便于用戶觀察的平面直列式控制板結構設計，為確保各插件板之間的可靠連接，在接插件連接處配置有防松機械“緊鎖”裝置。用戶只需打開機柜門就可一目了然地觀察到位于各UPS控制板上
的“自診斷”狀態監視器的工作狀態。由此，用戶可迅速獲得近70-90種故障報警指示，有利于提高這種UPS的可維修性。