CSB蓄電池HR1218W HR系列高性能

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工業(yè)UPS常用案例分析（二）

（3）兩臺UPS共用旁路雙路輸出供電方案
　　
　　如圖11所示，兩臺UPS共用旁路雙路輸出供電方案也有非常廣泛的應(yīng)用,，兩套UPS單機系統(tǒng)同時跟蹤一個旁路電源,，其輸出母線能夠基本保持同頻率、相位狀態(tài),。
　　
　　正常情況下,，兩臺UPS輸出為雙電源負載提供兩路電源，兩臺UPS通過輸出母線1和輸出母線2各自承擔雙電源負載,，單點源負載由經(jīng)過ATS選擇后的輸出母線3供電,；當系統(tǒng)中1臺UPS處于旁路檢修狀態(tài)下，依然能保證1路UPS輸出和另1路UPS旁路輸出為雙電源負載提供兩路電源,，此時輸出母線3前面的ATS自動開關(guān)并不切換,；當其中一臺UPS輸出母線故障或其他原因需要*停機維護（含UPS旁路），對于圖8所示雙電源負載,，繼續(xù)由另一臺UPS輸出母線供電,，避免了單機UPS輸出母線為單點故障隱患的問題；對于單電源負載,，若需退出運行的UPS（含UPS旁路）是母線3的主供電源,，則自動切換開關(guān)ATS會自動將母線3切換到另一側(cè)母線上，負載由另1臺UPS輸出母線為負載繼續(xù)供電,，直至退出運行的UPS恢復(fù)正常（否則自動切換開關(guān)ATS不做切換,，系統(tǒng)保持原狀態(tài)運行）。
　　
　　　　
　　4 應(yīng)用案例分析
　　
　　出于各種不同的設(shè)計思路，實際使用當中會有各種不同方案,。以下通過實際運行的幾個案例分析,，給各位設(shè)備使用者提供一種管理設(shè)備的思路。
　　
　?。?）兩臺UPS共用旁路雙路輸出,，輸出配電帶聯(lián)絡(luò)開關(guān)供電案例
　　
　　基于UPS本身的控制邏輯，如圖12所示的下面這個方案,，可以既可以采用并機供電方案,，也可以采用2N輸出供電方案。實際運行當中,，必須選擇其中的一種確認為正常運行模式固定下來,，同時在緊急情況下按照一定的操作順序切換對應(yīng)的開關(guān)，才能進行系統(tǒng)轉(zhuǎn)換,，發(fā)揮這個系統(tǒng)的設(shè)計優(yōu)勢,。
　　
　　　　
　　這個系統(tǒng)中的QF3開關(guān)非常關(guān)鍵，如圖13所示的狀態(tài)說明如下：
　　
　?、俨C運行模式
　　
　　如圖13所示,，當QF3開關(guān)閉合時，這個系統(tǒng)就是一套標準的并機系統(tǒng),。為了保證整個系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定,，在整個運行過程中，QF3開關(guān)禁止斷開,；當有一臺UPS需要維修并退出運行時,，整個負載系統(tǒng)仍由另一臺UPS供電，系統(tǒng)不需要做任何變化,。
　　
　　這種并機運行模式下,，如果系統(tǒng)需要做雙輸出分段運行時，必須將UPS并機系統(tǒng)切換到旁路狀態(tài),，且每臺UPS都退出并機控制邏輯（設(shè)為單機）,，才允許斷開QF3開關(guān),，此時每臺UPS才允許恢復(fù)到逆變狀態(tài),，系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為雙輸出分段運行，同時QF3開關(guān)禁止合閘,。
　　
　　當需要恢復(fù)到并機狀態(tài)時,，先將兩臺UPS切換到旁路狀態(tài)，整個負載系統(tǒng)都由旁路供電,，此時才允許閉合QF3開關(guān),；當兩臺UPS都恢復(fù)到并機控制邏輯時，才能將負載由旁路狀態(tài),，恢復(fù)到UPS逆變器供電狀態(tài),，此時QF3開關(guān)禁止斷開,。
　　
　　②雙輸出分段運行模式
　　
　　如圖13所示,，當QF3開關(guān)斷開運行時,，這個系統(tǒng)就是一套標準的雙輸出系統(tǒng)。為了保證整個系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定,，在整個運行過程中,，QF3開關(guān)禁止合閘；當有一臺UPS需要切換到旁路進行維修時,，整個系統(tǒng)不需要做任何變化,，負載系統(tǒng)由一路市電和另一臺UPS供電為負載供電。
　　
　　當有一臺UPS需要維修并退出運行時（含旁路）,，整個負載系統(tǒng)需要切換到另一臺UPS供電,，系統(tǒng)需要將兩臺UPS都切換到旁路狀態(tài)，在等電位的情況下合上QF3開關(guān),，才允許將工作UPS恢復(fù)到逆變狀態(tài),，待維修UPS退出運行，此時QF3開關(guān)禁止斷開,。
　　
　　當需要恢復(fù)到雙輸出分段運行模式時,，先將所有負載切換到旁路狀態(tài)，在等電位的情況下恢復(fù)所維修UPS的旁路系統(tǒng),，然后斷開QF3開關(guān),，兩臺UPS分別恢復(fù)到逆變狀態(tài)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為雙輸出分段運行,，此時QF3開關(guān)禁止合閘,。
　　
　　　　
　　（2）UPS輸出獨立TN-S接地系統(tǒng)案例
　　
　　基于工業(yè)環(huán)境UPS的輸入電源來自于不同的上游系統(tǒng),，UPS負載側(cè)與電源側(cè)的接地系統(tǒng)獨立,，UPS系統(tǒng)的隔離變壓器接地點選擇成為了另一個需要關(guān)注的問題。如圖14所示的下面這個UPS方案的接地案例,，可以提供一個很好的注釋,。
　　
　　通過UPS的輸出和旁路隔離變壓器，UPS輸出側(cè)可以構(gòu)成獨立的TN-S接地系統(tǒng),。根據(jù)TN-S的說明,，需要輸出側(cè)的變壓器中，有一個變壓器且只有一個變壓器要作為接地變壓器工作,。以下是蕞常用的并機系統(tǒng),，考慮到系統(tǒng)的對稱性和UPS維護退出運行的原因，一般將接地點選擇在旁路隔離變壓器上。對于單機系統(tǒng),，一般也選擇旁路隔離變壓器作為接地變壓器,。
　　
　　對于TN-S接地系統(tǒng)而言，如果接地點斷開,，將是一種危險的狀態(tài),，此時若發(fā)生單點接地故障，將會導(dǎo)致正常不帶電的部位帶有危險的電壓,，甚至可能產(chǎn)生危險的高電壓導(dǎo)致設(shè)備損壞,。
　　
　　　　
　（3） UPS輸出獨立IT不接地系統(tǒng)案例
　　
　　IT系統(tǒng)是指系統(tǒng)不接地或經(jīng)電阻接地的運行方式,，由于IT系統(tǒng)允許單相接地故障時繼續(xù)運行,，因此受到很多用戶的認可。如圖15所示的下面這個UPS方案的不接地系統(tǒng)案例
　　
　　通過UPS的輸出和旁路隔離變壓器,，UPS輸出側(cè)可以構(gòu)成獨立的IT不接地系統(tǒng),。當系統(tǒng)發(fā)生單相接地的情況下，旁路隔離變壓器內(nèi)安裝的“交流接地報警”裝置將發(fā)出報警信號,，需要通過人工來處理接地故障,；此時由于相間電壓的值不變，設(shè)備仍能正常工作,，而不受故障相接地故障的影響,。
　　
　　需要注意的是，如果未裝設(shè)絕緣監(jiān)視裝置,，IT系統(tǒng)在單相接地的情況下沒有任何處理措施,，將存在巨大的危險。一是三相系統(tǒng)的非故障相的對地電壓等于線電壓而造成單相長期過電壓,，二是故障相的存在可能導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)展為兩點接地對系統(tǒng)安全造成威脅,。
　　
　　從實踐運行來看，對于UPS系統(tǒng)輸出選擇IT不接地系統(tǒng),，必須裝設(shè)絕緣監(jiān)視裝置,。除非確有必要，不建議三相輸出系統(tǒng)采用IT不接地系統(tǒng),；對于單相輸出系統(tǒng)而言,，UPS額定功率的選擇，以不同功能場所的IT系統(tǒng)的負荷大小為原則,，并盡量縮短隔離變壓器與系統(tǒng)負載之間的距離,，IT系統(tǒng)負載供電線路的敷設(shè)應(yīng)盡量避免使用金屬穿線管,，以降低IT系統(tǒng)的固有容性泄漏電流,。
　　
　　　
　　（4）一路采用TN-S輸出，另一路采用IT不接地輸出的雙路供電案例
　　
　　對于圖8所示的雙電源負載結(jié)構(gòu)如,，某些關(guān)鍵設(shè)備采用了雙路供電要求,，而且其中一路采用IT不接地系統(tǒng)（采用交流隔離器的方式），圖16所示,。
　　
　　　
　　針對此種技術(shù)要求,，UPS輸出系統(tǒng)宜采用一路采用TN-S輸出，另一路采用IT不接地輸出的雙路供電蕞為合適,。如圖17所示,，這種供電方式是符合圖16所示的這種負載要求的蕞佳方案。
　　
　　　
　　5 結(jié)束語
　　
　　工業(yè)環(huán)境用UPS大的特點是滿足不同客戶的用電環(huán)境及負載的情況下,，提供定制化的交流不間斷電源UPS解決方案,。即沒有適用于所有場所的唯1方案，也沒有不涉及負載和電網(wǎng)情況的解決方案,。所有UPS供電方案的設(shè)計和選擇,，核心是滿足UPS負載的要求和UPS設(shè)備的管理維護。
　　
　　本文從工業(yè)環(huán)境用典型工業(yè)環(huán)境使用UPS方案的實際案例入手,，比較各個方案的不同差異和適用范圍,，為廣大工業(yè)UPS用戶提供工業(yè)UPS系統(tǒng)整體電源保護解決方案的建議。