随着科技的飞速发展,许多新产品的性能日益成熟和完善,被广泛地应用于电力系统设备的更新和改造之中。近几年来微机保护逐步替代了过去的电磁式常规继电保护,在主控制室就增加了监视、监控微机保护工作状态、电网运行状况和电力系统“五防”控制系统的后台机等,为完善和实现电力系统的自动化、无人值守奠定了基础。但这一部分的供电电源与保护系统的电源常常是独立设计、分开使用的,在变电站发生交流失电的情况下,保证变电站后台机系统的正常监控,为其提供安全可靠的供电电源就非常重要。目前常常使用电力专用双变换式UPS为变电站的后台机提供不间断供电电源,其主要起到两个作用:一是应急使用,防止突然断电而影响正常工作,给变电站的后台监控计算机造成损害;二是消除交流电网上的电涌、瞬间高电压、瞬间低电压和频率偏移等“电源污染”,改善电源质量,为变电站的后台监控计算机系统提供高质量的电源,所以对UPS的选用和日常管理就显得尤为重要。
　　
　　1.UPS的组成及原理
　　
　　UPS供电系统,主要由主机和储能蓄电池两大部分组成(见图1)。在变电站交流电正常时,单相220V交流经过PFC电路、整流、逆变过程输出幅值不变的正弦波电源给负载供电;在变电站交流电发生故障时,自动转为直流电源(直流屏或蓄电池)供电,在隔离整流后,逆变成恒压、恒频的交流电而不间断地供给负载;若电源输出过载或者逆变器本身发生故障时,自动切换到交流旁路,交流电在经过交流旁路滤波后送给负载,确保后台机等平稳运行,实现不间断监控和数据传送。
　　
　　2.UPS的特点
　　
　　变电站对UPS的要求比较高,一般选用电力专用UPS。它使用进口机芯,采用专利切换技术组合生产的双变换式正弦波不间断供电系统,具有高性能、高抗干扰能力、保护功能完善(过流、欠压、过载、短路、过热、输入过压)、体积小、重量轻、效率高、运行可靠(平均无故障时间不小于10万小时)的特点,同时采用了高峰值因数、高速检流、IGBT逆变、逐一脉冲过流检测等先进技术,使非线性负载所形成的瞬态冲击可控,而且具有良好的输出负载短路保护特性。
　　
　　3.UPS的选用
　　
　　选用电力专用UPS的基本原则就是根据所带设备(电脑数量等)对供电电源的要求来选购:
　　
　　(1)确定所需UPS的容量计算所带的负载总和W=W1+W2+……+Wn,单位:瓦(W)。UPS的容量SS≥W/0.8S的单位:VA0.8为UPS的负载功率因数,并考虑UPS的抗冲击能力及扩容需要。值得注意的是,UPS的额定容量一般是在考虑负载功率因数0.8的情况下制定的,由于负载的功率因数很难计算,所以推荐1kVA的UPS带两台21英寸彩显的计算机,以此类推。
　　
　　(2)确定所需UPS的类型
　　
　　依据UPS所带负载的性质和要求,根据稳定度、切换时间、输出波形的需要确定其类型。变电站的UPS通常选用的是双变换式UPS,因其输出稳定度、瞬间响应能力强。
　　
　　(3)确定所需蓄电池及后备时间
　　
　　根据变电站失去交流电后,设备所需的工作时间来选择蓄电池的容量。需要延时的时间越长,蓄电池容量就越大,所用的蓄电池其成本就越高,UPS系统的可靠性就高。变电站需要UPS后备时间较长,都配有外置蓄电池组(有的配有专用的蓄电池,有的接入变
　　
　　电站直流系统的蓄电池),长效型UPS满载配置时间是根据变电站的要求,一般分为30、60、90、180min。
　　
　　(4)选择品牌厂家
　　
　　现在市场上UPS的品牌较多,保修期和质保期也有差异,在选择品牌时要了解厂家保修时限及方式,选择信誉度高、技术实力强、质量可靠、性能稳定、满足变电站需求、提供增值服务和最佳服务态度的厂家。UPS若配备专用的蓄电池,尽可能选用免维护、品质较好的品牌蓄电池。
　　
　　4.UPS的日常管理
　　
　　(1)定期检查UPS的液晶显示屏是否清晰,显示的数据是否正常。当发现UPS的输出电压异常升高时,应检查UPS的滤波电容是否完好。
　　
　　(2)定期检查所有输入、输出电缆线及其连接端子,但在检查之前,要将UPS供电系统置于完全停电状态,一般完全停电的维护间隔时间应不超过2～3年。
　　
　　(3)检查UPS通风是否良好,箱体与四周其它物体间的距离应大于0.5m。周围环境温度保持在-20℃～40℃之间,相对湿度在50%以下,上下幅度不超过10%,工作环境无灰尘、无污染、无有害气体。
　　
　　(4)检查UPS运行声音是否正常,特别要注意听UPS的输入、输出隔离变压器的响声,当出现异常的“吱吱声”时,则可能存在接触不良或匝间绕组绝缘不良等隐患。当出现有低频的“钹钹声”可能变压器有偏磁现象。
　　
　　(5)要经常用柔软的抹布擦拭蓄电池,以保持蓄电池表面清洁卫生。
　　
　　5.UPS使用的注意事项
　　
　　(1)UPS不宜侧放,便于通风降温,放置环境要洁净、干燥。
　　
　　(2)负载与UPS连接时,须先关闭负载、再接线,然后逐个打开负载。
　　
　　(3)UPS切勿带感性负载,如点钞机、日光灯、复印机、空调等,以免造成损坏。
　　
　　(4)UPS的最大启动负载最好控制在UPS额定输出功率的80%以内。对于正弦波输出的UPS而言,当其负载小于UPS额定输出功率的30%时,它的输出电压波形失真系数会稍有增大。对于绝大多数UPS而言,将其负载控制在UPS额定输出功率的30%～60%范围以内是最佳工作方式。
　　
　　(5)UPS带载过轻(如1000VA的UPS带100VA负载)有可能造成蓄电池的深度放电,会降低蓄电池的使用寿命。所以在选用UPS时,一定要选择适合的容量,不一定功率大就好。
　　
　　(6)适当的放电,有助于蓄电池的激活,如变电站长期不停交流电,每隔三个月就应人为断掉交流电,用UPS带负载放电一次,这样可以延长蓄电池的使用寿命。
　　
　　(7)在变电站交流电恢复供电后要立即对蓄电池进行充电,避免蓄电池因过度放电而损坏。
　　
　　(8)外接蓄电池组至UPS的距离应尽量小,导线的面积应尽量大,以增大导电量,减小线路上的电能损耗。
　　
　　(9)UPS要可靠接地,以保护人身安全。

编辑：Andly