(2)隔离变压器原理

本方案在市电电源2的后端设置隔离变压器(见图1),输入端采用△型接法,不引入中线,输出端采用Y型接法。实现输入与输出的中性线隔离,减少干扰。

4 UPS的选择

4.1 基本参数选择

有了合适的系统架构之后,必须根据系统架构选择一台合适的UPS。根据集团公司的文件要求,UPS至少应满足下列条件:

(1)输入电源质量指标

输入电压为三相380V±15%或单相220V±15%。

输入频率为50±2.5Hz。

(2)输出电源质量指标

输出电压为220V±5%。

输出频率为50±0.5Hz。

输出电压波形失真度为小于5%。

(3)输出电源瞬间断电时间应小于等于20ms。

(4)输出瞬时电压降小于10%。

(5)输出谐波失真度(THD)<3%。

(6)MTBF≥150,000h。

UPS在选择时，输入电压范围越大越好,输入电压范围宽的UPS，能够更好地适应企业复杂的电网环境，可减少UPS的电池放电次数。输出电压稳压精度越高越好，同时必须考虑输出电压瞬断时间。越精密的仪器，短暂的瞬断可能造成设备的误动作或者数据误码，是一种致命的危险。因此UPS宜选择输出电压精度高、掉电时间零中断的机型。

4.2 其它特性选择

目前节能减排、绿色环保的概念在国内各行业越来越重视,石化行业作为能耗大户,肩负节能减排的任务尤为重要。由于行业特点,决定了石化行业在选择UPS时,目前更多的是侧重在工频机,但是工频机工作时整流器、逆变器的结构,决定了UPS整机效率偏低,输入功率因数较低,在工作时会产生大量谐波。因此,选择UPS时,宜考虑选择效率高、支持ECO模式的UPS主机,同时应该考虑谐波抑制措施。

(1)UPS ECO运行模式介绍

在石化集团公司的《生产装置过程控制仪表电源配电系统技术管理规定(暂行)》中,明确提到:“电网电源质量符合UPS输出标准时,其逆变器在热备用状态运行”。这里指的热备用状态就是指UPS的经济运行模式(ECO)，即市电正常或者符合设定条件时，用市电直接供电，此时逆变器工作,但是逆变器静态开关不开通，处于热备份状态;当市电异常或超出预设范围时，UPS逆变静态开关开通，逆变器为负载供电。采用ECO模式时,整流器和逆变器几乎不消耗能量，整机基本上只有风机的功耗。因此整机效率能从原有的93%左右，提升至97.5%以上。按照一台100kVA UPS计算，一年可节省近25000度电，按照十年寿命计算，即可节省数十万元的电费，相当于数台UPS的购置费用。

需要注意的是,传统的ECO模式控制采用不同步切换方式,当旁路电压与逆变器输出电压之间的相位差或瞬态电压差过大时,在执行切换操作瞬间可能因环流过大而引发事故,如烧毁静态旁路的SCR或逆变器中的IGBT及驱动模组等,或在切换过程中造成切换时间过长。

(2)输入功率因数及谐波改善措施

UPS工作时，必须对输入进行整流。石化行业一般采用6脉波或12脉波整流型UPS，其工作时，会使输入功率因数降低并产生较大的谐波电流。同时石化工厂负载一般为精密仪器，对电流谐波干扰较为敏感，谐波大，直接影响设备采样量测精度，造成设备控制精度不够，影响产品品质及生产安全。另外谐波的存在还会加大企业在变压器、配电容量、布线线径方面的负担。因此，在选择UPS的同时，必需考虑相应的功率因数及谐波改善措施。目前，主流UPS的改善主要包括移相、无源滤波器、有源滤波器、混合式滤波器几种方案。其中移相是指在6脉波整流器基础上，增加一个移相变压器后再增加一个6脉波整流器，可以抑制谐波。各种UPS谐波改善情况如表1所示。

5 结束语

针对石化行业UPS应用需求,UPS厂商应根据行业特点为客户提供量身定做的产品,并以优秀的解决方案、卓越的品质赢得客户的赞誉。

（御风）