UPS电源系统在线割接方案探究.doc

UPS电源系统在线割接方案探究 　　【摘 要】本文提出两种UPS电源在线割接方案，对两种方案行研究和比较，阐述了UPS在线割接的方案原理、实施步骤和需要注意的问题；同时，结合通信行业UPS电源系统运行及维护现状，针对性给出UPS电源系统在线割接解决途径、方案，方案经过多次实践检验，具有可靠、安全的特点。 【关键词】UPS电源系统；在线割接 0 引言 UPS系统是交流电源设备，蓄电池提供的电能经过逆变后才能供电给通信设备，如果UPS故障很可能导致负载切换，失去保护；此外，交流电源需要在电压差、频率差及相位差都为0的条件下才能并接。因此，UPS系统的维护、割接难度远大于高频开关电源系统，UPS系统故障导致通信设备断电宕机发生的概率也大于前者。 UPS的割接，是通信电源专业工作不可缺少的一环，在割接过程中不间断供电是保证通信畅通的必要条件。所以，UPS的在线割接是电源维护的必要手段。 由于在通信网中一般使用在线式双变换（AC-DC-AC）UPS设备的1+1并机方式（或者双母线方式）供电（见图1），本文仅对在线式1+1并机UPS系统的割接方案进行研究、探讨。此外，本文仅讨论具体割接操作，对实际割接工作涉及的相关管理流程不作阐述。 图1 在线式UPS 1+1并机系统示意图 1 UPS在线割接方案 1.1 采用临时UPS作保障电源的割接方案 1.1.1 方案原理 采用临时UPS作保障电源的割接方案（简称方案一，下同），原理如图2所示。其主要思路是：利用临时UPS作为原UPS和新UPS的输入电源，保证原UPS和新UPS在并机时满足交流系统并机条件，在并机后将负载转移至新UPS，然后将原UPS、临时UPS拆除。 本文在介绍方案一时，选用原UPS输出屏的配置有备用输入开关的特例。如果没有配置备用输入开关，可选取容量符合要求（根据负载大小确定）的备用输出开关临时反供电来代替备用输入总开关（见图2所示）。 1.1.2 方案实施 前期准备工作。前期准备工作包括： 1）新建UPS及临时UPS的安装、调试；割接方案的细化。 2）电缆（新建永久电缆、临时电缆）敷设。 3）原UPS、新UPS及临时UPS的性能检查，特别是是原UPS的单机间的负载切换。 4）各种开关性能和电缆绝缘的检查 。 割接操作。主要割接步骤、顺序如下： 1）断开新UPS的输入，由临时UPS连接临时电缆C2至新UPS，使新UPS由临时UPS供电。新UPS输出开关应断开。 2）断开原UPS的输入，由临时UPS连接临时电缆C1至原UPS，使原UPS由临时UPS供电。 3）将原UPS切换至旁路供电。 4）将新UPS切换至旁路供电。 5）闭合新UPS输出开关，新UPS供电至UPS输出屏的备用输出总开关。 图2 采用临时UPS作保障电源割接方案 6）测量备用输出总开关的输入、输出端子（上、下桩）的电压差。 同相上、下桩端子（即A相上桩、下桩，B相上桩、下桩，C相上桩、下桩）间电压差应为0，异相上、下桩端子（即A相上桩与B相、C相下桩，B相上桩与A相、C相下桩，C相上桩与A相、B相下桩）间电压应和UPS的输出完全一致。如果满足前述条件，则继续下一步骤。否则，需进行检查。 7）测量输出屏主用输出总开关的三相电流值L并记录；拆除主用、备用输出总开关间的连锁装置，并闭合备用输出总开关；再测量主用输出总开关的电流值J、备用输出总开关的电流值K，L应等于J+K。如果满足前述条件，可继续下一步骤。否则，则说明并机不成功，应停止进一步操作。 一般来说，由于回路阻抗不同，主用、备用输出总开关并不均流，但电流值接近。 8）断开主用输出总开关；恢复主用、备用输出总开关间的连锁装置；测量备用输出总开关电流值M。在负载波动不大的情况下，L应与M一致。 9）将新UPS转至逆变供电，检查新UPS运行是否正常，若正常则拆除临时电缆C2，接入永久电缆。 10）关闭并拆除原UPS、临时UPS以及电缆C1、C3。割接完成。 1.2 采用新建UPS作为保障电源的优化割接方案 1.2.1 方案原理 采用新建UPS作为保障电源的优化割接方案（简称方案二，下同），原理如图3所示。其主要思路是：利用新UPS作为原UPS输入电源，保证原UPS和新UPS在并机时满足交流系统并机条件，在并机后将负载转移至新UPS，然后将原UPS拆除。 本文在介绍方案二时，选取原UPS输出屏没有配置备用输入总开关的特例。此时，选取容量合适的备用输出分路开关就十分必要。在实际工作中，UPS输出屏的输出分路开关可能全部使用，为了保证多数负载在割接过程不断电，对部分不重