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化工生产技术论文 UPS技术在化工生产中的应用 关键词：氯碱生产;UPS应用 中图分类号：TQ06文献标识码： A 摘要：阐述了UPS的工作原理、介绍UPS系统运行，双路输入双机并行、介绍UPS日常维护的一些基本做法 我厂为规模20万吨/年氯碱与PVC的化工企业，采用了3套DCS控制系统。氯碱生产采用的是离子膜法生产技术。离子膜法烧碱生产工艺的控制点多、自动化程度高,为了保护电解槽用的离子交换膜和阴阳极,在故障停车时必须保证及时通入极化电流。所以, 为提高可靠性，DCS及相关仪表的供电采用不间断电源――UPSUninterruptible power supply。 UPS电源是一种能够为计算机、生产过程控制系统等重要负载提供不间断的优质安全电源的装置。当电网发生任何异常状况时，它能确保计算机等重要负载在一定时间内仍然正常工作，有效抵御因电网扰动引起的数据丢失、生产过程失控等危险。因此UPS可为DCS提供稳定的电源为工艺操作人员进行装置应急停车赢得了时间，可以有效的避免生产装置的非计划停车。 一.UPS的结构及原理. UPS在工作原理上分在线式和后备式两种，化工装置上应用最多的是在线式UPS。一套在线式UPS系统基本结构是由整流器、逆变器、蓄电池组和静态自动旁路和手动旁路开关五大部分组成。其一次系统图如图1： 图1 1、自动静态旁路开关：自动静态旁路开关是由可控硅等电力电子元件组成。从原理上讲它相当于一个单刀双置的一个刀闸，它的公共端接于输出负荷侧，两活动刀座端：一端接于逆变器输出侧;另一端接于旁路电源侧。正常运行状态，静态开关投合在逆变器侧。静态自动旁路在控制上保证逆变器和旁路电源之间自动切换特点是“先合后断”即0秒切换，以此保证向负荷供电不间断。下列情况将引起自动静态旁路开关切换： 1 当负荷产生较大冲击电流或短时短路时，超过逆变器承受值时。 2 电池放电终了，旁路电源合格。 3 逆变器故障。 4 人工倒切到旁路模式。 2、手动旁路：手动旁路是接于旁路电源和逆变器输出之间的空气开关，。手动旁路是单机系统运行状态维护UPS系统必不可少的设备。需要注意的是：只有UPS工作在“静态旁路电源侧”才能手动合“手动旁路” 开关。 3、整流器：将不稳定的三相交流市电电源整成直流的设备。整流后主要作为逆变器电源，同时提供给电池组作为浮充或均充电源。 4、逆变器：将整流器或蓄电池送过来的直流，经逆变后重新变成三相交流电源输出。在逆变器和自动旁路的控制中存在着锁相环控制，即如果旁路电源电压、频率和相位在额定偏差范围内称谓容限范围，则UPS输出电源的电压、频率将跟随旁路电源而变化即旁路锁相，这时也允许手动进行逆变器和旁路互切;如果旁路电源电压、频率在容限范围之外，UPS自动转由蓄电池组工作，输出电源将以UPS自身设定额定电压、频率运行。因此，UPS的对电源适应范围的容限是衡量UPS系统可靠性的重要指标。 5、蓄电池组：蓄电池组是UPS系统的关键，平时由整流器整出的直流做电源在浮充状态下工作。当交流输入失电或电网电源质量超标，将自动由蓄电池组的直流经逆变后不间断送向负载。因此，蓄电池组性能直接影响UPS作用的发挥。 二.双路输入双机并行系统在我厂的应用 目前单机UPS系统应用广泛，其优点是资金投入低，维护方便;但其缺点也显而易见，单机系统在进行电池维护时，在放电期间由于负荷是通过旁路电源供电，因此，存在以下问题： 1负荷电压受旁路电源控制，不能保证负荷电压指标合格。 2负荷不受保护。万一旁路电源波动或停电，负荷将受到重大影响，特别是DCS等重要负荷出现掉电，间接造成生产装置停车其经济损失巨大。 我厂DCS装置由两台科华FR-UK33120PG机型的UPS做双路输入双机并行系统，其单台为容量120KVA，三相输入单相输出的在线式UPS。 主电源1 主电源2 旁路电源 输入配电柜 输出配电柜 接线说明：主电源1由我厂110KKVA变电站直接供电，主电源2和旁路电源由我厂生产用电供电。其中主电源1和主电源2接入Schneider ATNSX自动电源转换系统作为整个UPS系统的主电源。和传统UPS应用相比，我厂加入的这套ATNSX自动电源转换系统可以实现双路输入自动切换，全面保证电源输入的可靠性。 两台UPS冗余并机的优点是： 1提高了系统的过载能力：是单台UPS过载能力的2倍。 2由于2台UPS同时带负荷，使机器利用率得到提高。 3为负荷增加后，UPS增容带来方便。当负荷增加时，只需增加一台或