核级大功率三相 UPS 系统调试问题分析.pdfVIP

《装备维修技术》2021年第13期

核级大功率三相UPS系统调试问题分析

张克强 余 峰 张斯其 阴自阳 

（中国核动力研究设计院第一研究所，四川成都614106）

摘要：UPS系统是含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压、恒频的不间断电源，在保障反应堆安全运行上有着重要的意义，

根据反应堆电气设备调试过程中，核级大功率三相UPS系统调试中出现的问题，针对UPS系统效率计算、输入功率因数与电网输入功

率计算、输出功率因数与输出功率的关系以及UPS效率与负载率的关系几个关键性问题进行了理论分析计算与经验总结，解决了系统

调试过程中困惑现场调试人员的UPS系统参数计算问题，为今后核级大功率三相UPS系统调试与运行提供了系统的理论指导，使大功

率三相UPS系统调试与运行更加科学、安全。

关键词：不间断电源；功率因数；效率计算

中图分类号：TM07 文件标识码：A

UPS系统是含有储能装置，以逆变器为主要组成部分的恒压、率约为：

恒频的不间断电源。在反应堆运行过程中，核级三相大功率UPS（4）

系统负责向堆内核安全相关的关键设备供电，保证在外电网失电的

情况下反应堆安全系统的正确动作，随着信息技术的发展，UPS系其热损耗也相应减小，使得其输入电流相比于主回路输入要小

统向数字化方向发展。得多。

本文针对反应堆核级三相大功率UPS系统调试过程中出现的，但设计单位在进行上游电缆以及开关设计的过程中，没有对

UPS效率计算不明确、输入功率因数对容量的影响、负载率与效率固特UPS输入参数，包括功率因数、电流、功率进行详细的查阅、

的关系等问题进行了理论分析，通过理论计算以及对UPS工作曲分析和计算，同时也未对输入功率因数进行技术要求。直接使用技

线进行分析，总结出了核级三相大功率UPS系统调试中的关键参术规格书中提出的参数进行计算。

数计算以及调试中的注意事项。输出视在功率为100kVA时，按照技术规格书中的要求，其效

1UPS效率与输入功率计算率不低于90%，当输入功率因数也为0.8时，则输入视在功率最高为：

1.1根据输入输出参数进行计算（5）

本项目中UPS所系统使用的UPS为两套固特公司生产的

100KVA不间断电源，型号为PDW3100-220/380-EAN。其设计输则输入最大电流为：

出功率为100KVA，其主要铭牌参数如图1所示。（6）

这与旁路输入电流的158A较为接近，故旁路输入和主回路输

入电缆均选用了95mm2的电缆，同时上游选用了300A的断路器。

而根据UPS厂家技术数据计算以及调试实测，额定负载情况下输

入电流高达240A，这使得主回路输入电缆发热严重，上游断路器

跳闸，更换线缆与断路器后调试过程才得以继续。

从计算过程中可以发现，无论是何种参数计算出的系统总效率，

均无法达到技术规格书中要求的90%。

图1