摘要
    在大容量火力發電廠中，交流不停電系統（UPS）越來越成為不可缺少的電源系統，本文簡要介紹了大唐盤山電廠UPS系統電源的取得方法、基本構成、主要特點、運行方式及旁路裝換開關的作用。

     引言
     在現代化的發電廠中，隨著發電機組單機容量的不斷增大，特別是600MW機組的控制、監視系統，都采用自動化水平較高、控制手段較為先進的計算機裝置，其裝置對電源質量和供電可靠性都有很高要求；此外大容量機組發電機的各種熱工自動裝置，如自動調節用組裝儀表、汽輪機電液數字調節裝置、鍋爐聯鎖及安全監察系統FSSS、汽機監視儀表（TSI）、協調控制系統（CCS）等，都需要有一個可靠的電源，該電源要求無論在機組本身廠用電中斷還是電網故障時，都不應中斷供電，這些裝置一旦失電，將會使機組失去必要的監視和調節手段，給機組的安全穩定運行造成嚴重的威脅，甚至造成巨大的經濟損失。這就要求大容量機組中不但有可以使機組安全停機的事故保安電源，而且要求有一個為控制、監視裝置及事故后狀態參數記錄裝置提供高供電品質且不間斷供電的交流不停電電源，即Uninterruptible Power System,我們把它稱為UPS電源。
    1 UPS電源的取得方法
通常交流不停電電源的取得有兩種方法，其一是利用旋轉逆變法，即將電動發電機直接接于直流母線上，用旋轉的發電機將直流電轉化為交流電，這種方法由于設備簡單，供電較可靠，但旋轉設備運行維護復雜，噪音大，所以僅在部分的300MW及以下電廠使用；其二是靜止逆變法，該供電方式可作自動切換，有較高的可靠性，維護工作量較小，但接線復雜，多用于300MW及以上電廠。盤山發電廠兩臺600MW機組采用了由可控硅作為整流逆變元件的靜止逆變裝置的UPS電源。
    2 大唐盤山發電廠UPS電源系統簡介
    2.1 盤山電廠UPS系統的主要特點
盤山發電廠采用的是PEW1080-220/220-EN型UPS系統，該系統主要有如下特點：
a 三相輸入/單相輸出 模塊化設計，且具有多種可選功能對發電廠及石化廠工業控制系統等具有特殊要求的部門具有無可比擬的優越性。
    b 5-100KVA UPS 220VDC 直流系統 滿足電廠對直流系統的設計要求，可與用戶公用電池系統接口。
c 最新的模塊技術
d 微機控制操作，自動檢測、遙控檢測，智能化診斷、記錄系統
e 極高的動態特性，極好的短路保護功能
f 適合于電機負載，允許100%的不平衡負載。
g 可并機運行的冗余設計。
h 逆變器的直流輸入范圍寬
i  同步范圍寬
j 平均無故障時間>25萬小時
l 簡單方便的人機對話功能，控制和監測面板
    2.2  盤山電廠UPS系統電源的取得方法
      我廠UPS電源系統為單相兩線制系統。通常情況下電廠中UPS主路與旁路電源都取至事故保安段，由于我廠采用由發電機出口斷路器與電網并網的方式，避免了起停機時廠用電的切換，只要主變帶電即可獲得廠用電，從而使廠用電獲得了較高的可靠性，因此，我廠的UPS電源采取了主路取至鍋爐動力中心，旁路取至保安段的方案。此外我廠還增加了備用UPS系統，并且將備用UPS系統的輸出作為主UPS正常運行時的旁路電源，而將保安電源作為主UPS旁路電源的備用。從而使本來就可靠性很高的UPS系統又增加了一個保險系數，這一設計方案使我廠的UPS系統具有極高的可靠性。

其系統示意圖如下

2.3  盤山電廠UPS系統的運行方式
    我廠UPS系統的運行方式分為：正常運行方式、蓄電池運行方式、旁通運行方式和后備運行方式四種。
a. 正常運行時，由鍋爐動力中心（3BFB04B，4BFB04B）向#3、#4UPS供電，經整流器后送給逆變器轉換成交流220V、50Hz的單相交流電向UPS配電屏供電。
b. 220V蓄電池作為逆變器的直流備用電源（#3、#4UPS的直流備用電源分別取自#3、#4機220V直流系統），經逆止的二極管后接入逆變器的輸入端，當主路電源失電時，由220V蓄電池向逆變器供電，因采用靜態開關切換，UPS母線不會間斷供電。如果這時主路電源故障，而蓄電池達到放電極限，便會發出一個警報。如果旁通電源的參數是在允許范圍內，裝置系統自動轉換成旁通運行方式。在正常運行及蓄電池運行方式時，旁通開關處于自動狀態。當由于過載(＞150% 1min，125% 10min)或逆變器故障及UPS裝置需檢修而退出時，采用旁通運行方式。
c. #3、#4UPS的旁通電源有兩路，分別來自備用UPS的輸出和#3機保安B段，正常由備用UPS的輸出供電。旁通供電裝置能在不間斷供電情況下，使UPS供電轉換為旁通供電。這種轉換可以是自動進行，也可以是手動操作。無論是自動或手動轉換只在不間斷電源裝置電壓、頻率、相位都和旁通電源同步時才能進行。
d. 備用UPS正常運行時，由公用段（兩路分別來自A段、B段）向UPS整流供電，經整流器后送給逆變器轉換成交流220V、50Hz的單相交流電做為#3、#4UPS的旁通電源；直流備用電源有兩路，分別來自#3、#4機220V直流系統；旁通電源來自#4機保安B段。
e. 旁通電源在UPS檢修完成或UPS故障消除可以正常供電時，應退出運行。恢復UPS正常運行方式。如果旁通運行方式下，旁通電源發生故障，此時，只要整流裝置可用，裝置系統自動轉換為正常運行方式，而此時，如果整流裝置也故障，蓄電池參數在允許范圍內，則轉換成蓄電池運行方式。
f. 后備運行方式就是處于準備隨時接通的不間斷電源裝置。
2.4  UPS系統的基本結構

UPS系統原理接線圖如下：

    UPS系統主要部件有整流變壓器、整流器、逆變器、扼流線圈、旁路調壓變壓器、直流回路逆止二極管、靜態轉換開關、旁路開關、交流230V母線設備、控制與信號面板等元件組成。
系統采用三相橋式整流，設有過電壓、電流限定保護以及緩沖電路。將三相正弦電壓轉換為直流電源。逆變器采用脈寬調制逆變電路，并設有支流輸入低電壓保護和電流限制保護。將直流電壓轉換為220V交流電源。
    2.5  盤山發電廠的手動旁路開關（Q050）
    手動的旁路開關（Q050）提供了在對裝置內部進行操作時將裝置系統置于無電的可能性。為不停電情況下檢修UPS整流器、逆變器、靜態轉換開關提供了可能。因此，UPS的手動旁路開關（Q050）在我廠UPS系統中比較重要。下面主要介紹一下手動旁路開關（Q050）的作用。
Q050開關切換是重疊式的，就是說在轉換時負荷根本不會斷電。這種開關有三個轉換位置（三級）。

 Bypass/旁通
 Test/檢驗
 Auto/自動
    在正常運行時，手動旁通開關總是處于《自動》狀態下。
《TEST》（檢驗）位置可以用來做作檢驗用（修理和維護操作），如用來讓逆變器和旁路電源同步，或者用來在逆變器-旁通-逆變器間轉換。
《BYPASS》（旁通）位置是在裝置系統內進行修理和維護或為了工作，該裝置系統被轉換成無電壓。
    3  結束語
    本文簡要介紹了天津大唐盤山發電廠UPS系統的基本結構、技術特點、以及手動旁路開關的作用。意在為其他兄弟電廠選購和改造UPS系統時提供一種借鑒，同時也希望能增加其他運行人員對UPS系統的了解。