220kV变电站UPS电源系统使用现状浅析

【摘 要】 220kV变电站在电网构架中的作用非常重要，其运行的可靠性关系到所属区域电网的供电安全。220kV变电站的UPS系统为变电站的监控、信号、计量、继电保护、自动装置及火灾报警系统等提供可靠稳定、不间断的高质量电源，是非常重要的电源设备。简要叙述了UPS系统的构成配置、功能、运行方式及维护特点，为变电站UPS系统的运行维护提供了重要依据。

【关键词】 变电站 UPS系统 运行 维护

1系统配置

220kV变电站UPS电源系统包括UPS电源、外部电源输入、交流电源输出、数字计量、装置屏柜及安装辅助设施等。UPS电源由整流器、逆变器、旁路隔离变压器、静态旁路切换开关、手动维修旁路开关等元器件组成。

一般情况下，220kV变电站有两套UPS电源，互相替代使用。UPS交直流逆變电源柜包括两套逆变电源装置，每套装置都有两个独立的空开，分别作为逆变电源装置的直流220kV电源和交流220kV电源输入。

2系统运行方式

220kV变电站UPS电源系统采用交直流互为备用的运行方式，该运行方式下站用交流电和逆变电源输出的交流电互为备用，即当站用电断电时，系统将自动迅速由直流经过逆变器逆变后给变电站综自系统或集控系统等负载供电；若直流220伏电源断电或者逆变器自身故障时，将自动切换由站用电给变电站综自系统或集控系统等负载供电，这种互为热备用供电方式大大提高了供电的可靠性。为了防止变电站交流电源串入直流系统，正常运行时由直流经过逆变器逆变后给变电站重要负载供电；逆变器交流输入开关断开。

3系统的运行维护及异常处理

对UPS电源系统的日常运行维护工作中，需要检查以下设备情况：（1）UPS主机是否正常工作，运行指示灯是否正常点亮，液晶屏显示是否正常；（2）检查UPS屏上的馈线空开位置是否正常投入，各空开指示灯是否正常点亮；（3）检查UPS屏内设备温度，定期进行红外测温，排查设备发热问题等。根据实际运行经验，UPS电源系统在运行中可能出现的故障有输出过载、输出短路、交流电压畸变严重或电压不稳、直流输入欠压、直流输入过压、逆变器故障等。日常巡视中若发现逆变电源不是处在逆变工作状态时，应及时采取措施，恢复正常的逆变工作状态。

（1）输出过载

UPS系统在运行中出现过载或由于站用电失压导致UPS自动切换出现过载时，过载指示灯亮，逆变器输出过载保护动作关闭输出，中断对负载供电；此时应切除过载UPS系统的综自系统全部或部分负载，并关闭UPS复位过载指示灯后，重启UPS后逐一恢复综自系统负载运行。运行中UPS总负载不得超过综自系统的总容量，由于计算机、工控机为非线性负载，启动时有较大的冲击负荷，UPS运行中应降额使用。严禁在满时突然切断所有负载，否则容易造成过电压、过载而无法启动UPS。

（2）交流电压畸变严重或电压不稳

在交直流互备运行方式下，若站用电因故障出现电压畸变严重或电压不稳，出现“旁路”“逆变”指示灯来回跳动现象时，应断开交流输入（旁路）开关，将UPS切至由直流经过逆变器逆变后给变电站综自系统或集控系统负载供电，以免影响负载的不间断供电。同时查明所用电故障原因，尽快恢复所用电运行。严禁将柴油发电机作为交流旁路输入使用。

（3）直流输入欠压

运行中UPS系统具备直流输入欠压保护功能，当输入直流电压低于180伏时逆变电源将自动关闭，同时电池电压异常指示灯常亮（或欠压指示灯常亮），当直流输入电压恢复至200伏或以上时，UPS自行启动，自动恢复输出。运行中UPS出现直流输入欠压时，应检查UPS是否自动切换至旁路运行，若未切换应手动切换至旁路运行，确保UPS不中断综自系统负载供电，同时查明欠压原因，是否由于UPS直流输入空开跳闸或直流母线电压是否过低，尽快恢复UPS直流输入电压。

（4）逆变器故障

运行中UPS逆变器故障有可能是由于过热或本身元件故障引起。逆变器具有过热保护功能，当UPS机箱内温度超过75度时，输出将自动关闭，机箱内温度恢复正常时输出将自动恢复；当机内温度超过50度时风扇不运转，表明风扇故障，需立即处理。UPS逆变器故障发生时，应检查UPS是否自动切换至旁路运行，若未切换应手动切换至旁路运行，确保UPS不中断对重要负载供电，之后再处理UPS装置故障。故障处理完成后，再恢复UPS系统的正常运行方式。

4 结语

220kV变电站UPS系统在配置设计上充分考虑了各种情况下的运行方式，在为变电站提供稳定电源供能方面起着举足轻重的作用。我们在对其系统进行运行维护时要全面掌握其工作原理，针对不同情况下做好相应的保护措施和调整方案，避免UPS系统的损坏，延长设备使用寿命，为电力系统的安全稳定运行提供强有力的保障。

【参考文献】

[1] 章致远，交流不间断电源在综合自动化变电站中应用[J].内蒙古石油化工，2011（06）.

[2] 唐仁权，变电站直流系统不间断电源UPS综述[J].科技资讯，2013（33）.

作者简介：袁伟，男，汉，硕士研究生，国网黄梅县供电公司，电气工程。