某集控公用电子间UPS 分配屏可靠性提升措施

张盛峰

（福建晋江天然气发电有限公司，福建晋江 362251）

0 引言

晋江燃气电厂拥有4×350 MW 燃气蒸汽联合循环发电机组，机岛设备采用GE 公司的PG9351FA 型燃气轮机、D10 型蒸汽轮机和390H 型发电机，余热锅炉采用杭州锅炉厂的NG-901FA-R 型自然循环卧式锅炉。UPS 分配屏内主要负载为1#～4#燃机操作员站、燃机工程师站、以太网交换机、历史站、GPS 时钟对时器等，担负着全厂生产控制系统的正常运转功能，属于现场核心设备。

1 双电源切换装置原理

双电源切换装置当主路电源输入（INPUT 1）的电压降到规定电压以下时，主路电源指示灯灭，电源将自动切换到辅路电源输入（INPUT 2），主路电源输入恢复到规定电压以上时，主路电源指示灯亮，装置将自动切换到主路电源输入。当辅路电源输入时，辅路电源指示灯亮；辅路电源输入缺失时，辅路电源指示灯灭，将一直输出主路电源。当输出有电压时，输出指示灯亮。

2 改造方案

2.1 电气原理

改造前，集控公用电子间UPS 分配屏电源来自集控UPS ZK1 220 VAC 和集控保安段MCC BJ04 220 VAC，两路电源经过ASCO（阿斯卡）双电源切换装置切换后统一给屏内负载供电。生产实践证明，该双电源切换装置无法满足无扰切换要求，一旦发生电源切换，可能导致所有负载短暂失电，影响机组安全运行；同时全厂共用一个双电源切换装置缺少冗余，增大了全厂控制网络同时失电的风险，可靠性较低，也不便于各机组运行操作员站及网络设备进行双电源切换试验。

为此，将该设计的电气原理进行优化：将UPS 分配屏负载供电方式变更为一个电源切换装置带两个负载（根据负载的功能重新组合），选用满足无扰切换的双电源切换装置，提高负载供电的可靠性。

2.2 设备选型

经过调查研究，选定艾默生DCS 项目大量使用且效果较好的双电源切换装置，型号为PSB08-AC-A（国标输出）具体参数见表1。根据改造方案，UPS 分配屏将使用12 台双电源切换装置。

表1 双电源切换装置PSB08-AC-A（国标输出）的技术参数

3 改造施工技术方案

3.1 电源柜定制

因为原有盘柜空间有限，重新订做电源柜替换原盘柜。对新盘柜的要求如下：

（1）柜体尺寸为2200 mm×800 mm×600 mm，柜体材质采用316L 不锈钢。整个柜体结构应坚固，安装后不会扭曲和摇晃，柜子品牌优先使用自仪或威图。

（2）箱体外壳须漆，颜色采用浅灰色RAL7032，并保证在未破损的情况下，运行5 年，外壳防护等级应满足IP55 的要求。

（3）电缆进出柜体需加装橡胶垫圈保护电缆，防止金属割裂电缆，并做好防火封堵。

（4）所有固定螺栓、螺母、导轨采用316L 的材料，防锈性能应能满足GB/T 7251.3—2017《低压成套开关设备和控制设备》第3 部分的要求。

（5）柜体应有铭牌标志包含厂家、名称、型号、制造日期、出厂编号等。柜门前后应有牢固而清晰的设备名称“集控公用电子间UPS 分配屏”及安全用电标志，开门方式为前单后单，前门使用钢板玻璃。

3.2 柜内元器件

柜内所选用的电气元件应具备中国质量认证中心颁发的“CCC”质量认证证书（表2）。

表2 配电柜主要元件说明

所有元件应粘贴设备名称编号，标识为印刷体。柜内各电源开关应动作灵活，电压表电流表指示准确，熔丝容量和上下级熔丝应匹配符合规定要求。

3.3 供电回路

（1）柜内母排加热缩绝缘材料（或采用环氧喷涂工艺）。热缩绝缘材料收缩后必须厚薄均匀，而且其厚度不少于1.5 mm，热缩绝缘材料搭接时的搭接覆盖长度不小于50 mm，母排需安装绝缘隔板。

（2）柜体柜门必须焊有不小于M10 的接地铜螺栓，并有明显的接地标识。接地端子排应通过导线与接地螺栓有效相连，柜门应通过导线与柜体有效相连。

（3）电源电缆线应满足国标要求。

（4）L 线、N 线应颜色分明，接地线为黄绿相间色线。

（5）截面积大于2.5 mm2的多股铜芯线，除设备自带插接式端子外，接线端子后与设备或器具的端子连接；多股铜芯线与插接式端子连接前，端部拧紧搪锡。

（6）柜内电源回路应使用单股铜质导线，截面应≥2.5 mm2；控制回路导线截面应不小于1.5 mm2，信号回路导线截面应不小于0.5 mm2。

（7）配电柜内必须走线槽封闭穿越。电缆的连接均应牢固可靠，线束应横平竖直，层次分明，整齐美观。

（8）按图接线，所有接线有线号标记，线号用白色线号管烫印黑色号码，并有效固定在导线端头上。

（9）母线配置失电报警功能，继电器等在内的各接点应动作可靠。

3.4 安装调试

电源柜加工到货后，现场安装调试，用录波器测试双电源切换装置切换时间，均小于20 ms，电源切换过程负载未失电，满足无扰切换的要求。连接相关负载，分别进行电源切换试验均正常。

4 改造主要效果

（1）双电源切换装置实现自动无扰切换，切换过程负载不失电，提高供电稳定性。

（2）使用多个双电源切换装置，分散供电负载，提高冗余措施，降低机组运行风险。

（3）每台机操作员站等可单独进行双电源切换试验，无需等到4 台机同时满足维护条件，利于设备维护管理。