UPS逆变装置异常分析

张翔，吴云芳，王剑洪

（国网福建省电力有限公司检修分公司，福建 福州350000）

UPS即不间断电源系统，能够为负载提供连续稳定的交流电能。变电站广泛使用的综合自动化系统，均由UPS电源系统供电。如果UPS装置发生异常，将失去对综合自动化系统的供电，严重影响电网的安全运行，因此运维人员如何有效快速处理UPS装置异常尤为重要。

1 UPS逆变装置

1.1 UPS基本结构

YZ变电站的2套UPS电源装置，型号为JETECH SWR6K。UPS基本架构如图1所示，其中输入端主要有市电（交流电）输入、直流电输入2种输入方式，无单独的外部旁路输入，无外回路旁路输入空开，但在输入隔离变压器与转换开关之间加装了旁路回路，与常规UPS装置的旁路方式不同。

图1 UPS基本架构图

1.2 工作模式介绍

JETECH SWR6K型UPS电源装置主要有3种工作模式：交流工作模式、直流工作模式、旁路工作模式。

1.2.1 交流工作模式

如图2所示，交流电源输入正常时，经交流输入空气开关，送到滤波器滤除干扰后送到隔离变压器，隔离变压器将进行交流隔离后送到整流滤波电路，将交流电变成直流电后供给逆变器，逆变器在主控电路控制下将直流电转换成交流电输出给输出隔离变压器进行隔离，再由转换开关选择输出的交流电压，经过输出滤波后，送到负载端。

图2 交流工作模式

1.2.2 直流工作模式

如图3所示，当交流输入故障时，电力逆变电源转由直流供电，逆变器将送来的直流电转换成交流电输出给输出隔离变压器进行隔离，再由转换开关选择输出的交流电压，经过输出滤波后，送到负载端。

图3 直流工作模式

1.2.3 旁路工作模式

如图4所示，当UPS电源装置过载或故障时，电力逆变电源将转由旁路供电，交流电经由交流输入开关，由滤波器进行滤除干扰后经隔离变压器进行隔离，直接送到转换开关上，由转换开关选择旁路输入的电压输出后，经过输出滤波送到负载端。

图4 旁路工作模式

2 案例分析

2.1 异常描述

2020年11月25 日，YZ变电站监控后台报文显示“主控室公用测控（开入32）#2 UPS逆变异常动作”。

2.2 分析处理

2.2.1 现场检查

运维人员现场检查#2UPS装置发出连续“蜂鸣”声，输入指示灯LINE绿灯常亮，旁路指示灯BYPASS黄灯常亮，逆变器输出指示灯INV灭，液晶面板显示输入、输出电压正常，如图5所示，UPS装置对应指示说明如图6所示。

图5 现场UPS装置异常指示

图6 UPS装置对应指示说明

进一步检查相关UPS负荷，发现#2监控后台显示屏、鼠标、键盘无显示，检查SCADA4主机正常，但KVM转换器断电。

2.2.2 异常处理

根据检查结果，运维人员迅速重启了#2监控后台的KVM转换器，恢复了#2监控后台的正常使用。

根据装置说明书，装置内部侦测电路及控制电路能使转换开关在极短的时间完成转换，另有逻辑线路控制装换开关是否该转换，例如在正常工作状态下输出短路时，电力逆变电源侦测到短路时，若超过逆变器可容忍时间，便会切断逆变器，然后转换开关会转换到旁路供电，因为转换开关能承受超载的能力比逆变器高。

结合#2 UPS装置的异常信号及相关指示灯状态，判断#2 UPS装置正处于旁路供电，逆变输出功能异常未启动的状态，检查装置外观未见明显异常现象，故重启#2 UPS装置逆变器电源，发现有烧焦味且存在异响，立即断开#2 UPS逆变器电源，使#2 UPS装置处于内部旁路供电状态。

立即与省监控、自动化核对信号，确认UPS负荷正常，并且不影响相关调度数据网、告警直传等相关功能上传。

现场断开#2 UPS装置的直流输入空开，防止#2 UPS装置交直流互窜，保证#2 UPS旁路供电正常。

对#1 UPS、#2 UPS装置进行红外测温跟踪，并监视负荷承载率，在缺陷消除前，做好异常跟踪，确保站内UPS负荷正常运行。

2.2.3 异常原因

经厂家现场拆机检查，确认异常原因为逆变器主板、电容器元件损坏，经更换逆变器主板、电容器元件后，#2 UPS装置恢复正常，恢复交流供电模式。

3 提升措施

梳理UPS装置指示灯状态看板，在现场醒目位置贴条提示，提高异常处置效率，如表1所示。

表1 UPS装置指示灯看板

通过梳理处置流程进行有序地处置，在班组内开展培训交流，提高班组对装置异常的处置能力，如表2所示。

表2 UPS逆变装置异常处置流程

如表3所示，UPS装置异常时出现的“蜂鸣”警报声的变化，代表不同的异常状态，日常巡视、事故处理时容易被忽视，进行相关梳理，可以进一步提高异常判断的效率。

表3 ”蜂鸣“声与异常现象对应表

4 结束语

本文介绍了一起UPS逆变装置异常案例，总结了UPS装置异常处理方法及处置流程，对运维人员快速高效处理UPS装置异常有着积极作用。