(1)遥信。将正在运行的ups电源设备的各种状态,反映到监测中心。如哪一路交流电在工作(还是自备油机发电),电压、频率是否正常:直流输出是否正常,电池处在浮充还是均充状态,N+1台整流器是否正常运行等状态反映到监测中心。如果自备油机正在供电,则必须把能反映油机发电机组正常运行的各种信号送至控制中心。还应能及时了解电池组的运行情况及液温是否正常和是否有过放电的情况发生。
(2)遥测。根据遥信获得的资料,去判断所发生的情况,或定期测试一些必要的技术数据,以便分析障碍时参考。主要内容有以下几点。
①市电停供后,油机在多少时间内启动正常供电?市电停供后,油机尚未启动,蓄电池单独供电时间是多少?恢复供电后,蓄电池要补充(均充),是否与预设定的均充时间相符?
3正在运行中的某一台整流器发生障碍时,能遥测其障碍性质。打印。能遥测有用数据,如停电时间、障碍历史和次数、油机运行时间等均能自动记录、显示并
(3)遥控,就是远距离操作。如果单从功能上来设计遥控,有整流器的开、关机,内燃机的开、关机,市电空气开关跳闸后的合闸,整流器均充、浮充的选择,直流输出电压的调整等。但事实上有些是不需要的,有些是不允许的。例如,直流输出电压等的调整,新颖的整流器稳压精度到±1%,如果发生问题,就是机器出了故障而需要修理,非遥控所能解决。内燃机的开、关机和送电也是全自动的,而市电进线高低压空气开关跳闸,电厂规定要手动合闸。因为如自动合闸,一旦市电停电后跳闸,来电后自动合闸时,很多用户的动力设备均处于开启状态,启动电流为转电流的5倍~7倍。这会迫使电厂第二次超载跳闸。故电厂规定必须手动。手动合闸,在时间上必然会错开(不在同一时刻合闸),即能避免上述增大启动电流。为此,遥控的主要任务如下。
1遥控关机。当发现某台机器运行不正常时先将该机遥关,查清情况后再开(或修理)。2遥控开机。包括油机与整流器组,在市电停供后,如油机自动开机失败,本来可就近用手动启动,在无人值守机房中,就必须遥控启动。整流器组也是同理,在自动开机失败时可用手动遥控开机。
ups电源监控系统的形式
(1)集中监控系统。主要用于设备较为集中的供电系统(传统的供电系统),设备均集中于电力室,可将所有设备的信号直接与管理级计算机相连。
(2)分散式监控系统。主要用于分散式供电体制,即将各通信设备用的电源设备,放在通信机房附近,设有集中供电的电力室,采用计算机控制,应设置前端机与管理机。
二级或二级以上的计算机监控系统的基本形式有星形和总线形,如图1-5所示。
ups电源接口主要完成计算机与设备相连,一般与设备放置于同一现场;另一方面,通过通信接口与管理机相连,实现与管理机的数据通信。管理机的作用是通过相应的通信口与前端机相连,向前端机发送遥控命令,接收前端机送来的信息和数据;另外,通过配置一定的通信接口,可构成多级分布式系统,也可通过一定的适配器或通信通道,进行联网管理。集中供电与分散供电系统及其监控方式
(1)具有监控功能的集中供电方式。由于集中供电体制是将所有电力设备均集中于电力室,配有专职值班技术人员,故无需复杂的监控系统。操作维护中心就设在与设备同一机房电力室内,如图1-7所示。图中SAIT-200为200A高频开关整流模块,最多可装8个模块;根据扩容需要可以增加,最大容量为200A×8=1600A。
(2)分散供电制中的集中监控。图1-8为分散供电制集中监控框图,图中本机控制(即前端机)或称现场控制站与设备安装在同一机房内,通过交换机和操作维护中心(即管理机)相连分级结构 电池组电池组Ⅱ(可选)
本机控制
ups电源前端机与设备之间有接口装置(图中未画出)。从图中可以看出,所有电源架(SAIT)完全相同,每个电源架是一独立单元,整流模块、1套蓄电池组和1套现场操作站(前端机)设备,图中标称“本机控制”。这里,除了将交流直接引进通信机房,取消由电力室集中用低压直流馈线供电外,还可根据楼板的允许承压力,将整流模块和蓄电池分成许多小独立单元。因为这种供电方式配合计算机集中监控,其机架数量是不受限制的。
ups电源需要品体管并联。每两个桥臂构成一相。每相输出电压调节互相独立,其电气性能和可靠性有明显提高,而且带非线性负载能力强。由于削波频率、削波方式和晶体管控制方法采用独特的设计方法,有效地减小了晶体管开关损耗,整机效率在40%~95%额定负载的范围内达到了95%。PS的供电系统新颖,综合了传统静态UPS和旋转UPS的优点,克服了静态UPS过载能力差和旋转UPS体积大、笨重的缺点。该UPS采用整流器、蓄电池、逆变器和一个旋转变压器(交流电动机与交流发电机的组合体),平时由旋转变压器向负载供电,可提供2倍~3倍额定电流的过载能力。逆变器故障时,由于旋转变压器具有惯性可继续发电,故向旁路电源转换过程中对系统输出电压影响很小,保证了真正的不间断供电。
ups电源绝大部分都属于传统静态UPS系统。传统静态UPS系统至今已使用20多年,技术成熟、运行可靠,但在UPS内部需要经过整流、逆变二级变换,故输入谐波电流较大,效率降低。近年来,国外研制的单极变换UPS系统,是UPS系统的一次革命。单极变换UPS系统由四象限逆变器、蓄电池和电感组成,市电经电感直接为负载供电,系统输出电压的调节以及对逆变器从电网输出电压和逆变器相对市电的相角,实现对UPS系统输出电压的调节以及对逆变器从电网吸收的有功电流的控制,从而保证UPS系统输出电压稳定和对蓄电池充电(注意:当电网电压与逆变器电压相等而相角超前于逆变器时,有功功率会从电网经逆变器流入蓄电池,给蓄电池充电)。市电停电时,蓄电池放电供给逆变器,负载由逆变器供电。单极变换UPS系统效率可达97%,系统取消了整流器,无输入谐波电流,所以对电网和油机的影响小。目前,这种UPS产品容量,单相为0.5kV·A~10kV·A,三相为100kV·A~200kV·A。
ups电源系统逆变技术方面,从采用器件到控制方法均在不断更新。逆变器采用的器件有SCRGTO、双极型品体管、MOSFET、IGBT等,其中双极型晶体管和MOSFET目前应用最多,20世纪90年代以来,中小功率的UPS开始采用IGBT。目前,实际应用的逆变器大多采用PWM技术,近年来采用零电压转换和零电流转换的LC谐振式逆变器也已研制出来,这是逆变技术的新发展。ups电源的性能和规范整流设备是ups电源系统中第二级电源的核心元素。第二级电源与第一级电源、第三级电源分别形成一个界面,故整流设备应当满足两个界面的相关规范要求。整流设备还要与蓄电池并联,故整流设备应当满足蓄电池性能及电池管理的要求。整流设备还应当满足自身运行的要求。ups电源通信整流设备的主要性能,电磁兼容性(EMC)是表示一种状态的特征,即各种电气设备正常工作互不干扰,它们对其他电气设备不产生电磁干扰,并具有抗外界电磁干扰的能力,因而同时运行时,各自的功能不受到影响,同样也不受到自然电磁现象,如闪电雷击的影响。EMC是强制的。
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