大型电子厂房不间断电源系统分析和设备安装

龚剑

摘要：电子厂房的应急供电系统包括柴油发电应急系统和不间断电源供电系统，在厂房供电系统出现故障不能正常供电时，UPS供电系统不间断供电确保重要系统和设备的不间断工作，减少由于供电系统故障所造成的损失。基于此，本文主要对大型电子厂房不间断电源系统和设备安装进行了有效的分析。

关键词：大型电子厂房;不间断电源系统;设备安装

中图分类号：X705       文献标识码：A

引言

不间断电源系统（Uninterruptible Power Supply，UPS）作为应急供电设备，不仅可以储能，还可以输出恒压、恒频的电源能量。在市网突然断电或是发生波动时，UPS可以为精密设备提供稳定电压，保证智能制造设备的重要数据不会丢失，因此UPS设备在智能制造企业被广泛应用。UPS设备稳定可靠运行是其基本功能，如今智能监控管理UPS对提高UPS系统稳定性的作用日显突出。随着计算机、通信、网络、控制等技术的深入应用，用户对UPS电源的可管理性提出了更多、更高的要求。

1大型电子厂房不间断电源系统分析

UPS主要由整流器、逆变器、旁路开关和蓄电池等组成。其中整流器是将交流电源转变为直流电源的器件，并为后续的逆变器及蓄电池供能，其性能指标直接影响UPS的输入指标;逆变器是将上级直流电源（整流器、蓄电池）转变成交流电源的器件。其主要由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。在UPS设备实际运行中，逆变器可将市电经整流后得到的稳定直流电或蓄电池储存的直流电转换为波形相对较为稳定的交流电;旁路开关能承受负载的过载和短路，可提升UPS的工作可靠性;蓄电池可用来储存UPS系统的电能，其容量的大小决定了应急供电时间。常见的在线式UPS供电原理如图1所示。市电正常时，电流经过整流、逆变供给负载，同时给蓄电池充电;市电断开时，由电池组输出电流经过逆变器，给负载供电。当UPS设备发生故障时，旁路开关闭合，由市电直接给负载紧急供电，并报警。一般分为在线式和后备式两种。

2大型电子厂房不间断电源系统应用措施

2.1充分利用UPS自身结构来解决再生能源

充分利用UPS自身结构来解决再生能源，比如在市电模式下，最简单的方式不外乎采用旁路解决，只需配备一个检测电路，并对UPS主控程序稍加更改即可实现。发现负载回馈的能量过大时，把UPS切换到旁路模式下，通过旁路来吸收电机再生能量。不过这一方法只有在旁路真正是市电，并且正常情况下可以使用，因此其应用是有一些局限性的。如果要求UPS不管在市电还是电池模式下都能搭配电机类感性负载工作，就必须用其他的方法。

2.2对UPS主机加装能量反馈处理装置

传统意义上的UPS并没有设计使再生能量反馈到三相电源的功能，因此所有UPS从电机吸收的能量都会保存在电解电容中。在UPS应用中，当负载是会产生再生能量的电机时，一般UPS系统比较容易由于电机制动能量回馈到UPS的直流母线的问题而产生逆变器故障或者直流母线高压故障。为了兼容这种类型负载，UPS系统需要附加额外的功能模块来达到可靠工作的目的。最为可靠和简单的方法是为UPS配备可选的制动模块，这一设计在变频器上已经非常成熟，可以很方便移植到UPS上使用。由于传统上UPS并不具有专门为制动使用的IGBT，所以需要把制动电阻和制动IGBT单独设计为一个模块，再加上检测电路和控制电路组成能量反馈处理装置，当电机制动时，从电机回馈的能量被检测到，UPS即可通过中控板输出信号控制接通制动回路，使得多余的能量以热方式消耗掉。当然设计时不仅需要充分考虑到检测电路的灵敏性和可靠性，而且还需要核实制动时最大的电流容量、负载周期和消耗到制动电阻上的额定功率来选择合适的制动单元，并以连续的方式消耗电能，最终能够保持母线电压的平衡，避免设备损坏。

3大型电子厂房不间断电源设备安装

3.1并联双转换式UPS系统安装

在安装的过程中，基础型钢、柜体的水平度、垂直度需满足表1要求。有些特殊的设备容易受到静电的作用，制作基础型钢做防静电处理，在基础型钢内地坪做环氧地坪前用铜箔带连接基础型钢。

3.2并联双转换式UPS系统安装要求

由于现场采用两路独立电源供电供UPS系统，各柜之间有多处母排连接，母排连接需满足以下要求：（1）拆卸主母线室顶盖，在拆卸过程中不允许造成顶盖板漆面划伤及磕碰变形。（2）开关柜中母排采取贯穿螺栓搭接，母排连接接触面间应保持清洁，接触良好，其连接面要求自然吻合。（3）凡搭接螺栓均采用普遍平光垫，紧固螺纹应露出2-3扣为宜。（4）母排之间的连接应保证有足够和持久的接触应力，但不应使母线产生永久变形。（5）母排全部安装就位后，母线室需排除安全隐患（如遗忘的螺栓、垫片等物件），需清洁后再安装顶盖。

结束语

通过分析电子厂房集成电路生产线等对供电系统安全性、可靠性的需求，结合现场实际情况采用了并联双转换UPS系统，两路独立输入电源结合两套UPS系统，从而确保了在出现意外情况下集成电路生产线等重要用电设备供电持续性，目前UPS系统已送电，设备运行良好。

参考文献

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