直流UPS在仪表控制系统中的应用探讨

周宁，郭建军

(1. 中国石化工程建设有限公司，北京 100101；2. 中石化宁波工程有限公司，浙江 宁波 315103)

仪表控制系统在石化企业安全生产中起到重要的作用，从生产运行、工艺联锁、现场工艺参数监控、流程控制到紧急停车，全过程都参与控制。根据GB 50052—2009《供配电系统设计规范》[1]的规定，仪表控制系统属于一级负荷中特别重要负荷，除双重电源外，还应增设应急电源为其供电，且应急电源切换时间应满足允许中断供电的要求。为满足以上要求，石化企业普遍采用了交流UPS作为应急电源，当双重电源故障后，蓄电池作为应急电源为仪表控制系统供电，保证装置的安全联锁停车，并进行监控、处理和过程记录，避免更大的安全事故和经济损失。

1 交流UPS基本原理及特点

1.1 基本原理

交流UPS通过交流-直流整流回路给蓄电池充电，再经过直流-交流的逆变回路提供交流220 V电源给控制系统，当市电输入正常时，UPS将市电稳压后给仪表负载供电，此时的UPS就是1台交流式稳压器，同时它还向蓄电池部分充电；当系统电源事故停电时，蓄电池立即通过逆变器继续向负载供电，使负载维持正常工作，交流UPS通常对电压过高或电压过低都能提供保护。交流UPS的基本原理如图1所示。

1.2 特 点

由上述分析可知，交流UPS在架构功能上有以下特点：

1)正常使用过程中电源经过交流-直流-交流的变换，降低了效率，且散热量大，运行成本较高。

2)整流、逆变环节都是7×24 h在线工作，不论是可控硅还是IGBT，作为电力电子元件，故障概率不能忽视；……