《電力UPS及逆變器》PPT課件

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1、小功率電力UPS應(yīng)用介紹微型電力UPS應(yīng)用場(chǎng)合電力UPS功率等級(jí)非常寬，應(yīng)用也非常廣泛。小功率的電力專用UPS在功能及技術(shù)要求上，相比大功率應(yīng)用來(lái)說，技術(shù)指標(biāo)要求相對(duì)較低，但作為電力專用UPS，其基本的功能依然要求滿足電力行業(yè)需求。一般微型的電力UPS在一級(jí)、二級(jí)等變電所應(yīng)用較多。此類場(chǎng)合負(fù)載類型少、功率范圍小、但又極其重要。UPS主要為整個(gè)電力系統(tǒng)設(shè)備中的監(jiān)控系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)、DCS、調(diào)度通信系統(tǒng)、微機(jī)系統(tǒng)等核心設(shè)備供電。且一般采用串聯(lián)備份做法以提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。電力行業(yè)UPS負(fù)荷統(tǒng)計(jì)負(fù)荷類型200M

2、W機(jī)組發(fā)電廠300MW機(jī)組發(fā)電廠600～1000MW機(jī)組發(fā)電廠500KV變電所110～220KV變電所計(jì)算機(jī)和微機(jī)負(fù)荷(kW)2～38～1515～201～31～2熱工儀表和變送器負(fù)荷(kW)2～42～42～5熱工自動(dòng)裝置負(fù)荷(kW)3～52～88～12電氣儀表變送器負(fù)荷(kW)0.5～11～22～40.5～10.5～1電氣繼電保護(hù)裝置負(fù)荷(kW)0.5～12～48～150.5～20.5～1打印機(jī)負(fù)荷(kW)0.5～11～22～50.5～10.5～1系統(tǒng)調(diào)度通信負(fù)荷(kW)1～21～23～51～20.5～1

3、合計(jì)(kW)12～1520～3040～604～62～4數(shù)據(jù)僅供參考電廠的供電系統(tǒng)發(fā)電機(jī)發(fā)出電并網(wǎng)后經(jīng)主升壓變壓器給變電站，變電站再升壓給輸電系統(tǒng)。廠用電取發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后經(jīng)副降壓變壓器后給電廠供電，由于從發(fā)電機(jī)輸出到UPS輸入一般只經(jīng)過一個(gè)降壓變壓器，且與發(fā)電機(jī)的距離很近，因此，廠用電的電壓諧波一般非常大，且電壓不穩(wěn)。其供電結(jié)構(gòu)圖如下：UPS在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用在電力系統(tǒng)中：DCS(分布式控制系統(tǒng)）的系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)化儀表，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等對(duì)供電質(zhì)量及可靠性要求非常高，需要采用UPS供電。這些負(fù)載絕大多數(shù)為單相

4、負(fù)載。包括ＤＣＳ和監(jiān)控系統(tǒng)。ＤＣＳ后端負(fù)載一般為直流負(fù)載居多，需要進(jìn)行ＡＣ／ＤＣ轉(zhuǎn)換后再進(jìn)行供電。ＵＰＳ在電廠中的應(yīng)用系統(tǒng)可用如下圖示解釋：直流在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用電廠的自動(dòng)化儀表，繼電保護(hù)系統(tǒng)，開關(guān)的操作系統(tǒng)等往往需要直流220V或110V供電；因此，電廠等電力行業(yè)的２２０Ｃ或１１０Ｖ直流系統(tǒng)（直流屏）是最基本的配置，且直流系統(tǒng)的容量比較大。平時(shí)由電力直流操作屏把三相交流整流成直流243V或121V，給蓄電池充電，經(jīng)硅鏈自動(dòng)降壓裝置穩(wěn)壓至220V或110V直流給負(fù)載供電；交流輸入故障時(shí)由蓄電池經(jīng)硅鏈自動(dòng)降

5、壓裝置穩(wěn)壓后給負(fù)載供電。下圖為電力直流操作屏的原理框圖。從上圖看出，發(fā)電廠和變電站的直流電源作為主要電氣設(shè)備的保安電源及控制信號(hào)電源，是一個(gè)十分龐大的多分支供電網(wǎng)絡(luò)，重要性非常之高。為保障其可靠性和安全性，一般采用不接地系統(tǒng)，正負(fù)極對(duì)地是懸浮的，目的是防止因一極接地或絕緣降低時(shí)斷開直流電源，造成系統(tǒng)癱瘓，且為提高供電質(zhì)量，電廠交流電的地和直流電的地也是分離開的。因此電廠或變電站的直流系統(tǒng)都是有絕緣檢測(cè)功能的。一旦直流兩極中的任何一極絕緣等級(jí)降低，直流系統(tǒng)將發(fā)出“絕緣故障”的報(bào)警信號(hào)。嚴(yán)格的場(chǎng)合,輸出交流對(duì)

6、地也會(huì)有絕緣檢測(cè)。絕緣檢測(cè)原理“絕緣檢測(cè)故障”在電力系統(tǒng)調(diào)試過程中是最為常見的一種故障現(xiàn)象，也是電力ＵＰＳ和普通ＵＰＳ在設(shè)計(jì)上最根本的區(qū)別之一。為清晰的了解電力ＵＰＳ在設(shè)計(jì)及應(yīng)用中的注意事項(xiàng)，這里簡(jiǎn)單介紹一下電廠的絕緣檢測(cè)原理。絕緣檢測(cè)原理現(xiàn)有檢測(cè)直流系統(tǒng)絕緣的方法主要有電橋平衡原理和低頻探測(cè)原理。根據(jù)電橋平衡原理實(shí)現(xiàn)的絕緣監(jiān)測(cè)裝置被廣泛使用，不足是它不能檢測(cè)直流系統(tǒng)正、負(fù)極絕緣同等下降時(shí)的情況；絕緣監(jiān)測(cè)裝置即使報(bào)警，也不能直接得到系統(tǒng)對(duì)地的絕緣電阻大小。低頻探測(cè)原理是近幾年一種新的檢測(cè)方法，還有其它檢測(cè)

7、方法，但基本原理是一樣的，我們就依傳統(tǒng)的電橋平衡原理來(lái)介紹。絕緣檢測(cè)原理傳統(tǒng)的平衡電橋檢測(cè)原理如下圖，通過檢測(cè)電壓Uj和Um，再加上給定的電阻R來(lái)算出R+、R-。利用左原理圖，直流正負(fù)極任何一極的對(duì)地絕緣（Ｒ＋，Ｒ－）降低，都將引起Ｕj的變化，通過外部運(yùn)算電路便可計(jì)算出漏電流的大小，從而判斷絕緣等級(jí)的變化情況。絕緣檢測(cè)原理在直流系統(tǒng)中，前面講到，正、負(fù)母線對(duì)地是懸空的.當(dāng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，并不會(huì)引起任何危害，但必須及時(shí)消除．否則當(dāng)另一點(diǎn)接地時(shí)，會(huì)引起信號(hào)回路、控制回路、繼電保護(hù)回路和自動(dòng)裝置回路的誤動(dòng)作，如

8、圖所示。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:220V直流系統(tǒng)絕緣電阻<25KΩ時(shí)報(bào)警110V直流系統(tǒng)絕緣電阻<7KΩ時(shí)報(bào)警報(bào)警必須以聲光方式同時(shí)進(jìn)行。UPS的絕緣檢測(cè)電力系統(tǒng)對(duì)UPS的技術(shù)要求可靠性要求：由于電廠對(duì)設(shè)備的高可靠性的要求，因而對(duì)UPS的可靠性和使用壽命有非常高的要求。防雷要求比較高，一般要求二級(jí)防雷。負(fù)載類型；由于電廠的DCS系統(tǒng)負(fù)載大多數(shù)為單相負(fù)載，單相負(fù)載配電線路簡(jiǎn)單、維護(hù)方便。因此電廠專用的UPS電源大多數(shù)要求為三相輸入/單相輸