本文介绍UPS供电现状、存在的隐患,并针对不同的负载制定相应的供电方式,如采用2台独立单机UPS冗余+1路市电直供供电方式,或1路UPS+2路市电供电方式。
一  引言
    某公司为我国大型的天然气化工企业,其生产具有高温、高压、易燃、易爆、工艺控制复杂、联锁多、生产连续性强等特点。为此,除工业电网正常供电外,为了确保装置设备和人身安全,还需配备自备柴油发电机组和UPS供电系统。UPS是保障供电稳定和连续性的重要设备,并具有稳压、稳频、净化的特点。但再好的设备也有寿命限制,也会出现各类故障,如2019年2月该公司聚乙烯醇装置1台40kVAUPS输出电压瞬间波动,引起仪表DCS系统操作站电脑自启动,造成装置工艺参数无法及时调整;2019年12月该公司锅炉装置1台20kVAUPS输出电压瞬间波动,引起仪表DCS系统操作站电脑自启动,造成装置工艺控制无法操作。因此预防在任何时候都是安全运行的重要保障。
　　
二  UPS输出电压瞬间波动原因分析
　　
　　该公司UPS主要为生产装置过程控制仪表DCS(Distributed Control System)、SIS(Safety Instrumented System)、PLC及电磁阀等重要在线仪表设备)提供电源,DCS、SIS系统的现场控制站(I/O站)、数据通讯系统、PLC及电磁阀等在线仪表设备的工作电源一般是UPS输出的AC220V电源经整流后的DC24V电源,人机接口单元(操作员站OPS、工程师站ENS)、DCS、SIS系统机柜的照明及风扇电源为UPS输出的AC220V电源,但机柜的照明及风扇为易损件,故障时可能引起UPS输出的AC220V电源系统瞬间短路,上述两起事件均发现有机柜风扇或照明设备故障，造成UPS输出电压瞬间较大波动，从UPS自身历史事件记录也可以查看到当时输出电压确实发生过瞬变，瞬间低于台式计算机的开关电源工作最低电压170V后自动恢复正常,但当电压低于170V时，计算机就会自动重启。　　
　
三  整改方案
　　
　　为解决化工生产装置因过程控制仪表(DCS、SIS、PLC及电磁阀等重要在线仪表等)电源供电系统配置不合理,杜绝因UPS输出电压瞬间波动导致生产装置非计划停车的隐患,保证控制仪表电源系统的技术合理、运行可靠,提高规范化管理水平,针对不同装置的生产特点和负载的性质,制订出UPS运行配置整改措施如下:
1.合理配置过程控制仪表设备电源
　　
　　对关键、重要生产装置的DCS、SIS等自控系统,应采用双路UPS独立冗余供电方式,DCS、SIS等自控系统机柜的照明及风扇等辅助用电,应引入第三路市电电源供电。
　　
　　对非关键生产装置的DCS、SIS等自控系统,为了节约投资成本(因大型化工企业装置多,且较分散,配置的UPS装置数量较多、投资成本较高),宜采用一路UPS+一路市电电源冗余供电方式,DCS、SIS等自控系统机柜的照明及风扇等辅助用电,应引入第三路市电电源供电。
　　
2.UPS供电系统上下级开关应合理设置浪涌保护器

　　
3.馈出开关状态指示器
UPS供电系统馈出开关状态指示器(灯)电源严禁直接取自UPS输出的AC220V电源。
4.合理分配分级配合
UPS供电系统上、下级开关及每路负荷开关容量分级、分断分级配合应合理,避免负荷侧出现短路时越级跳开关,将故障扩大化。
　　
四  结束语
　　
　　用户在选择UPS及其运行配置方式时,主要应考虑系统电源的稳定性、负载功率大小、负载装置的特性、负载装置的重要程度以及不良电力对负载的影响程度。根据负载装置的不同特性、生产特点及对整个装置的影响程度来决定采用相应的电源供电方式。同时在生产过程中,要做好UPS电源的维护保养工作。因为预防在任何时候都是安全运行的重要保障。

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