UPS电源在操作员站的使用

火电厂的供电系统其实不是接连而且恒定的，年夜型装备的启停、开关操作，电气工作段上负载长时间较年夜，故障情况下电气工作段的切换城市影响电力的正常供给，对计较机和微处置器发生干扰或破坏。
　　我公司的自动化水平较高，其设计安装采用的人机接口界面装配（操作员站）为ALPH站计较机，是整个机组的操作监视中心。它的稳定平安运行直接关系到机组的平安运行。而操作员站的电源供给是直接影响其稳定运行的一个关头身分。本文就我公司热工在操作员站电源供给方面的改良来提高公司人机接口装配的平安稳定运行进行探讨。

1、为什么要在操作员站上使用UPS
凭据电力家的测试，电网中经常发生而且对电脑和细密仪器发生干扰或破坏的缘由主要有以下几种：
l电涌（powersurges）
l高压尖脉冲（highvoltagespikes）
l暂态过电压（switchingtransients）
l电压下陷（powersags）
l电线噪声（electricallinenoise）
l频率偏移（frequencyvariation）
l延续低电压（brownout）
l电力中断（powerfai1）
操作员站自己就是一台计较机，对电源的要求很是高，以上的几种电力供给的异常现象城市影响到操作员站的正常工作和实用性能。而UPS的使用可以解决或避免以上不正常供电对计较机发生的干扰和破坏。
2、UPS介绍
UPS（UninterruptiblePowerSystem），即不中断电源，是一种含有储能装配，以逆变器为主要组成部门的恒压恒频的不中断电源。不仅在断电时可以延续供电时间，而且提高供电系统的供电(指在线式UPS)。
UPS年夜致可分成三种：离线式（OffLine），在线式（Online）和在线交互式（Lineinteractive）。



离线式（又称后备式）不中断电源如上图所示。正常时供电经由过程旁路直接向负载供电。只有在停电时，才经由过程逆变器将电池能转换为交流向负载提供电力。这是一种机构简单、体积小、控制简单、成本低。当电网供电正常时对电源没有任何处置，对供电的噪音和浪涌的抑制能力差，存在转换时间。


在线式不中断电源泛泛由逆变器输出向负载供电，只有当UPS发生故障、过载或过热时才会转为由旁路输出给负载。在线式UPS的特点：输出的电力经过UPS的处置，对网电噪音和浪涌的抑制能力强，输出电源品高，无转换时间。但其结构复杂，成本较高。



在线交互式UPS泛泛由旁路经变压器输出给负载，逆变器此时做为充电器。当断电时逆变器则将电池能转换为交流电输出给负载。其特点：具双向性转换器设计，UPS电池回充时间较短，存在转换时间，控制结构复杂，成本较高，庇护性能介于在线式与离线式UPS之间，对网电噪音和浪涌的抑制能力较差。
3、项目实施情况
操作员站作为人机接口界面，对于自动化水平高的现代年夜型火电厂来说，是运行人员实现对整个机组进行进程控制和进程监视的装备。运行人员经由过程操作员站进行参数监视、调整，装备的启停和阀门的开关操作。是以，操作员站的稳定平安运行就直接关系到整个机组的平安运行水平。
现代年夜型火电厂基本上都是以涣散控制为焦点，自动化水平高，对微处置器和计较机的正常工作依赖正日益增加。而现场年夜型装备的启停，6KV开关的操作，电源工作段负载太重、电源工作段与备用段的切换和计较机自己供给电源的切换操作等城市发生以上几种造成电源供给的不正常的现象，从而对微处置器和计较机发生干扰或破坏。操作员站自己是一个融计较机技术、CRT技术、通讯技术和计较机软件于一体的操作平台。正常的电力供给对操作员站来说长短常重要的，尤其是其中的内存和硬盘，对电源的要求更高。内存是主板上的存储部件，是CPU直接与之沟通，并用其存储数据的部件，寄存当前正在使用的（即执行中）的数据和法式，它的物理实就是一组或多组具有数据输进输出和数据存储功能的集成电路，内存只用于暂时寄存法式和数据，需要不竭的刷新动作来连结存储内容，关闭电源，其中的法式和数据就会消失。若是长短正常断电，就会致使内存中的信息来不及保留到硬盘上，造成信息因完全丢失或部门丢失而失往价值，从而造成精神、时间甚或经济的损失。硬盘，虽然运用的是磁存储介，不会因断电而损失期息，但突然的电力故障会使正在进行读写工作的硬盘物理磁头损坏，或系统文件在维护文件系统时，造成文件分配表毛病，从而造成整个硬盘的报废。另外，操作系统中设置有虚拟内存，由于突然的断电，使系统来不及取消虚拟内存，从而造成硬盘中的"信息碎片"，不仅浪费了硬盘存储空间，还会致使计较机运行缓慢，影响操作员站的使用性能。另外，计较机电源是一种整流电源，太高的电压可能会造成整流器烧毁。而电压尖脉冲和暂态过电压和电源杂讯等干扰都可能经由过程整流器进进主机板，影响机械的正常工作，甚至烧毁主机线路。
是以，电力供给问题是操作员站工作的重年夜威胁。若何为操作员站提供平安靠得住的电源是我们不能不面临的问题。
为领会决这个问题，我们决议为每台操作员站增加一台不中断电源，以提高输进电源的靠得住性。
示意图以下：

正常工作时开关K打向厂用UPS电源端，由厂用UPS电源给操作员站供电；当厂用UPS故障时，开关K自动切向厂用保安电源。在线式UPS增加在供电电源和负载操作员站之间，正常供电时，起到噪音抑制、防浪涌庇护、低电压庇护作用；当进行供电电源切换时，可以提供开关切换时间内的电源供给和避免由于两种电源之间相位分歧和电压分歧对操作员站酿成的冲击；当开关K故障致使供电电源中断时，可以延续供电时间，以期待电源的恢复或提供系统正常关机所需要的时间，以免故障时代信息的丢失

在具体实施中需要注重的几点问题：
一是UPS模式的选择。与在线交互式和后备式UPS相比，在线式UPS能够为操作员站提供更佳的电源情况。不管从稳压输出范围、频率范围、输进噪音和浪涌的滤除，市电模式与电池模式零转换时间和庇护性能等方面的斟酌，在线式UPS都较着于前两种模式。是以我们在线式UPS；第二，UPS容问题。凭据丈和领会，每台操作员站的负载约为280W，斟酌到功率因数的问题，为其配备1KVA的UPS就能够知足它的需要；第三，UPS庇护性能问题；第四，UPS自己问题和电池使用寿命问题。
今朝我们在给每台操作员站增加了一台山特城堡（castle）系列产物中的C1型在线式UPS。它的输出电源为正弦波，能实现在市电模式与电池模式之间零切换时间，在满载情况下，输进功率因数可以到达0.9以上，不会对电网情况造成污染，采用尺度EN50091－2和IEC61000-4系列尺度设计，抗电磁干扰与射频干扰能力强，而且自己发生的电磁干扰与射频干扰低，蓄电池为松下原产，电池秀，保证UPS使用的平安性与靠得住性。具体技术参数以下：
额定容：1KVA
输进电压：(118~300)VAC
输进频率：(40~60)Hz
输出电压：220′(1 2％)VAC
输出频率：市电模式下与输进同步，当市电频率超越(46~54)Hz范围时，输出频率为50′(1 0.2)Hz。电池模式下50′(1 0.2)Hz
输出波形：正弦波
备用时间：满载年夜于5分钟，半载年夜于14分钟
电池形式：Panasonic密闭式免加水
转换时间：零转换时间
超载能力：110％－150％维持30秒钟后输出转为旁路，150以上维持200ms
操作情况：温度0℃-4℃
湿度20-90
经由过程增加在线式UPS，一是能够躲过操作员站电源切换时间，完全避免由于输进电源的切换造成对操作员站的冲击。在没有增加UPS之前进行操作员站电源切换实验时CRT会泛起短暂的黑屏，对操作员站的主机运行也会造成影响；增加UPS后的几回电源切换实验中这类现象再也没有泛起过。二是能够年夜年夜提高输进电源的品。例如输进电压，我们丈发现，在正常运行状态下，操作员站采用的是厂用UPS电源，电压为217VAC，经过在线式UPS输出后为222VAC，品有较着提高。
4、今朝需要注重的问题
经由过程增加在线式UPS保证了操作员站电源供给的靠得住性，改善了操作员站运行情况，提高了它的稳定性和平安性。然而随着UPS的增加也带来一些需要注重的问题：
1、在线式UPS电池的调养。电池是UPS的一个关头部件，不中断电源的供电来历其内部的电池放电。电池老化的缘由除外部情况身分之外，还有电池内部化学变化等身分。即使是将电池持久放置不用，电池也会泛起老化现象。它的寿命通常为2-3年。是以电池的调养和状态领会很是重要。定期对电池进行充放电是电池调养的关头，但由于机组持久在运行中，没法进行调养，只能在机组检修时代对UPS电池使用状态进行领会，可以拔下UPS的输进电源插头，模拟当正常电力供给中断，观察电池放电的时间是否足够长？若是放电时间不足，则应斟酌更换电池，以保证当电源中断时电池有足够的放电时间，保证档案的贮存和系统的完全关闭。
2、若何提高UPS的运行靠得住性？输进电源增加了UPS对操作员站的电力供给起到了庇护作用，但当UPS自己发生故障时又怎样办呢？今朝一般的方式是用两台或两台以上的单机，组成双机或多机UPS系统，提高电源供电的靠得住性，使在单台UPS发生故障的同时，不会发生UPS中断供电的情况。这可以凭据我公司持久使用情况来看是否需要。
总的来说，操作员站增加了在线式不中断电源后，不仅可以在断电时可以延续供电时间，躲过输进电源切换时间，而且能抑制切换时发生的冲击和正常供电时的噪音和浪涌，输出稳定电压和稳定的频率。年夜年夜的提高了操作员站电源输进的品，保证了操作员站的稳定平安运行。