摘 要：隨著熱電廠DCS系統(tǒng)的改造升級(jí)，不間斷電源（UPS）的引入使用是作為直接關(guān)系到計(jì)算機(jī)軟硬件能否安全運(yùn)行的一個(gè)重要因素。本文簡(jiǎn)述了現(xiàn)行的UPS的原理，重點(diǎn)分析了UPS的分類、特點(diǎn)以及在熱電廠實(shí)際應(yīng)用等方面的知識(shí)，并指出它的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：熱電廠 DCS系統(tǒng) 不間斷電源 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TN86 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）04（a）-0143-01

隨著熱電廠DCS系統(tǒng)的改造，計(jì)算機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，保證計(jì)算機(jī)的正常供電是維護(hù)整個(gè)電廠安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。不間斷電源系統(tǒng)是在電廠的廠用電中斷或故障的情況下為電氣負(fù)載提供恒壓恒流的儲(chǔ)能應(yīng)急供電設(shè)備。不間斷電源從計(jì)算機(jī)的外圍設(shè)備，一個(gè)不受重用的角色迅速變成為熱電廠的關(guān)鍵設(shè)備保衛(wèi)者。

1 不間斷電源UPS的系統(tǒng)介紹

UPS的中文意思為“不間斷電源”，它可以保障計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在停電之后繼續(xù)工作一段時(shí)間以使用戶能夠緊急處理事故，恢復(fù)正常供電，使我們不致因停電而影響工作或引起電氣設(shè)備誤動(dòng)作。它主要起到兩個(gè)作用：一是應(yīng)急使用；二是改善電源質(zhì)量。不間斷電源的分類：從其發(fā)展歷史來說，UPS經(jīng)歷了兩個(gè)階段：旋轉(zhuǎn)式UPS和靜態(tài)變換式UPS。旋轉(zhuǎn)式UPS系統(tǒng)龐大，操作不便，電力品質(zhì)不高。旋轉(zhuǎn)式UPS已難以滿足要求。因此隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，靜態(tài)變換式UPS應(yīng)運(yùn)而生了，這是我們目前常見的UPS類型[1]。

2 熱電廠不間斷電源布置現(xiàn)狀及存在問題

DCS系統(tǒng)在電廠的應(yīng)用進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的自動(dòng)化，簡(jiǎn)化了設(shè)備操作程序，提高了發(fā)電機(jī)設(shè)備的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。由于計(jì)算機(jī)控制的高度集中化，使其對(duì)電源的要求更加“苛刻”，它要求電源穩(wěn)定可靠，分秒不停。這個(gè)電源對(duì)機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要，電源斷電，就意味著DCS控制系統(tǒng)癱瘓，導(dǎo)致停機(jī)，更嚴(yán)重可能導(dǎo)致機(jī)組失控，造成破壞性的后果。因此，配置一套穩(wěn)定可靠的DCS系統(tǒng)電源是保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。

某熱電廠DCS系統(tǒng)用220 V直流電源作為計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)電源，一次當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，為排查故障點(diǎn)每路直流電源依次輪流瞬時(shí)斷電，當(dāng)1#機(jī)計(jì)算機(jī)瞬時(shí)斷電時(shí)，馬上判斷為跳閘迅速關(guān)閉主汽門，從而引起誤動(dòng)作；另外一次，由于直流系統(tǒng)上一個(gè)設(shè)備故障引起直流電壓下降嚴(yán)重，同樣引起1#機(jī)跳閘。該220 V直流電源由交流電經(jīng)整流后一部分供用戶，一部分給電池組充電，當(dāng)交流電中斷由電池供電，可以保證一般的斷電情況；然而實(shí)際情況是有一次事故，由于外線遭雷擊引起外線開關(guān)跳閘，發(fā)電機(jī)跳閘，引起廠用電中斷此時(shí)DCS系統(tǒng)由直流電源電池供電，然而由于直流電源同時(shí)為直流油泵提供電源，此時(shí)廠用電中斷，為保護(hù)發(fā)電機(jī)和汽輪機(jī)軸瓦必須啟動(dòng)直流油泵，直流系統(tǒng)的電池容量不能滿足要求，引起直流系統(tǒng)電壓嚴(yán)重下降，所以這樣不能滿足要求。

直接安裝UPS電源，在做UPS的切換試驗(yàn)時(shí)，也多次發(fā)現(xiàn)切換不成功的情況，從這些事故中，我們可以分析總結(jié)出該廠DCS系統(tǒng)電源布置存在的一些不足之處：（1）UPS到DCS系統(tǒng)的電源電纜只有一根，如果電纜故障，那么無論UPS電源多么可靠，也無法輸送到DCS系統(tǒng)。（2）UPS主機(jī)是辦公用UPS，這種UPS抗干擾能力差，輸入沒有隔離裝置，它通用于干擾源小的通訊系統(tǒng)或商業(yè)辦公場(chǎng)所，在電廠這種電場(chǎng)、磁場(chǎng)復(fù)雜的環(huán)境中則不適用，這種環(huán)境中易發(fā)生由于干擾而導(dǎo)致的UPS死機(jī)或失靈，致使輸出中斷。（3）DCS系統(tǒng)的電源切換裝置所切換的兩路電源是同一UPS輸出的兩相，如果UPS沒有輸出或電纜故障，切換裝置的兩路電源就同時(shí)斷電，起不到互為備用的作用，所以同樣會(huì)導(dǎo)致DCS系統(tǒng)斷電。

3 對(duì)原系統(tǒng)不間斷電源的改進(jìn)

從以上的情況來看，如何實(shí)現(xiàn)UPS的最佳配置，保證其真正意義上的不間斷呢？（1）盡可能保證UPS輸入電源的優(yōu)質(zhì)可靠，UPS輸入電源所取自的廠用電應(yīng)為兩路互為備用。（2）UPS裝置應(yīng)選擇抗干擾能力強(qiáng)，輸入、輸出端均有隔離裝置的工業(yè)型UPS。（3）DCS電源至少應(yīng)為兩套，而且兩套電源由不同的電纜提供輸出，保證電纜發(fā)生故障時(shí)，另一路仍能不間斷供電。（4）DCS電源的兩路或兩路以上輸入應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)互為備用的快速切換，切換裝置應(yīng)能實(shí)現(xiàn)無擾切換，被切換的電源必須是不同路電源的相同相。（5）DCS電源的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能簡(jiǎn)化，易于維護(hù)，防止由于環(huán)節(jié)過多而造成故障幾率的增加。（6）UPS裝置的旁路電源應(yīng)盡可能保證其有較高的質(zhì)量，必要時(shí)旁路電源應(yīng)經(jīng)穩(wěn)壓裝置輸出到DCS系統(tǒng)[2]。

根據(jù)上述的總結(jié)分析，在利用好該廠現(xiàn)有UPS的前提下，我們可以設(shè)計(jì)出一套安全可靠，而且較為簡(jiǎn)單的DCS系統(tǒng)電源配置方式。在原來DCS系統(tǒng)電源的基礎(chǔ)上，分別在一、二期各加裝一臺(tái)工業(yè)型UPS，分別作為一、二期機(jī)組DCS系統(tǒng)電源的備用，備用UPS的直流電源取自廠用直流系統(tǒng)，旁路電源加裝一臺(tái)穩(wěn)壓裝置，提高旁路電源的穩(wěn)定性。這種設(shè)計(jì)解決了前面所提出的所有問題，具有非常高的可靠性，而且很好地利用了原來的電源系統(tǒng)，目前該套裝置已經(jīng)投入運(yùn)行，運(yùn)行情況穩(wěn)定。

4 加裝不間斷（UPS）電源的效果

UPS不間斷電源的使用效果是明顯的，該廠UPS電源投入使用以來，運(yùn)行狀態(tài)良好，經(jīng)十余次供電線路停電，其中兩次2小時(shí)的連續(xù)停電，前端和干線工作正常，確保了安全、優(yōu)質(zhì)供電。實(shí)踐證明，引入使用不間斷電源是電廠保證設(shè)備安全運(yùn)行的最有效的方法。

5 結(jié)語

通過對(duì)電廠系統(tǒng)的不間斷電源的深入分析，更加認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)改造的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，電廠在進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)改造的過程中，往往忽視了對(duì)其電源部分的設(shè)計(jì)，過分地依賴UPS裝置的“不間斷性”，從近些年的事故情況看，由于DCS系統(tǒng)電源引起的事故相對(duì)頻繁，從中也能看出電廠在DCS系統(tǒng)電源上存在問題的普遍性，所以，設(shè)計(jì)一套穩(wěn)定可靠的電源系統(tǒng)是非常必要的。另外，對(duì)這部分設(shè)備還要加強(qiáng)管理、明確職責(zé)，認(rèn)真維護(hù)。所以，只有從理論研究、技術(shù)管理等各個(gè)方面對(duì)DCS系統(tǒng)的電源給予足夠的重視，才能實(shí)現(xiàn)我們所追求的真正意義的“不間斷性”。

參考文獻(xiàn)

[1]徐永福.不間斷電源（UPS）分類與使用[J].電世界，2003（3）：1-3.

[2]郭偉躍.不間斷電源系統(tǒng)及運(yùn)行維護(hù)[J].電力設(shè)備，2006（7）.