徐凱（中國(guó)石油化工股份有限公司茂名分公司， 廣東 茂名 525000）

UPS保護(hù)造成高密度裝置停車原因分析

徐凱
（中國(guó)石油化工股份有限公司茂名分公司， 廣東 茂名 525000）

某日，某化工企業(yè)高密度擠壓造粒機(jī)按計(jì)劃停機(jī)檢修，到下午16：05時(shí)左右，工藝啟動(dòng)高密度輔助擠壓造粒機(jī)時(shí)，突然出現(xiàn)部分電機(jī)停機(jī)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)25臺(tái)設(shè)備停，其中8臺(tái)電機(jī)徹底停機(jī)，17臺(tái)有自啟動(dòng)低壓電機(jī)仍在運(yùn)行，勞倫斯泵電機(jī)電流低報(bào)觸發(fā)聯(lián)鎖最終造成中止反應(yīng)造成裝置停車。

UPS；高密度擠壓造粒機(jī)；電機(jī)停機(jī)；原因分析

該日16時(shí)15分左右，高密度擠壓造粒機(jī)按計(jì)劃停機(jī)檢修期間，工藝啟動(dòng)變頻電機(jī)時(shí)，突然出現(xiàn)部分電機(jī)停機(jī)。經(jīng)過(guò)及時(shí)處理后，對(duì)故障原因進(jìn)行分析，并提出整改措施。

1 處理經(jīng)過(guò)

該日16時(shí)15分左右，接到通知高密度勞倫斯泵電機(jī)跳停，組織人員到高密度變電所對(duì)勞倫斯泵開(kāi)關(guān)柜檢查，發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)柜斷路器仍在合閘位置，電機(jī)在運(yùn)行中。查看綜保事件記錄，無(wú)當(dāng)天的任何事件記錄。檢查變電所其它電氣設(shè)備，發(fā)現(xiàn)INRU壓縮機(jī)電機(jī)綜保有工藝跳閘報(bào)警信號(hào)燈亮，其它設(shè)備運(yùn)行正常。

當(dāng)晚20：00時(shí)組織原因分析，高密度裝置25臺(tái)電機(jī)在儀表DCS、SIS、PLC三套系統(tǒng)中出現(xiàn)電流、功率突變及狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。經(jīng)確認(rèn)電力系統(tǒng)當(dāng)時(shí)未發(fā)生“晃電”現(xiàn)象，停下的8臺(tái)電機(jī)中，1臺(tái)高壓電機(jī)來(lái)工藝聯(lián)鎖跳閘停機(jī)，其余7臺(tái)為低壓電機(jī)，其他電機(jī)運(yùn)行正常未停機(jī)但出現(xiàn)狀態(tài)翻轉(zhuǎn)，無(wú)停機(jī)信號(hào)記錄。22：20時(shí)左右，工藝試開(kāi)擠壓機(jī)輔機(jī)，沒(méi)有再次出現(xiàn)故障，一切設(shè)備運(yùn)行正常。

電氣專業(yè)再次開(kāi)展排查，經(jīng)查在儀表DCS、SIS、PLC三套系統(tǒng)中出現(xiàn)電流、功率突變及狀態(tài)翻轉(zhuǎn)的25臺(tái)電機(jī)中，3臺(tái)6kV電機(jī)電流、功率變送器工作電源和22臺(tái)低壓電機(jī)控制電源均來(lái)自高密度變電所2#UPS。檢查2#UPS時(shí)發(fā)現(xiàn)其報(bào)警燈閃爍，報(bào)警記錄顯示當(dāng)天16：06時(shí)逆變器關(guān)斷和直流電壓故障報(bào)警，與儀表系統(tǒng)記錄電機(jī)電流、功率下降及狀態(tài)翻轉(zhuǎn)時(shí)間基本一致，同時(shí)出現(xiàn)旁路電源輸入電壓故障，該報(bào)警無(wú)時(shí)間記錄。據(jù)以上報(bào)警信息判斷因2#UPS故障導(dǎo)致發(fā)生了此次事件。

2 原因分析

（1） 2#UPS電源及負(fù)載情況 ①2#UPS（25kVA）電源。2#UPS電源來(lái)自本所380V II段，該段變壓器電源與當(dāng)天16時(shí)左右啟動(dòng)的高密度輔助擠壓造粒機(jī)源均來(lái)自本所6kV II段母線。②2#UPS負(fù)載情況。2#UPS負(fù)載包括：高密度輔助擠壓造粒機(jī)ABB變頻器及其5.5kW風(fēng)機(jī)電源、全工段30臺(tái)電機(jī)的控制電源、勞倫斯泵和調(diào)溫水泵等電流、功率變送器電源。

（2）2#UPS報(bào)警原因分析 ①逆變器關(guān)斷和直流電壓故障分析。出現(xiàn)逆變器關(guān)斷信息原因有兩種：一是負(fù)載端出現(xiàn)異常；二是UPS自身故障。經(jīng)檢查確認(rèn)，可以排除UPS自身故障原因。對(duì)UPS負(fù)載情況進(jìn)行檢查，16：00時(shí)左右，工藝正在啟動(dòng)高密度輔助擠壓造粒機(jī)，該機(jī)的5.5kW風(fēng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)，啟動(dòng)電流為正常運(yùn)行電流的5-6倍，且2#UPS已運(yùn)行9年，其測(cè)量單元可能出現(xiàn)漂移，沖擊電流造成逆變器關(guān)斷故障和直流電壓故障的發(fā)生，造成UPS主回路停止供電。②旁路電源輸入電壓故障分析。出現(xiàn)旁路電源輸入電壓故障的條件為：三相輸入電壓超過(guò)額定電壓的10%，當(dāng)發(fā)生超壓故障時(shí)，會(huì)觸發(fā)超壓閉鎖旁路保護(hù)功能，閉鎖UPS旁路電源輸出。事后檢查發(fā)現(xiàn)，2#UPS的交流輸入電壓有時(shí)達(dá)到420V左右，接近旁路電源輸入電壓故障上限10%即418V的限值，觸發(fā)超壓閉鎖旁路保護(hù)功能，從而閉鎖了UPS旁路電源輸出。

（3）裝置停車分析 綜合以上原因分析，對(duì)裝置停車原因作出以下分析：16：00時(shí)左右，工藝正在啟動(dòng)高密度輔助擠壓造粒機(jī)，該機(jī)的5.5kW風(fēng)機(jī)同時(shí)啟動(dòng)，沖擊負(fù)荷電流造成作為其電源的2#UPS逆變器關(guān)斷故障和直流電壓故障的發(fā)生，造成UPS主回路斷電；與此同時(shí)，2#UPS的交流旁路輸入電壓高，發(fā)生了輸入電壓故障觸發(fā)超壓閉鎖旁路保護(hù)，從而閉鎖了UPS旁路電源輸出， 2#UPS輸出停電。

UPS主回路和旁路同時(shí)斷電又瞬間恢復(fù)的閃斷現(xiàn)象，造成了勞倫斯泵電機(jī)電流、功率變送器同時(shí)信號(hào)閃斷，達(dá)到了低于75A的儀表聯(lián)鎖條件從而中止反應(yīng)，最終導(dǎo)致裝置停車；同時(shí)控制電源接入到此UPS的25臺(tái)電機(jī)出現(xiàn)狀態(tài)翻轉(zhuǎn)停機(jī)，其中17臺(tái)有自啟動(dòng)功能的電機(jī)自啟動(dòng)成功。

3 整改措施

（1）轉(zhuǎn)移5.5kW風(fēng)機(jī)電源 將高密度輔助擠壓造粒機(jī)的5.5kW風(fēng)機(jī)電源從2#UPS轉(zhuǎn)移到低壓柜市電供電，另行采取防晃電措施。

（2）調(diào)整裝置變電所變壓器檔位降低380伏母線電壓 對(duì)高密度變電所2臺(tái)變壓器調(diào)檔，降低低壓系統(tǒng)電壓，避免觸發(fā)UPS超壓閉鎖旁路保護(hù)。

（3）舉一反三開(kāi)展排查 對(duì)各變電所開(kāi)展舉一反三排查工作，一是對(duì)采用UPS作為主回路電源的電機(jī)進(jìn)行整改，將UPS中電機(jī)負(fù)荷及時(shí)轉(zhuǎn)移到其他低壓電源供電，并采取抗晃電措施。二是UPS輸入電壓是否達(dá)到或接近輸入電壓超限閉鎖保護(hù)界限，及時(shí)對(duì)系統(tǒng)電壓進(jìn)行調(diào)整。

（4）加強(qiáng)UPS巡檢 加強(qiáng)對(duì)UPS的巡檢，認(rèn)真檢查UPS的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)UPS報(bào)警信號(hào)的，要及時(shí)報(bào)告、及時(shí)處理，確保UPS的安全運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

UPS在電力系統(tǒng)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，其抗“晃電”效果十分顯著，但因其電力電子設(shè)備的特性，不能耐受大的沖擊電流，不宜作為大功率電機(jī)的主電源，電機(jī)應(yīng)采用抗“晃電”接觸器等措施實(shí)現(xiàn)抗“晃電”，以達(dá)到更加良好的安全運(yùn)行目的。

［1］ 李宏武.UPS故障分析［J］.自動(dòng)化應(yīng)用，2012，07.

［2］ 時(shí)鵬.UPS原理與常見(jiàn)故障分析［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，（25）.