UPS是關鍵負載的供電電源,但對UPS的保護與整定卻往往被忽視,以至于發生若干故障的越級跳閘現象。
UPS電源系統中的異常脫扣現象
在含有UPS的電源系統中,UPS一方面作為關鍵負載的供電電源,擔負著重要負載的保護作用,另一方面它又作為電源系統的負載,也需要對其進行電路保護。
對于UPS的供電,通常是從主低壓配電柜引出,經過若干級的低壓配電柜,接入到UPS輸入端。在整個輸入配電路徑中,斷路器起到了電流分配和對UPS設備的電流保護作用。然而在UPS真正發生故障時,一些斷路器卻起不到真正的保護作用,甚至發生越級跳閘的現象,使得本來是一次不大的故障,但擴散為整個負載系統停電,導致重大事故的發生。這就不得不引起設計人員、運維人員和管理人員的高度重視。
中大型UPS通常具有兩個輸入端口:主電源輸入和旁路電源輸入,主電源作為整流-逆變之用:旁路電源通常作為逆變器過載時提供故障清除電流之用,或當逆變器故障時向負載提供臨時的低等級的供電。因此UPS的輸入配電柜中通常有容量相同的或最多相差一個等級的兩個輸入斷路器。
在絕大多婁情況下,這兩個斷路器引自同一個上級的大容量斷路器,只有極少數UPS的主路和旁路輸入引自不同的變壓器或兩個供電系統。對于后者,當UPS下級短路或UPS自身故障時,切換到旁路(另一路市電或發電機)供電的成功概率較高,即可靠性較高,但也會引起電路設計的復雜化、投資成本的增加,例如兩路電源的中性線切換、接地系統變換等,因此合肥市用于對供電可用性要求極高的電源系統中。
對于類似UPS系統中,各級斷路器應該如何設置整定,是一個比較復雜的問題。一般情況下,這個電源系統通常由設計院的電氣設計師或機房公司的電氣設計人員來完成,由配電柜的專業生產廠家制造,按于是說是沒有問題的。但事實上,設計院、配電柜的供貨商、UPS的供貨商以及電氣安裝單位往往不是一個公司或供應商,即使設計人員按照斷路器的完全選擇性來設計,配電柜的供應商也未必按照設計去整定所有的斷路器,而設計院對UPS的輸入要求也未必那樣清楚,或者只是按照“寧大勿小”的原則,按照以往設計的經驗來選擇斷路器。到了電氣安裝時,安裝人員只保證正確地連接電纜、合格的電氣絕緣,至于斷路器的整定,他們是不予關注的。對于UPS的供應商和他們的現場工程師,通常中會負責檢查UPS輸入的兩個斷路器及其整定,而不會檢查更上一級的斷路器或設計人員。
至此不難看出,整個電源系統得不到專業化的、統一的調整,致使經常出現斷路器的異常脫扣、越級跳閘甚至于負載宕機的情況,這就是其中的最主要原因。
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