单元220V交流不间断电源系统运行故障分析

第一，UPS供电中断或故障，均发现F021保险熔断，并有UPS系统同步故障报警。F021为逆变器输出熔断器，只有当逆变器出现严重故障时保护负载，几次就地测量旁路电压和旁路与输出间电压及频率均未超限；因而怀疑UPS主控板是否有故障或程序缺陷。 
第二，一旦逆变器出现故障（即F021熔断），系统将转换至静态旁路运行，而静态旁路供电稳定性差的因素在此过程逐渐被暴露出来；因为稳压调压器不能保证备用市电电压在±10%以内波动，所以电压超限后，静态开关自动关断。
第三，由稳压调压器稳压精度与投产前试验数据（如下表）比较结果证明稳压调压器工作失稳，导致电压波动不稳定使静态开关自动关断；所以稳压调压器需严格检修、检查。
2001年4月24日：稳压调压器自动稳压性能测试：


第四，为防止稳压调压器在“自动”方式下由于故障而失控，使调压器输出电压远离整定值，特设有过压、欠压保护电路。当输出电压超出整定值±10%时，保护环节立即切断调压电机电源，此时只可以手动调压。
第五，当电池放电终了或UPS故障时，UPS向负载供电电源只有备用市电。若备电电压超出标准，UPS拒绝切换，势必造成供电中断。因此备用市电的质量对UPS系统来讲是至关重要的。
第六，在闭合电池开关之前必须先将UPS主机的充电器开启，待其输出电压升至额定值后，才能操作电池开关使其闭合。因为在UPS的直流回路中，有一组容量比较大的电解电容器，过高的电压差，将使电容器的充电电流过大，一则可能使电容器损坏，二则可能使开关触点烧坏，甚至伤及人体。
第七， Q050开关是先合后断式，具有两个位置，当开关处于位置“AUTO”（正常运行）时，负载由UPS系统供电（逆变器或静态旁路）；当开关处于位置“BYPASS”，负载直接由备用市电供电， UPS主机可以退出运行，但此时若备用市电中断，UPS系统即将断电。
第八，UPS系统故障必定会造成DCS系统失电，当DCS系统故障时，不仅INFI90计算机控制系统失灵，而且大部分保护及联锁也将失效；由汽轮机远方打闸不良、EH油泵误启动可见，设法提高UPS系统可靠性至关重要。
3.解决办法与建议实施
3.1  为改善UPS系统缺陷，提高其运行可靠性，特此建议采取以下解决办法。
a.缺陷未排除前，采取相关技术措施，设法提高母线电压，以克服UPS系统不安全运行隐患。
b.立即联系青岛整流器厂，令其来人诊断故障并提供质量合格的UPS主控板，以便及时更换。
c.联系厂家对稳压调压器所出现的手动、自动均失调现象查找原因，并进行处理；以提高设备健康水平。
d.将UPS系统主回路电源由380V厂用ⅡB段改接在380V公用ⅡA段上运行，以提高输入市电质量。
e.设法尽快恢复UPS系统主回路供电，在空载状态下完成各项试验；并进一步考验静态旁路持续供电能力。
3.2  配合厂家处理缺陷
今年5月26日厂家派专业维护人员来做售后服务，再更换F021保险后，UPS主回路空载运行，以考验UPS主控板（因怀疑此主控板有故障）；主回路于14点55分投入后，17点45分逆变器关断。次日，连续三次启动逆变器，均在5分钟内关断；厂家确认UPS主控板故障，将UPS主控板更换备用板，并进行修复（备用板系为存在缺陷未能出厂元件），并将主回路在空载状态下运行观察。
在与厂家联系更换UPS主控板后切主回路运行，发现2号充电机直流输出电流升至78A左右（原来主回路运行时10A左右）；Ⅱ组蓄电池充放电电流表指示为0，直流母线电压为230V；经检查蓄电池及直流隔离二极管均运行正常，随后停止2号充电机运行，Ⅱ组蓄电池放电电流为12A，又因为此时，3号充电机空载运行时输出电压摆动大，所以再次启动2号充电机维持UPS系统运行（附图2为2号机直流系统运行方式简图）。


经过全面查找原因发现厂家更换的UPS主控板集成块中的程序设置没有按现场实际刷新，即主回路输入的交流电压略低于额定电压，因此整流器输出电压低于220V，而直流母线电压又高于220V，所以逆变器输入电源自动转换到直流系统供电。由于UPS装置中稳压管的特性，机组运行中无法修改程序，必须停机处理。鉴于上述情况，为保证机组的安全运行，特规定以下临时运行措施：
a.保持发电机出口电压在15.65KV以上运行，以保证6KV厂用母线电压为额定；加强对2号机UPS系统的检查，保证检查时间间隔不超过1小时并做好详细记录。
b.UPS系统由直流系统供电同时，注意直流母线负荷变化情况；非事故状态下禁止启动直流负荷，以免造成充电机过载或母线电压波动而引起UPS系统断电事故。
c.保安段主电源改为由保安变供电，380V厂用ⅡB段进线开关联动备用，以提高UPS系统备用市电质量；同时注意1号机保安段及10.5KV母线运行情况，防止造成电压波动或变压器过载。
d.运行中严禁拉开UPS直流备用电源，逆变器运行中，严禁将Q050开关由AUTO（自动运行位置）切至BYAPASS（手动旁路位置）；以免人为造成逆变器出口F021保险熔断。
e.如果发现UPS已自动切至静态旁路运行，应短时间内将Q050开关切手动旁路运行；但操作Q050开关前必须检查UPS主机处于“Bypasss operation”(自动旁路运行状态)下才可以操作Q050开关；并保持保安段电压稳定、可靠。
f.稳压调压器在“自动调压”或“电动调压”方式运行时，如出现报警灯亮或主回路断电，则应立即启动“手动”按钮，然后拨出调压器上的手轮并正反转动，使感应调压器实施升、降压调节，使门板上电压表读数为额定值。
g.若静态旁路运行时，禁止Q050在未切手动旁路供电前启动6KVⅡA段大容量电动机；以防造成静态开关在电压波动超过±10%时，自动关断造成UPS断电。
3.3  将主回路电源改接
2号机UPS系统主回路和备用市电分别取至380V厂用ⅡB段和保安段，而保安段的工作电源也取至380V厂用ⅡB段；这样一来，造成UPS系统的两套电源正常工作时，均由2号低工变供电。也就是说当380V厂用ⅡB段故障或2号低工变跳闸时，对UPS系统都产生一定影响，对备自投装置动作的可靠性与快速性有着较高的要求；一旦备自投装置拒动后果严重。另外，当380V厂用ⅡB段供电质量较差时，严重影响UPS系统供电稳定性。分析上述情况后，特此将UPS系统主回路电源由380V厂用ⅡB段改接至380V公用ⅡA段，以提高输入市电的质量。于今年6月30日，将2号机UPS系统主回路电源改接为380V公用ⅡA段供电，在改接成功后，UPS系统处于主回路连续运行近1000小时，未出现不良情况。