电力UPS及逆变器.ppt

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微型电力UPS应用场合
电力UPS功率等级非常宽，应用也非常广泛。小功率的电力专用UPS在功能及技术要求上，相比大功率应用来说，技术指标要求相对较低，但作为电力专用UPS，其基本的功能依然要求满足电力行业需求。一般微型的电力UPS在一级、二级等变电所应用较多。此类场合负载类型少、功率范围小、但又极其重要。UPS主要为整个电力系统设备中的监控系统、测量系统、DCS、调度通信系统、微机系统等核心设备供电。且一般采用串联备份做法以提高整个系统的可靠性。
负荷类型
200MW
机组
发电厂
300MW
机组
发电厂
600～1000MW
机组
发电厂
500KV
变电所
110～220KV
变电所
计算机和微机负荷(kW)
2～3
8～15
15～20
1～3
1～2
热工仪表和变送器负荷(kW)
2～4
2～4
2～5
热工自动装置负荷(kW)
3～5
2～8
8～12
电气仪表变送器负荷(kW)
～1
1～2
2～4
～1
～1
电气继电保护装置负荷(kW)
～1
2～4
8～15
～2
～1
打印机负荷(kW)
～1
1～2
2～5
～1
～1
系统调度通信负荷(kW)
1～2
1～2
3～5
1～2
～1
合计(kW)
12～15
20～30
40～60
4～6
2～4
数据仅供参考
电力行业UPS负荷统计
电厂的供电系统
发电机发出电并网后经主升压变压器给变电站，变电站再升压给输电系统。厂用电取发电机并网后经副降压变压器后给电厂供电，由于从发电机输出到 UPS 输入一般只经过一个降压变压器，且与发电机的距离很近，因此，厂用电的电压谐波一般非常大，且电压不稳。
其供电结构图如下：
UPS 在电力系统中的应用
在电力系统中： DCS( 分布式控制系统）的系统，监控系统、自动化仪表，计算机系统等对供电质量及可靠性要求非常高，需要采用 UPS 供电。这些负载绝大多数为单相负载。包括ＤＣＳ和监控系统。
ＤＣＳ后端负载一般为直流负载居多，需要进行ＡＣ／ＤＣ转换后再进行供电。ＵＰＳ在电厂中的应用系统可用如下图示解释：
直流在电力系统中的应用
电厂的自动化仪表，继电保护系统，开关的操作系统等往往需要直流 220V 或 110V 供电； 因此，电厂等电力行业 的２２０Ｃ或１１０Ｖ直流系统（直流屏）是最基本的配置，且直流系统的容量比较大。平时由电力直流操作屏把三相交流整流成直流 243V 或 121V ，给蓄电池充电，经硅链自动降压装置稳压至 220V 或 110V 直流给负载供电；交流输入故障时由蓄电池经硅链自动降压装置稳压后给负载供电。下图为电力直流操作屏的原理框图。
从上图看出，发电厂和变电站的直流电源作为主要电气设备的保安电源及控制信号电源，是一个十分庞大的多分支供电网络，重要性非常之高。为保障其可靠性和安全性，一般采用不接地系统，正负极对地是悬浮的，目的是防止因一极接地或绝缘降低时断开直流电源，造成系统瘫痪，且为提高供电质量，电厂交流电的地和直流电的地也是分离开的。因此电厂或变电站的直流系统都是有绝缘检测功能的。一旦直流两极中的任何一极绝缘等级降低，直流系统将发出“绝缘故障”的报警信号。严格的场合,输出交流对地也会有绝缘检测。
绝缘检测原理
“绝缘检测故障”在电力系统调试过程中是最为常见的一种故障现象，也是电力ＵＰＳ和普通ＵＰＳ在设计上最根本的区别之一。
为清晰的了解电力ＵＰＳ在设计及应用中的注意事项，这里简单介绍一下电厂的绝缘检测原理。
绝缘检测原理
现有检测直流系统绝缘的方法主要有电桥平衡原理和低频探测原理。根据电桥平衡原理实现的绝缘监测装置被广泛使用，不足是它不能检测直流系统正、负极绝缘同等下降时的情况；绝缘监测装置即使报警，也不能直接得到系统对地的绝缘电阻大小。
低频探测原理是近几年一种新的检测方法，还有其它检测方法，但基本原理是一样的，我们就依传统的电桥平衡原理来介绍。