关键词：供电电源，选用，维护
一、前 言
DCS（Distribute Control System） 对其供电要求是极其严格的,它不仅需要高质量、高稳定性的供电电源,当电网系统突然停电时,要有供电电源保持一定时间的供电,以便对DCS 系统的数据做保护性处理并使现场仪表及调节阀处于安全位置,同时还要确保工艺做紧急处理,防止故障发生。由于静态交流不停电电源装置UPS 与城市电网经过直流储能环节隔离,排除了供电及瞬变干扰,并连续不间断地供电,兼之具有体积小、效率高、安装维护方便以及可靠性高等特性而被广泛地应用在DCS 控制系统中。
二、UPS 的选用
UPS（Uninterruptible Power Supply） 即静态交流不停电电源装置,它是一种高质量、高稳定性的独立电源,是由可控硅整流器、逆变器、交流静态开关和蓄电池组等组成。由于供电频率稍有变化和波形的畸变,将会严重干扰DCS 正常运行,因此要求选用高质量、高稳定度且切换时间短的UPS 系统。
1、在线式UPS ———最优的电源保障
无论从稳压输出范围、频率范围、输入杂讯的滤除以至市电模式与电池模式零切换时间等方面考虑,在线式UPS 均是最优的DCS 供电系统。
在线式UPS 的性能：
（1） 纯正的正弦波输出。无论在市电模式还是在电池模式,均可输出失真度低、稳定度高的正弦波电源,为DCS 提供最佳的电源保障。
（2） 零切换时间。当市电停电或复电时,UPS 在市电模式与电池模式之间的切换是无转换时间的,有效保证了负载运行的高可靠性。
（3） 高度智能化。通过数据通讯接口,可实现一台UPS 连接多台计算机系统的功能,配有电源监控软件,可以直接在计算机屏幕上监控电源与UPS 运行状况,有支持异常电力信息报警、关闭及保存用户的应用程序等功能,以简化网络管理工作,并提高计算机系统的可靠性。
（4） 旁路保护功能。旁路供电功能使UPS 应急处理能力大为提高,同时在用户对电源具有特殊要求时,在线式UPS 可提供旁路供电过压保护,使DCS免于高压危险。
（5） 双机热备份。对于供电要求高的DCS 系统,除了要有冗余的供电外,同时要有UPS 的冗余。而在线式UPS 可根据用户要求设置主次备份转换装置:当主机出现故障时自动转换到另一台备份UPS 上工作;当主机要维护检查时,则可以把DCS 切换到备份UPS 上,保障了DCS 在任何时间均可得到最佳的供电电源。而且在线式UPS 还设有手动旁路开关装置,方便用户在检修UPS 时把DCS 系统切换到旁路输出供电,确保DCS 供电的稳定性。
2、在线式UPS 的工作方式
UPS 正常运转时的工作方式 当UPS 正常运转时,市电电源经滤波器滤除高频谐波杂讯（如图1 所示） 。一路经由充电器对电池组充电,保持电池电力于满电位;另一路经由整流器,整成直流电,经逆变器转成纯净的正弦波电源,再经由静态开关及滤波器送至用户设备使用。
图1 正常运转时工作方式
当市电断电时,由电池迅速供电给逆变器,经由静态开关,滤波器持续送至用户设备使用,不至造成负载有断电情形发生。
图2 市电断电时工作方式
3、UPS 旁路供电时的工作方式
当UPS 旁路供电时有五种状况: （1） 超载; （2） 逆变器故障; （3） 开机时,开机按键按下20s 内,UPS 缓启动运转中; （4） 关机时,关机按键按下; （5） UPS 内部过温度运转。
图3 UPS 在旁路供电时工作方式
三、容量的选择
1、UPS 容量的选择
UPS 的容量应根据DCS 系统的耗电量来选择,一般DCS 耗电量为UPS 额定电功率的60 %～70 %。
2、电池容量的选择
电池容量根据工艺要求及DCS 所需供电时间来选择,而电池供电时间与负载使用功率有关。图3 为电池各种容量供电时间与负载使用功率对照曲线图,可作为电池容量选择的参考。
四、UPS 的运行维护及注意事项
（1） UPS 应放在无有害气体、无剧烈振动、无强磁作用、环境温度为- 10 ℃～ + 40 ℃、相对湿度小于85 %及通风良好的室内；
（2） 每月至少一次切断供电电源,让UPS 逆变工作,要求供电30min。如果长期不进行逆变工作,UPS 内蓄电池会老化、变质或稳压不起作用,一旦出现电源网系统故障,必然对DCS系统造成损失；
（3） UPS 应定期清洁保养,勿沾染灰尘,确保机器寿命；
（4） 清洁时,要用软布擦拭,切勿使用磨砂作为清洁剂；
（5） 每日应定期检查各连接线,并防止碰撞或松动以及潮湿；
（6） UPS 进出风口要保持通畅,每月应定期检查进出风口是否有异物堵塞。
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