800kw柴油發(fā)電機(jī)組UPS電源系統(tǒng)故障實(shí)例分析

UPS供電系統(tǒng)在移動通信網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有動力系統(tǒng)中占據(jù)主要地位。UPS供電的終端用電設(shè)備都是重要的通信設(shè)備，諸如BOSS系統(tǒng)、經(jīng)分系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務(wù)器等。隨著軟交換、IP技術(shù)的發(fā)展，UPS的應(yīng)用范圍還將進(jìn)一步擴(kuò)大。因此，800kw柴油發(fā)電機(jī)組UPS供電系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性對于建立高品質(zhì)的電信級通信網(wǎng)絡(luò)有著至關(guān)重要的作用。

1、兩例UPS系統(tǒng)故障介紹

1.1 PW9315-400kVA UPS系統(tǒng)宕機(jī)故障

1)UPS系統(tǒng)故障現(xiàn)象

維護(hù)人員進(jìn)行例行柴油發(fā)電機(jī)(發(fā)電機(jī)容量為1650kVA)帶載試機(jī)工作。在市電中斷切換至柴油發(fā)電機(jī)供電過程中，有一套400kVA UPS系統(tǒng)發(fā)生輸出中斷故障。維護(hù)人員趕到后，將該套系統(tǒng)重新開機(jī)恢復(fù)供電。經(jīng)檢查，UPS沒有發(fā)現(xiàn)板件故障，而且此期間該機(jī)房其他動力設(shè)備運(yùn)行正常。

2)UPS系統(tǒng)故障過程分析

查看并聯(lián)UPS的事件記錄，發(fā)現(xiàn)其中1號機(jī)的機(jī)內(nèi)時鐘比2號機(jī)快了約十幾秒。

3)UPS系統(tǒng)故障原因分析

市電與柴油發(fā)電機(jī)的切換開關(guān)采用普通四極ATS是該起故障的主要原因。

四極ATS切換存在零線中斷問題，這種中斷對于采用DSP控制的UPS等需要零線來鉗位的設(shè)備有時候是十分嚴(yán)重的。本次故障發(fā)生瞬間，各種控制邏輯電源板異常中斷，很有可能是零線中斷造成的，因?yàn)楣收虾髮壿嬰娫窗鍣z測沒有發(fā)現(xiàn)問題。

兩臺UPS主輸入和旁路不是來自同一電源,是該起UPS系統(tǒng)故障的另一個因素。

UPS1主輸入INPUT來自1#變壓器，UPS2主輸入INPUT和兩臺UPS旁路BYPASS來自2#變壓器。在做市電油機(jī)切換過程中，第一臺是在電池供電狀態(tài)，第二臺是在柴油發(fā)電機(jī)供電(或市電)狀態(tài)。對于無線并機(jī)，二臺UPS的旁路電源不相同，一臺有市電，一臺無市電。由于第二臺UPS有市電，會對市電中斷的第一臺UPS蓄電池進(jìn)行充電，同時承擔(dān)100%的負(fù)載，所以出現(xiàn)三相電源限流的可能性較大。也有可能在此瞬間，二臺UPS嚴(yán)重不同步，環(huán)流加劇，引起保護(hù)。

800kw柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行不穩(wěn)定也是引發(fā)本次故障的一個方面，這點(diǎn)可以從UPS告警記錄中多次監(jiān)測旁路沒有用得到驗(yàn)證。

4)吸取教訓(xùn)

① 低壓配電系統(tǒng)在選用ATS時,一定關(guān)注零線是否中斷。

關(guān)于低壓配電ATS選用四極還是三極這個問題在我國已經(jīng)討論多年了，一直未有定論。就本次故障來說，四極帶零切換ATS對UPS系統(tǒng)來說風(fēng)險非常大，建議還是選擇三極ATS。對于現(xiàn)有四極ATS系統(tǒng)可以把原有部分四極空開換成三極或者對N極進(jìn)行短接處理。但最好還是選用零線先合后分的四極ATS，可以做到市電和油機(jī)在轉(zhuǎn)換完成后零線完全分開，而在整個轉(zhuǎn)換過程中這兩個零線是相通的，不中斷。

②多臺UPS并機(jī)系統(tǒng)主輸入旁路電源最好來自同一個電源。

一般認(rèn)為并機(jī)系統(tǒng)只要旁路來自同一電源，其他輸入電源就不是很重要了。但在實(shí)際運(yùn)行中，由于諸多因素的影響，主輸入和旁路來自不同電源的UPS并機(jī)系統(tǒng)可靠性降低，常引發(fā)很難查找原因的故障。

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