UPS供電系統設計技術探討

UPS作為重要的備用電源設備，已經在金融、通信等傳統領域的數據中心得到了廣泛的應用，隨著大功率UPS制造技術的不斷突破，UPS正逐步大量應用于制造業、工業等領域的自動化生產線和DCS、PLC系統中。UPS供電系統接地設計、UPS供電方式及綠色性能等受到相關技術人員的關注。　　
　　
在UPS供電系統接地設計中，如何處理雩地電壓問題，石化行業UPS應用中，針對不同的DCS系統接地方式，如何選擇合理、適用的UPS接地方式，以及UPS供電系統與備用發電機如何實現容量匹配，本期欄目將繼續邀請UPS用戶專家和UPS廠商技術人員針對上述話題以及UPS選型等問題進行討論、交流，同時歡迎感興趣的讀者能夠積極參與。　　
　　
議題一、UPS供電系統接地設計　　
　　
1、UPS接地方式應與DCS采用的系統接地方式相配合(周瑤強／助理工程師新疆獨山子乙烯廠電氣車間)　　
　　
石化系統設計中，DCS有三種系統接地方式：隔離的中性點(IT)、接地的中性點(TT)和外露導電零部件連接到中性點(TN，又分為TN—C和TN—S)。DCS采用何種系統接地方式應從人身安全、設備保護和運行觀點出發進行判斷，選擇正確的接地方式。當DCS采用的系統接地方式確定以后，就需要UPS采用相應的接地方式配合。　　
　　
DCS采用中性點隔離系統(IT)時，當發生一相接地時，接地電流、電壓都很小，不會危害人員安全，也不會造成設備保護動作。如果此時采用絕緣監視裝置(IMD)及時發現接地故障，并由一臺故障定位裝置進行定位并進行維修，消除故障點，那么不會造成任何損失。中性點隔離系統(IT)可以提供最好的服務連續性，化工企業必須使用這種系統才可以確保其連續運行的可靠性。　　
　　
DCS采用中性點接地系統(TT)時，當發生一相接地時，接地電壓大，電流小，可能造成斷路器不跳閘，危害人員安全，也會造成設備損壞。此時必須采用殘余電流檢測保護裝置(RCD)才可以立刻將故障點斷開，那么此斷路器所帶的設備將全部失電，可能因此造成裝置停工。中性點接地系統(TT)是最容易設計和安裝的方案，但是必須在所有的出線開關上裝設殘余電流檢測裝置(RCD)。
　　
DCS采用外露導電零部件接中性點系統(TN)時，當發生一相接地時，接地電壓，電流都很大，會危害人員安全，也會造成設備損壞。但是由于此時的故障電流比采用中性點接地系統(TT)大4089／15.3=267倍，所以斷路器可以非常快速地切斷故障點，而不需要使用殘余電流檢測保護裝置(RCD)，可以最大限度地保護人身安全。但這種方式是以斷開故障點為代價，斷路器所帶的設備全部失電，可能因此造成裝置停工。外露導電零部件接中性點系統(TN)在故障時有大的故障電流流過，很高的EMC性能，可以非常迅速地切斷故障電流，最大限度地保護人身，設備的安全。　　
　　
用于UPS的接地系統類型可能采用的系統接地方式取決于：　　
　　
1)UPS上線已有的系統接地方式或為UPS上線專門選擇的系統接地方式。
　
2)UPS下線的系統接地方式，其選擇可能取決干：再次使用與上線相同的系統；上線或者下線安裝有隔離變壓器，它能改變系統的接地方式；負載要求(如計算機系統要求使用TN—C或TN—S)。下線配電系統的結構，帶有靜態切換開關(STS)。