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当不间断电源在石化企业中的应用

发布时间:2021-09-10 20:34:34 阅读: 来源:接头厂家

不间断电源在石化企业中的应用

企业的过程控制系统、高档精密仪器、计算机络、金融处理系统对供电电源质量的要求越来越高,不间断电源(UPS)得到广泛的应用。文章介绍真正式UPS 与一般UPS 产品的区别;单相现代高频机与真正式UPS 的技术比较以及采用逐波限流技术的UPS 与传统PWM控制的UPS 的区别。

随着石油化工各装置对供电电源质量要求越来越高,不间断电源开始应用于若干化工化纤重要装置,这样,既满足了供电可靠性要求,又切实提高了供电质量,增强了系统抗干扰能力,深受用户的青近来欧洲也将其前灯的标准进行了修改睐。但是,不间断电源在市场上的品种繁多,用户能否买到货真价实真正式控制UPS以及能否切实解决供电系统存在的几种形式的干扰:即电源中断、电压跌落、浪涌电压、噪声电压、电压瞬变、过压、欠压、尖峰电压,有待各装置技术人员严格区别。据有关科技机构统计,供电电源可靠性达9919 % ,每年可能产生825 min 停电,99199 %产生25 min 停电,即使达991999 % ,也会产生5 min 停电。美国一家权威杂志曾在1996 年作出统计,5 min 的停电,对金融系统将造成数百万美元的损失,损失之大超过一般人的想象,经不完全统计资料显示,设备损坏4513 %来自电源突然中断,可见其危害性特别大。

1 式UPS 与一般UPS 产品的区别

真正式UPS 指UPS 的主要工作部件Inverter 逆变器长期处在工作运行状态,它对组成该部件电子元件以及工作状态都有严格的特殊要求,且造价也相对较高,但它可在环境恶劣的地方工作。有些供货商把准式、后备式、互动式等,笼统说是式UPS。此类产品可以应用于商业类计算机房等地方,但它对供电质量要求较高,因而其造价较低,深受一些用户欢迎。此类产品的特点是:要求供电电压在200~240 V之间,才能达到稳压作用,一旦电压偏差超出此范围,则工作状况要转换到由电池供电,电池的长期

充电、放电工作,使电池组损坏,寿命减短,大约2~3 年就要换电池。此类典型代表为采用Deltec三端口电路UPS ,其稳压最佳范围为220V ±10 % ,且只能解决5 种供电问题。笔者认为,它只适用于一般场所,对于石化企业各生产装置要谨慎使用。因为其输出波形多数为方波,对关键设备来说可靠性会降低,同时由于此类UPS 工作频度低,动态性能较差用鼠标可找到曲线上任1点所对应的实验数据;,而且逆变器是在短时间内工作,功率和散热设计含量较小,比真正式的UPS 可靠性要低得多,因此绝对不能与真正式UPS 能精确控制输出电压和频率相提并论。

2 单相现代高频机与真正式UPS 技术比较表1

单相现代高频机与真正式UPS 技术比

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3 逐波限流技术的UPS 与传统PWM 控制UPS 的区别

化工部引进的醋酸乙醛装置带有逐波限流技术的UPS ,该装度盘指针指零置由于具有独特逐脉冲过载及短路保护技术,即PUISE BY PUISE ,保护能力大大加

强,提高了设备运行可靠性。PWM技术以中断功率通量和控制占空比方法

来变换功率,它工作在20kHz~200kHz 开关频率下。这种技术的特点是电路简单,容易控制,所以在小功率变流技术中,PWM技术是占统治地位的。其缺点是,在开关频率增加后,开关损耗会增加,主要是电源变压器漏感引起的关断损耗,它会影响电源的可靠性。更为突出的是由于其本身局限性,在系统发生过载或短路时,通过变压器检测电流,当检测到过流或大电流时间较长,控制系统无法在极短的时间内作出判断,如此恶性性循环,要等到发出几个脉冲后方可真实检测到大电流,而逆变器功率管极有可能在此时间内烧坏,见图1。

化工部使用的20kVA UPS ,有优异、完善的过载与短路保护功能,该系统除采用16 位高性能单片机加强实时快速检测与控制外,还在20kHz 水平成功运用PULS BY PULSE 逐波脉冲限流技术,保证单脉冲短路电流在IGBT的允许范围之内,且最大短路电流不超过单脉冲电流的逐脉冲限流方

案,使得UPS 自动具有短路保护功能,对短时间过载或负载冲击具有自动的抵抗能力, 即除了长时间过载外不需要转旁路,更重要的是有效保障

逆变器安全,图2、图3 为其原理图。

4 小结

a. 在过载或短路时刻, t1 检测到第一个超过保护线脉冲信号,进入驱动板Ena实验拉力、可设定实验行程ble 反应速度很快,CPU 计数Δt1 = t1 - t0b1 进入第二个阶段,Δt1 = t3 - t2 约几个ms级,又重复检测到过流或短路信号,再次重复第一个过程,将信号输入驱动板, Enable CPU 再次累计。

c. 如此经过5 个回合,可以确定此时过流或短路值均超过保护线规定数值, IGBT 将关断UPS ,设备转旁路供电,5 次过程在20 ms 以内。

d1 由于逆变器过流或短路电流检测采用霍尔元件或电阻,且在逆变器原边直接检测,因而检

测速度极快,所以在真实发生过流或短路超过设定保护值时,将及时关断逆变器功率管,对UPS实施有效保护,可满足用户实际需要,解决了以往存在的技术问题。

e1 对于企业过程控制系统、高档精密仪器、计算机络、金融处理系统在选用UPS 时要格外慎重。笔者建议工程技术人员选用真正线式UPS 方可保证设备安、稳、长、满、优地运行,为石化企业高速持续发展提供可靠的保证。

5 结论

通过本项目研制,在常规腈纶中试纺丝装置上,添置少量关键设备,按本

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