1.????? 交流不間斷電源系統(tǒng)概述

撫順發(fā)電廠2號(hào)機(jī)為2002年6月投產(chǎn)的200MW采暖、凝汽兩用式汽輪發(fā)電機(jī)組。其單元220V不間斷電源系統(tǒng)選用由美國(guó)GUTOR公司生產(chǎn)，青島整流器廠經(jīng)銷(xiāo)的PEW1000型UPS系統(tǒng)；該系統(tǒng)只供重要的調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)儀表監(jiān)測(cè)和重要信號(hào)電源，不做一般負(fù)荷電源。
1.1? 設(shè)備規(guī)范及特性
整流器額定輸入電壓：380V±10%（三相電源）
旁路隔離變額定輸入電壓:? 380V±10%（二相電源）
逆變器額定輸入直流電壓：220V
額定容量：40KVA
額定輸出電流：182A
穩(wěn)態(tài)電壓特性：1%
動(dòng)態(tài)電壓特性：波峰小于8%，穩(wěn)定時(shí)間小于40毫秒。
輸出頻率：與交流輸入同步。
波形失真：小于5%。
1.2? 運(yùn)行方式
UPS正常運(yùn)行時(shí)需三路輸入電源，其一為主市電；其二為備用市電；其三為蓄電池。當(dāng)主市電中斷時(shí)，由電池經(jīng)逆變后向負(fù)載供電，電池放電終了或UPS故障時(shí)，UPS系統(tǒng)由備用市電供電。
1.2.1? UPS系統(tǒng)正常運(yùn)行方式：
??? UPS正常運(yùn)行時(shí)，由主回路向UPS系統(tǒng)供電，以380V廠用母線為電源，經(jīng)自藕變壓器后輸入整流器（6脈沖晶閘管整流橋）將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，再經(jīng)濾波電抗器濾除直流電壓的諧波，輸入脈寬調(diào)制逆變器（TSM半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)組件和IGBT功率器件）轉(zhuǎn)換為交流電壓，由濾波電抗器濾除來(lái)自逆變器輸出中的諧波電壓，以使逆變變壓器輸出端電壓獲得低非線性失真的正弦波，再經(jīng)可選擇的靜態(tài)開(kāi)關(guān)至Q050開(kāi)關(guān)，將220V、50Hz交流電送到UPS配電屏。
1.2.2? UPS系統(tǒng)蓄電池供電運(yùn)行方式：
??? 當(dāng)系統(tǒng)停電或整流器輸入電壓超出允許范圍時(shí)，UPS由蓄電池供電，直流電經(jīng)直流隔離二極管（因我廠UPS系統(tǒng)未設(shè)置單獨(dú)的電池組）和電池扼流圈（以減少單相逆變器在電池中產(chǎn)生的脈動(dòng)），輸入脈寬調(diào)制逆變器完成向負(fù)載供電。
1.2.3? UPS系統(tǒng)自動(dòng)旁路運(yùn)行方式：
當(dāng)主回路失電或逆變器故障時(shí)，可以由備用市電向UPS系統(tǒng)供電，備用市電經(jīng)隔離變壓器（初/次級(jí)變比為380/230）將系統(tǒng)輸出與電網(wǎng)完全隔離后，送到穩(wěn)壓調(diào)壓器后將輸出電壓自動(dòng)、電動(dòng)或手動(dòng)調(diào)整（調(diào)壓范圍：176~264V，超壓：1~5%，超壓精度：220V±10%，），經(jīng)靜態(tài)旁路開(kāi)關(guān)（由自然換相的三組反向并聯(lián)晶閘管組成）向負(fù)載供電。
1.2.4? UPS系統(tǒng)手動(dòng)旁路運(yùn)行方式：
??? 當(dāng)UPS系統(tǒng)整機(jī)需要脫離電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，即可利用先合后分手動(dòng)旁路開(kāi)關(guān)（Q050）完成UPS整機(jī)退出電網(wǎng)，關(guān)斷備用市電至靜態(tài)旁路供電開(kāi)關(guān)，拆除F021、F028保險(xiǎn)以便于UPS檢修，同時(shí)旁路系統(tǒng)仍為負(fù)載供電。

附圖1：撫順發(fā)電廠2號(hào)機(jī)UPS系統(tǒng)簡(jiǎn)圖

2.????? 故障發(fā)生及分析

2.1? 發(fā)現(xiàn)問(wèn)題
2號(hào)機(jī)投產(chǎn)以來(lái)共發(fā)生UPS電源中斷事故三起，一次引起保護(hù)動(dòng)作跳閘停機(jī)，兩次造成機(jī)組被迫打閘停運(yùn)；其故障性質(zhì)惡劣，嚴(yán)重影響機(jī)組安全、穩(wěn)定運(yùn)行。下面將對(duì)事故過(guò)程進(jìn)行敘述、分析。
事件1： 2002年7月29日14點(diǎn)37分，啟動(dòng)2號(hào)給水泵時(shí)，UPS電源中斷，造成DCS系統(tǒng)及工業(yè)監(jiān)視器電源消失；機(jī)組失去所有遠(yuǎn)方監(jiān)視及控制手段，遠(yuǎn)方打閘不良，運(yùn)行人員立即就地打閘停機(jī)。到UPS室就地檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)不停電段電壓消失，立即手切Q050開(kāi)關(guān)至BYPASS位置（手動(dòng)旁路），由備用市電經(jīng)手動(dòng)旁路向負(fù)載供電。UPS系統(tǒng)恢復(fù)供電后，機(jī)組再次啟動(dòng)；同時(shí)查UPS事故追憶，有以下報(bào)警：
a.?????? 逆變器輸出熔斷或逆變器輸入開(kāi)關(guān)斷開(kāi)；
b.?????? 系統(tǒng)一個(gè)或多個(gè)風(fēng)扇故障；
c.?????? 逆變器輸出電壓超限或逆變器單元溫度高。
原因分析：由于2號(hào)給水泵電源取至6KVⅡA段，而2號(hào)低工變（帶380V廠用ⅡB段運(yùn)行）也取至6KVⅡA 段，并且UPS主回路市電和保安段工作電源均取至380V廠用ⅡB段；所以在對(duì)6KV母線電壓監(jiān)視不足時(shí)，啟動(dòng)給水泵，因瞬間啟動(dòng)電流，而引起UPS系統(tǒng)輸入端兩路電源電壓均大幅度降低，而轉(zhuǎn)為蓄電池供電同時(shí)逆變器輸出熔斷器F021熔斷，造成UPS供電中斷。