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(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)有動(dòng)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(duì)于建立高品質(zhì)的電信級(jí)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(guò)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(kāi)機(jī)恢復(fù)供電。經(jīng)檢查，UPS沒(méi)有發(fā)現(xiàn)板件故障，而且此期間該機(jī)房其他動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行正常。

2)UPS系統(tǒng)故障過(guò)程分析

查看并聯(lián)UPS的事件記錄，發(fā)現(xiàn)其中1號(hào)機(jī)的機(jī)內(nèi)時(shí)鐘比2號(hào)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(kāi)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(wèn)題，這種中斷對(duì)于采用DSP控制的UPS等需要零線來(lái)鉗位的設(shè)備有時(shí)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?duì)邏輯電源板檢測(cè)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

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

UPS1主輸入INPUT來(lái)自1#變壓器，UPS2主輸入INPUT和兩臺(tái)UPS旁路BYPASS來(lái)自2#變壓器。在做市電油機(jī)切換過(guò)程中，第一臺(tái)是在電池供電狀態(tài)，第二臺(tái)是在柴油發(fā)電機(jī)供電(或市電)狀態(tài)。對(duì)于無(wú)線并機(jī)，二臺(tái)UPS的旁路電源不相同，一臺(tái)有市電，一臺(tái)無(wú)市電。由于第二臺(tái)UPS有市電，會(huì)對(duì)市電中斷的第一臺(tái)UPS蓄電池進(jìn)行充電，同時(shí)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(tái)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(gè)方面，這點(diǎn)可以從UPS告警記錄中多次監(jiān)測(cè)旁路沒(méi)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(shí),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(gè)問(wèn)題在我國(guó)已經(jīng)討論多年了，一直未有定論。就本次故障來(lái)說(shuō)，四極帶零切換ATS對(duì)UPS系統(tǒng)來(lái)說(shuō)風(fēng)險(xiǎn)非常大，建議還是選擇三極ATS。對(duì)于現(xiàn)有四極ATS系統(tǒng)可以把原有部分四極空開(kāi)換成三極或者對(duì)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(kāi)，而在整個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程中這兩個(gè)零線是相通的，不中斷。

②多臺(tái)UPS并機(jī)系統(tǒng)主輸入旁路電源最好來(lái)自同一個(gè)電源。

一般認(rèn)為并機(jī)系統(tǒng)只要旁路來(lái)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(lái)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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