摘要：結合本次供上海某供電局UPS供電系統改造工程實例，著重介紹了大中功率UPS輸入、輸出配電規范性的重要性及改造中應注意的細節問題。

　　關鍵詞：UPS，供電改造，共用電池組

　　一、概述

　　上海某供電局UPS供電局，負責上海某區的電力調度及監控，該供電局自啟動數字化監控系統以來，前后經過兩次UPS供電擴容改造，因負載容量逐步擴大，此次系統將進一步擴容，并對原有系統配電進行改造。同時由于設計施工不規范，系統存在重大隱患， 此次擴容需一并解決。

　　1. 原系統配置

　　如圖一所示：該供電局配置兩路市電，分別由交流進線屏1和交流進線屏2向UPS供電，兩個交流進線屏間由一個手動切換屏，可以進行切換。1#UPS和2#UPS為M品牌的15KVA 1+1并機系統，3#UPS為A品牌UPS，設計容量為15KVA。交流進線屏1向3#UPS和2#UPS供電，交流進線屏向1#UPS供電。

　　2. 系統存在的幾個重大缺陷

　　a. 1#UPS和2#UPS組成并機，但是分別由進線屏1（市電1）和進線屏2（市電2）分別供電，造成UPS轉旁路時，并機系統會存在兩路市電，造成短路，嚴重威脅整個系統安全。

　　b. 由于1#UPS和2#UPS的交流輸入分別來自不同回路的市電，可能出現其中一路交流輸入故障，致使一臺UPS工作于正常狀態，另一臺工作于后備狀態，造成兩套UPS逆變輸出并機環流增大，負載均分誤差增大，引發UPS故障。

　　c. 如圖二所示，整個存在一個共同的維修旁路（由K10、K11、K12組成）。由于三臺UPS的交流輸入分別來自不同兩路市電，，所以存在不同市電回路短路的危險，真正維護時也無法實現不停電維護。同時也存在因人員操作，引起短路的危險。

　　二、客戶需求

　　1. 對現有UPS系統進行擴容，移除原有的3#UPS，新增兩臺30KVA UPS組成1+1并機，并對現有配電屏進行改造。

　　2. 合理投資方案，同時減少占地面積。

　　3. 設置一個共同的維護旁路，要求4套UPS能夠同時維護檢修。

　　4. 在系統中留出一定余量的配置，供以后擴展需求。

　　三、改造方案

　　經與該供電局工程師進行詳細溝通，并實地考察后，我司多名工程師，根據要求，擬制了一份詳細的改造方案，方案涵蓋了UPS設備選型，配電改造，施工等部分全部內容，其中UPS部分改造方案如下：

　　1、 兩路市電，經ATS切換屏后，二選一供給負載及UPS使用。

　　2、 新增臺達NT30KVA UPS兩套（3#、4#）,組成1+1并機。

　　3、 采用共用電池組方案，最大限度優化投資方案，同時減少空間占用。

　　4、 所有UPS旁路取A相，保證任一時刻，并機系統內兩臺UPS均在同一路市電狀態。

　　[$page]　　5、 1#UPS、2#UPS組成的并機系統、3#、4#組成的并機系統分別設置一個維修旁路。兩個維護旁路中間設一個聯絡開關，必要時閉合次開關，使所有UPS處于維修旁路供電狀態。

　　6、兩路UPS并機輸出配電屏，各預留一組C65-20斷路器，預備后期系統負載擴容需求。

圖一、改造后系統圖

　　四、改造后系統運行分析

　　整改后的系統由一套15KVA 1+1并機和一套30KVA 1+1并機構成，兩套系統各自向負載供電。

　　以30KVA UPS并機為例。當市電正常時，兩路交流電經ATS自動切換后，由UPS整流、逆變后向負載供電。當其中一路交流電故障時，ATS自動切換另一交流供電回路，由該回路向UPS提供能量。只有兩個交流均異常時，UPS才利用電池組的能量，逆變輸出交流電供給負載使用，保障負載的平穩安全運行大幅提高市電利用率，減少電池放電次數。
正常工作時，兩臺UPS負載均分。當并聯系統中的一臺UPS發生逆變故障，此時由另一臺UPS向負載供電。如果此時UPS負載總量超過30KVA，則兩臺UPS均自動切換至旁路供電，切換時間小于1ms，保證負載的無中斷運行。當遇到UPS逆變器異常時（過溫、過載、短路、電池放電終止等），逆變器自動鎖機，此時如果備用電源正常，則負載轉為備用回路供電狀態。當逆變器異常排除后，則會自動切回主回路供電。

　　系統設有手動維護旁路，當UPS需要檢修或者維護時，兩套并機系統可各自進入維修旁路狀態，互不影響。當系統需要總檢修是，可以按照UPS操作程序，把各臺UPS切換至維修旁路狀態，然后閉合1#、2#旁路開關、3#聯絡開關，即可使4臺UPS內部全部斷電，即可進行檢修維護。檢修完畢后，斷開3#聯絡開關，再使UPS工作于維修旁路狀態，再斷開1#、2#旁路開關，然后按照UPS操作程序，重新開啟UPS即可。

　　五、臺達UPS簡介及共用電池組方案介紹

　　方案中新增的兩臺30KVA UPS并機共用一套電池組，市電正常時，各UPS同時給電池組充電，市電異常或者中斷時，各UPS又同時利用電池組的能量逆變成交流電供給負載。

　　1. 臺達NT系列UPS簡介

　　[$page]　　臺達NT系列 UPS是專家精心研究為大型用戶所設計，其主要應用領域為各種數據數據處理系統、電信系統、衛星系統、網絡系統、醫療設備、安全緊急逃生設備、監控保全系統、各種工廠設備。

　　臺達NT系列UPS采用先進的IGBT高頻切換正弦脈寬調變技術設計，使UPS供電質量好、效率高、熱損耗小、噪音低、體積小及壽命長，同時采用模塊化設計可降低平均修護時間(MTTR)，使維護工作更簡便，藉由微處理器的數字化設計，簡化復雜的模擬線路及大量減少零件數目，使系統更為安全可靠。