金陵电厂PGP-31 UPS简介杨玮峰,PGP-31 UPS简介,UPS的中文意思为“不间断电源”，是英语“Uninterrupted Power Supply”的缩写。主要由整流器、蓄电池、逆变器和静态开关等几部分组成。电厂厂用电源波形失真、突波大、相角差距过大及电压不稳等现象需要藉由UPS 来向负载提供连续且优质的电源，以增加多一层的安全保护。 美国PCM 科风集团创建于1987年，是一家通过ISO 9001 认证的公司，目前有超过2,600名员工分布于全球，主要产品为PGP系列不断电系统，是保护电力产品的世界领导品牌。,特色与优点,工业型电厂专用UPS，采用高效能和宽大安全范围之零件，适用于相对较恶劣的温度、湿度或较污秽的工业环境 输入、输出隔离变压器，增强UPS 抗电压和负载的冲击能力。 可靠逆向二极管，使直流母线可直接入。 可靠静态旁路和手动维修旁路。 输出过载、短路保护功能，确保设备安全。输入高低压保护，当输入电压过高或过低，超过额定值时，系统会跳至旁路，以保护系统本身。 双工作电源，提供两组独立的工作电源，当主工作电源损坏时，立即由第二组工作电源替补上，不会造成系统无法工作，以提高系统的稳定性及可靠性。 工作、旁路切换无延时。正常切换0ms；故障切换2ms。,系统主要模组功能介绍,整流器模组,(1)整流器模组使用SCR（可控硅整流器 ） 元件，将交流转变爲直流电压。 (2)在整流器模组里，结合CPLD（可编程逻辑器件 ） 与DSP（数字信号处理 ） 双重控制法则，让整流器更稳定与可靠。 (3)完善的过高压保护系统。 (4)相序错误及欠相侦测。 (5)DC 电压缓启动功能。,逆变器模组,(1) 使用IGBT（隔离栅双极晶体管 ） 作爲功率元件。 (2) 导入高科技DSP 应用技术，逆变器模组控制数位化。 (3) 采用数位控制处理，改善模拟零件老化、温度偏移及降低使用零件数量，以提高系 统可靠度。 (4) 数位控制整合A/D 讯号处理，10bit 解析度及高速转换能力。 (5) 可与整流充电机、AS-400 介面板、IGBT Driver、静态转换板、LCD 面板、PT 板、CT 板来连接串成整机。,静态开关模组,(1)主要使用SCR 元件来作爲INV 及BYPASS 回路切换，并以高频的电子技术来作控制。 (2)采用高频技术隔离触发电路，此电路功能能有效率对SCR 来作触发控制，使两组回路达到零中断。 (3)完全接受DSP 主动控制，具有非致能、旁路和逆变回路的触发状态。,输入启动/保护电磁开关,(1) 市电复电及初次供电时，将经由主控板侦测电压以推迟投入输入电磁开关，避免在市电复电时，突波冲击到主机输入。 (2) 无论初次送电或是运转中，输入过高/低压，或是欠相及相序错误时，经由主控板作侦测控制，作爲输入电磁开关动作切离，保护主机设备。,操作面板下图为PGP-31 系列二代机操作面板，置于系统机箱前端，系统所有状态皆可在面板上一目了然，并可透过面板上的操作按键来进行控制及设定。面板中包含了LCD 显示器、系统流程指示灯、八个操作按键、一个紧急停止按键、蜂鸣器、告警LED、状态LED。,LCD 显示器,LCD 显示器可显示许多系统重要信息、历史纪录、系统参数、现在时间等系统信息。本系统的LCD 显示器使320*240 像素背光型液晶显示器，内含背光LED 可使画面更加清晰明亮，当系统操作按键超过三分钟未被使用时，系统会使LCD 内的背光LED 熄灭，以节省电源，而当操作按键再次被使用时，LCD 内的背光LED 会立即恢复明亮，供使用者使用。,系统流程指示灯,输入LED (INPUT)-正常电源输入时时，此LED 灯会亮起，表示输入电源正常。 整流器LED (RECTIFIER)-当整流器在正常情况下工作时，此LED 灯会亮起，表示整流器工作正常。 充电LED (CHARGE)未用 放电LED (DISCHARGE)-当系统无电源输入，由电池供电时，此LED 灯会亮起，表示此时系统是由电池供电。 逆变器LED (INVERTER)-当逆变器激活时，此LED 灯会亮起，表示系统输出是由逆变器供应。 输出LED (OUTPUT)-此LED 灯亮起，表示系统已提供输出电源 旁路LED (BYPASS)-当系统由旁路电源提供输出时，此LED 灯会亮起 维修旁路LED (MANUAL BYPASS)-此LED 灯亮起，表示此时已在维修旁路状态，逆变器无法激活，系统将主电源直接输出。,正常运行模式,系统流程指示灯运行时，共可分为下列四种模式： 系统正常运转模式:INPUT、RECTIFIER、CHARGE 、INVERTER、OUTPUT 灯亮，其余熄灭。 系统旁路运转模式:BYPASS、OUTPUT 灯亮，其余熄灭。 电池供应运转模式:DISCHARGE、INVERTER、OUTPUT 灯亮，其余熄灭。 维修旁路运转模式:S6 无熔丝开关切换至ON 位置时，只有MANUAL BYPASS 灯亮，其余熄灭，此时表示系统已正确切换到维修旁路，待S1、S2、S3(无熔丝开关)、S4(电池开关) OFF 后，再使用放电治具泄放DC 电容器上之电压完成后， MANUALBYPASS 熄灭，此时即可执行保养与维修。,告警LED当系统有较严重的异常状况发生时，告警LED 会亮起，使用者可透过亮起的LED 灯，查看对应的错误讯息,整流器电源异常(RECT AC FAIL)-整流器的交流输入电源异常，可能是交流输入电源超过所能承受的范围、频率超出范围或相序错误所引起，而导致整流器关闭，系统关机。 备用电源异常(RES AC FAIL)-备用交流输入电源异常，可能是备用交流输入电源超过所能承受的范围、频率超出范围所引起。 温度异常(TEMP)-机内温度过高。 系统过载(OVERLOAD)-当系统输出负载超过设定值时，此LED 灯亮。 直流电压过高(HIGH DC)-直流电压超过范围时，此LED 灯亮。 电池低电压(BAT LOW)-直流电压低于范围时，此LED 灯亮 电池电压过低关机(BATTERY LOW SHUTDOWN)-直流电压低于电池低压点，逆变器禁止工作，系统关机，此LED灯亮 异常(FAULT)-系统有不正常情况发生时，如温度过高、过载、直流电压过高、短路、旁路开关开启或紧急停止按键被按下时，导致系统逆变器关闭。,状态LED共有22 个状态LED，可将系统目前状态信息提供给使用者，当系统有不正常情况发生时，LED 灯会亮起，告知使用者，快速的判定UPS 的状况,逆变器运转(INVERTER ON)逆变器已激活，正在运转中。 逆变器静态开关开启(INVERTER STATIC SWITCH ON)逆变器的静态开关开启，当此开关开启时，备用电源的静态开关相对关闭，此时的输出电压由逆变器提供。 输出短路(OUTPUT SHORT CIRCUIT)系统输出短路。 逆变器异常逆变器关闭(INVERTER FAIL INV SHUTDOWN)由于逆变器的输出电压异常，导致逆变器关闭。 旁路开关开启逆变器关闭(BYPASS ON INV SHUTDOWN)当系统逆变器运转中，维修旁路无熔丝开关被开启时，系统逆变器将强制关闭，此灯亮起。 直流链电压过高逆变器关闭(HIGH DC BUS INV SHUTDOWN)系统运转中，直流链电压超过额定值，系统逆变器关闭。 逆变器过载逆变器关闭(INV OVERLOAD INV SHUTDOWN)系统输出负载超过逆变器所能负荷的范围时，逆变器将自动关闭，此时请将负载降低，系统会自动侦测负载量，若在允许的额定范围内时，系统会再次激活。,状态LED,备用电源电压异常(RESERVE AC FAIL)交流备用电源电压异常，超过额定范围。 电池测试(BATTERY TEST)当系统正在执行电池测试时，此LED 灯会亮起。 70%负载(70% LOAD)系统输出负载在额定的70%以上 125%负载(125% LOAD)系统输出负载在额定的125%以上。 备用电源频率异常(RESERVE FREQ FAIL)交流备用电源频率异常，超过额定范围。 电池低电压(BATTERY LOW)直流电压低于范围时，接近电池低电压关机时，此LED 灯亮起。 电池低电压逆变器关闭(BATTERY LOW SHUTDOWN)直流电压低于电池低压点，低于逆变器最低工作电压，逆变器强制关闭，此LED 灯亮起。 整流器电源异常(RECTIFIER AC FAIL)整流器的交流输入电源异常，导致整流器关闭，系统关机。 输入相序错误(ROTATION ERROR)系统交流输入相序错误。,状态LED,整流器关闭(RECTIFIER SHUTDOWN)整流器输入电源异常，导致整流器关闭，当异常状况排除后，系统会自动激活。 整流器直流电压过高(RECTIFIER HIGH DC)直流电压高于范围时，高于逆变器最高工作电压，逆变器强制关闭，此LED 灯亮起。 均充中(BOOST CHARGE)当此灯亮起时，表示系统对电池均充中。 紧急关机按键激活(EMERGENCY STOP)紧急关机按键被按下，系统逆变器强制关闭。 110% LOAD系统输出负载在额定的110%以上。 150% LOAD系统输出负载在额定的150%以上。,操作流程开、关机操作程序,S1 开关：电池辅助开关 S2 开关：备用电源输入开关 S3 开关：主电源输入开关 S4 开关：电池输入开关 S5 开关：主机输出开关 S6 开关：主机维修时手动旁路开关,操作流程维修操作程序,检修：按LCD 面板OFF 按键后， LCD 会跳出确认画面，此时请按ENTER 确认，此时面板LEDINVERTER 灯熄灭转由BYPASS 灯亮，移除S6 压板，打开S6，再依次关闭S5，S4，S3， S2即可 恢复：依序开启S1、S2、S3 及S5，关闭S6，此时BYPASS LED 灯亮起，经过510 秒后，开启S4 开关，关闭S1 开关，按LCD 面板ON 键，LCD 会跳出确认画面，此时请按ENTER键确认，约一分钟后INVERTER LED 灯亮，使用电表量测端子台B+及B-直流电压是否正确，以及量测端子台输出电压、频率是否正确，如果正确则此系统表示开机成功，最后将S6 压板锁回复原,更换电池步骤,关闭INVERTER 于显示面板中按下“OFF键，再按下“ENTER(确定)键关闭UPS，此时UPS 进入旁 路输入状态。 (2) 进入维修旁路状态 将“S6开关开启到“ON的位置并使用挡片固定，然后依序关闭S5，S4，S3，S2 开 关(“OFF位置)。 (3) 更换电池 等待一分钟后，拆除电池箱连接线并更换成新的电池箱后，依照原来电池与电池间的 配接方式，以及原来电池与UPS 间的配线方式重新连接。(连接完成后请确认电池输出 电压及极性)。 (4) 重新开启UPS 确认电池箱及连接方式正确无误后，依序开启S1，S2，S3 开关，静待510 秒后，开 启S4 开关，并将S1 开关关闭，接着开启S5 开关，关闭S6 开关至“OFF位置并使 用挡片固定，接着依照UPS 开机程序开机，待UPS 进入逆变器(Inverter)状态后即完 成更换电池工作。,