为什么UPS不能安全切换故障Word格式.docx
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结合两例具有代表性的UPS系统故障,通过对故障过程、故障原因的详细分析,总结出需要吸取的经验教训。
在此基础上,提出设计和维护UPS供电系统的一些建议。
UPS供电系统在移动通信网络的现有动力系统中占据主要地位。
UPS供电的终端用电设备都是重要的通信设备,诸如BOSS系统、经分系统、数据服务器等。
随着软交换、IP技术的发展,UPS的应用范围还将进一步扩大。
因此,UPS供电系统的安全性、稳定性对于建立高品质的电信级通信网络有着至关重要的作用。
1、两例UPS系统故障介绍
1.1PW9315-400kVAUPS系统宕机故障
（1）UPS系统故障现象
维护人员进行例行柴油发电机（发电机容量为1650kVA）带载试机工作。
在市电中断切换至柴油发电机供电过程中,有一套400kVAUPS系统发生输出中断故障。
维护人员赶到后,将该套系统重新开机恢复供电。
经检查,UPS没有发现板件故障,而且此期间该机房其他动力设备运行正常。
（2）UPS系统故障过程分析
查看并联UPS的事件记录,发现其中1号机的机内时钟比2号机快了约十几秒。
（3）UPS系统故障原因分析
市电与柴油发电机的切换开关采用普通四极ATS是该起故障的主要原因。
四极ATS切换存在零线中断问题，这种中断对于采用DSP控制的UPS等需要零线来钳位的设备有时候是十分严重的。
本次故障发生瞬间，各种控制逻辑电源板异常中断，很有可能是零线中断造成的，因为故障后对逻辑电源板检测没有发现问题。
两台UPS主输入和旁路不是来自同一电源,是该起UPS系统故障的另一个因素。
UPS1主输入INPUT来自1#变压器,UPS2主输入INPUT和两台UPS旁路BYPASS来自2#变压器。
在做市电油机切换过程中,第一台是在电池供电状态,第二台是在柴油发电机供电（或市电）状态。
对于无线并机,二台UPS的旁路电源不相同,一台有市电,一台无市电。
由于第二台UPS有市电,会对市电中断的第一台UPS蓄电池进行充电,同时承担100%的负载,所以出现三相电源限流的可能性较大。
也有可能在此瞬间,二台UPS严重不同步,环流加剧,引起保护。
柴油发电机运行不稳定也是引发本次故障的一个方面,这点可以从UPS告警记录中多次监测旁路没有用得到验证。
衷月2009-10-2513:
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1、两例UPS系统故障介绍
（4）吸取教训
①低压配电系统在选用ATS时,一定关注零线是否中断。
关于低压配电ATS选用四极还是三极这个问题在我国已经讨论多年了,一直未有定论。
就本次故障来说,四极带零切换ATS对UPS系统来说风险非常大,建议还是选择三极ATS。
对于现有四极ATS系统可以把原有部分四极空开换成三极或者对N极进行短接处理。
但最好还是选用零线先合后分的四极ATS,可以做到市电和油机在转换完成后零线完全分开,而在整个转换过程中这两个零线是相通的,不中断。
②多台UPS并机系统主输入旁路电源最好来自同一个电源。
一般认为并机系统只要旁路来自同一电源,其他输入电源就不是很重要了。
但在实际运行中,由于诸多因素的影响,主输入和旁路来自不同电源的UPS并机系统可靠性降低,常引发很难查找原因的故障。
1.2PW9315-130kVAUPS供电系统宕机故障
市电停电,柴油发电机供电;
市电来电，恢复市电供电。
因柴油发电机输出电压不稳，UPS系统整流器锁死一直处于电池供电模式。
维护人员在赶赴现场处理途中UPS系统发生宕机故障。
需要说明的是电池性能良好，事后分析宕机时电池剩余容量在70%以上，理论计算至少还有1小时放电时间。
①市电恢复开始阶段
APR2209:
19:
24.054（10:
11）NOTICE:
BypassisAvailable2388B旁路可用
UPS由于整流器关断,无法自动启动,继续电池放电,UPS正常。
②UPS关闭前（该阶段是关键）
UPS2情况
APR2210:
01:
43.930（10:
54）NOTICE:
PowerOffSwitch325F1紧急关断按钮动作（第一次动作）
44.086ALARM:
InverterCont.（K3）Open24000逆变器接触器（K3）断开
44.086STATUS:
InverterOff25004逆变器关闭
44.094ALARM:
UPSTripped26000UPS保护关机
44.110STATUS:
InverterContactor（K3）Open27D00逆变器接触器（K3）断开
44.393STATUS:
InputBreaker（CB1）Open28902输入断路器（CB1）断开
44.436STATUS:
InverterShutdown29000逆变器关断
44.564STATUS:
BatteryDisconnected20101电池脱离
47.581STATUS:
InverterOn2107F逆变器开启
逆变器关断后,由于直流母线的电解电容还存有电荷,将再启动一次逆变器,对电容放电。
APR22.10:
48.285NOTICE:
PowerOffSwitch3360B紧急关断按钮动作第二次动作
02:
07.678STATUS:
InverterOff22000逆变器关闭
18.332NOTICE:
BatteryEqualizationAborted19600电池均充放弃
看记录是紧急关断按钮动作了,后面的记录也和紧急关断按钮动作后的表现相吻合,尤其是CB1也断开了。
奇怪的是10:
48紧急关断按钮又动作了一次。
UPS1情况
13:
59.902（11:
09）NOTICE:
PowerOffSwitch335E0紧急关断按钮动作（第一次动作）
14:
00.058ALARM:
SelectiveTrip21028选择性保护关机
00.058STATUS:
LoadTransferredtoBypass22D20负载转旁路
00.016NOTICE:
OutputACUnderVoltage34908输出交流电压低
InverterOff23000逆变器关断
00.061ALARM:
UPSTripped24000UPSUPS保护关机
00.077STATUS:
InverterContactor（K3）Open25D00逆变器接触器（K3）断开
00.251ALARM:
UPSOff26902UPS关闭
00.465STATUS:
BatteryDisconnected27902电池脱离
InputBreaker（CB1）Open28802输入断路器（（CB1）断开
00.446STATUS:
UPS/LoadOff35FD2UPS/负载关闭
00.507STATUS:
03.665STATUS:
InverterOn20CA7逆变器开启
23.572STATUS:
InverterOff21000逆变器关闭
33.652NOTICE:
BatteryEqualizationAborted184C0电池均充放弃
15:
45.720NOTICE:
PowerOffSwitch3600F紧急关断按钮动作（又来了一次动作?
）
看记录也是紧急关断按钮动作了,奇怪的是和UPS2一样,10:
45紧急关断按钮又动作了一次。
图1EPO的简单原理图
造成UPS供电系
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