淺析石河子電力調(diào)度中心機(jī)房的電源配置

（新疆石河子天富能源股份有限公司電力調(diào)度中心，石河子市，832000） 李 俊

1 調(diào)度中心機(jī)房設(shè)備

石河子電力調(diào)度中心是石河子地區(qū)電力生產(chǎn)及電網(wǎng)運(yùn)行的指揮中心，是集發(fā)、供、輸、配于一體的綜合性調(diào)度機(jī)構(gòu)。中心機(jī)房，服務(wù)于整個(gè)石河子地區(qū)電力系統(tǒng)。

主要設(shè)備：

（1）電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化設(shè)備：有石河子電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化EMS系統(tǒng)設(shè)備、DTS仿真系統(tǒng)設(shè)備、電量采集系統(tǒng)設(shè)備、保信系統(tǒng)設(shè)備、WARMS系統(tǒng)設(shè)備、穩(wěn)控系統(tǒng)設(shè)備等。

（2）通訊設(shè)備：調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)設(shè)備、調(diào)度電話軟交換設(shè)備等。

這些系統(tǒng)設(shè)備集中安裝，設(shè)備一旦失電停止運(yùn)行，將失去對(duì)石河子地區(qū)內(nèi)各電廠及變電站的調(diào)度能力，對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行造成極大的危害,這就要求機(jī)房的供電必須安全、可靠。因此，調(diào)度中心機(jī)房配置了雙電源并列運(yùn)行的供電系統(tǒng)。

2 UPS系統(tǒng)構(gòu)成

調(diào)度中心機(jī)房的電源供電系統(tǒng)如圖1所示。UPS系統(tǒng)的交流電源是由石河子市區(qū)兩座110KV變電站供電，從各站分別引一條10KV線路接入市電配電室，各經(jīng)一臺(tái)800Kva配電變壓器降壓至380V接入U(xiǎn)PS電源室市電輸入柜，分別給兩臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行的UPS供電。UPS電源的輸出各由一條電纜接入機(jī)房電源配電柜，由電源配電柜分配給列頭柜將負(fù)荷分配給各個(gè)用電設(shè)備。市電輸入端配置了備自投開關(guān)，如市電任何一路停電，備自投開關(guān)自動(dòng)投入，保證停電一路的正常供電。

圖1 調(diào)試中心機(jī)房電源配置示意圖

UPS能不間斷的監(jiān)視輸入電流，消除市電中的浪涌、尖峰脈沖、電壓跌落及其它異常情況，能為電子設(shè)備提供可靠、純凈、穩(wěn)定的電能。如遇到市電停電、閃斷等電力故障時(shí)，電池能夠提供緊急供電來(lái)保證機(jī)房設(shè)備的可靠用電。

兩臺(tái)UPS各配備了一組能滿足該UPS電源輸出全部負(fù)載，支持時(shí)間不小于2h的免維護(hù)蓄電池。UPS電源對(duì)蓄電池具有智能化管理，具有自動(dòng)充放電維護(hù)功能。

UPS電源及各開關(guān)的狀態(tài)量及數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)江h(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中，可通過環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)工作站，檢查UPS的運(yùn)行狀態(tài)、負(fù)荷分配情況、設(shè)備故障告警信息及電池運(yùn)行狀態(tài)。

3 UPS電源的運(yùn)行方式

正常運(yùn)行時(shí)，市電A及市電B開關(guān)為投運(yùn)狀態(tài)，UPS電源室市電輸入柜中的輸入開關(guān)、市電開關(guān)、旁路開關(guān)及UPS輸出柜的輸出開關(guān)均為投運(yùn)狀態(tài)，機(jī)房電源配電柜及列頭柜中，輸入開關(guān)及各列頭開關(guān)均為投運(yùn)狀態(tài)。當(dāng)某一臺(tái)UPS電源機(jī)柜出現(xiàn)故障需要檢修時(shí)，將該柜的檢修開關(guān)投入，將該柜的市電開關(guān)、旁路開關(guān)、輸出開關(guān)斷開，以對(duì)此UPS電源柜進(jìn)行隔離檢修。由于目前的調(diào)度自動(dòng)化設(shè)備及通信設(shè)備都配置冗余的電源模塊，因此兩臺(tái)UPS輸出端分段運(yùn)行，每臺(tái)設(shè)備分別由兩臺(tái)UPS電源共同供電，一臺(tái)UPS電源失電，不會(huì)造成設(shè)備停電。

UPS電源選用的是Eaton93E，容量為120Kva。UPS由整流器、電池充電器、逆變器、監(jiān)視/操作面板、集成通信服務(wù)器以及數(shù)字信號(hào)處理器邏輯電路組成。在正常供電時(shí)，UPS電源輸入三相380V電壓，通過濾波、整流、逆變后輸出220V交流電壓。UPS共有三種運(yùn)行模式：標(biāo)準(zhǔn)模式、旁路模式、電池模式。

標(biāo)準(zhǔn)模式下，由市電輸入電源通過整流輸入繼電器向系統(tǒng)供電，蓄電池組處于充電狀態(tài)下。如圖2所示，在標(biāo)準(zhǔn)模式下運(yùn)行時(shí)，電能通過UPS系統(tǒng)的路徑。

圖2 UPS標(biāo)準(zhǔn)模式運(yùn)行工況

旁路模式是UPS檢測(cè)到過載、負(fù)載故障或內(nèi)部故障，內(nèi)部靜態(tài)開關(guān)將自動(dòng)閉合，此時(shí)系統(tǒng)供電由市電直接提供。如圖3所示，在旁路模式下運(yùn)行時(shí)，電能通過UPS系統(tǒng)的路徑。

圖3 UPS旁路模式運(yùn)行工況

電池模式是當(dāng)交流電源斷電或市電不符合規(guī)定的參數(shù)，UPS電源立即切換到蓄電池組供電，逆變輸出220V交流電壓。如圖4所示，在電池模式下運(yùn)行時(shí)，電能通過UPS系統(tǒng)的路徑。

圖4 UPS電池模式運(yùn)行工況

UPS電源具備短時(shí)過載能力，當(dāng)負(fù)荷在102～125%時(shí)，可以運(yùn)行10min；當(dāng)負(fù)荷在126～150%時(shí)，可以運(yùn)行1min；當(dāng)負(fù)荷超過150%時(shí)，可以運(yùn)行150ms。

4 UPS電源系統(tǒng)配置問題

機(jī)房投運(yùn)以來(lái)，通過運(yùn)行時(shí)的狀況，發(fā)現(xiàn)了一些問題：

（1）兩臺(tái)UPS電源輸出端是分列運(yùn)行的，由于機(jī)房能有些通訊設(shè)備及所有工作站都是單電源配置，因此，在發(fā)生單臺(tái)UPS電源故障無(wú)法供電時(shí)，接在此臺(tái)UPS上的單電源負(fù)載將失電，無(wú)法保證供電的可靠性。

（2）原設(shè)計(jì)中UPS電源室至機(jī)房為4根電纜，由于施工原因，縮減至2根，并多設(shè)置了UPS輸出柜中的兩組輸出開關(guān)，使UPS電源操作更加復(fù)雜，并且增大了故障率。

5 結(jié)束語(yǔ)

石河子電力調(diào)度中心機(jī)房自2016年10月投運(yùn)以來(lái)，兩臺(tái)UPS電源組成的供電系統(tǒng)運(yùn)行狀況良好，沒有發(fā)生任何的供電故障，為石河子電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供了安全、可靠的電源支持。