UPS電源在鋼鐵企業(yè)中的應用

2022-04-27 14:55:38

在鋼鐵行業(yè)中的用戶要求所選用的UPS不僅必須能向處于運行中的各種關鍵設備（PLC，交換機等）的硬件本身，而且還應向由他們所運行的軟件提供安全和可靠的保護。這就意味著用戶所應采購的UPS電源應該是可配置上相應電源監(jiān)控軟件，SNMP（網絡管理協議）適配器的智能化UPS電源。我們應用的臺達UPS就可以向用戶提供跨平臺操作系統和網管功能的監(jiān)控軟件，它允許用戶在TCP/IP網絡環(huán)境下，執(zhí)行UPS與網絡管理平臺之間的監(jiān)控和數據通訊操作。不管用戶的操作系統是UNIX，NOVELL，還是WINDOWS。
負載分析及設備選用
由于后備式和在線互動式UPS在應用上的局限性，這里我們就不予以考慮，只對在線機型作一個規(guī)劃?？紤]到電氣控制系統在鋼鐵企業(yè)中的重要性，在選用UPS電源時有如下準則：
（1）根據負載設備的擺放位置，選用大容量的UPS集中供電方案。其原因是：①單臺容量較大的UPS的故障率較低。②UPS的每單位千伏安的價格，隨著UPS容量的增大而下降。③選用單臺容量UPS時，有利于用戶更經濟合理地使用蓄電池。
（2）根據用戶的不同配送電系統選用不同的UPS機型，以適應用戶配送電系統帶載能力的要求。
（3）由于大部分鋼鐵行業(yè)的用電環(huán)境波動較大，選用允許市電電源波動范圍大的UPS機型，可以更好的適應市電電網惡劣的供電環(huán)境。
（4）選用UPS過載能力強和具有優(yōu)良抗輸出短路能力的機型。只要UPS執(zhí)
行市電交流旁路供電與逆變器供電之間的切換操作，就總是存在著出故障的概率。顯然，UPS抗過載能力越強，客觀上UPS作上述切換的機會就越少，隨之而來的是UPS的故障率越低。
（5）要有配置適當的抗瞬態(tài)浪涌抑制器，以便更好的保護控制設備。
（6）選用UPS輸出中線對地線電位低的機型，可以獲得盡可能高的數據傳輸速率，降低數據傳輸的誤碼率。
（7）根據用戶集中監(jiān)控系統不同級別的要求，組成具有不同網控功能的智能化UPS系統。
由上所述，在這里我們?yōu)橹饕?/span>PLC控制系統設備選用了3臺臺達的H系列UPS。為什么要用3臺呢？因為UPS雖然可靠性很高，一般單臺UPS的平均無故障時間在10萬小時以上，但由于供電條件的變化，UPS本身電器裝置的老化，個別元件過早失效等都會引起UPS故障。由于PLC控制系統屬于整個設備系統的心臟，為了保證其穩(wěn)定及高可靠的工作，這里我們采用了雙機熱備份，既冗余技術（另外一臺做常用設備的供電保障），其技術應用如下：
熱備份架構的特點：可靠性比單機高；
停電時，一部UPS故障，另一部仍可供電；
維護時，仍保持UPS功能；
兩部UPS壽命皆延長。
將備機（UPSl）的輸出端接至主機（UPS2）的“旁路電源”輸入端，而兩臺UPS的“交流電源”輸入端可接至同一市電電源（見圖1）。
（1）正常工作時，由主機（UPS2）提供負載電源。
（2）當主機內部出現故障，如：DC電壓過低、過熱、逆變器輸出電壓超出允許范圍、逆變器失效、逆變器嚴重超載等，或者主機由電池供電時，電池電量耗盡，此時UPS2的輸出端靜態(tài)開關會自動切換至旁路，由UPSl的輸出提供負載所需電源。
（3）當異常狀況消除后，靜態(tài)開關會自動從旁路（UPSl）轉人UPS2的逆變器輸出端，此時由主機（UPS2）繼續(xù)為負載提供電源。
（4）在上述（2）或（3）項情況發(fā)生時，靜態(tài)開關的切換有嚴密的電路控制，保證不會在切換時有任何斷電情況發(fā)生。
基于上述的原理說明，熱備份機的結構可確保負載設備不會在市電停電時因主機故障而斷電，以確保負載設備不會產生數據丟失、設備損壞、系統崩潰等問題。
由于控制機房的空間有限，這里選用臺達H系列UPS，其小體積，高效率非常適合用在這里。
據有關的調查數據表明，造成80%的服務器故障及用戶終端45%左右的數據丟失和“出錯”均與用戶的電源供電質量密切相關。顯然，如果我們在為網絡系統選擇和配置時，能夠根據所在地區(qū)具體的運行環(huán)境，自己的系統所面臨的問題，選配相對應的電源解決方案，就可以大幅提高管理系統的可靠性和可利用性，以便向用戶提供準確、可靠和具有高“時效性”的數據和資料，為控制系統的重要設備的可靠高效的運行奠定了堅實的基礎。