某集控公用電子間UPS 分配屏可靠性提升措施

張盛峰

（福建晉江天然氣發(fā)電有限公司，福建晉江 362251）

0 引言

晉江燃?xì)怆姀S擁有4×350 MW 燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電機(jī)組，機(jī)島設(shè)備采用GE 公司的PG9351FA 型燃?xì)廨啓C(jī)、D10 型蒸汽輪機(jī)和390H 型發(fā)電機(jī)，余熱鍋爐采用杭州鍋爐廠的NG-901FA-R 型自然循環(huán)臥式鍋爐。UPS 分配屏內(nèi)主要負(fù)載為1#～4#燃機(jī)操作員站、燃機(jī)工程師站、以太網(wǎng)交換機(jī)、歷史站、GPS 時鐘對時器等，擔(dān)負(fù)著全廠生產(chǎn)控制系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)功能，屬于現(xiàn)場核心設(shè)備。

1 雙電源切換裝置原理

雙電源切換裝置當(dāng)主路電源輸入（INPUT 1）的電壓降到規(guī)定電壓以下時，主路電源指示燈滅，電源將自動切換到輔路電源輸入（INPUT 2），主路電源輸入恢復(fù)到規(guī)定電壓以上時，主路電源指示燈亮，裝置將自動切換到主路電源輸入。當(dāng)輔路電源輸入時，輔路電源指示燈亮；輔路電源輸入缺失時，輔路電源指示燈滅，將一直輸出主路電源。當(dāng)輸出有電壓時，輸出指示燈亮。

2 改造方案

2.1 電氣原理

改造前，集控公用電子間UPS 分配屏電源來自集控UPS ZK1 220 VAC 和集控保安段MCC BJ04 220 VAC，兩路電源經(jīng)過ASCO（阿斯卡）雙電源切換裝置切換后統(tǒng)一給屏內(nèi)負(fù)載供電。生產(chǎn)實踐證明，該雙電源切換裝置無法滿足無擾切換要求，一旦發(fā)生電源切換，可能導(dǎo)致所有負(fù)載短暫失電，影響機(jī)組安全運行；同時全廠共用一個雙電源切換裝置缺少冗余，增大了全廠控制網(wǎng)絡(luò)同時失電的風(fēng)險，可靠性較低，也不便于各機(jī)組運行操作員站及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行雙電源切換試驗。

為此，將該設(shè)計的電氣原理進(jìn)行優(yōu)化：將UPS 分配屏負(fù)載供電方式變更為一個電源切換裝置帶兩個負(fù)載（根據(jù)負(fù)載的功能重新組合），選用滿足無擾切換的雙電源切換裝置，提高負(fù)載供電的可靠性。

2.2 設(shè)備選型

經(jīng)過調(diào)查研究，選定艾默生DCS 項目大量使用且效果較好的雙電源切換裝置，型號為PSB08-AC-A（國標(biāo)輸出）具體參數(shù)見表1。根據(jù)改造方案，UPS 分配屏將使用12 臺雙電源切換裝置。

表1 雙電源切換裝置PSB08-AC-A（國標(biāo)輸出）的技術(shù)參數(shù)

3 改造施工技術(shù)方案

3.1 電源柜定制

因為原有盤柜空間有限，重新訂做電源柜替換原盤柜。對新盤柜的要求如下：

（1）柜體尺寸為2200 mm×800 mm×600 mm，柜體材質(zhì)采用316L 不銹鋼。整個柜體結(jié)構(gòu)應(yīng)堅固，安裝后不會扭曲和搖晃，柜子品牌優(yōu)先使用自儀或威圖。

（2）箱體外殼須漆，顏色采用淺灰色RAL7032，并保證在未破損的情況下，運行5 年，外殼防護(hù)等級應(yīng)滿足IP55 的要求。

（3）電纜進(jìn)出柜體需加裝橡膠墊圈保護(hù)電纜，防止金屬割裂電纜，并做好防火封堵。

（4）所有固定螺栓、螺母、導(dǎo)軌采用316L 的材料，防銹性能應(yīng)能滿足GB/T 7251.3—2017《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》第3 部分的要求。

（5）柜體應(yīng)有銘牌標(biāo)志包含廠家、名稱、型號、制造日期、出廠編號等。柜門前后應(yīng)有牢固而清晰的設(shè)備名稱“集控公用電子間UPS 分配屏”及安全用電標(biāo)志，開門方式為前單后單，前門使用鋼板玻璃。

3.2 柜內(nèi)元器件

柜內(nèi)所選用的電氣元件應(yīng)具備中國質(zhì)量認(rèn)證中心頒發(fā)的“CCC”質(zhì)量認(rèn)證證書（表2）。

表2 配電柜主要元件說明

所有元件應(yīng)粘貼設(shè)備名稱編號，標(biāo)識為印刷體。柜內(nèi)各電源開關(guān)應(yīng)動作靈活，電壓表電流表指示準(zhǔn)確，熔絲容量和上下級熔絲應(yīng)匹配符合規(guī)定要求。

3.3 供電回路

（1）柜內(nèi)母排加熱縮絕緣材料（或采用環(huán)氧噴涂工藝）。熱縮絕緣材料收縮后必須厚薄均勻，而且其厚度不少于1.5 mm，熱縮絕緣材料搭接時的搭接覆蓋長度不小于50 mm，母排需安裝絕緣隔板。

（2）柜體柜門必須焊有不小于M10 的接地銅螺栓，并有明顯的接地標(biāo)識。接地端子排應(yīng)通過導(dǎo)線與接地螺栓有效相連，柜門應(yīng)通過導(dǎo)線與柜體有效相連。

（3）電源電纜線應(yīng)滿足國標(biāo)要求。

（4）L 線、N 線應(yīng)顏色分明，接地線為黃綠相間色線。

（5）截面積大于2.5 mm2的多股銅芯線，除設(shè)備自帶插接式端子外，接線端子后與設(shè)備或器具的端子連接；多股銅芯線與插接式端子連接前，端部擰緊搪錫。

（6）柜內(nèi)電源回路應(yīng)使用單股銅質(zhì)導(dǎo)線，截面應(yīng)≥2.5 mm2；控制回路導(dǎo)線截面應(yīng)不小于1.5 mm2，信號回路導(dǎo)線截面應(yīng)不小于0.5 mm2。

（7）配電柜內(nèi)必須走線槽封閉穿越。電纜的連接均應(yīng)牢固可靠，線束應(yīng)橫平豎直，層次分明，整齊美觀。

（8）按圖接線，所有接線有線號標(biāo)記，線號用白色線號管燙印黑色號碼，并有效固定在導(dǎo)線端頭上。

（9）母線配置失電報警功能，繼電器等在內(nèi)的各接點應(yīng)動作可靠。

3.4 安裝調(diào)試

電源柜加工到貨后，現(xiàn)場安裝調(diào)試，用錄波器測試雙電源切換裝置切換時間，均小于20 ms，電源切換過程負(fù)載未失電，滿足無擾切換的要求。連接相關(guān)負(fù)載，分別進(jìn)行電源切換試驗均正常。

4 改造主要效果

（1）雙電源切換裝置實現(xiàn)自動無擾切換，切換過程負(fù)載不失電，提高供電穩(wěn)定性。

（2）使用多個雙電源切換裝置，分散供電負(fù)載，提高冗余措施，降低機(jī)組運行風(fēng)險。

（3）每臺機(jī)操作員站等可單獨進(jìn)行雙電源切換試驗，無需等到4 臺機(jī)同時滿足維護(hù)條件，利于設(shè)備維護(hù)管理。