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(hù)要求所選用的UPS不僅必須能向處于運行中的各種關(guān)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(zhù)用戶(hù)所應采購的UPS電源應該是可配置上相應電源監控軟件，SNMP（網(wǎng)絡(luò )管理協(xié)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(hù)提供跨平臺操作系統和網(wǎng)管功能的監控軟件，它允許用戶(hù)在TCP/IP網(wǎng)絡(luò )環(huán)境下，執行UPS與網(wǎng)絡(luò )管理平臺之間的監控和數據通訊操作。不管用戶(hù)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(xiàn)互動(dòng)式UPS在應用上的局限性，這里我們就不予以考慮，只對在線(xiàn)機型作一個(gè)規劃?？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(shí)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(jià)格，隨著(zhù)UPS容量的增大而下降。③選用單臺容量UPS時(shí)，有利于用戶(hù)更經(jīng)濟合理地使用蓄電池。
（2）根據用戶(hù)的不同配送電系統選用不同的UPS機型，以適應用戶(hù)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(dòng)較大，選用允許市電電源波動(dòng)范圍大的UPS機型，可以更好的適應市電電網(wǎng)惡劣的供電環(huán)境。
（4）選用UPS過(guò)載能力強和具有優(yōu)良抗輸出短路能力的機型。只要UPS執
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(zhù)出故障的概率。顯然，UPS抗過(guò)載能力越強，客觀(guān)上UPS作上述切換的機會(huì )就越少，隨之而來(lái)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(xiàn)對地線(xiàn)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(hù)集中監控系統不同級別的要求，組成具有不同網(wǎng)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(wú)故障時(shí)間在10萬(wàn)小時(shí)以上，但由于供電條件的變化，UPS本身電器裝置的老化，個(gè)別元件過(guò)早失效等都會(huì )引起UPS故障。由于PLC控制系統屬于整個(gè)設備系統的心臟，為了保證其穩定及高可靠的工作，這里我們采用了雙機熱備份，既冗余技術(shù)（另外一臺做常用設備的供電保障），其技術(shù)應用如下：
熱備份架構的特點(diǎn)：可靠性比單機高；
停電時(shí)，一部UPS故障，另一部仍可供電；
維護時(shí)，仍保持UPS功能；
兩部UPS壽命皆延長(cháng)。
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(jiàn)圖1）。
（1）正常工作時(shí)，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(guò)低、過(guò)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(shí)，電池電量耗盡，此時(shí)UPS2的輸出端靜態(tài)開(kāi)關(guān)會(huì )自動(dòng)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(kāi)關(guān)會(huì )自動(dòng)從旁路（UPSl）轉人UPS2的逆變器輸出端，此時(shí)由主機（UPS2）繼續為負載提供電源。
（4）在上述（2）或（3）項情況發(fā)生時(shí)，靜態(tài)開(kāi)關(guān)的切換有嚴密的電路控制，保證不會(huì )在切換時(shí)有任何斷電情況發(fā)生。
基于上述的原理說(shuō)明，熱備份機的結構可確保負載設備不會(huì )在市電停電時(shí)因主機故障而斷電，以確保負載設備不會(huì )產(chǎn)生數據丟失、設備損壞、系統崩潰等問(wèn)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(guān)的調查數據表明，造成80%的服務(wù)器故障及用戶(hù)終端45%左右的數據丟失和“出錯”均與用戶(hù)的電源供電質(zhì)量密切相關(guān)。顯然，如果我們在為網(wǎng)絡(luò )系統選擇和配置時(shí)，能夠根據所在地區具體的運行環(huán)境，自己的系統所面臨的問(wèn)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(hù)提供準確、可靠和具有高“時(shí)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(shí)的基礎。