吴英骏，彭凯，王杰，岑梦杰
中国南方电网有限责任公司超高压输电公司百色局 广西 百色 533000）
【摘要】UPS是串联在主交流电源和要求电源质量及可靠性高的负载之间的一个固定的电气缓冲设备。向负载提供稳定的交流电，实现无间断供电。起到消除电源干扰、提高电源质量，保证向重要生产设备可靠供电等作用。通过叙述某站一起站用电系统备自投动作导致交流不间断电源UPS 系统中ATS自动切换失败案例，详细分析了失败原因，并提出了可行的对策，提高了UPS 系统运行的可靠性。
关键词：变电站 UPS ATA 备自投
1 前言
随着国内电力系统的大发展，为了确保电力系统安全可靠运行，离不开变电站计算机及交换机设备、远动设备（RTU）、火灾报警系统的总控制单元、调度数据网交换机及二次安全防护设备、五防工作站等重要生产设备的正常工作。为了保证该类设备正常工作，就需要UPS输出电压和频率恒定，且在站内交流站用电系统失电的情况下通过蓄电池为这类负载提供一定时间电源。一旦这类设备停止运行，将对电力系统的安全稳定运行造成直接影响，甚至引发重大电网事故。因此，UPS是电力系统安全可靠运行的基石。
2 某站UPS配置
某变电站改造前UPS的配置及接线如下图：
从该接线图可以看出，该站配置有两台UPS，两台UPS的输出并列运行，UPS只有一路交流输入电源，UPS1交流输入电源取自站用电系统中央Ⅰ段母线，UPS2交流输入电源取自站用电系统中央Ⅱ段母线。为了提升UPS供电的可靠性，及降低UPS对直流电源的依赖，对站内UPS系统进行了相应的改造，改造后的接线方式如下：
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如图，改造后两套UPS各有两路交流电源，分别来自中央Ⅰ、Ⅱ段，其中UPS1常用电源接至中央Ⅰ段（5-10）开关，备用电源接至中央Ⅱ段（10-10）开关，UPS2常用电源接至中央Ⅱ段（10-10）开关，备用电源接至中央Ⅰ段（5-10）开关。两路交流电源经过自动切换装置ATS1切换后进入UPS1，经过自动切换装置ATS2切换后进入UPS2。ATS有自动或手动两种控制模式。目前两台UPS电源的ATS自动切换开关置于自动控制模式，常用电源和备用电源正常时，选用常用电源。当常用电源失电时，自动切换至备用电源，ATS动触头从常用电源触头运动到备用电源触头的时间为3秒。
3 站用电备自投与ATS配合问题
UPS改造后，该变电站在进行一次站用电系统1号备自投切换试验工作时，监控系统报UPS1交流电源消失，UPS自动切至蓄电池供电方式运行，现场检查发现ATS1故障，ATS1动触头停止在两个静触头之间，未完成切换，导致UPS1交流输入电源消失。运行人员现场立即将ATS1切换至手动控制模式，并使用操作把手将ATS1手动切换至常用电源运行，将ATS1切回自动控制模式后，断开ATS装置电源，合上ATS装置电源，UPS1重启后恢复正常运行。进行ATS1切换试验，ATS1切换正常。
事后，经过专题分析及试验，发现该问题是由于站用电系统备自投与ATS的配合异常造成。该站站用电系统接线图如下：
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当站用电系统中央Ⅰ段或中央Ⅱ段电源消失，相应的备自投装置动作，动作时间加上断路器动作时间为0.8S。也就是说，当站用电系统中央Ⅰ段或中央Ⅱ段电源消失0.8秒后，因备自投动作，中央Ⅰ段或中央Ⅱ段就会重新带有电压。此时由于ATS还在进行从常用电源切换至备用电源的过程中，ATS的常用电源恢复正常，导致ATS判断错误，造成ATS切换失败，动触头停止在两个静触头之间。对整个动作流程进行梳理，如下（以中央Ⅰ段失电为例）：
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4 对策
为了避免或减少该问题的出现，在未进行UPS系统的改造前制定了如下管理措施：
（1）在进行站用电系统备自投切换试验或站用电系统倒闸前，人为将受影响的ATS常用电源上一级的空开断开（以中央Ⅰ段失电为例，断开ATS1常用电源上一级的1QF6空开），将ATS人为使其切换至备用电源运行，避免ATS在备自投动作过程中出现切换不成功。当站用电系统正常运行后，在恢复之前断开的开关，恢复ATS的正常运行。
（2）当不可预见的原因（如：主变跳闸等）造成备自投动作后，及时到现场检查UPS的运行情况，发现ATS切换失败，UPS自动切至蓄电池供电方式运行时，及时恢复UPS的正常运行，避免UPS长期在蓄电池供电方式运行。
（3）通过人员的相关培训，提高运行值班人员处置ATS切换失败的能力，减少处置时间。
5 结束语
本文通过叙述一起在进行站用电系统备自投切换试验工作时，发现交流不间断电源UPS 系统中ATS自动切换失败案例，详细分析了ATS自动切换失败的原因，在现阶段UPS系统未进行改造前，提出了可行的对策，提高了UPS 系统运行的可靠性。保证了变电站的安全、稳定运行，对提高电力系统的可靠性具有十分重要的意义。
参考文献：
[1]南方电网调度自动化系统不间断电源配置规范
[2]超高压公司变电（换流）站站用电源系统管理实施细则（试行）
[3]阳琴.变电站UPS系统交流输入电源的改造方法分析?[C].?广东科技.2012(23)