田圆
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摘要：UPS是一个由变流器、逆变器、蓄电池组、开关等部件组合而成的综合性系统，当电源端口出现故障问题时，UPS可为负载电力提供不间断电源，具体而言，就是生产过程中，其可为过程控制系统及仪表持续供电。化工生产中，由于化工企业对装置的稳定性提出了较高要求，生产过程中应用UPS，其不仅可提供稳定的电压，同时其也可有效控制浪涌、稳定装置运行频率，基于此，UPS已被广泛应用于化工企业中，本文首先分析了UPS的结构及原理，并在此基础上讨论了其在化工企业中的应用以及使用过程中出现的问题及具体的维修措施。
关键词：UPS,化工企业；应用
1.UPS结构及工作原理
根据UPS的工作原理可将其划分为在线式、后备式两种类型，化工装置多选用的是在线式UPS。在线式UPS系统则是由整流器、逆变器、蓄电池组及自动静态旁路、手动旁路开关等组成。
1）整流器
整流器的作用在于其可将不稳定的三相交流电源转换成直流电源，整流后的电源不仅可当作逆变器电源使用，同时其也可为电池组提供浮充以及均充电源。
2）逆变器
逆变器可直接将整流器与蓄电池输入的直流转换成三相交流电源输出。通常情况下，逆变器与自动旁路控制中，均会设置锁相环，当旁路电源电压、相位及频率偏差在额定范围内时，UPS输出电源的电压、频率也会随之而变，此时则可手动切换逆变器及旁路电源，若旁路电源的电压、相位及频率超出额定偏差范围，UPS将会自动转自蓄电池组工作，这时输出电源将会按照UPS自身设定的额定电压、频率运行，所以，可通过电源的额定偏差范围来衡量UPS系统的稳定性、可靠性。
3）蓄电池组
蓄电池组作为UPS系统的主要组成部分，整流器平时所输出的直流电源通常是在浮充状态下工作。在交流输入出现断电问题或者电网电源质量超标的情况下，蓄电池组的直流经逆变器逆变后会自动向负载提供不间断电源，所以，UPS系统能否充分发挥自身作用，则取决于蓄电池组的性能。
4）自动静态旁路开关
自动静态旁路开关主要由可控硅等电力电子部件组成，从其原理来看，其相当于一个单刀双置刀闸，通常需将其公共端连接至输出负荷侧，若其存在两个活动刀座端，就需将一端连接至旁路电源侧，一端连接至逆变器的输出侧。UPS系统正常运行过程中，需将静态开关连接至逆变器侧。静态自动旁路可实现逆变器与旁路电源在0秒内自动切换，这样方可向负荷持续供电。当出现以下情况时，自动静态旁路开关则会自动切换：A.在负荷出现短时短路问题或者产生较大冲击电流时，超出逆变器的承受能力时；B.电池放电结束，旁路电源达到要求标准时；C.逆变器出现故障问题时；D.手动切换至旁路模式时。
5）手动旁路开关
手动旁路开关是一种连接在旁路电源与逆变器输出间的一种空气开关。在单机系统运行过程中，手动旁路开关的作用在于维护UPS系统。重点需注意的是，要关闭、开启手动旁路开关时，需确保UPS系统必须安装于静态旁路电源侧。
2.UPS在化工企业中的应用
现阶段，单机UPS系统在工业企业中有着广泛应用，这是因为单机UPS系统成本较低且便于维修，但其也存在一定的缺点，若需要维修UPS系统的电池时，放电过程中需通过旁路电源向负荷不间断供电，但此过程中，时常会出现以下问题：
1）由于负载电压是由旁路电源控制，所以无法有效保证负载电压的指标；2）在旁路电源出现波动、停电问题时，将会对负荷造成重大影响，尤其是在DCS等关键负荷出现断电问题时，生产装置则会停止运行，甚至可能会导致重大经济损失。
基于以上情况，现阶段很多仪用UPS电源采用两台UPS做双路输入双机并行系统。与传统的UPS系统相比，有效确保输入电源的可靠性。
将两台UPS冗余并联其优点主要体现在以下几个方面：
1）可有效提升UPS系统的过载能力，其过载能力可达到单机UPS的两倍；2）由于两台UPS系统均带有负荷，所以其可大幅提升机器利用率；3）若要增加负载，就需同时增加一台或多台容量相同的UPS系统并将其并联即可，无需重新购买大量设备；4）将两台UPS系统并联不仅操作简单，而且便于维护。
2）并机过程中需注意以下问题：1）必须确保所选机器满足并机要求，同时还需保证所选机器具有相同容量且为同一品牌；2）必须保证两台UPS同时带有负载，且能够分别承担相同负载，但此时必须保证总负载功率小于等于单台UPS的额定功率，在UPS运行过程中，若其中一台UPS出现故障问题，要求另外一台UPS必须能够持续供应全部负荷，此方法被称之为1/2冗余度并机。所以在购置UPS系统前期，必须详细统计负载，保证单台UPS能够带动全部负载，满足实际生产需要。举例说明：两台UPS并联运行系统中，在满负载的情况下两台UPS负载率为40%，若一台UPS出现故障，另一台UPS系统运行的负载率将达80%，在此情况下，另外一台UPS系统运行也可满足该化工企业的生产需求。
3.UPS安装及使用
1）安装UPS系统前期，需确认其容量、电压、规格、相序、频率等是否可满足生产系统的要求，且必须保证相序的正确接入；2）切记UPS系统不可倾斜放置，应将其安装于较为平坦的位置；3）严格禁止此系统接触腐蚀性气体；4）为确保该系统能够及时散热，应将该系统及电池组布设于通风性好且可控制室内温度的地方，与此同时，各组件之间还应间隔一定的距离，以为后续维修提供方便。
4.UPS维护
4.1做好蓄电池的日常维护
1）必须认真、细致的做好蓄电池的管理工作，时刻监测蓄电池的温度变化情况，与此同时，当蓄电池出现连接松动、腐蚀、变形等问题时，还应及时采取相应的对策，以确保设备的平稳运行；2）定期排查蓄电池的端口电压及内阻，时间间隔通常在3至6个月内，当蓄电池损坏较为严重时，需及时更换新的蓄电池；3）通常情况下，一年之内至少需测试一次蓄电池的整体放电情况，此项工作极为重要，所以，相关工作人员需高度重视这一工作；4）检查过程中，针对于出现性能缺陷的蓄电池，则需及时予以维修或者更换新的蓄电池，以确保市区断电后，UPS依然能够正常运行。
4.2加强UPS主机的日常维护
1）引发UPS出现故障问题的一个重要原因就是空气中的有害物质极易损坏UPS的内部组件，所以必须确保UPS主机处于通风性好且地面平坦、便于维修的空间中；2）应高度注视UPS所有的报警组件以及相关的显示组件的工作状态，以有效防止潜在安全隐患；3）查看UPS输出电压是否正常，负载是否在额定范围内；4)在UPS系统正常运行情况下，需重点关注其运行期间风扇等这些部位是否有噪音产生，当存在噪音问题时，应及时查看问题根源并解决相关问题；5）若需要维护UPS系统，应尽可能地在停电状态下进行维护，但必须保证城市电力的正常供应，通常情况下，需保证该系统的保养维护间隔时间在三年内；6）对已超过使用年限的UPS主机，应及时予以更换。
结束语
综上所述，现阶段尽管UPS已在化工企业中得到了广泛应用，但若要保证UPS系统在化工企业中充分发挥自身价值，首先相关工作人员则必须详细了解UPS的工作原理，了解该系统应用过程中易出现的问题以及解决相关问题的对策，本文重点分析了UPS在化工企业中的应用，针对应用过程中出现的问题，也提到了相应的应对策略。为确保UPS能够在化工领域最大限度的发挥自身作用，相关科研人员还需加强UPS的研究。
参考文献：
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