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【摘 要】在输气场站的UPS供电系统设计中，将站场UPS系统和输气机组UPS系统合理整合，在整体结构上进行改进，可向各种重要负载提供连续、稳定、纯净、可靠的电源。文章对改进后的UPS供电系统的工作原理。设计方案和设备配置进行了详细论述，对今后输气站场的UPS系统设计工作具有一定的参考作用。
【关键词】输气场站 UPS供电系统 设计
一、UPS供电系统发展状况
随着通信技术的迅猛发展，行业之间的竞争越来越激烈，数据中心的大量建设、更新改造，随之而来的是要求供电的质量越来越高，给电源维护人员提出了更高的要求，保证电源供电“零”中断。要达到“零”中断就必须使用UPS供电系统，所以UPS供电系统在通信行业的供电系统中有着不可缺省的应用，也带动了UPS供电系统设计和应用的更高挑战。
同样来自电子领域的科学技术高速发展和应用，各大UPS厂商也研发出了模块化的UPS设备，解决了当今数据中心建设中的常见问如：UPS供电系统难以随需求增长而增加；初期建设的投资过大；低负载时的供电系统低效率运行的高使用成本。UPS供电系统可以保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘，不致因停电而影响工作或丢失数据。UPS供电系统也可以使用在输气场站、公路、铁路等需要不能断供电的用电设备上，保证用电设备的正常运行。
二、UPS对电网的抗干扰性
UPS的保护作用首先表现在对市电电源进行稳压，此时UPS就是一台交流市电稳压器；同时，市电对UPS电源中的蓄电池进行充电。UPS的输入电压范围比较宽，一般情况下从170V到250V的交流电均可输入；由它输出的电源的质量是相当高的，后备式UPS输出电压稳定在±5%～8%，输出频率稳定在±1Hz；在线式UPS输出电压稳定在±3%以内，输出频率稳定在±0.5Hz。当市电突然停电时，UPS立即将蓄电池的电能通过逆变转换器向计算机供电，使计算机得以维持正常的工作并保护计算机的软硬件不受损害。
三、输气场站UPS供电系统设计
（一）UPS系统选型方案
UPS选型：设计采用一套UPS供电，型号为APC/SURT15KRMXLICH，计算负载率为80%，后备时间为三小时。该型号其他技术参数：满负载效率：94%；输出电压失真：低于 5%；波峰因数：3：1；输出连接：（1）Hard Wire 3-wire （H N + G），（1）Hard Wire 5-wire （3PH + N + G），（8）IEC 320 C19，（2）IEC Jumpers；半负载效率：94%；旁路：内置静态旁路，内部旁路 （自动会人工），外置分路器可选；接口端口：DB-9 RS-232，RJ-4510/100以太网接口，灵巧插槽；预装SmartSlot卡：AP9619；紧急关断：Yes；滤波器：多级噪声滤波器，符合UL1449标准；设备安装有效高度：12U。
（二）蓄电池选择：阀控式密封铅酸蓄电池（32pcs*12V*120AH）；分装为两个机柜，每个机柜16pcs。铅酸电池优点如下：阀控式密封铅酸蓄电池体积较小、密封性能好、绝少维护；是一种新型电池，无需加水；使用寿命较长，约为5至6年；密封式充电不会产生任何有害气体；摆设容易，无需考虑安置地点通风问题；放电率高，特性稳定；价格适中。
（三）场站供电系统设计
输气站场的供电系统分为两部分：站控UPS系统和输气UPS系统，站控UPS系统为站场内通信、仪表、工艺负荷和应急照明提供电源，输气UPS系统为输气设备、应急照明和控制系统提供电源。
将站场UPS系统和输气UPS系统整合，全站共用一套UPS及蓄电池系统，按最大负荷确定UPS容量，并根据各种负荷所需后备时间确定蓄电池容量。
UPS系统采用双母线冗余设计，包括：2台主机UPS、2套蓄电池组、1组电池开关及联络柜、1组带有负荷智能管理单元的输出配电柜和1组静态切换开关柜，。2台UPS主机分别接于输出配电柜的两个输出母线，两段母线之间通过STS静态切换开关柜接于另一输出母线。两套UPS独立运行，供电电源分别引自不同母线段的低压回路采用这个模式。除非遭遇极端情况导致2台UPS系统输出同时故障，否则不会出现整个供电系统的瘫痪，而且一条母线上的负载故障不会影响到另一母线。2台UPS的旁路电源引自一个低压回路，经过输出馈线柜的旁路母线，分别供给2台UPS主机。2台UPS设置同步跟踪系统，保障在其中一台输出中断时，STS静态切换开关柜可实现同步切换。STS由两组SCR可控硅静态转换开关组成，可在3ms时间内实现2路UPS输出电源的相互切换。
各种普通单电源负荷，如：应急照明、工业电视、话音交换设备、进出站电动阀、输气设备的电源分别引自两2输出母线，由其对应的UPS供电；双电源负荷可由2根输出母线各引一路供电回路。对供电可靠性和连续性要求更高的单电源负荷，如PLC机柜、ESD机柜、计量仪表盘、火灾和可燃气体检测系统的电源引自另一根输出母线，以避免单台UPS故障造成设备停电。3段输出母线均设置在输出配电柜中，该配电柜采用PLC控制，配备多路负载分配及分时管理的智能配电系统，可根据不同负载延时时间要求，进行多路的分时关断控制这样可以合理设置蓄电池容量，保证重要负荷的供电时间。
UPS电池开关为专用“三位”开关，即UPS正常工作时为手动闭合状态，当电池组放电至下限保护电压值时，此开关自动由闭合状态跳为零位置，断开电池组供电，防止电池组因 涓流小电流放电而影响电池的实际使用寿命，确保电池组的使用年限。另一方面，此专用开关可以避免由于误操作。
四、结束语
输气场站的UPS供电系统的设计基于简化系统、提高供电可靠性、减少设备和占地面积 、节约投资、减少维护工作量的原则，通过对输气站场UPS供电系统进行合理整合，在整体结构上进行了较大改进，可向各种重要负载提供连续、稳定、纯净、可靠的 电源使其在输气站场的长周期安全运行中更好地发挥作用。
参考文献：
[1]孙竟，李树山.西气东输二线压气站场 UPS 供电系统设计[J]. 石油工程建设.2010（12）
【关键词】输气场站 UPS供电系统 设计
一、UPS供电系统发展状况
随着通信技术的迅猛发展，行业之间的竞争越来越激烈，数据中心的大量建设、更新改造，随之而来的是要求供电的质量越来越高，给电源维护人员提出了更高的要求，保证电源供电“零”中断。要达到“零”中断就必须使用UPS供电系统，所以UPS供电系统在通信行业的供电系统中有着不可缺省的应用，也带动了UPS供电系统设计和应用的更高挑战。
同样来自电子领域的科学技术高速发展和应用，各大UPS厂商也研发出了模块化的UPS设备，解决了当今数据中心建设中的常见问如：UPS供电系统难以随需求增长而增加；初期建设的投资过大；低负载时的供电系统低效率运行的高使用成本。UPS供电系统可以保障计算机系统在停电之后继续工作一段时间以使用户能够紧急存盘，不致因停电而影响工作或丢失数据。UPS供电系统也可以使用在输气场站、公路、铁路等需要不能断供电的用电设备上，保证用电设备的正常运行。
二、UPS对电网的抗干扰性
UPS的保护作用首先表现在对市电电源进行稳压，此时UPS就是一台交流市电稳压器；同时，市电对UPS电源中的蓄电池进行充电。UPS的输入电压范围比较宽，一般情况下从170V到250V的交流电均可输入；由它输出的电源的质量是相当高的，后备式UPS输出电压稳定在±5%～8%，输出频率稳定在±1Hz；在线式UPS输出电压稳定在±3%以内，输出频率稳定在±0.5Hz。当市电突然停电时，UPS立即将蓄电池的电能通过逆变转换器向计算机供电，使计算机得以维持正常的工作并保护计算机的软硬件不受损害。
三、输气场站UPS供电系统设计
（一）UPS系统选型方案
UPS选型：设计采用一套UPS供电，型号为APC/SURT15KRMXLICH，计算负载率为80%，后备时间为三小时。该型号其他技术参数：满负载效率：94%；输出电压失真：低于 5%；波峰因数：3：1；输出连接：（1）Hard Wire 3-wire （H N + G），（1）Hard Wire 5-wire （3PH + N + G），（8）IEC 320 C19，（2）IEC Jumpers；半负载效率：94%；旁路：内置静态旁路，内部旁路 （自动会人工），外置分路器可选；接口端口：DB-9 RS-232，RJ-4510/100以太网接口，灵巧插槽；预装SmartSlot卡：AP9619；紧急关断：Yes；滤波器：多级噪声滤波器，符合UL1449标准；设备安装有效高度：12U。
（二）蓄电池选择：阀控式密封铅酸蓄电池（32pcs*12V*120AH）；分装为两个机柜，每个机柜16pcs。铅酸电池优点如下：阀控式密封铅酸蓄电池体积较小、密封性能好、绝少维护；是一种新型电池，无需加水；使用寿命较长，约为5至6年；密封式充电不会产生任何有害气体；摆设容易，无需考虑安置地点通风问题；放电率高，特性稳定；价格适中。
（三）场站供电系统设计
输气站场的供电系统分为两部分：站控UPS系统和输气UPS系统，站控UPS系统为站场内通信、仪表、工艺负荷和应急照明提供电源，输气UPS系统为输气设备、应急照明和控制系统提供电源。
将站场UPS系统和输气UPS系统整合，全站共用一套UPS及蓄电池系统，按最大负荷确定UPS容量，并根据各种负荷所需后备时间确定蓄电池容量。
UPS系统采用双母线冗余设计，包括：2台主机UPS、2套蓄电池组、1组电池开关及联络柜、1组带有负荷智能管理单元的输出配电柜和1组静态切换开关柜，。2台UPS主机分别接于输出配电柜的两个输出母线，两段母线之间通过STS静态切换开关柜接于另一输出母线。两套UPS独立运行，供电电源分别引自不同母线段的低压回路采用这个模式。除非遭遇极端情况导致2台UPS系统输出同时故障，否则不会出现整个供电系统的瘫痪，而且一条母线上的负载故障不会影响到另一母线。2台UPS的旁路电源引自一个低压回路，经过输出馈线柜的旁路母线，分别供给2台UPS主机。2台UPS设置同步跟踪系统，保障在其中一台输出中断时，STS静态切换开关柜可实现同步切换。STS由两组SCR可控硅静态转换开关组成，可在3ms时间内实现2路UPS输出电源的相互切换。
各种普通单电源负荷，如：应急照明、工业电视、话音交换设备、进出站电动阀、输气设备的电源分别引自两2输出母线，由其对应的UPS供电；双电源负荷可由2根输出母线各引一路供电回路。对供电可靠性和连续性要求更高的单电源负荷，如PLC机柜、ESD机柜、计量仪表盘、火灾和可燃气体检测系统的电源引自另一根输出母线，以避免单台UPS故障造成设备停电。3段输出母线均设置在输出配电柜中，该配电柜采用PLC控制，配备多路负载分配及分时管理的智能配电系统，可根据不同负载延时时间要求，进行多路的分时关断控制这样可以合理设置蓄电池容量，保证重要负荷的供电时间。
UPS电池开关为专用“三位”开关，即UPS正常工作时为手动闭合状态，当电池组放电至下限保护电压值时，此开关自动由闭合状态跳为零位置，断开电池组供电，防止电池组因 涓流小电流放电而影响电池的实际使用寿命，确保电池组的使用年限。另一方面，此专用开关可以避免由于误操作。
四、结束语
输气场站的UPS供电系统的设计基于简化系统、提高供电可靠性、减少设备和占地面积 、节约投资、减少维护工作量的原则，通过对输气站场UPS供电系统进行合理整合，在整体结构上进行了较大改进，可向各种重要负载提供连续、稳定、纯净、可靠的 电源使其在输气站场的长周期安全运行中更好地发挥作用。
参考文献：
[1]孙竟，李树山.西气东输二线压气站场 UPS 供电系统设计[J]. 石油工程建设.2010（12）