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市电污染对直流电源系统影响的案例

    2004年9月21日

    赛迪顾问对市场的调查显示,2003年第一季度中国UPS市场总销售量为17.26万台,同比增长率为5.17%。UPS正在被越来越多的领域和用户使用。而随着用户行业的不断扩展,UPS的使用和维护问题也越来越被关注。UPS厂商也在不断为用户服务的过程当中积累了丰富的使用和维护经验。Powerware作为UPS领域的代表品牌,多年来服务于中国各个领域的用户,处理了众多用户使用的案例:

    案例一、

    重庆某用户使用Powerware公司IPS2200系统(R2948整流器,98年7月开通使用),在98年11月做了电源监控后发现系统整流器频繁自动关机。

    由于用户在该站装有自动稳压器,因此用户认为电网没有问题,是Powerware的电源整流器质量问题。经过详细调查,Powerware的电源系统各单元无异常,但发现该站位于一大酒店顶楼(14层),其机房的总输入交流电由顶楼电梯间接入,酒店有5部电梯,其中1部员工电梯是北京迅达的老型号电梯。只要这部电梯投入使用,电源系统就出现异常。

    经进一步调查分析,由于该酒店总的输入电源已经处于满负荷状态,变压器为200KW,再加上迅达电梯使用可控硅电路,在迅达电梯使用时产生较大的尖峰干扰或波形畸变,整流器自动关机保护,在短时间延时后整流器重启,如此重复,就出现了上述现象。这种短时间的尖峰干扰或波形畸变工频稳压器是不可能起到稳压作用的。在Powerare公司的技术人员与用户交涉后,用户扩容到400KW,并配备新的电容补偿屏后,其问题自然消失!

    案例二、

    2003年4月16日接到宝兰铁路(宝鸡-兰州)项目经理部的反馈,称Powerware公司生产的IMPS310系统多个站点发生交流接触器(过欠压保护用)频繁脱离又吸合的故障现象。

    经Powerare公司的技术人员与现场开通人员的多次沟通,了解到在交流接触器脱离又吸合的过程中,有发现交流低压检测板红灯亮(交流低压保护);如将过欠压保护电路跳过,则整流器可以正常工作。怀疑是用户交流电源有强烈尖峰干扰所致。而Powerware公司采用的是峰值检测过欠压保护模式,对于交流电的强烈尖峰干扰较灵敏。

    到达现场之一的宝鸡段坊塘埔后,就发现交流接触器开始出现脱离又吸合的现象,动作几次后又正常,间隔15~20分钟又出现同样的现象,动作时发现交流低压检测板红灯亮。用示波器观察,在交流接触器开始出现脱离又吸合的过程中,波形有较大的畸变;同时,频率出现48~93Hz的波动,峰值也有较大的波动,最大达到了984V。

    该站的交流电频率的变化非常频繁,有一次观察到的频率居然高达565Hz!(如图1)。

    更换峰值检测过欠压保护模块为平均值检测过欠压保护模块后,观察半小时,在频率有如前变化的情况下,交流接触器没有再次出现脱离又吸合的现象。
 
    在另一故障点骆驼巷站,此站开通时就出现交流接触器频繁脱离又吸合的现象。使用示波器不久就监测到交流电源的异常情况(如图2),峰值高达1.0-1.1KV!与此同时,交流接触器频繁脱离又吸合,可以看见过压检测板上红灯亮。在监测的30分钟时间内至少出现8次峰值超1KV的情况。更换为平均值检测保护模块后,尽管有同上情况出现,但交流接触器没有再次出现脱离又吸合的情况。

    Powerware结论:铁路电网由于电力机车的干扰,会产生交流频率或峰值瞬间波动,造成IMPS310过压或欠压保护模块不定时动作,由于干扰的尖峰特性,使得峰值检测电路发出过压或欠压信号而致使交流接触器频繁地脱离又吸合。

    解决方案:

    1、用户调查产生干扰的原因并排除干扰源。此方案最彻底,但要求用户作相应当的工作。

    2、去除IMPS310系统的过、欠压保护功能。此方案较省时、省钱,现有系统不用作改动,只要将电压取样板上的V1,V2插头拔下即可(此法也作应急处理用)。

    3、改造所有宝兰铁路上的IMPS310系统的过、欠压保护的峰值检测保护模块为有效值检测保护模块。此方案要求逐一对宝兰铁路的站点进行电路改造。由于此问题不属我公司产品质量问题,改造电路将牵涉到费用问题。

    特别注意:由于第二、三方案由于没有排除干扰源,必将对整流器的使用寿命造成影响,从长远看最好还是采用第一方案。

    通过这些案例我们不难看出,用户在选择UPS时,越来越注重厂家的整体服务能力。他们已不仅仅在挑选产品本身,而是开始注重购买适合自身业务特点的一体化解决方案,这其中不仅包括品质优良的产品,也包括专家级、个性化的全方位服务。作为一家主要从事UPS生产的国外知名厂商,爱克赛公司十分看重服务环节,并不断完善服务体系,力求为用户提供更加全面、完善的服务。

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