化工生產技術論文

　　先進的生產技術在化工生產中具有重要的作用。下面是由小編整理的，謝謝你的閱讀。

　　篇一

　　UPS技術在化工生產中的應用

　　關鍵詞：氯鹼生產;UPS應用

　　中圖分類號：TQ06文獻標識碼： A

　　摘要：闡述了UPS的工作原理、介紹UPS系統執行，雙路輸入雙機並行、介紹UPS日常維護的一些基本做法

　　我廠為規模20萬噸/年氯鹼與PVC的化工企業，採用了3套DCS控制系統。氯鹼生產採用的是離子膜法生產技術。離子膜法燒鹼生產工藝的控制點多、自動化程度高,為了保護電解槽用的離子交換膜和陰陽極,在故障停車時必須保證及時通入極化電流。所以, 為提高可靠性，DCS及相關儀表的供電採用不間斷電源――UPS***Uninterruptible power supply***。

　　UPS電源是一種能夠為計算機、生產過程控制系統等重要負載提供不間斷的優質安全電源的裝置。當電網發生任何異常狀況時，它能確保計算機等重要負載在一定時間內仍然正常工作，有效抵禦因電網擾動引起的資料丟失、生產過程失控等危險。因此UPS可為DCS提供穩定的電源為工藝操作人員進行裝置應急停車贏得了時間，可以有效的避免生產裝置的非計劃停車。

　　一.UPS的結構及原理.

　　UPS在工作原理上分線上式和後備式兩種，化工裝置上應用最多的是線上式UPS。一套線上式UPS系統基本結構是由整流器、逆變器、蓄電池組和靜態自動旁路和手動旁路開關五大部分組成。其一次系統圖如圖1：

　　圖1

　　1、自動靜態旁路開關：自動靜態旁路開關是由可控矽等電力電子元件組成。從原理上講它相當於一個單刀雙置的一個刀閘，它的公共端接於輸出負荷側，兩活動刀座端：一端接於逆變器輸出側;另一端接於旁路電源側。正常執行狀態，靜態開關投合在逆變器側。靜態自動旁路在控制上保證逆變器和旁路電源之間自動切換特點是“先合後斷”即0秒切換，以此保證向負荷供電不間斷。下列情況將引起自動靜態旁路開關切換：

　　1*** 當負荷產生較大沖擊電流或短時短路時，超過逆變器承受值時。

　　2*** 電池放電終了，旁路電源合格。

　　3*** 逆變器故障。

　　4*** 人工倒切到旁路模式。

　　2、手動旁路：手動旁路是接於旁路電源和逆變器輸出之間的空氣開關，。手動旁路是單機系統執行狀態維護UPS系統必不可少的裝置。需要注意的是：只有UPS工作在“靜態旁路電源側”才能手動合“手動旁路” 開關。

　　3、整流器：將不穩定的三相交流市電電源整成直流的裝置。整流後主要作為逆變器電源，同時提供給電池組作為浮充或均充電源。

　　4、逆變器：將整流器或蓄電池送過來的直流，經逆變後重新變成三相交流電源輸出。在逆變器和自動旁路的控制中存在著鎖相環控制，即如果旁路電源電壓、頻率和相位在額定偏差範圍內***稱謂容限範圍***，則UPS輸出電源的電壓、頻率將跟隨旁路電源而變化***即旁路鎖相***，這時也允許手動進行逆變器和旁路互切;如果旁路電源電壓、頻率在容限範圍之外，UPS自動轉由蓄電池組工作，輸出電源將以UPS自身設定額定電壓、頻率執行。因此，UPS的對電源適應範圍的容限是衡量UPS系統可靠性的重要指標。

　　5、蓄電池組：蓄電池組是UPS系統的關鍵，平時由整流器整出的直流做電源在浮充狀態下工作。當交流輸入失電或電網電源質量超標，將自動由蓄電池組的直流經逆變後不間斷送向負載。因此，蓄電池組效能直接影響UPS作用的發揮。

　　二.雙路輸入雙機並行系統在我廠的應用

　　目前單機UPS系統應用廣泛，其優點是資金投入低，維護方便;但其缺點也顯而易見，單機系統在進行電池維護時，在放電期間由於負荷是通過旁路電源供電，因此，存在以下問題：

　　1***負荷電壓受旁路電源控制，不能保證負荷電壓指標合格。

　　2***負荷不受保護。萬一旁路電源波動或停電，負荷將受到重大影響，特別是DCS等重要負荷出現掉電，間接造成生產裝置停車其經濟損失巨大。

　　我廠DCS裝置由兩臺科華FR-UK33120PG機型的UPS做雙路輸入雙機並行系統，其單臺為容量120KVA，三相輸入單相輸出的線上式UPS。

　　主電源1

　　主電源2

　　旁路電源

　　輸入配電櫃

　　輸出配電櫃

　　接線說明：主電源1由我廠110KKVA變電站直接供電，主電源2和旁路電源由我廠生產用電供電。其中主電源1和主電源2接入Schneider ATNSX自動電源轉換系統作為整個UPS系統的主電源。和傳統UPS應用相比，我廠加入的這套ATNSX自動電源轉換系統可以實現雙路輸入自動切換，全面保證電源輸入的可靠性。

　　兩臺UPS冗餘並機的優點是：

　　1***提高了系統的過載能力：是單臺UPS過載能力的2倍。

　　2***由於2臺UPS同時帶負荷，使機器利用率得到提高。

　　3***為負荷增加後，UPS增容帶來方便。當負荷增加時，只需增加一臺或幾臺同容量的UPS並聯即可，不用整個推倒整體從新選擇大量裝置。

　　4***並機冗餘UPS操作簡單、維護方便。

　　並機時應注意的問題是： a*** 選用的機器必須具備並機能力，機器為同一品牌同一容量。如我廠選用的就是同樣配置的兩套120KVAups。

　　b*** 2臺UPS同時帶負荷，平均分擔相等負荷，這時要求負荷功率小於或等於單臺UPS的額定功率，當一臺UPS故障，另一臺UPS能繼續供全部負荷，這種方式也叫1/2冗餘度並機。我廠在購置UPS時經過詳細的負載統計，估算出需採用2x120KVA的容量的UPS能滿足要求。經過兩年來實際執行發現，滿負荷雙機負載率為40%，能夠保證單臺執行負載率為80%，這樣即使一臺UPS故障，另一臺UPS也能滿足我廠生產需求。

　　三.UPS的安裝與使用

　　1. 裝前應確定容量、相序、電壓、頻率及規格與生產系統的要求是否相匹配,特別要注意相序接入是否正確。

　　2. UPS應安裝在地面平整處,不能傾斜放置。

　　3.在化工生產環境下，要防止接觸腐蝕性氣體。

　　4.為便於散熱和維護，UPS主機和電池組應放置在溫度可控制，通風便利的房間。並且擺放間隔應利於人員維護通行。

　　四.UPS的使用與維護

　　1. UPS是電力電子裝置並且內附蓄電池，周圍環境非常重點，要求周圍潔淨，環境溫度要保持在20―25℃較好。

　　2. UPS電池應安裝單電池內阻檢測單元，以便在執行狀態瞭解電池的效能，為電池維護提供參考。這樣可通過巡視瞭解電池的內阻變化，及時維修，但應指出的是電池檢測不能代替電池的維護。

　　3. 蓄電池是UPS的重要組成部分,定期維護保養、保護好蓄電池,可延長UPS的使用壽命。現在使用的一般都是全封閉免維護電池一般要求3～6個月需充放電一次，而我們由於受生產實際的限制一般控制在每年一次充放電試驗，因此電池組長期在浮充電狀態，極易造成電池組老化，得不到活化。另外充電機的紋波係數高，充電機濾波電容器的容量降低及損壞等因素，造成電池組故障率極高。在市電中斷時，電池不能放電造成供電中斷，造成經濟損失。所以這就要求我們在日常的維護中加強管理，及時的發現問題及時處理，定期對電池組進行更換才能避免事故的發生。

　　參考文獻

　　1.周芹剛，閆健. UPS在燒鹼生產中的應用[J]，氯鹼工業，2007***1***，8-9

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