双电源自动切换装置及UPS、EPS装置在电力保障中的应用

寇英刚;姜兵;叶刚;沈韬

【摘 要】详细分析了双电源自动切换装置及不问断电源(uninterruptible power supply,UPS)、紧急电力供给(emergency power supply,EPS)装置在上海世博会非洲联合馆保电工作中的应用.在今后重大活动的保电工作中,可以借鉴非洲联合馆的成功运行经验,确保重要负荷电力可靠供应. 【期刊名称】《电力需求侧管理》 【年(卷),期】2011(013)002 【总页数】3页(P60-61,73)

【关键词】双电源自动切换;UPS;EPS;电力保障 【作 者】寇英刚;姜兵;叶刚;沈韬

【作者单位】金坛供电公司,江苏金坛213200;扬州供电公司,江苏扬州,225009;高淳供电公司,江苏高淳211300;江苏省电力公司,南京210024 【正文语种】中 文 【中图分类】TM727.4

上海世博会的电力保障工作是上海电力公司有史以来承担的时间最长、规模最大、标准最高、责任最重的保电任务。从整个世博园区的电网网架来看，所有场馆都采用独立的双（多）路电源供电，能满足N-1要求。但仅有可靠的电源是不够的，如何在电源或场馆内部配电设施出现故障时，保证场馆内部重要负荷不中断供电，

是世博园区各场馆必须解决的问题。双电源自动切换装置和不间断电源

（uninterruptible power supply，UPS）、紧急电力供给（emergency power supply，EPS）装置的合理应用有效地解决了这个问题。 1 双电源自动切换装置及UPS、EPS简介

双电源自动切换装置适用于频率50 Hz、电压400 V的2路交流电源（常用电源和备用电源或发电电源），当其中一路电源发生故障时，可以进行电源之间的自动切换，保证供电的可靠性和安全性。它对常用电源进行监视，一旦出现偏差（欠压、过压、断相或失压），即可自动将负载切换至备用电源或发电机，保证负荷的连续可靠供电。

UPS主要有2个作用：①防止因突然断电而影响正常工作，使用户能够紧急存盘，避免因停电而丢失数据；②消除电涌、瞬间高电压、瞬间低电压、电线噪声和频率偏移等电源污染，改善电源质量，为计算机系统提供高质量的电源。

EPS是为应急照明电力保障和消防安全采用的一种应急电源，主要由输入输出单元、充电模块、电池组、逆变器、监控器和输出切换装置等部分组成。 2 非洲联合馆供配电系统及重要负荷情况

非洲联合馆的变压器装机容量为2×2 000 kVA，采用2路独立的10 kV电源同时供电，互为备用。变压器的0.4 kV低压主接线采用单母线分段，设母联开关，采用手动联络方式，电气加机械联锁，正常时处于冷备用状态。正常情况下，每台变压器的负载率约为50%，当一路电源故障、一台变压器检修或故障时，另一台变压器的负载率约为80%。每台变压器的低压侧设置市电与室外临时应急柴油发电机的切换装置，预留电源接口，市电开关与应急电源开关采用机械联锁，防止并列运行，室外临时柴油发电机由保电方负责。

根据规范要求：计算机机房、火灾自动报警系统、消防设备等重要用电设备按照一、二级负荷供电要求进行设计，如表1所示，其余用电设备按照三级负荷供电要求

进行设计。图1为相应的电气接线图。

表1 一、二级负荷情况负荷名称安保中心固网运营机房信息中心综合信息中心变电所动力照明消防泵机房照明电信、无线机房1号配电间展馆应急照明2号配电间展馆应急照明3号配电间展馆应急照明4号配电间展馆应急照明1号消防动力2号消防动力3号消防动力4号消防动力负荷功率/kW 20 30 40 25 40 160 20 160 35应急措施双电源自动切换装置+UPS供电双电源自动切换装置+UPS供电双电源自动切换装置+UPS供电双电源自动切换装置+UPS供电双电源自动切换装置+EPS供电双电源自动切换装置双电源自动切换装置+EPS供电双电源自动切换装置双电源自动切换装置+EPS供电35双电源自动切换装置+EPS供电35双电源自动切换装置+EPS供电35 35 35 35 35双电源自动切换装置+EPS供电双电源自动切换装置双电源自动切换装置双电源自动切换装置双电源自动切换装置 图1 负荷电气接线图

3 双电源自动切换装置及UPS、EPS的应用

正常情况下2路10 kV电源同时供电，2台变压器分列运行。当个别低压配电线路出现故障时，双电源自动转换开关在末端自动切换，切换时间小于0.5 s，保证用电设备正常工作。

当一路市电电源或一台变压器出现故障时，双电源自动切换开关在末端自动切换，让另一台变压器带50%的三级负荷及全部的一、二级负荷。同时在重要活动日，根据需要租赁柴油发电车进入热备用状态。

当2路电源同时断开时，通信、安保、消防等重要机房依靠UPS供电坚持工作，UPS连续供电时间不小于10min；应急照明自动点亮，通过集中式应急电源EPS继续工作，EPS连续放电时间不小于45min。在重要活动日，租用的室外柴油发电车在30 s内启动，通过场馆预留的柴油发电机接口接入低压母线，三级负荷通过值班人员手动卸去，保证场馆内一、二级负荷在2路市电失去的情况下坚持工

作。

图2、图3分别为双电源切换装置和EPS装置实物图。 图2 双电源切换装置 图3 EPS装置

4 对今后保电工作的启示

重要负荷主要有以下2种：①不允许停电的负荷，例如：场馆主题照明、主席台、贵宾室、信息中心、电台和电视转播等； ②允许短时停电的负荷，例如：消防控制设备、应急照明、变电所动力照明等。在制定保电方案时，应根据不同用电设备的容量、性质和重要程度，配备相应的电力保障装置并且制订相应的事故应急预案，保障用电安全，实现可靠供电。

结合非洲联合馆成功的保电经验，对今后的重大保电活动提出以下几点建议：①用户自建变电站的变压器配置应留有50%～60%的裕度；②主题照明设备至少分2组接入不同的电源点，至少选用1组无启动延时的灯具；③在每台变压器的低压侧设置市电与临时应急柴油发电机的自动切换装置，临时应急发电机处于热备用状态，当失去市电时自动切换到发电机供电，同时必须自动切除部分三级负荷；④所有重要负荷均采用双电源末端自动切换，当个别配电线路出现故障或一路电源出现故障时，重要负荷在末端自动切换到另一路电源供电；⑤对于主席台、贵宾室、电台和电视转播等停电后有重大政治影响的用电设备，应配置相应容量且能坚持足够时间的UPS，保证该类用电设备能在所有市电失去后、发电机启动前坚持工作；⑥对于应急照明及变电所动力照明等负荷，应配置相应容量且能坚持足够时间的EPS，保证该类负荷在失去所有市电后能在最短时间内自动切换到EPS装置供电；⑦在重大活动前应做好满负荷试验及各项切换试验，并进行事故应急预案演练。 5 结束语

非洲联合馆在为期184天的展览中没有发生任何电力供应问题，证明了双电源自

动切换装置和UPS、EPS装置的合理性、有效性。在今后的重大保电活动中，除了要建设可靠的供电电源、制定合理的保电方案外，还可以使用双电源自动切换装置和UPS、EPS装置，保证重要负荷在失去市电的情况下能够连续可靠地工作。