关于石油化工企业不间断电源（UPS）的若干问题

不间断电源是石油化工系统中的重要设备，在电力系统故障时，负责向仪表DCS、SCADA、SIS等系统供电的任务。《石油化工仪表供电设计规范》SH/T3082-2019对UPS输出、供电系统接地方式，都有一些新的规定。本文就石油化工系统中的UPS电源配置、接地等问题，做一个介绍和探讨。需要说明的是，不同品牌的产品，其参数是有差异的，本文共设计人员参考。

UPS电源的典型配置及主要参数

《石油化工仪表供电设计规范》SH/T3082-2019已于2020-01-01实施。规范规定：UPS输出电压为AC220±22V，输出侧应配隔离变压器，隔离变输出端应采用TN-S接地方式。结合规范要求和石油石化系统UPS电源的现状，就其典型配置简介如下：

1) 输入隔离变压器，为整流模块提供电源。一般采用380V三相输入，对小容量，例如5kVA及以下的UPS电源，也可采用380V单相或220V单相；

2) 整流模块，目前主要有可控硅整流或IGBT整流；

3) 直流系统，含直流母线、滤波电路、电池等部分。可控硅整流后的直流母线电压一般为110V、220V左右；IGBT整流后的直流母线电压一般为±384V、±395V左右。不同的品牌，整流后的直流电压略有不同；

4) 逆变模块，目前均采用IGBT模块，逆变后的交流电压，主要有AC110V、AC220V、AC380V几种。

5) 输出变压器。《石油化工仪表供电设计规范》SH/T3082-2019规定“交流UPS输出配线应采用单相220V，AC三线制”，根据UPS逆变电压不同，输出变压器需要对逆变电压进行升压或降压或隔离，保持输出为AC 220V稳定，实现规范要求的“单出”。输出隔离变压器二次通常侧采用“悬浮输出”，即两个输出侧电压对地均为110V，但其相位相差180°（与后面旁路变压器来的分析类似）。当一端接地时，另一端对地电压为AC 220V，满足规范要求。这个新的接地点，重新构建TN-S供电系统的电源接地点和N线。就UPS自身的结构而言，交直流隔离，输出变压器可抑制和吸收负荷侧低频谐波对UPS的影响，提高UPS自身的可靠性。

6) 旁路变压器一般为380/220V或220/220V，作用之一为是当UPS逆变器故障时，有市电为重要负荷供电；另一个作用是隔离市电和用电负荷，消除部分谐波的影响。一般旁路变压器的二次侧N线与UPS输出变压器的N线在直接连接并因此，构成“一点接地”的接地连接点，满足TN-S的供电要求。

7) UPS配出柜。《石油化工仪表供电设计规范》SH/T3082-2019的要求，配出柜可以是只有一个配出开关的总配出柜，即规范上的“单出”方案；或一个总开关，多个配出的“多输出”方案。