科华三相UPS电源设备不停电割接方案
2021-04-13
随着计算机网络技术的飞速发展，UPS设备得到越来越广泛的应用，在大量的数据中心、网络中心、计费认证中心、IDC机房等各种重要的场合处处可以见到它的身影。但是，在UPS使用寿命到期后或者因为故障原因更换又是一件极为困难的事。即要确保受电设备的正常运行，又要确保人身的安全。本公司在今年9月份成功对两台三相25KVA UPS不停电进行了割接，现撰文希望对大家有所帮助。
一、割接背景：我公司电信枢纽6楼安装两台25KVA UPS，采用主从串联热备方式运行，从机的输出作为主机的旁路输入。近一年来，出现内部吸收电阻烧坏，输入滤波电容漏液，与输入电源不同步，散热风扇多次卡死等现象，通信安全得不到保障。
科华UPS电源设备的输出电缆连接到数据机房的交直流一体屏(以下简称负荷分配屏)分配，所带的主要负荷为数据宽带网管、ATM/FR、DDN、分组与接入设备网管工作站、骨干网路由器、省网路由器、电报服务器等设备，停电割接影响和损失比较大。而且重新布放长长的四芯电力电缆，难度大，浪费也大。
公司在原UPS设备旁边新安装60KVA 艾默生UPS电源设备三台，以两主一备的方式运行，容量有富余，并在输出柜上预留了备用三相空气开关
二、割接准备
1、成立割接工作小组，制订割接方案和应急方案，并组织实施。
2、一路稳定可靠的备用同步电源。可由局站性能良好的备用柴油发电机组提供。本公司高压引入从两个独立的变电站接入两路专线，因此，另一路交流电作为割接同步电源。
3、三位半数字万用表一只，相序仪一只。
4、割接用工具：套筒扳手、活动扳手、剪线钳、压线钳等。对需要用到的金属工具，采取相应的防护措施，确保可靠绝缘。
5、交流四芯临时复接电缆一根，绝缘手套、绝缘套鞋各一副。
三、割接要点
交流电不停电割接必须和直流电不中断割接一样，必须采用先复接后断开的方法，关键在于交流电压比较高，而且电压的大小、相位随时间的变化而变化，所以割接过程中必须注意以下两点：
1、必须注意安全，包括人身和设备的安全。做好防护，杜绝短路和漏电现象。
2、交流电复接时一定要做好相位相同，同一相之间的电压差不能太大，以避免系统间的环流。
3、割接时间宜选在凌晨零点开始进行，并于割接前半小时做好相应的数据备份工作。
四、割接步骤
1、从数据机房供机房专用空调使用的交流配电屏(以下简称空调屏)上一个三相100A空气开关上布放一根25平方的四芯电缆到负荷分配屏，作为临时复接用。
2、将空调交流屏上100A空气开关打在断开位置，将临时电缆一端接在100A空气开关出线端，另一端也作好铜鼻子，用10CM左右长的导管套住，并缠好绝缘胶布。
3、在确保备用电源稳定可靠的前提下(可开油机供电)，将原使用的25KVA UPS转换到旁路供电，测试负荷分配屏上的旁路交流输入电源与空调交流屏上的市电相序相同。
4、把临时电缆的中线将空调交流屏的工作地排与负荷分配屏的工作地排连接起来。
5、在负荷分配屏总开关的输出后端找好合适的复接点，测试交流A、B、C三相复接点与空调交流屏上100A空气开关进线排A、B、C同一相间的电压，理论上电压为0，实际测试同相间最小值为0.3V，最大一相间相差1.55V。
6、将临时电缆对应A、B、C三相接到负荷分配屏上复接点上。
7、合上空调交流屏上100A空气开关，此时两路交流电并联运行，观察系统状况(若有异常可迅速将空气开关分断，仍由原来的旁路电源供给负载)。
8、待系统稳定运行3分钟左右，若没有异常，将负荷分配屏上输入开关拉断，此时所有的数据设备由空调交流屏上提供交流用电。
9、将老UPS设备停机，拆除输出电缆与科华UPS电源设备的连接电缆，并从地槽抽出改接到新安装的科华UPS输出柜上的备用63A的三相空气开关上。
10、将科华UPS设备打到旁路供电。合上数据机房负荷分配屏上的输入开关，测试63A三相空气开关进线端与出线端交流电的相序(该开关上下两端引的就是新UPS输出屏上交流旁路市电和负荷分配屏上交流电)，在确认相同后，合上63A空气输出开关。
11、观察系统运行情况(若有异常可迅速拉断63A空气开关，由空调交流屏供电)，系统稳定运行3分钟左右分断空调交流屏上的100A空气开关)。
12、拆除临时复接电缆线;并将艾默生UPS电源由旁路供电转变为正常供电。
五、割接的心得体会
本次的不停电割接工作耗时约3小时左右，割接过程并不复杂，而且大部分时间花费在测试和验证上面。通过大家的辛勤努力，割接工作得以圆满地完成。作为割接工作的布置和组织者，本人有几点切身的体会如下：
首先，割接工作小组需要有一个总体指挥。所谓人多嘴杂，指挥者必须事先熟悉整个方案，对整个割接工作有明确的思路和周密的考虑，方能有条不紊地指挥整个工作。(本例中空气开关操作错误或次序不对有可能造成负荷中断或人身危险)。
其次，交流电的割接需要比直流电割接困难得多。因为交流电具有对人身构成危险的高电压，除防止短路以外，一定要注意做好安全防护工作。在交流电并联复接时，一定要确保同相且电压差有限的情况下进行，否则，有环流或短路的极大危险。
最后，在投资允许的情况下，UPS设备宜采用双机并联冗余工作;在设计方案时，不要为一时的方便将UPS输出直接用电缆接到负载端，而应在中间安装一块UPS输出配电箱，在配电箱内交流的输入、输出排上都预留备用的空气开关，给以后的设备扩容、维修、更换提供方便。
