1．系統(tǒng)設(shè)備的需求分析
　　鋼鐵企業(yè)根據(jù)工作的特點(diǎn)，可將其使用的負(fù)載設(shè)備分成通訊控制設(shè)備和動力設(shè)備。
1.1 通訊控制設(shè)備
　　通訊控制設(shè)備應(yīng)于在企業(yè)中的各個自動化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，包括過程控制與監(jiān)控、自動化設(shè)備、測量儀器儀表、各種傳感器、執(zhí)行元件和機(jī)構(gòu)、以及其它計算機(jī)輔助系統(tǒng)設(shè)備等，比較典型的有PLC（可編程控制器）、DCS（分散控制系統(tǒng)）和工業(yè)控制計算機(jī)等裝置。通訊控制設(shè)備的特點(diǎn)體現(xiàn)為數(shù)量多、分布廣、應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜多樣，它們能否工作正常，有賴于電源供給的質(zhì)量，自動化程度越高的應(yīng)用場合，對電源質(zhì)量的依賴越明顯。
　　例如PLC等裝置，通常要求供電電源為50Hz、220V±10%，可以承受的中斷時間小于10ms，由于設(shè)置的數(shù)據(jù)需要初始化，一旦運(yùn)行則不能停止工作。實際應(yīng)用中，PLC卻很容易受到電源質(zhì)量的影響，象電磁干擾、零地電壓高、電壓過高或過低、電源中斷等問題，都會造成PLC工作不正常，并最終導(dǎo)致PLC所控制的設(shè)備出錯，影響生產(chǎn)進(jìn)程。而在工業(yè)應(yīng)用環(huán)境，電源質(zhì)量問題是頻繁發(fā)生的，因此，生產(chǎn)自動化的通訊控制設(shè)備應(yīng)采用具有穩(wěn)頻穩(wěn)壓功能的在線式UPS提供電源保護(hù)，對UPS供電可靠性需特別關(guān)注。
　　對于機(jī)房里使用的計算機(jī)、服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，同樣面臨著各類電源質(zhì)量問題，并可能發(fā)生數(shù)據(jù)丟失、誤碼、硬件損壞等情況，同樣要求采用在線式UPS提供可靠電源保護(hù)。
1.2 動力設(shè)備
　　鋼鐵生產(chǎn)流程的動力設(shè)備以電機(jī)負(fù)載為主，從功能上大體可以分成兩類：
　　A、 生產(chǎn)機(jī)械的動力驅(qū)動，例如軋鋼機(jī)傳動，恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，工藝要求調(diào)速傳動的，大多數(shù)采用直流傳動或交流調(diào)速傳動。采用直流傳動的，需要配置直流驅(qū)動器；采用交流調(diào)速傳動的，則需配置變頻器。不管是采用直流或者交流傳動，這些設(shè)備都會面臨電源故障的問題（斷電、電壓波動），并由此發(fā)生產(chǎn)品缺陷、生產(chǎn)設(shè)備受損甚至是生產(chǎn)事故，因此需要配置UPS電源保護(hù)。
　　B、 鋼鐵生產(chǎn)流程中大量采用的供/排水泵、鼓風(fēng)機(jī)和除塵風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)的數(shù)量多，一些風(fēng)機(jī)的容量比較大，一般為中壓電機(jī)（3-10KVac），常規(guī)設(shè)計為不停機(jī)運(yùn)行，采用MW級供電電源；風(fēng)機(jī)的勵磁系統(tǒng)需要單獨(dú)供電，由UPS提供電源保障。
2. 關(guān)于電源系統(tǒng)可靠性的考慮[此節(jié)可根據(jù)需要裁減>
　　構(gòu)建可靠的不間斷電源系統(tǒng)，不僅需要選用高可靠的UPS電源產(chǎn)品，還需要綜合考慮電源配置方案、工程安裝與調(diào)試、維護(hù)與保養(yǎng)等多種因素，確保系統(tǒng)設(shè)備的長期可靠運(yùn)營。
　　UPS作為重要的生產(chǎn)和控制設(shè)備的電源保護(hù)中心，要求其具備較高的可靠性、可用性和可管理性。選擇UPS主要考慮如下因素：
a)UPS的硬件系統(tǒng)應(yīng)是可靠的；
1）選用工藝成熟性能穩(wěn)定的機(jī)型。
2）UPS應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)的元器件，特別是關(guān)鍵的部件如功率器件、大電解電容、接觸器等，逆變功率器件應(yīng)采用IGBT。
b)UPS應(yīng)具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力；
由于工業(yè)電網(wǎng)環(huán)境相對復(fù)雜，UPS應(yīng)能較好適應(yīng)：
1） UPS應(yīng)有較寬的輸入電壓和頻率范圍。范圍小的UPS會頻繁轉(zhuǎn)由電池供電，減少電池的后備時間，而且長期放電對電池壽命明顯不利。
2） UPS應(yīng)有帶油機(jī)功能，即UPS在市電長期停電時應(yīng)能由油機(jī)供電。油機(jī)供電的顯著特點(diǎn)是電壓頻率和波動較厲害，如UPS不能適應(yīng)則可能導(dǎo)致整流器工作不正常甚至損壞。
3） UPS的EMC電磁兼容性要好，免受市電或負(fù)載的干擾。
4） 由于使用環(huán)境的溫度、濕度和潔凈度可能比較差，要求UPS具備較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。
c) 選用過載能力強(qiáng)，保護(hù)功能完善的UPS；
　　UPS應(yīng)能帶各種負(fù)載，過載能力強(qiáng)，而且保護(hù)功能完善。常用的保護(hù)功能有：輸出短路保護(hù)、過載保護(hù)、過溫保護(hù)、電池欠壓保護(hù)、輸入過壓保護(hù)和輸出過壓保護(hù)等。
d) 選用帶輸出隔離變壓器的UPS；
　　UPS帶輸出隔離變壓器大大提高抗負(fù)載沖擊能力，而且可以消除來自電網(wǎng)的干擾和尖峰危害。輸出隔離的結(jié)構(gòu)，使得UPS輸出保持較低零地電壓，避免高頻化結(jié)構(gòu)零線高頻電流產(chǎn)生的零地電壓問題，這對于PLC等設(shè)備尤為重要。
e) UPS應(yīng)配用優(yōu)質(zhì)電池
　　在市電停電后，UPS靠電池提供后備能量。如果這時電池故障，則供電中斷，系統(tǒng)宕機(jī)。大功率UPS一般是數(shù)十只電池串聯(lián)使用，單只電池?fù)p壞即有可能造成整組電池不可用。
電池有一定的使用壽命，壽命終止的電池，不管性能是否還保持良好，都建議全部更換。
f) UPS的雙機(jī)或多機(jī)熱備份系統(tǒng)
　　UPS作為電子設(shè)備，畢竟存在失效的可能，如果UPS發(fā)生故障，將轉(zhuǎn)由旁路供電，其負(fù)載將失去保護(hù)。對于關(guān)鍵的系統(tǒng)或部門，依靠單臺UPS保護(hù)還不夠，一般會采用二臺（或多臺）UPS構(gòu)成串聯(lián)或并聯(lián)熱備份系統(tǒng)，提高系統(tǒng)供電可靠性。
　　對于重要的負(fù)載，還可以考慮在負(fù)載側(cè)采用一主一從冗余備份供電的方式，解決單一路徑下電纜和空開的單點(diǎn)故障問題，進(jìn)一完提高可靠性。
g) UPS應(yīng)具備較強(qiáng)的充電能力和電池管理能力
　　大功率UPS為了保證后備時間，使用的電池容量較高，因此UPS 應(yīng)根據(jù)電池的物理化學(xué)特性和環(huán)境條件配置適宜的充電回路，并具有足夠的電池再充電能力，保證在較短的時間內(nèi)對電池回充。當(dāng)然UPS的充電器同樣需要較強(qiáng)的電網(wǎng)適應(yīng)能力。
　　充電器的充電方式直接影響電池的使用壽命。UPS應(yīng)能提供均充和浮充等自動轉(zhuǎn)換模式。另外，大功率的UPS，還應(yīng)能提供定期的電池測試和放電功能，方便用戶的維護(hù)和管理。
h) UPS應(yīng)具備智能化和網(wǎng)絡(luò)化管理功能
　　大功率UPS一般和機(jī)房計算機(jī)設(shè)備分開放置，而且無人值守，因此如何讓設(shè)備管理員及時了解其運(yùn)行狀態(tài)特別重要。
常見的UPS監(jiān)控有四種：
　　1） 通過RS232和電源管理軟件監(jiān)控。在管理員的計算機(jī)上運(yùn)行軟件，對UPS監(jiān)控，但因為RS232的有效距離只有12米，應(yīng)用受到一定限制；
　　2） 通過RS485和遠(yuǎn)程監(jiān)控面板。遠(yuǎn)程監(jiān)控面板的作用相當(dāng)于把UPS的顯示面板搬到設(shè)備管理員面前，由于操作便捷，實用性強(qiáng)。
　　3） SNMP管理。這種方式一般是UPS配套SNMP適配器，管理員通過網(wǎng)絡(luò)管理軟件對UPS監(jiān)控管理。
　　4） WAP管理。這種方式是UPS配套短信息告警器。當(dāng)UPS出現(xiàn)異常狀態(tài)時，可將相關(guān)信息按短信息的形式，發(fā)給預(yù)設(shè)定的手機(jī)號碼，提醒相關(guān)人員。
　　3. 鋼鐵生產(chǎn)流程的UPS應(yīng)用方案案例
　　3.1 煉鋼區(qū)UPS應(yīng)用
　　a) PLC自動控制系統(tǒng)
　　鐵水脫硫處理、連鑄、RH濁環(huán)水等環(huán)節(jié)都采用PLC自動控制系統(tǒng),實現(xiàn)各個工藝環(huán)節(jié)的自動控制。為了保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，必須配置UPS以提供純凈的不間斷電源，推薦容量在3～60KVA。

圖 1煉鋼連鑄機(jī)