UPS 主机内电容器使用年限分析

摘要

全世界的高品质电容制造商都会提供电容使用寿命评估，但寿命评估最多只是一个指导原则。由于数据缺乏足够的准确度，在使用数量庞大的电容中，无法用于预知第一个电容会在什么时候出现失效。针对某一具体故障率，电容失效模式确实存在并且会有一个失效时间，但此数据含有巨大的偏差，而且难以令人信任。北京地铁四号线 UPS 由 120kVA、80kVA、50kVA 组成不同容量的不间断电源设备，全线共 49 台主要负责通信设备、PIS 设备、票务、BAS、控制中心等设备提供电源，分别布置在车站两端及控制中心，采用单机的供电方式，将车站和控制中心构成整个不间断供电系统。UPS 设备输入为双路三相交流电源，输出为单相交流不间断电源，UPS 设备作为在线式电源使用，当两路交流电源失电时，UPS 设备通过蓄电池为重要负荷提供不间断电源。地铁四号线 UPS 自 2009 年投入运营至今已运行 9 年多，由于 UPS 中的电容器不是一成不变的电气元件，随着时间推移，内部反应和漏电流会导致介质耐压降低（增加电容失效可能性）。随着反应的进行，电容容值会缓慢降低，电容等效电阻会缓慢的增加，最终导致电容老化失效。严重时可能损坏整个 UPS 系统，甚至出现火灾影响设备正常运行。为了更好的发挥不间断电源的作用及设备正常运行，对 UPS 电容进行现场评估，并依据情况进行合理的调整更换时间。