适用：钢铁（烧结—球团—焦化—高炉—转炉/电炉—精炼—连铸—轧钢）、有色（电解、焙烧、熔炼、铸锭）、配套公用工程（供配电、氧站、空分、水处理、除尘、煤气站、料场、码头）。面向控制与信息系统供电保护，不建议将大功率驱动/电弧炉主回路接入UPS。
痛点
电磁环境恶劣：电弧炉（EAF）/LF 冲击、谐波、闪变、煤气站雷击浪涌、变频器群谐波与地电位差。
环境工况差：高温、粉尘、油雾、腐蚀性气体（SO₂/Cl⁻）、振动；设备间空间紧迫。
业务连续性：连铸拉坯、热轧线、烧结点火炉、转炉/精炼控制误停代价巨大。
站点多、系统异构：PLC/DCS/ESD、层级网络（L1~L3）、MES/质量追溯、煤气安全系统等海量设备。
目标
关键控制与信息系统零瞬断；
分区冗余（N+1/2N）与旁路可维护；
高效率、低TCO，适配恶劣环境；
全链路可观测、可追溯、可预测维护；
与安全/环保/能源系统一体化联动。
| 层级 | 典型负载 | 冗余 | 建议后备 |
|---|---|---|---|
| 安全与联锁 | ESD/煤气报警与切断、鼓风/抽风安全、氢站/空分保护 | 2N | 1–2 h |
| 过程控制L1/L2 | DCS/PLC、连铸结晶器液位、转炉倾动/阀站控制、烧结点火PLC | N+1 | 30–60 min |
| 过程信息/IT | 工艺数据库、MES、QMS、报表、虚拟化节点 | 2N（A/B） | 15–30 min + 柴油发电 |
| 安防/门禁/监控 | 视频、门禁、称重/地磅、门岗系统 | N | 30–60 min |
| 一般办公 | 办公终端、常规交换机 | N | 10–15 min |
大功率驱动（主轧机、引锭、吊车变频主回路）不接 UPS；其控制与信号电源纳入 UPS 保护。
市电/厂用电 → 高压变/环网 → 低压MCC（A/B） → ATS → UPS并机（在线双变换） → 过程控制配电柜（PDU/DB） → PLC/DCS/IT/安防等终端。
工艺分区：烧结/焦化/高炉/转炉-精炼/连铸/轧钢/公辅（空分、氧站、水处）。
每区设UPS机房（或就地微型机房），建议模块化UPS N+1；IT/中心机房采用2N（A/B两套独立UPS）。
关键控制（如连铸结晶器液位、煤气站ESD）可加双STS实现A/B双路无扰切换。
电子静态旁路 + 机械维护旁路（MBB），配电柜机械/电气联锁，支持不停电检修。
上/下进线灵活，前维护设计，小机房空间友好。
拓扑：VFI在线双变换（整流—DC—逆变全时工作），0 ms 切换；
容量：站点级3–20 kVA（机架/塔式），分区级20–200 kVA（柜式/模块化），中心机房≥200 kVA 并机；
效率：在线≥95–96%，支持高效模式（良网时≥98–99%）；
输入：PF≥0.99、THDi≤3–5%，宽电压/频率；
输出：PF=1，稳压±1%，动态响应优，过载110%/10min、125%/1min（或更高按机型级别）；
EMC/抗扰：增强共模/差模滤波，适配EAF/变频现场；
结构：三防涂覆、粉尘滤网（可抽拉清洗）、正压风道（可选），IP21~IP31（室内）/IP54（现场箱体）。
化学体系：
VRLA：一次投资低，需控制温度（20–25℃），定期均衡与抽检；
LFP（磷酸铁锂）：高温适应、循环寿命长、体积小，适合空间紧张与频繁放电场景；
Ni‑Cd：宽温、耐深放，适合极端温区或关键安全系统（成本较高）。
配置：384/432/480/512 V 直流常见；后备时间按表计入 DOD、温度与老化系数；
BMS/监控：节组电压/温度/内阻/均衡、绝缘监测、温控/排风联动；
布置：独立电池室或就地电池柜，考虑防酸地坪/泄爆/排风，远离粉尘热源与腐蚀气体。
变频器群、EAF 冲击环境：UPS与控制柜距离尽量靠近，强弱电分设，金属桥架与屏蔽电缆；
接地与等电位：TN‑S/TN‑C‑S，UPS柜、电池柜、PDU、机柜、桥架统一等电位；弱电屏蔽单端接地；
SPD与浪涌：站内总配 SPD（B/C 级），UPS 前后级 SPD（C/D 级），煤气站/室外箱体加雷击防护与等电位跨接。
协议：SNMP/HTTPs、Modbus‑TCP/RTU、干接点、（可选）IEC 61850；
多机集中：
以太网方案：UPS装网管卡 → 交换机 → 厂级NMS/EMS/DCIM；
485方案：多台UPS串接成手拉手总线 → 485‑以太网网关 → SCADA/DCS；
监控内容：输入/输出/负载率/温度/风扇寿命/谐波、事件日志、报表；电池SOC/SOH、单体温差与均衡状态；
告警闭环：短信/微信企业号/邮件推送→工单系统→备件与到场SLA；
网络安全：管理网与生产网分区、SNMPv3/HTTPS、白名单ACL与只读账号。
统计有功(kW)与视在(kVA)，考虑运行系数×同时系数；
预留增长裕量 20–30%，环境/海拔降额 5–10%；
N+1：单台容量 ≥ 总负载/（N）×1.1。
示例：工控+连铸L2 12 kW，后备 45 min，384V，η=0.93，DOD=0.8，K_temp=1.1，K_aging=1.2：，选45–50 Ah等级电池（结合倍率曲线校核）。
负载：炉变控制、合闸回路、二次电压测量、除尘PLC、上位机与视频、炉前地磅。
方案：模块化UPS 60–120 kVA（N+1），IP31柜体+三防涂覆；LFP 512V 50–100 Ah，后备30–60 min；输入侧加有源滤波或低THDi整流；
要点：独立接地，屏蔽电缆，布线远离二次回路母排；就地小型UPS给称重/分析仪单独供电。
负载：氧枪/倾动控制、阀站、测温取样系统、精炼PLC与上位机。
方案：40–80 kVA 柜式UPS（N+1），VRLA 384V 65 Ah，45–60 min；就近设维护旁路；
要点：耐尘耐热、门禁+正压通风，火焰/粉尘环境与UPS室隔离。
负载：结晶器液位、拉矫机控制、液压站PLC、润滑与冷却、二级模型服务器。
方案：80–160 kVA 模块化UPS（N+1），LFP 512V 60–100 Ah，后备60 min；关键I/O前端加双STS实现A/B供电。
负载：AGC/AFC、厚度仪/板型仪、辊道线PLC、驱动控制电源、实时报表与质量系统。
方案：按机架区段分布式 20–60 kVA UPS，集中IT区 120–200 kVA 2N；
要点：仪表与驱动控制电源分路，测量系统单独UPS避免地环干扰。
负载：DCS/安全阀组/气体报警、泵站控制、通讯。
方案：10–40 kVA UPS（N或N+1），后备1–2 h；煤气站重点做SPD与等电位。
土建与机房：承重 ≥8–10 kN/m²，防尘/正压/空调余量；电池室排风与防酸地坪；
电气安装：电缆分色、端子力矩留痕、桥架金属连续性；EPO 与消防/门禁/空调联动验证；
调试：空载/带载、旁路/逆变切换、跌落/瞬断、黑启动、事件日志与告警链路；
文档：SLD、端子表、点表、IP规划、FAT/SAT报告、维保清单。
巡检：月（清洁/告警复核/温度）、季（电池内阻抽检/均衡）、年（红外测温/风机更换建议）；
预测性维护：风扇与电容寿命模型、温升热点、谐波与负载波动画像；
备件：功率模块/旁路模块/风扇/主控板/传感器/继电器/直流断路器。
| 失效模式 | 影响 | 严重度S | 发生度O | 探测D | RPN | 对策 |
| 整流单元失效 | 逆变掉电/转旁路 | 8 | 3 | 2 | 48 | 模块化N+1，在线热替，旁路可维护 |
| 风扇停转过温 | 降额/停机 | 8 | 3 | 3 | 72 | 温控曲线+冗余风扇+寿命预测 |
| 电池串组早衰 | 后备不足 | 7 | 4 | 4 | 112 | SOH监测、均衡与分批更换 |
| EMC干扰 | PLC误动作 | 9 | 2 | 3 | 54 | 屏蔽/隔离走线、滤波、SPD分级 |
UPS 拓扑为 VFI 在线双变换，在线效率≥96%，输入PF≥0.99、THDi≤3–5%；
支持并机 N+1，或数据中心区 2N（A/B双路）结构；
输出 PF=1，电压稳压±1%以内，过载≥110%/10min；
提供静态旁路与机械维护旁路，支持不停电检修；
电池支持 VRLA/LFP/Ni‑Cd，含BMS/绝缘监测/温补、通风与消防方案；
监控支持 SNMP/HTTPS/Modbus‑TCP/RTU、干接点；
防护与环境：三防涂覆、粉尘滤网、IP≥21（室内）/≥54（现场箱体），工作0–40℃；
提供FAT/SAT、调试脚本、培训与SLA，备件清单与维保计划。
连铸区：UPS 120 kVA（6×20 kVA模块，N+1）、LFP 512 V 80 Ah、MBB旁路柜、PDU 24路、网管卡×2、温湿度探头；
EAF区：UPS 80 kVA（N+1）、有源滤波30–60 A、LFP 512 V 60 Ah、IP31柜、交流SPD三级；
IT中心：2N（2×200 kVA并机），VRLA 384 V 65 Ah（15 min），列头柜A/B、机柜ATS PDU；
公辅水处理：UPS 20 kVA、VRLA 384 V 100 Ah（1 h）、Modbus‑RTU→DCS。
本方案面向冶金行业复杂工况与高连续性要求，给出“分区冗余＋旁路可维护＋高效能＋全域可观测”的UPS体系。通过模块化并机、适配型电池、EMC/接地与SPD分级、统一监控与预测性维护，帮助钢铁/有色企业降低非计划停机、保障人机安全并优化能源成本。提供具体负载与后备目标后，可在短周期内输出容量核算表、单线图与BOM预算，并配合现场实施与验收。
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