科華ups電源單進(jìn)單出3KVA

 科華ups電源系統(tǒng)在城市軌道交通中的應(yīng)用

           城市軌道交通工程中通信系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)(含變電所自動(dòng)化系統(tǒng)、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng))、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)和站臺(tái)門系統(tǒng)等,其系統(tǒng)通常由計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及自動(dòng)化控制設(shè)備組成。

　　
這些系統(tǒng)承擔(dān)著軌道交通的運(yùn)營(yíng)指揮、電力調(diào)度、設(shè)備監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、信息傳遞和乘客導(dǎo)引等功能,是軌道交通安全運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)保障設(shè)施。為保證各系統(tǒng)正常、穩(wěn)定、連續(xù)運(yùn)行,各系統(tǒng)設(shè)置了UPS系統(tǒng)為其提供電源,確保其電源的可靠性和電源質(zhì)量。

1 城市軌道交通科華ups電源系統(tǒng)配置類型
　　
軌道交通工程建設(shè)中,各專業(yè)系統(tǒng)UPS電源系統(tǒng)采用獨(dú)立配置、整合設(shè)置及兩者相結(jié)合的設(shè)置方式。

(1)各專業(yè)系統(tǒng)UPS獨(dú)立配置各專業(yè)系統(tǒng)分別配置獨(dú)立的UPS系統(tǒng),為各系統(tǒng)提供獨(dú)立的電源,各系統(tǒng)分散布置,相互獨(dú)立,風(fēng)險(xiǎn)分散。各專業(yè)系統(tǒng)目前存在如下問題:

①所選UPS容量小,抗沖擊能力小;

②蓄電池資源不能共享;

③分散、數(shù)量多,品牌眾多,故障率高,維護(hù)困難;

④分散的電源室占用較大的建筑面積。

(2)各專業(yè)系統(tǒng)UPS整合設(shè)置

隨著電力電子設(shè)備制造工藝和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,大容量電源系統(tǒng)和*控制技術(shù)在通信和電力系統(tǒng)中成熟使用,軌道交通工程中也開始考慮和采用大容量的UPS集中電源系統(tǒng)。具有如下優(yōu)點(diǎn):

①集中配置,減少UPS設(shè)備的數(shù)量,提高設(shè)備可靠性;

②統(tǒng)一科華ups設(shè)備的型號(hào),便于設(shè)備的集中采購(gòu);

③有利于統(tǒng)一對(duì)UPS進(jìn)行監(jiān)控、維護(hù)保養(yǎng);

④減少UPS設(shè)備用房的面積。

軌道交通UPS電源整合是技術(shù)發(fā)展方向,但整合設(shè)置會(huì)帶來風(fēng)險(xiǎn)集中的問題。因此哪些專業(yè)系統(tǒng)整合需要UPS?UPS又將如何整合?這是我們需要研究的問題。

　2 UPS整合系統(tǒng)配置原則
　　
根據(jù)城市軌道交通運(yùn)營(yíng)特點(diǎn),軌道交通各專業(yè)系統(tǒng)UPS整合系統(tǒng)應(yīng)遵循以下原則:

(1)UPS整合系統(tǒng)應(yīng)保證為各用電系統(tǒng)提供安全、可靠的電源。

(2)UPS整合系統(tǒng)為一級(jí)負(fù)荷,由變電所交流400V雙電源雙回路供電。

(3)UPS整合系統(tǒng)應(yīng)具備穩(wěn)壓以及凈化電源功能,相關(guān)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足現(xiàn)行國(guó)家電能質(zhì)量規(guī)范要求。

(4)UPS整合系統(tǒng)應(yīng)滿足所有被電源整合的各系統(tǒng)對(duì)回路數(shù)量、后備時(shí)間、負(fù)載性質(zhì)、運(yùn)行模式、切換時(shí)間等技術(shù)要求,并根據(jù)需求統(tǒng)一計(jì)算和選擇UPS以及蓄電池容量。

(5)UPS整合系統(tǒng)應(yīng)考慮監(jiān)控要求,包括過壓保護(hù)、接地、對(duì)環(huán)境溫度等要求。UPS系統(tǒng)的監(jiān)控信息應(yīng)接入綜合監(jiān)控系統(tǒng)。

(6)UPS整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)UPS設(shè)備的統(tǒng)一維護(hù)。

(7)換乘站原則上不同線路應(yīng)分別設(shè)置UPS整合系統(tǒng)。

3 UPS系統(tǒng)整合范圍
　　
(1)車站電源

①系統(tǒng)整合范圍:通信系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)。見圖1。

②不整合范圍:商用通信系統(tǒng)、政務(wù)通信系統(tǒng)、站臺(tái)門系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、變電所操作電源、應(yīng)急照明電源、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。

科華ups電源單進(jìn)單出3KVA

　未列入整合系統(tǒng)相關(guān)因素分析
　　
站臺(tái)門系統(tǒng):驅(qū)動(dòng)電源一般采用DC110V直流電源供電,驅(qū)動(dòng)設(shè)備負(fù)載主要分布在站臺(tái)上,且站臺(tái)門的驅(qū)動(dòng)電機(jī)屬于電感性負(fù)載,功率因數(shù)比較低,沖擊電流大,若采用UPS整合系統(tǒng)供電,會(huì)明顯影響電壓穩(wěn)定,降低電源質(zhì)量。

FAS系統(tǒng):一是就地設(shè)備A端防火閥電源箱、B端防火閥電源箱、FAS主控制器均需要DC24V,就地需設(shè)置DC24V蓄電池。二是由于涉及消防的設(shè)備及線纜應(yīng)具有一定耐火等級(jí)要求,消防系統(tǒng)產(chǎn)品技術(shù)要求應(yīng)受消防認(rèn)證監(jiān)督,并應(yīng)接受安裝現(xiàn)場(chǎng)消防驗(yàn)收。

變電所操作電源:一是變電所操作電源采用DC220V直流電源供電。二是整合UPS由變電所400V供電,變電所操作電源于UPS投入運(yùn)行,方可使供電系統(tǒng)設(shè)備具備發(fā)電條件。從工期先后順序方面考慮,變電所操作電源不宜納入整合。

變電所自動(dòng)化系統(tǒng):變電所自動(dòng)化系統(tǒng)與供電系統(tǒng)同步投入運(yùn)行,以實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)監(jiān)控。變電所自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)置在變電所控制室內(nèi),為避免迂回供電,建議由變電所操作電源屏供電。

應(yīng)急照明:應(yīng)急照明主要是電感性負(fù)載,功率因數(shù)低,且其負(fù)載分布在整個(gè)車站范圍內(nèi),點(diǎn)多面廣,不宜納入電源整合范圍。

商用通信、政務(wù)通信:由于使用目的與通信*不同,維護(hù)管理部門也不同,且與通信的建設(shè)運(yùn)營(yíng)不同期。

信號(hào)系統(tǒng):一是信號(hào)系統(tǒng)的安全等級(jí)要求高于電源整合系統(tǒng)的安全等級(jí)。二是GB50157-2003《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》

16.8.2條:“信號(hào)設(shè)備可由電源屏供電,宜選用不間斷電源(UPS)設(shè)備”。

(2)控制中心/備用中心電源

①系統(tǒng)整合范圍:通信系統(tǒng)(不含高頻開關(guān)電源)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)。見圖2。

②不整合范圍:以上各系統(tǒng)在調(diào)度大廳內(nèi)的設(shè)備(含大屏幕設(shè)備),相關(guān)設(shè)備由路網(wǎng)指揮中心所設(shè)置的大廳UPS提供電源。

　4 UPS整合系統(tǒng)組成
　　
UPS整合系統(tǒng)主要包括進(jìn)線配電柜(1套)、UPS裝置(2套)、蓄電池(2套)、穩(wěn)壓器(1套)、智能饋線配電柜(2套)。(1)進(jìn)線配電柜:系統(tǒng)設(shè)置一套進(jìn)線配電柜,由變電所400V引入兩路電源。柜內(nèi)設(shè)兩套雙進(jìn)線切換裝置,分別為一套UPS裝置供電。并配有信號(hào)監(jiān)測(cè)裝置。

(2)UPS裝置:采用工業(yè)級(jí)、雙變換、純?cè)诰€一體化UPS,并機(jī)1+1冗余系統(tǒng)。在變電所400V的兩路電源中斷時(shí),UPS應(yīng)向負(fù)載無間斷地提供電源。

(3)蓄電池:系統(tǒng)設(shè)置兩套蓄電池裝置,每套UPS裝置配置一套蓄電池。

(4)旁路穩(wěn)壓裝置:靜態(tài)旁路需要設(shè)置穩(wěn)壓器,在靜態(tài)旁路投入運(yùn)行時(shí),仍能提供穩(wěn)定電源,滿足系統(tǒng)要求。

(5)智能饋線配電柜:智能饋線配電柜向各系統(tǒng)提供兩路AC380/220V不間斷電源。

柜內(nèi)設(shè)置PLC等控制模塊,通過邏輯編程控制饋出回路的供電時(shí)間。當(dāng)由變電所400V來的兩路交流進(jìn)線電源全斷開時(shí),UPS轉(zhuǎn)為由蓄電池供電,此時(shí)PLC開始計(jì)時(shí),分別按照各系統(tǒng)的不同后備時(shí)間要求,執(zhí)行負(fù)載的定時(shí)切除。

5 UPS整合系統(tǒng)運(yùn)行方式
　　
UPS工作原理如圖2所示。

其整合系統(tǒng)運(yùn)行方式如下:

(1)正常運(yùn)行方式

變電所400V為UPS整合系統(tǒng)提供兩路電源。系統(tǒng)正常時(shí),變電所的400V母線分別給兩套UPS裝置提供主備電源。兩臺(tái)UPS裝置并機(jī)運(yùn)行,各分擔(dān)50%負(fù)荷;并機(jī)系統(tǒng)追蹤系統(tǒng)旁路電源。UPS將變電所400V電源提供給各個(gè)系統(tǒng)供電,同時(shí)給蓄電池組充電。

(2)一路400V電源停電

當(dāng)一路400V電源停電時(shí),進(jìn)線柜內(nèi)雙電源切換裝置切換到另一路400V電源,維持為UPS整合系統(tǒng)提供電源。

(3)兩路400V電源均停電

當(dāng)兩路400V電源均停電時(shí),UPS整合系統(tǒng)將蓄電池電源逆變,給各個(gè)系統(tǒng)供電。

(4)一臺(tái)UPS裝置故障

①當(dāng)發(fā)生一臺(tái)UPS逆變部分故障，另外一臺(tái)UPS裝置正常時(shí)，則故障UPS裝置退出運(yùn)行，另一臺(tái)UPS裝置承擔(dān)系統(tǒng)全部負(fù)荷，如過載則自動(dòng)切換到靜態(tài)旁路。靜態(tài)旁路切換時(shí)間應(yīng)滿足負(fù)載對(duì)于電源切換時(shí)間的要求。

②當(dāng)發(fā)生一臺(tái)科華UPS整流部分故障,另外一臺(tái)UPS裝置正常時(shí),則故障UPS裝置先經(jīng)蓄電池放電,給系統(tǒng)負(fù)載供電與另一套UPS裝置均擔(dān)負(fù)載,蓄電池放電結(jié)束后,該故障UPS裝置退出運(yùn)行,由另一臺(tái)UPS裝置承擔(dān)系統(tǒng)全部負(fù)荷,如過載則自動(dòng)切換到靜態(tài)旁路。靜態(tài)旁路切換時(shí)間應(yīng)滿足負(fù)載對(duì)于電源切換時(shí)間的要求。

(5)兩臺(tái)UPS均故障時(shí)

①當(dāng)兩臺(tái)UPS逆變部分均故障時(shí),轉(zhuǎn)換到靜態(tài)旁路,維持供電。靜態(tài)旁路切換時(shí)間應(yīng)滿足負(fù)載對(duì)于電源切換時(shí)間的要求。

②當(dāng)UPS整流部分故障,則蓄電池放電,放電結(jié)束后,轉(zhuǎn)換到靜態(tài)旁路。靜態(tài)旁路切換時(shí)間應(yīng)滿足負(fù)載對(duì)于電源切換時(shí)間的要求。

③當(dāng)一臺(tái)UPS逆變部分故障、另一臺(tái)整流故障時(shí),轉(zhuǎn)換到靜態(tài)旁路。靜態(tài)旁路切換時(shí)間應(yīng)滿足負(fù)載對(duì)于電源切換時(shí)間的要求。

(6)兩路進(jìn)線均斷電,且一臺(tái)UPS故障

①兩路進(jìn)線均斷電,且一臺(tái)UPS整流部分故障,另一臺(tái)UPS裝置正常時(shí),UPS裝置對(duì)蓄電池電源進(jìn)行逆變,給各個(gè)系統(tǒng)供電。

②兩路進(jìn)線均斷電,且一臺(tái)UPS逆變部分故障退出運(yùn)行,另一臺(tái)UPS裝置正常時(shí),正常UPS裝置對(duì)蓄電池電源進(jìn)行逆變,給各個(gè)系統(tǒng)供電。供電容量滿足50%要求。

(7)智能饋線配電柜的饋出開關(guān)故障

系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),兩套智能配電柜分別饋出一路電源給各系統(tǒng)。當(dāng)一路饋出開關(guān)故障時(shí),退出相應(yīng)的開關(guān)設(shè)備,進(jìn)行檢修,另一路維持運(yùn)行,給相應(yīng)系統(tǒng)供電。

(8)蓄電池維護(hù)或故障

當(dāng)系統(tǒng)需要進(jìn)行蓄電池維護(hù)或蓄電池故障時(shí),退出需要維護(hù)的蓄電池組或故障蓄電池組,進(jìn)行維護(hù)或檢修;此時(shí),一套UPS無蓄電池工作,另一套UPS正常工作。

(9)UPS裝置維護(hù)

需要對(duì)UPS裝置維護(hù)時(shí),退出該UPS裝置上口的開關(guān),以及出口開關(guān),蓄電池開關(guān),使UPS裝置*無電,進(jìn)行維護(hù)。另一套UPS裝置正常工作,給各系統(tǒng)提供電源。

(10)智能饋線配電柜維護(hù)

需要對(duì)智能饋線配電柜進(jìn)行維護(hù)時(shí),退出需要維護(hù)的饋線柜的相應(yīng)UPS裝置總開關(guān)、母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)以及饋線開關(guān),使柜體內(nèi)無電,進(jìn)行維護(hù)。另一套智能饋線配電柜正常工作,給各系統(tǒng)提供電源。

(11)進(jìn)線配電柜維護(hù)

需要對(duì)進(jìn)線配電柜進(jìn)行維護(hù)時(shí),退出對(duì)應(yīng)的變電所400V開關(guān)以及進(jìn)線柜內(nèi)的相應(yīng)UPS裝置進(jìn)線開關(guān),進(jìn)行維護(hù)。UPS整合系統(tǒng)將蓄電池電源逆變,給各個(gè)系統(tǒng)供電。

(12)UPS智能控制單元故障

①一套UPS智能控制單元故障,該UPS裝置退出運(yùn)行,由另一臺(tái)UPS裝置承擔(dān)系統(tǒng)全部負(fù)荷。

②兩套UPS控制裝置均故障,此兩臺(tái)UPS裝置均退出運(yùn)行,系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到靜態(tài)旁路,承擔(dān)系統(tǒng)全部負(fù)荷。靜態(tài)旁路切換時(shí)間應(yīng)滿足負(fù)載對(duì)于電源切換時(shí)間的要求。

　6 UPS整合系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境要求
　　
UPS應(yīng)安裝在涼爽、干燥、清潔、通風(fēng)良好的環(huán)境中,周圍環(huán)境指標(biāo)應(yīng)在規(guī)定的指標(biāo)范圍之內(nèi)。環(huán)境溫度是影響電池容量及壽命的主要因素。

電池的標(biāo)準(zhǔn)工作溫度為20度,高于20度的環(huán)境溫度,將縮短電池的壽命,低于20度將降低電池的容量。通常情況下,電池允許的環(huán)境溫度為15-25度之間,電池所在的環(huán)境溫度應(yīng)保持恒定,遠(yuǎn)離熱源及通風(fēng)口。

　　7 UPS整合系統(tǒng)檢修維護(hù)
　　
(1)檢查:監(jiān)測(cè)顯示裝置中各參數(shù)顯示、蓄電池溫度是否正常等。

(2)清掃維護(hù):外觀及接線檢查等。

(3)蓄電池性能測(cè)試:均衡充放電、核對(duì)性充放電功能;蓄電池均、浮充模式轉(zhuǎn)換等。

(4)主回路、旁路轉(zhuǎn)換測(cè)試:主回路及旁路切換工作模式轉(zhuǎn)換功能是否正常。

(5)逆變器工作模式轉(zhuǎn)換測(cè)試:進(jìn)行正常工作模式、電池工作模式、維修工作模式的轉(zhuǎn)換,檢驗(yàn)輸出是否正常等。