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隨(sui)著(zhe)電(dian)力(li)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)製(zhi)造(zao)工(gong)藝(yi)和(he)應(ying)用(yong)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan),大(da)容(rong)量(liang)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)和(he)先(xian)進(jin)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)在(zai)通(tong)信(xin)和(he)電(dian)力(li)係(xi)統(tong)中(zhong)應(ying)用(yong)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)成(cheng)熟(shu),為(wei)軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)工(gong)程(cheng)中(zhong)實(shi)現(xian)對(dui)各(ge)個(ge)弱(ruo)電(dian)電(dian)源(yuan)係(xi)統(tong)的(de)整(zheng)合(he)方(fang)麵(mian)更(geng)是(shi)提(ti)供(gong)了(le)便(bian)利(li)條(tiao)件(jian)。
1、車站電源係統整合目的和原則
對各電源係統的蓄電池、裝zhuang置zhi進jin行xing硬ying件jian整zheng合he和he集ji中zhong布bu置zhi,便bian於yu電dian源yuan係xi統tong的de統tong一yi維wei護hu與yu管guan理li。通tong過guo集ji中zhong布bu置zhi減jian少shao設she備bei用yong房fang麵mian積ji,降jiang低di車che站zhan土tu建jian工gong程cheng造zao價jia。通tong過guo硬ying件jian整zheng合he減jian少shao設she備bei重zhong複fu配pei置zhi.實現資源共享節省設備投資。電源品牌統~選型,便於設備招標。
車站UPS電源整合主要應遵循以下原則
(1)整合後的電源係統應滿足所有被電源整合的各係統對電源的技術要求,保證各係統的可靠安全運行。
(2)整合後的電源室應靠近弱電負荷中心布置,以便於饋電電纜布局.減少線路壓降及線損,提高供電線路的安全可靠性。
(3)電源係統整合應根據被電源整合各係統的負載性質、電源需求等技術要求統~考慮.以便進行的硬件配置。
(4)電源整合應盡量減少不同係統間電源的相互影響。
2、各弱電係統電源需求分析
各弱電係統負載類型及需求分析
(1)通信係統。負載類型包括傳輸、無線、公務電話、專用電話、閉路電視、廣播、時鍾等子係統的計算機網絡通訊設備電源要求能連續供應AC220V電源。
(2)辦公自動化係統。負載類型包括計算機、網絡設備:電源要求能連續供應AC220V電源。
(3)屏蔽門係統。負載類型屏蔽門控製、驅動設備等電源要求:控製設備需連續供應AC220V控製電源驅動設備需要DC110V驅動電源。
(4)信號係統。負載類型包括信號係統旅客信息係統等計算機、網絡設備.控製設備;電源要求:能連續供應AC380/220V電源。
(5)綜合監控係統(含環境監控、門禁)。負載類型包括計算機、網絡設備,環境監控和門禁控製設備;電源要求:連續供應AC220V電源。
(6)自動售檢票係統(AFC)。負載類型計算機、網絡設備,AFC終端設備.電源要求:能連續供應AC220V電源。
(7)火災自動報警係統。負載類型包括計算機網絡設備、報警控製器等電源,要求需連續供應AC220V電源。
(8)車站應急照明係統。負載類型包括疏散照明和備用照明,電源要求能連續供應AC220V電源。
(9)變電所直流輔助電源。負載類型包括裝置電源、控製電源、電機電源,電源要求能連續供應DC220V電源。
3、UPS電源整合範圍分析
根據各弱電係統電源需求、電源特點分析如下:
(1)通信、信號,綜合監控(含環境與設備監控.門禁)辦公自動化係統自動售檢票、火災自動報警主要為計算機和網絡設備等容性負載,需AC380/220V電源,適於采用電源進行供電。
(2)屏ping蔽bi門men係xi統tong的de負fu載zai主zhu要yao分fen布bu在zai站zhan台tai上shang,且qie屏ping蔽bi門men的de驅qu動dong電dian機ji屬shu於yu電dian感gan性xing負fu載zai,功gong率lv因yin數shu比bi較jiao低di,衝chong擊ji電dian流liu大da若ruo采cai用yong源yuan整zheng合he係xi統tong供gong電dian,電dian會hui明ming顯xian影ying響xiang電dian壓ya穩wen定ding,降jiang低di電dian源yuan質zhi量liang。因yin此ci,屏ping蔽bi門men係xi統tong不bu適shi宜yi采cai用yong電dian源yuan整zheng合he係xi統tong供gong電dian,宜yi獨du立li設she置zhi後hou備bei電dian源yuan,不bu納na入ru電dian源yuan整zheng合he係xi統tong整zheng合he範fan圍wei。
(3)變bian電dian所suo與yu車che站zhan弱ruo電dian係xi統tong一yi般ban設she置zhi在zai車che站zhan兩liang端duan電dian源yuan靠kao近jin各ge弱ruo電dian係xi統tong負fu荷he中zhong心xin設she置zhi因yin此ci變bian電dian所suo負fu載zai距ju電dian源yuan室shi的de距ju離li跨kua越yue整zheng個ge車che站zhan,供gong電dian線xian路lu迂yu回hui,線xian路lu壓ya降jiang大da。故gu變bian電dian所suo操cao作zuo電dian源yuan宜yi獨du立li設she置zhi。
(4)應急照明主要是電感性負載,其負載分布在整個車站範圍內且點多麵廣,供電線路迂回,因此應急照明係統不宜納入電源整合範圍。
綜上所述.通信、信號、綜合監控(含環境監控、門禁)辦公自動化自動售檢票、火災自動報警等係統納入電源整合範圍.即各係統共用一套電源。屏蔽門係統、變電所輔助電源應急照明由各個係統獨立設置後備電源,不納入電源整合範圍。
4、電源整合係統構成
地鐵中各弱電係統對電源的可靠性要求很高,電源斷電時會造成地鐵停運甚至人身傷害,帶來不可估計的損失,因此各車站電源整合係統分別設置兩套電源裝置(含整流器、逆變器、蓄電池)、負載同步控製器、智能控製單元等。電源整合係統的構成見圖1。
UPS電源整合係統硬件構成
(1)dianyuanjixudianchishezhi。shezhiliangtaodianyuanzhuangzhi,zaigongchengshishigongchengzhong,jutishoujimeiyigeshebeideyongdianxuqiuziliao,bingyoucijisuanchujiaojingquederongliang。weiquebaonenggouchangqianquankekaodeyunxing,tuijianUPS的最大負載量一般為60%~80%UPS的額定輸出功率。根據相關工程經驗,典型地鐵車站各弱電係統的負載總量一般約為130kVA左右,所以每套UPS的容量可選160kVA。設置兩組蓄電池運行方式靈活。可以退出一組蓄電池組進行維護不影響運營.可靠性、可維護性高。
(2)負載同步控製器。當兩路UPS電源不同步時,在轉換過程中可能造成負載電壓的擾動、接通時電流過大而停機。如要在電源不同步時可靠地轉換.則必須增長間斷時間(一般為13ms).這樣將對負載非常不利(計算機負載電源間斷時間不大於6ms)。設置負載同步控製器,可保證兩套UPS電源裝置輸出的電壓幅值相同波形相同、頻率相同,實現平穩可靠地轉換。
(3)智能控製單元。智能控製單元負責控製管理UPS電源裝置蓄電池,對UPS電源整合係統監控信息上傳。
5、UPS電源整合係統運行方式
UPS電源整合係統分別從降壓所0.4V兩段母線引進一路AC380V電源作為兩套UPS裝置的輸入電源。在正常工作狀態下,兩套UPS電源裝置冗餘並機運行.共同分擔其負載電流向各用電係統提供AC380/220V不間斷電源每台UPS單機容量能滿足係統總容量要求。並設置智能控製單元,負責按設定的時間依次切除各種負荷。其係統構成示意圖如圖所示。

UPS電源整合係統構成示意圖
在運行中,如遇到某台UPS出現故障時,能通過選擇性操作自動將故障的UPS單機從UPS並機係統中脫離出來,係統仍能向它的負載提供具有高可利用率的高品質電源,從而提高UPS供電係統的可靠性。係統允許在UPS電源的逆變器電源供電的條件下,對位於UPS並機係統中的另一台UPS單機執行“不帶電”的定期維護/故障檢修操作,提高UPS供電係統的可維護性。
6、UPS電源整合注意事項
對UPS電源進行定期的維護和保養,能降低設備故障率,提高設備的使用壽命保證電源係統的可用性。UPS電源在使用一段時間後需對其進行定期檢查,檢查包括外觀是否異常.有無異味等:此外,UPS電源處於長期供電狀態,蓄電池長期處於充電狀態電池活性變差,因此UPS電源需要定期(一般每月一次)的放電以保持電池活性。
進jin行xing電dian源yuan係xi統tong集ji成cheng後hou,全quan線xian的de電dian源yuan係xi統tong獨du立li性xing強qiang且qie與yu其qi他ta專zhuan業ye的de接jie口kou分fen界jie清qing晰xi有you條tiao件jian設she置zhi電dian源yuan維wei護hu部bu門men,配pei備bei專zhuan業ye技ji術shu人ren員yuan實shi施shi維wei護hu和he管guan理li.避免錯誤的操作造成嚴重的設備損傷.降低設備可靠性和壽命。同時配置專業的維護、檢修工具,再配合以完善的維修、維護管理製度,保證電源係統設備處在良好的運行狀態.使先進的電源係統在關鍵時刻能發揮重要作用。
綜上可知,城市軌道交通中弱電係統的UPS電源整合是適應軌道交通快速發展而出現的它對合理配置電源資源起到了較大的作用,提高了軌道交通弱電係統的經濟性、安全性,並減小了維護量。隨著軌道交通的快速發展,UPS電源整合必將得到快速發展和廣泛應用。
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