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臺達UPS地鐵弱電系統(tǒng)解決方案

作者: 時間:2010-09-21 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  P(W)電池提供總功率
  P(VA)負載標稱容量(VA)
  Pf 負載輸入功率因數(shù)
  η 逆變轉(zhuǎn)換效率
  Pnc 每只電池需要提供的功率
  n 配置的電池數(shù)量
  N 單顆電池的cell數(shù)
  P(W)={P(VA)×Pf}/η
  Pnc=P(W)/(n×N)
  1.40KVA 2小時
  P(VA)=40KVA
  負載輸入功率因數(shù)Pf≈0.7
  逆變器效率η=0.95 n=29 N=6
  P(W)={P(VA)×Pf}/η
     ={40000×0.7}/0.95
     =29473.68(W)
  Pnc=P(W)/(n×N)
    =29473.68/(29×6)
=169.39(W)

  根據(jù)中達電能電池的恒功率放電特性表可得出2小時放電時間,1.75V截止電壓下,DCF126—12/100型號的電池能提供68.4W的功率,169.39/68.4=2.48組。

  2.46KVA 1小時

  P(VA)=46KVA
  負載輸入功率因數(shù)Pf≈0.7
  逆變器效率η=0.95 n=29 N=6
  P(W)={P(VA)×Pf}/η
     ={46000×0.7}/0.95
     =33894.74(W)
  Pnc=P(W)/(n×N)
    =33894.74/(29×6)
=194.80(W)

  根據(jù)中達電通電池的恒功率放電特性表,可得出1小時放電時間,1.75V截止電壓下,DCF126—12/100型號的電池能提供112.2W的功率,194.80/112.2=1.74組。

  3.40KVA 0.5小時

  P(VA)=40KVA
  負載輸入功率因數(shù)Pf≈0.7
  逆變器效率η=0.95 n=29 N=6
  P(W)={P(VA)×Pf}/η
     ={40000×0.7}/0.95
     =29473.68(W)
  Pnc=P(W)/(n×N)
    =29473.68/(29×6)
=169.39(W)


  根據(jù)中達電通電池的恒功率放電特性表可得出0.5小時放電時間,1.75截止電壓下,DCF126—12/100型號的電池能提供181.3W的功率,169.39/181.3= 0.93組,2.48+1.74+0.93=5.15(組)。

  由于這種計算方法得出的結(jié)果會比實際的配置略有偏小,所以取6組應(yīng)當足以滿足負載的后備時間需求。

  同樣可以計算出車輛段系統(tǒng)需配置中達電通DCF126 12/100型號的電池4組;停車場UPS系統(tǒng)需配置中達電通DCF126 12/100型號的電池3組;控制中心UPS系統(tǒng)需配置中達電通DCF126 12/100型號的電池6組。

  五、供電運行方式與邏輯關(guān)系

  結(jié)合方案的系統(tǒng)示意圖可以了解系統(tǒng)的供電運行方式與邏輯關(guān)系。

  1.正常供電運行方式

  兩路主電源為兩臺UPS供電,主電源1接UPS1的主輸入,主電源2接UPS2的主輸入,兩臺UPS的旁路同時接到主電源1或者主電源2上(不同的站點可以不同)。兩臺UPS同時輸出到各個負荷側(cè)的STS開關(guān),通過設(shè)置STS開關(guān)狀態(tài),實現(xiàn)大約各帶一半負載。這樣能確保兩路電源上的負載量基本均分,當兩臺UPS都運行于旁路狀態(tài)時,相位仍然同步,STS轉(zhuǎn)換不受影響。

  UPS1和UPS2同時為電池組充電,充電電流各占50%。為了日后維修和保養(yǎng)方便,每臺UPS和每組電池都裝有自己的連接開關(guān)。

  2.UPS故障運行方式

  a.UPS2故障,則通過STS將所有的負載切換到UPS1,然后維修UPS2,修復(fù)后再恢復(fù)原帶載運行方式。

  b.UPS1故障,則通過STS將所有的負載切換到UPS2,然后維修UPS1,修復(fù)后再恢復(fù)原帶載運行方式。

  c.兩臺UPS都故障,則通過兩臺UPS的靜態(tài)旁路供電給負載。此時,可以將兩臺UPS打到維修旁路或者輪流關(guān)閉進行維修,修復(fù)后再轉(zhuǎn)為原帶載運行方式。

  3.電池組故障運行方式

  電池組分為3—6組并聯(lián),若發(fā)現(xiàn)電池故障或者報警,維修人員切除故障的電池分組,進行維修維護工作,修復(fù)后再將電池分組重新投入運行。

  4.失去1路主電源運行方式

  a.UPS2主電源失電,則UPS2停止輸出,通過STS將所有負載切到UPS1。

  b.UPS1主電源失電,則UPS2停止輸出,通過STS將所有負載切到UPS2。

  5.失去2路主電源運行方式

  此時兩臺UPS同時轉(zhuǎn)到電池組放電狀態(tài),通過STS后共同分擔(dān)后面的負載。若此時任何1臺UPS故障,其后面的負載都會通過STS轉(zhuǎn)移到另外一臺UPS上去,電池組也會全部轉(zhuǎn)給正常的UPS使用,后備時間不受影響。

  智能配電柜會結(jié)合各負荷的后備時間要求,按時切除相應(yīng)的負載。

  6.檢修運行方式

  a.檢修單臺UPS時,斷開一臺進行檢修,另一臺正常運行。

  b.檢修單組蓄電池時,斷開一組進行檢修,其它電池組正常運行。

  c.當兩臺UPS同時檢修時,可將兩臺UPS打到維修旁路或者輪流關(guān)閉進行檢修。

  六、方案特點分析

  概括起來,該方案具有以下幾個特點:

  1.UPS電源采用集中式配置,跟分散式配置相比,該方案更能綜合利用UPS和蓄電池資源,具有設(shè)備可靠性高、節(jié)省安裝空間、維修和管理方便等優(yōu)點,符合地鐵行業(yè)的發(fā)展趨勢。

  2.輸入電源采用雙路同時分別供電,跟前端采用ATS切換裝置相比,該方案更節(jié)省投資,使雙路電源負載均分,并且避免了ATS的單點故障。

  3.系統(tǒng)采用兩臺UPS雙母線架構(gòu),跟單機和雙機并聯(lián)架構(gòu)相比,減少了單故障點,增強了可靠度。

  4.采用雙機共享電池組方式,確保任何一臺UPS故障時,系統(tǒng)總的后備時間不受影響,并且同時具備了以下優(yōu)點:

  a.節(jié)省購買電池的資金投資,相應(yīng)的搬運、安裝等投資也跟著減少。

  b.節(jié)省安裝空間投資,相應(yīng)的裝修費、空調(diào)配置等投資也跟著減少。

  c.節(jié)省承重方面的投資。

  d.節(jié)省電耗、維護保養(yǎng)等運營成本方面的投資,更加環(huán)保。

  e.系統(tǒng)擴容比較方便,主機和電池組的擴容可以分別進行,非常安全、方便,可以靈活利用資金。

  f.發(fā)揮電池的最大效能,提高電池利用率。對于傳統(tǒng)的電池配置方案,由于電池數(shù)量較多,停電后電池會小電流放電,電池容量可能還沒有放掉多少,市電就已經(jīng)恢復(fù)。這種小電流的淺度放電對電池是沒有好處的,久而久之電池性能就會下降,一旦某臺UPS壞掉,其它UPS電池的后備時間就會達不到要求。而對于共享電池組方案,由于電池數(shù)量相對較少,停電后電池的放電電流就會比較大,電池容量也可以放的比較多,這樣有利于提高電池的活性,延長電池壽命。一旦某臺UPS壞掉,系統(tǒng)的后備時間也不會受到影響,因為電池不會跟著UPS失效而失效。

  5.根據(jù)負載重要程度,采用分時供電方式,合理分配資源,實現(xiàn)效益最大化。
6.采用NT系列UPS,該產(chǎn)品更能符合軌道交通方案需求,產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)異、廠家服務(wù)周到。同時采用冗余的通訊線代替LBS,節(jié)省了投資,提高了效率,增加了系統(tǒng)可靠度。

  七、公司、產(chǎn)品及服務(wù)介紹

  電子集團(DELTA)是世界第一的交換式電源供應(yīng)器領(lǐng)導(dǎo)廠商,每月生產(chǎn)超過一百萬臺轉(zhuǎn)換電源供應(yīng)器,為全球最大的制造商。在品質(zhì)管制、可靠度的控制及維修服務(wù)方面的杰出表現(xiàn),已被廣泛的認可,每年都收到HP、IBM、NEC、GE……等主要客戶所頒發(fā)的獎牌。同時,臺達設(shè)于世界各地的工廠均通過了ISO—9000認證,研發(fā)和生產(chǎn)的UPS電源也銷往世界各地。

  臺達NT系列UPS采用先進的IGBT高頻切換正弦脈寬調(diào)變技術(shù)設(shè)計,使UPS供電質(zhì)量好、效率高、熱損耗小、噪音低、體積小及壽命長;同時采用模組化設(shè)計可降低平均修護時間(MTTR),使維護工作更簡便;藉由微處理器的數(shù)字化設(shè)計,簡化復(fù)雜的模擬線路及大量減少零件數(shù)目,使系統(tǒng)更為安全可靠。該產(chǎn)品還具有一些其它品牌所難以比擬的優(yōu)異特色,如:8臺并機無須并機卡、共享電池組、電池漏液保護、內(nèi)存500筆信息數(shù)據(jù)、智能監(jiān)控,可規(guī)劃干接點等等。

  本方案所選用的中達電通蓄電池具有失水少、自放電小、密封安全、使用壽命長等優(yōu)點,是一款性價比很高的產(chǎn)品。

  中達電通智能配電柜是中達電通跟斯米克機電公司合作生產(chǎn)的,內(nèi)部組件采用施耐德或者ABB的高性能產(chǎn)品,整柜外形美觀,性能安全可靠。

  中達電通在全國擁有35個分支機構(gòu)和服務(wù)網(wǎng)點,遍及各地,可為用戶提供方便快捷的售前、售中、售后服務(wù)。對國內(nèi)的用戶鄭重承諾:報修立刻響應(yīng),30分鐘內(nèi)提供問題有效解決方案,2~24小時趕赴現(xiàn)場(緊急情況下就近最快的交通工具抵達現(xiàn)場),故障現(xiàn)場4小時內(nèi)處理完畢。

  八、總結(jié)

  臺達NT系列UPS在工廠、醫(yī)療、交通、通信、證券、金融等行業(yè)都有廣泛應(yīng)用。在軌道交通方面已安全運行于北京地鐵,上海地鐵9#線、6#線、8#線等,目前又已中標沈陽地鐵、南京地鐵等項目。此外在青藏線、京滬線等鐵路交通干線上也都有臺達NT第列UPS在正常運行,目前該UPS又已中標合寧線、京津線等鐵路項目。

  臺達NT系列UPS可組成十多種安裝方案,其中多機共享電池組方案,在并聯(lián)、雙母線架構(gòu)下都可以采用。目前,在上海鐵路局調(diào)度控制中心有兩臺30KVA的UPS共享電池組在正常運行;在九江電信有兩320KVA的UPS共享電池組在正常運行;在山東省委機要局有兩臺40KVA的UPS共享電池組在正常運行;在山東電視臺有兩臺30KVA的UPS共享電池組在正常運行;在鷹潭電信有三臺40KVA的UPS共享電池組在正常運行等等——這些案例從來沒有因為共享電池組而發(fā)生過故障。所以說臺達UPS在共享電池組方面的技術(shù)相當可靠,經(jīng)驗非常豐富。


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