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1、地铁行业UPS供电系统解决方案作者：?时间：2010-4-1913:33:49 摘要：文章介绍了中通信系统和电源子系统的概况，介绍了绿色电源系统的具体要求，并对特别适 合于地铁电源系统的台达UPS的性能特点作了详细介绍。关键词：地铁通信系统绿色电源系统 UPS1 城市地铁通信系统概况近年来城市发展迅猛，国内各大城市陆续建设，地铁已经是一些大中型城市不可缺少的交通工 具。地铁系统中通信系统是地铁工程运营指挥、企业管理、服务乘客和传递各种信息的网络平台。 系统应具有先进性、开放性、可靠性、易扩充性、组网灵活性等特点，能传递语音、数据、图像等 各种信息的综合业务数字通信网。通信系统在正常情况下应能保
2、证列车安全高效运营，为乘客提供 高质量的出行服务，在异常情况下能迅速转变为供防灾求援和事故处理的指挥通信系统。通信系统 的重要性决定了通信系统供电设备的可靠性成为重中之重。由于市电电网中接有各种各样的负载， 对电网造成了干扰和污染，恶化了供电质量，影响了负载设备的正常运行，导致服务器的数据丟失 等问题的产生，给用户造成了不可估计的损失。UPS供电系统的建设目的，是通过UPS供电系统给 机房内用电设备提供高质量、不间断电源，来保证用电设备正常工作。UPS不间断电源系统可以解 决数据机房电源断电、电压尖峰、电压浪涌、频率漂移、谐波干扰、过欠压、电压波动及噪声电压 等由市电电源质量差对前端设备造成的
3、危害。般工程通信系统由以下13个子系统组成：传输系统；专用无线通信系统；公务电话系统；专用电话系统；广播系统；电视监视系统；时钟系统；旅客向导系统；综合布线系统；电源系统；（11）公用传输系统；(12)公用移动通信引入系统;(19公安、消防无线引入系统。2 地铁工程电源子系统概述为了保证通信设备在主电源中断或波动情况下，通信各子系统仍能可靠地工作，中电源子系统 将承担全线范围内所有控制中心、车站、车辆段通信设备的供电。因此对供电系统要求有极高的可 靠性，要有连续不断的、高效、安全、可靠的电力供应以保证负载运行。地铁工程电源子系统在控制中心、各车站、车辆段的通信设备室及电池室内分别设置 UPS
4、电源 设备，免维护电池。控制中心、各车站、车辆段均采用在线式UPS, UPS系统只提供交流220V电源， 通信各子系统如采用其它方式电源，由通信各子系统自配的整流装置产生。控制中心、各车站、车辆段的通信设备室均设有电源监控设备，其通信机房的环境参数、电源 供应情况、电源设备的运行状态及故障告警信息将通过传输系统送到控制中心统一监测。电源子系统需要的设备有UPS、蓄电池组、动力环境监控系统，交流配电屏、双路电源切换屏、 交流配电屏等设备组成。在世界能源和经济危机突显的今天，国家在积极倡导企业节能减排，绿色、节能、环保这些以 前人们不太重视的词汇现在已经深入人心，国内很多城市的地铁工程也将打造一条
5、绿色的系统的目 标进行建设。3如何打造地铁的绿色电源系统地铁电源系统一般包括UPS、蓄电池、动力环境集中监控，防雷箱，双路电源切换屏、输入输 出配电屏等设备组成。通信电源系统为不间断电源系统，一般由强电引入两路交流380V电源至双路电源切换配电屏， 按一级负荷供电给在线式UPS系统。UPS系统提供交流380V电源至通信机房交流配电屏，交流配电屏分配各220V分路至通信机房 设备，并提供380V支路至公用传输机房交流配电屏。控制中心、各车站、车辆段的通信机房均设有监控设备，将通信机房的环境参数、电源供应情 况、运行状态及故障告警信息将通过传输系统送到控制中心统一监控。电源系统中最核心的设备就是U
6、PS，可以说绿色电源系统的主要因素也就是UPS。那么，UPS 具备哪些功能才能称得上是绿色呢?UPS又有哪些绿色的功能适合在地铁电源系统中使用呢？3.1 宽广输入电压范围UPS的输入电压范围代表了 UPS适应电网的能力，同时电压范围宽广也有着降低用户投资成本， 节能环保的作用。用户在对UPS供电系统的投资中，蓄电池往往占有很大的比例，例如地铁电源系 统大多为要求后备延时时间在(2_4)个小时，这样在系统中就需要投入大量的蓄电池。UPS宽广 的输入电压范围可以有效的减少电池的充放电次数，延长电池使用寿命，达到节能环保，节省投资页脚内容精心整理的效果。特别是在电网波动较大的环境下,该功能发挥的作用
7、越大3.2 高整机效率的用电量非常大，每年花在电上的费用是非常巨大的，另外，耗电量大也不能符合国家对企业 节能减排的要求，所以在选用用电设备时，效率尤为重要，效率的高低是决定设备每年的耗电量有 多少的最主要的一项参数，各 UPS 厂家也在苦心研究如何更高的提升 UPS 的整机效率以达到节能的 效果，以80KVA的UPS为例，大多数设备的效率为92%左右，如果效率可以提升2%,年可节省约 11212 度电，这还未算效率提升后设备无功损耗降低，减少发热，空调节省的电。所以在地铁电源 系统在选用UPS时，效率是非常重要的一项参数。3.3 高输入功率因数、低输入谐波电流绿色的UPS 定要有高输入功率因
8、数，低谐波电流。高输入功率因数，可以使UPS对市电的利 用率提高，减小无功损耗，达到节能的效果。谐波电流低，可以减小UPS对电网的污染，达到环保 的功能。同时，提高输入功率因数及降低输入电流谐波失真还可以减小UPS输入端的线缆，保险， 空开等容量，减少发电机匹配的容量，降低用户的投资成本等等。早期投入使用的UPS电源都是采 用硅整流形式，内置输出隔离变压器，行业内称为工频机，而工频机的输入功率因数较低，一般在 0.75一0.85左右，谐波电流一般都在20%一30%左右，如果想改善这些参数就需要采取一些措施如 下：（1）6 脉冲+无源滤波器：PF0.9, ITHD0.95, ITHD0.95,
9、ITHD0.99, ITHD0.99），总谐波电流低（iTHD3%）,达到洁净电力与节省能源的效益。可 1+1 并联使用，无须外加并联控制卡，达到扩充容量或是提升可靠度。模块化设计，可依据现况设置并保留未来的扩充性，达到经济效益最大化。宽广的输入电源范围，可减少电池放电几率，适用各种恶劣的电力环境。整流器有软启动设计，可使发电机供电得到平滑的电力转移。使用高频脉宽调变逆流器及IGBT组件，使UPS具有高性能特性。符合RoHs标准。远程（REPO）与近端（EPO）紧急断电：可于紧急状态下，以面板按键或远程遥控开关，将 输出立即切断，防止危险扩大。智慧风速控制。标准配备有多种接:两组SNMP插槽、
10、RS232、外部电池温度和状态接点输出入接口，适用 于各类型计算机通讯。（11）利用微处理器技术执行自我侦测和LCD讯息显示，并可依实际的需求设定相关的参数。（12）内建SRAM可以储存多达500笔数据，提供详细的运转状态信息，作为管理分析使用。（19有手动维护和静态两种旁路开关回路，提供维护时的备用电源。（双重辅助电源，与双重静态旁路供给电路的控制回路，达到双重保护、高可靠特性。（15）逆流器（Inver ter）自动回复： UPS的逆流器在低电池电压关机后交流电源恢复时，可自动再启动； 当超载状况消除，可由静态旁路自动转回逆流器输出； 当过温状况消除，可由静态旁路自动转回逆流器输出。（16
11、）在长时间备用模式操作下，可将警告声关闭，而指示灯仍然维持亮灯。（17）可另外增加外部电池组，以延长备用模式的运转时间。（18）当UPS在旁路模式操作下，可自动侦测旁路电压，若输入电压超出限定范围外，将关闭 输出以保护电气设备。5台达UPS的性能及技术特点全系列在线式台达UPS都是真正双变换在线式UPS,市电与电池供电为“零”秒不间断供电转 换，具有供电纯净、效率高、热损耗小、噪音低、体积小、寿命长等特点。采用 DSP 数字控制技术用户只需要购买相应的功率模块，即可实现“N+X”的故障冗余及升级扩容。任何一个模块出现故障，都可自动脱离系统，确保系统正常运行。台达UPS的模块化设计不仅 模块实现冗余，内部的辅助电源， PCB 板也实现冗余。真正实现各功能模块独立，损坏任何一个功 能模块都互不干扰。大大提高系统的可靠度、可用性。1+1并联冗余且无须外加并联卡台达采用独特的模块化 UPS 并机技术，无须外加并联卡或并机柜，可使模块化 UPS 实现惊人的 160kVA 总容量。模块化并机与一般模块化扩容是不一样的，一般的模块化 UPS 可安装多个模块， 容量也较大，但主控制板、逻辑电路、静态旁路都没有备份，一旦这些部件出现问题，就会引起宕 机。而采用并机则可以双重冗余，实现真正的模块
