摘要：地铁弱电系统由于其运营环境及设备的特殊性,对其提供电源保障的UPS的可靠性、安全性、可管理性等要求较高。文中介绍了UPS在地铁弱电系统中的应用,并提供了相应的解决方案。

5 供电运行方式与逻辑关系
　　
　　结合方案的系统示意图可以了解系统的供电运行方式与逻辑关系。
　　
　　5.1正常供电运行方式
　　
　　两路主电源为两台UPS供电,主电源1接UPS1的主输入,主电源2接UPS2的主输入,两台UPS的旁路同时接到主电源1或者主电源2上(不同的站点可以不同)。两台UPS同时输出到各个负载侧的STS开关,通过设置STS开关状态,实现大约各带一半负载。这样能确保两路电源上的负载量基本均分,当两台UPS都运行于旁路状态时,相位仍然同步,STS转换不受影响。
　　
　　UPS1和UPS2同时为电池组充电,充电电流各占50%。为了日后维修和保养方便,每台UPS和每组电池都装有自己的连接开关。
　　
　　5.2UPS故障运行方式
　　
　　(1)UPS2故障,则通过STS将所有的负载切换到UPS1,然后维修UPS2,修复后再恢复原带载运行方式;
　　
　　(2)UPS1故障,则通过STS将所有的负载切换到UPS2,然后维修UPS1,修复后再恢复原带载运行方式;
　　
　　(3)两台UPS都故障,则通过两台UPS的静态旁路供电给负载。此时,可以将两台UPS打到维修旁路或者轮流关闭进行维修,修复后再转为原带载运行方式。
　　
　　5.3电池组故障运行方式
　　
　　电池组分为3～6组并联,若发现电池故障或者报警,维修人员切除故障的电池分组,进行维修维护工作,修复后再将电池分组重新投入运行。
　　
　　5.4失去一路主电源运行方式
　　
　　(1)UPS2主电源失电,则UPS2停止输出,通过STS将所有负载切到UPS1;
　　
　　(2)UPS1主电源失电,则UPS2停止输出,通过STS将所有负载切到UPS2。
　　
　　5.5失去两路主电源运行方式
　　
　　此时两台UPS同时转到电池组放电状态,通过STS后共同分担后面的负载。若此时任何一台UPS故障,其后面的负载都会通过STS转移到另外一台UPS上去,电池组也会全部转给正常的UPS使用,后备时间不受影响。
　　
　　智能配电柜会结合各路负载的后备时间要求,按时切除相应的负载。
　　
　　5.6检修运行方式
　　
　　(1)检修单台UPS时,断开一台进行检修,另一台正常运行;
　　
　　(2)检修单组蓄电池时,断开一组进行检修,其它电池组正常运行;
　　
　　(3)当两台UPS同时检修时,可将两台UPS打到维修旁路或者轮流关闭进行检修。
　　
　　6 方案特点
　　
　　概括起来,该方案具有以下几个特点:
　　
　　(1)UPS采用集中式配置,跟分散式配置相比,该方案更能综合利用UPS和蓄电池资源,具有设备可靠性高、节省安装空间、维修和管理方便等优点,符合地铁行业的发展趋势。
　　
　　(2)输入电源采用双路同时分别供电,跟前端采用ATS切换装置相比,该方案更节省投资,使双路电源负载均分,并且避免了ATS的单点故障。
　　
　　(3)系统采用两台UPS双母线架构,跟单机和双机并联架构相比,减少了单故障点,增强了可靠度。
　　
　　(4)采用双机共享电池组方式,确保任何一台UPS故障时,系统总的后备时间不受影响,并且同时具备以下优点:
　　
　　节省购买电池的资金投入,相应的搬运、安装等投资也跟着减少;
　　
　　节省安装空间投资,相应的装修费、空调配置等投资也跟着减少;
　　
　　节省承重方面的投资;
　　
　　节省电耗、维护保养等运营成本方面的投资,更加环保;
　　
　　系统扩容比较方便,主机和电池组的扩容可以分别进行,非常安全、方便,可以灵活利用资金;
　　
　　发挥电池的最大效能,提高电池利用率。对于传统的电池配置方案,由于电池数量较多,停电后电池会小电流放电,电池容量可能还没有放掉多少,市电就已经恢复。这种小电流的浅度放电对电池是没有好处的,久而久之电池性能就会下降,一旦某台UPS有故障,其它UPS电池的后备时间就会达不到要求。而对于共享电池组方案,由于电池数量相对较少,停电后电池的放电电流就会比较大,电池容量也可以放得比较多,这样有利于提高电池的活性,延长电池寿命。一旦某台UPS有故障,系统的后备时间也不会受到影响,因为电池不会跟着UPS失效而失效。
　　
　　(5)根据负载重要程度,采用分时供电方式,合理分配资源,实现效益最大化。
　　
　　(6)采用台达NT系列UPS,该产品更能符合轨道交通方案需求,产品品质优异、厂家服务周到。同时采用冗余的通讯线代替LBS,节省了投资,提高了效率,增加了系统可靠度。
　　
　　7 产品特点
　　
　　台达NT系列UPS采用先进的IGBT高频切换正弦波脉宽调制技术设计,使UPS供电质量好、效率高、热损耗小、噪音低、体积小及寿命长;同时采用模组化设计可降低平均维修时间(MTTR),使维护工作更简便;采用微处理器的数字化设计,简化复杂的模拟线路并大量减少零件数目,使系统更为安全可靠。该产品还具有一些优异特色,如:8台并机无须并机卡、共享电池组、电池漏液保护、内存500条信息数据、智能监控,可规划干接点等等。
　　
　　本方案所选用的中达电通蓄电池具有失水少、自放电小、密封安全、使用寿命长等优点,是一款性价比很高的产品。
　　
　　8 结束语
　　
　　台达NT系列UPS可以组成十多种安装方案,其中多机共享电池组方案,在并联、双母线架构下都可以采用。在台达的UPS生产线上都是采用共享电池组方式测试并联机器的。因此台达UPS在共享电池组方面的技术是相当可靠的,经验非常丰富。

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