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摘要:现阶段城市轨道项目建设范围在不断扩大,在各个车站都设有通信、信号、综合性监控、自动售检票、办公自动化等系统,各个系统应用设备都是电子计算机类设备,各个系统需要经过电源净化之后获取稳定电源。在专业系统中需要配设独立的UPS电源,致使车站内存有较多的UPS电源室,由于系统应用品牌的差异,加上维修过程中存在较多问题,这样会导致电源系统共享性降低,维护可靠性较差。所以当前需要对地下车站空间资源合理利用,全面提升系统设备运行稳定性,整合设备电源。
关键词:城市轨道交通;不间断电源;整合可行性
随着我国电力电子技术、控制技术、电源技术在通信与电力系统中的应用发展,能够为轨道交通工程电源系统发展提供便利条件。当前城市轨道交通机电设备弱电系统在配置不间断电源基础上,存有较多不同的UPS整合配置基本方案。比如我国深圳轨道交通3号线、武汉4号线、苏州地铁1号线等,对车展中弱电系统改电源都采取了UPS整合设计。本文以下主要对城市轨道交通车站不间断电源整合的可行性进行分析,确保供电质量与供电稳定性有效提升。
一、设备电源负荷类型及分类概述
现阶段城市轨道交通应用的用电设备种类较多,主要有通信信号、自动售检票、火灾报警系统、综合监控、客户基本信息系统、应急照明系统、站台屏蔽门等,此类设备和系统主要对城市轨道交通基本运行情况进行有效指挥,主要在设备监控、电力调度、环境监控、客户指引、信息传递、电源操作、应急照明等方面进行应用,所以需要可靠性较高的后备电源进行持续性供电,这样能够有效提升供电质量,确保供电操作连续开展,所以当前根据实际应用要求需要对城市轨道交通供电负荷进行分级,拟定多项分布要求[1]。
二、UPS基本整合范围分析
供配电系统设计规范以及地铁设计规范中明确规定,针对一级负荷需要采取双电源双回路供电,在一级负荷中较为重要的负荷,需要根据实际应用情况添加相应的应急电源,防止其他负荷接入。在现阶段城市轨道交通用电设备中自动售检票、客户信息系统、站台和门禁等都属于一级负荷,自身具有UPS电源整合的基本条件。在站台内屏蔽门电极属于电感性负载,实际功率因数较低,产生的冲击电流量较高,通过UPS整合系统进行供电,会产生诸多问题,比如冲击电流不断扩大,电源输出质量降低。所以当前可以设置后备电源,在UPS整合范围内需要融入客户信息系统、自动售检票、门禁系统等。
三、城市轨道交通车站不间断电源整合的可行性探析
(一)单机组UPS整合方案
从现阶段城市轨道交通采取的UPS整合方案来看,主要有单机组UPS整合、双机组并机式UPS整合等。单机组UPS整合方案主要是通过设置完整的UPS电源装置,其中主要有逆变器、隔离变压器、蓄电池组等设备构成。此外还包括智能化控制单元、馈线智能配电柜等,在进线位置处主要设置双电源自切装置,将单母线作为馈出母线。此类整合方案自身具有一定应用优势,实际耗费的投资额较低。但是在应用中也存在相应的不足之处,比如UPS整合电源室与弱电机房贴合位置,主要是选用三电源单回路供电形式,不能从根本上满足一级负荷选用双电源双回路供电要求。此外,还存在单点瓶颈的问题,在UPS输出端以及配电屏母线产生故障之后,会致使系统出现失电问题。在实际维修过程中各项安全性能不能有效提升,当UPS出现故障之后,供电质量以及供电稳定性会受到不同程度影响,还会对蓄电池有效维护工作产生较大影响[2]。
(二)双机组并机式UPS整合方案
此类方案可以在车展中设置不同的UPS电源装置,其中主要有整流器、隔离变压器、蓄电池组、智能控制单元等构成。不同UPS进线位置设置双电源ATS,馈出母线需要采取双母分段加母联开关。在工作过程中,不同的UPS装置并机运行,对产生的负载电流进行分担,不同的UPS单机容量需要满足系统容量基本要求。此类应用方案具有诸多优点,能够根据应用时限以及应用要求对UPS定期开展维护措施以及蓄电池活化。但是实际应用中也存在较多不足之处,UPS输出端、馈线电缆会产生不同程度短路问题,导致双回路断路器出现跳闸问题,导致UPS整合系统运行出现问题。UPS并机系统会产生偶然性故障,在切入过程中会导致机器不同环流致使UPS逆变器发生损坏问题,使得电源传输中断[3]。
(三)双机组冗余式整合方案
此类方案在实际应用中需要配置2套不同的UPS电源装置、负载同步控制器、智能化控制单元等。在进线位置处需要设置双电源ATS,馈出母线通过双母分段,在各个专业设备机房需要装配静态开关。在实际工作过程中,需要确保UPS装置能够分列运行,对负载电流进行有效承担,不同UPS单机容量需要满足总容量基本要求,设置系统架构。此类方案在实际应用中能够避免系统输出端出现问题,系统不会出现环流,能够保障系统的稳定运行,但是耗费的投资成本较大。从当前城市轨道交通车站不间断电源整合基本现状来看,可以纳入UPS整合系统的仅仅有自动售检票系统、门禁、客户信息系统。在对UPS进行整合时,最佳的整合方案是双机组冗余式整合措施,单机组UPS整合方案在实际应用过程中不能满足一级负荷基本供电要求,采用双机组并机式UPS整合方案仅满足一级负荷供电各项要求,与过去传统采用的UPS分散配置方案相比,UPS整合方案可靠性有所降低。此外,UPS整合方案对于土地建设资源以及各类设备周期成本投资可控性有所降低,需要从实践环节中进行全面检验[4]。
结语:
综合上述,通过对城市轨道交通车站不间断电源整合的可行性分析可知,与传统UPS整合方案相比较,现阶段单机组UPS整合、双机组并机式UPS整合、双机组冗余式整合各有利弊,需要对应用方案的优越性进行对比,根据实际要求进行推广应用。
参考文献:
[1]王小峰.城市軌道交通车站不间断电源整合的可行性分析[J].城市轨道交通研究,2015,18(6):62-66.
[2]马映坤.城市轨道交通低压配电系统的设计总结[J].建筑工程技术与设计,2017(16):4763-4763.
[3]罗昌权.轨道交通车站弱电系统UPS集中设计在深圳地铁的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2012(27).
[4]李挺,方黛春.论城市轨道交通供电系统应急处理[J].商情,2013(14):196.
关键词:城市轨道交通;不间断电源;整合可行性
随着我国电力电子技术、控制技术、电源技术在通信与电力系统中的应用发展,能够为轨道交通工程电源系统发展提供便利条件。当前城市轨道交通机电设备弱电系统在配置不间断电源基础上,存有较多不同的UPS整合配置基本方案。比如我国深圳轨道交通3号线、武汉4号线、苏州地铁1号线等,对车展中弱电系统改电源都采取了UPS整合设计。本文以下主要对城市轨道交通车站不间断电源整合的可行性进行分析,确保供电质量与供电稳定性有效提升。
一、设备电源负荷类型及分类概述
现阶段城市轨道交通应用的用电设备种类较多,主要有通信信号、自动售检票、火灾报警系统、综合监控、客户基本信息系统、应急照明系统、站台屏蔽门等,此类设备和系统主要对城市轨道交通基本运行情况进行有效指挥,主要在设备监控、电力调度、环境监控、客户指引、信息传递、电源操作、应急照明等方面进行应用,所以需要可靠性较高的后备电源进行持续性供电,这样能够有效提升供电质量,确保供电操作连续开展,所以当前根据实际应用要求需要对城市轨道交通供电负荷进行分级,拟定多项分布要求[1]。
二、UPS基本整合范围分析
供配电系统设计规范以及地铁设计规范中明确规定,针对一级负荷需要采取双电源双回路供电,在一级负荷中较为重要的负荷,需要根据实际应用情况添加相应的应急电源,防止其他负荷接入。在现阶段城市轨道交通用电设备中自动售检票、客户信息系统、站台和门禁等都属于一级负荷,自身具有UPS电源整合的基本条件。在站台内屏蔽门电极属于电感性负载,实际功率因数较低,产生的冲击电流量较高,通过UPS整合系统进行供电,会产生诸多问题,比如冲击电流不断扩大,电源输出质量降低。所以当前可以设置后备电源,在UPS整合范围内需要融入客户信息系统、自动售检票、门禁系统等。
三、城市轨道交通车站不间断电源整合的可行性探析
(一)单机组UPS整合方案
从现阶段城市轨道交通采取的UPS整合方案来看,主要有单机组UPS整合、双机组并机式UPS整合等。单机组UPS整合方案主要是通过设置完整的UPS电源装置,其中主要有逆变器、隔离变压器、蓄电池组等设备构成。此外还包括智能化控制单元、馈线智能配电柜等,在进线位置处主要设置双电源自切装置,将单母线作为馈出母线。此类整合方案自身具有一定应用优势,实际耗费的投资额较低。但是在应用中也存在相应的不足之处,比如UPS整合电源室与弱电机房贴合位置,主要是选用三电源单回路供电形式,不能从根本上满足一级负荷选用双电源双回路供电要求。此外,还存在单点瓶颈的问题,在UPS输出端以及配电屏母线产生故障之后,会致使系统出现失电问题。在实际维修过程中各项安全性能不能有效提升,当UPS出现故障之后,供电质量以及供电稳定性会受到不同程度影响,还会对蓄电池有效维护工作产生较大影响[2]。
(二)双机组并机式UPS整合方案
此类方案可以在车展中设置不同的UPS电源装置,其中主要有整流器、隔离变压器、蓄电池组、智能控制单元等构成。不同UPS进线位置设置双电源ATS,馈出母线需要采取双母分段加母联开关。在工作过程中,不同的UPS装置并机运行,对产生的负载电流进行分担,不同的UPS单机容量需要满足系统容量基本要求。此类应用方案具有诸多优点,能够根据应用时限以及应用要求对UPS定期开展维护措施以及蓄电池活化。但是实际应用中也存在较多不足之处,UPS输出端、馈线电缆会产生不同程度短路问题,导致双回路断路器出现跳闸问题,导致UPS整合系统运行出现问题。UPS并机系统会产生偶然性故障,在切入过程中会导致机器不同环流致使UPS逆变器发生损坏问题,使得电源传输中断[3]。
(三)双机组冗余式整合方案
此类方案在实际应用中需要配置2套不同的UPS电源装置、负载同步控制器、智能化控制单元等。在进线位置处需要设置双电源ATS,馈出母线通过双母分段,在各个专业设备机房需要装配静态开关。在实际工作过程中,需要确保UPS装置能够分列运行,对负载电流进行有效承担,不同UPS单机容量需要满足总容量基本要求,设置系统架构。此类方案在实际应用中能够避免系统输出端出现问题,系统不会出现环流,能够保障系统的稳定运行,但是耗费的投资成本较大。从当前城市轨道交通车站不间断电源整合基本现状来看,可以纳入UPS整合系统的仅仅有自动售检票系统、门禁、客户信息系统。在对UPS进行整合时,最佳的整合方案是双机组冗余式整合措施,单机组UPS整合方案在实际应用过程中不能满足一级负荷基本供电要求,采用双机组并机式UPS整合方案仅满足一级负荷供电各项要求,与过去传统采用的UPS分散配置方案相比,UPS整合方案可靠性有所降低。此外,UPS整合方案对于土地建设资源以及各类设备周期成本投资可控性有所降低,需要从实践环节中进行全面检验[4]。
结语:
综合上述,通过对城市轨道交通车站不间断电源整合的可行性分析可知,与传统UPS整合方案相比较,现阶段单机组UPS整合、双机组并机式UPS整合、双机组冗余式整合各有利弊,需要对应用方案的优越性进行对比,根据实际要求进行推广应用。
参考文献:
[1]王小峰.城市軌道交通车站不间断电源整合的可行性分析[J].城市轨道交通研究,2015,18(6):62-66.
[2]马映坤.城市轨道交通低压配电系统的设计总结[J].建筑工程技术与设计,2017(16):4763-4763.
[3]罗昌权.轨道交通车站弱电系统UPS集中设计在深圳地铁的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2012(27).
[4]李挺,方黛春.论城市轨道交通供电系统应急处理[J].商情,2013(14):196.