施耐德UPS在城市轨道交通中的应用

��发布时间：2022-11-28 ��2917人看过

轨道交通UPS电源是提供连续、稳定、不间断电源的重要设备。城市轨道交通机电系统的主电源应采用UPS装置，以确保电源的正常运行。本文分析了城市轨道交通UPS的冗余电源模式和容量计算。

近年来，城市轨道交通发展迅速。各机电系统是轨道交通运营指挥、企业管理、服务乘客、传递信息的平台，确保列车安全高效运行，为乘客提供优质服务。其中，供电设备的可靠性已成为首要任务。市政电网连接各种负荷，干扰和污染电网，恶化供电质量，影响负荷的正常运行。UPS供电系统的目的是通过UPS供电系统为机电系统供电设备提供高质量、不间断的电源，以确保电气设备的正常运行。

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UPS主要由整流器、电池、逆变器和静态开关组成。 word-wrap: break-word !important; max-width: 100%; margin: 0px; padding: 0px;'> word-wrap: break-word !important; max-width: 100%; margin: 0px; padding: 0px;'>UPS分为以下类型：

在线UPS

UPS一直使其逆变器处于工作状态。它首先通过电路将外部交流电转换为直流电，然后通过逆变器将直流电转换为交流电输出到负载。停电时，备用直流电源（电池组）用于向逆变器供电。由于逆变器一直在工作，因此没有切换时间问题，适用于对电源有严格要求的场合；2

后备UPS

通常在电池充电状态下，逆变器紧急切换到工作状态，将电池提供的直流转换为稳定的交流输出，因此备用UPS也称为离线UPS；3

在线互动UPS

这是一种智能UPS。当输入市政电源正常时，UPS逆变器在反向工作中向电池组充电。当市政电源异常时，逆变器立即投入逆变器工作，将电池组电压转换为交流输出。因此，在线交互式UPS有转换时间。在城市轨道交通系统中，各机电系统负载对供电电源的可靠性要求较高，因此各机电系统主电源UPS一般采用在线，提高了整个系统的可靠性和稳定性。

冗余备份备份P方式 word-wrap: break-word !important; max-width: 100%; margin: 0px; padding: 0px;' data-brushtype='text'>主要从热备份供电模式

热备份冗余模式是两套UPS串联切换。正常运行时，只有主UPS为关键负载供电，而另一个UPS处于空载状态。如果主UPS出现故障，则切换到旁路，备用UPS在约2~8ms后自动更换。这种结构是经济的，但有许多单点故障。如果主UPS出现故障，另一个必须更换所有负载，这意味着在约8ms内，另一个必须将电源从0增加到100%。这种方法的缺点是备用UPS长期处于空载状态，其电池寿命缩短，容量下降，备用UPS必须具有阶跃负载承载能力，无扩展能力。由于人们很难实时了解备用UPS的所有部分是否有故障或隐患，因此在启动备用机器时可能无法正常工作。

直接并机冗余供电方式

n-1UPS并行电源方案是确保每台UPS单机的输出在相同的电压范围内，在相同的输出频率和相位条件下，将n-1输出功率相同的UPS单机输出端并联，共同向n-1UPS单机输出功率供电。正常工作时，负载负载负载负载负载负载负载负载负载负载负载负载负载电流。当UPS出现故障时，在并行控制信号调节下，故障UPS自动脱机，剩余UPS继续供电。

双总线冗余供电模式

在UPS供电系统中，输出端和负载室配备配电柜、断路器等。如果发生维护或故障，上述配置形式将导致负载停电，即虽然系统故障率降低，但可维护性尚未完全解决。因此，双总线冗余配置可用于消除UPS系统1和UPS系统2UPS系统2两个系统。在轨道交通中，各机电系统采用双总线冗余供电方式，提高系统的稳定性和可靠性，消除UPS输出端与最终地铁用户负载端之间的单点瓶颈故障隐患，提高输出供电系统的容错功能。3UPS实际应用于城市轨道交通机电系统，UPS设备应用于车站、车辆段和控制中心。车站通信系统设置2套，专用系统UPS和公共设备UPS，控制中心设置1套中央设备供电，车辆段设置1套培训、维护、交换机等设备，大容量UPS设备中心设备1套，综合容量控制中心设备1套，防灾报警系统设备1套，设置1套大屏幕设备供电，在车辆段设置1套；在车站设置BAS、AFC和PISUPS设备，在车辆段设置BASUPS设备；在车站屏蔽门控制室设置一套UPS。UPS供电有两种：分散供电和集中供电。城市轨道交通供电系统中的集中供电模式已成为一种趋势。集中供电的整体成本低于分散供电。随着UPS容量的增加，单位容量成本降低；集中供电的可靠性远远大于分散供电，大容量UPS的可靠性高于中小容量UPS；集中供电易于安装、维护和管理。分散供电需要更多的安装空间和布线缺乏规划。集中供电系统可以通过后台监控软件在PC上对UPS进行统一监控和管理，分散供电可以达到相同的效果，投资更大。深圳3号线采用集中供电模式，许多新设计的线路也采用集中供电模式。但是，屏蔽门系统有很多电机性负载，启动时可以根据UPS总容量的过载公式选择，即UPS总容量的过载容量。80%负载的选择主要是考虑负载启动冲击电流和未来扩展的需要。在配置UPS电池时，应注意，由于UPS通常使用大量的电池组作为备用电源，电池、重量、负荷计算，用户可以根据所需的UPS容量计算电池需的UPS容量计算电池的型号和重量，与施工方或设计方或分散框架，如果UPS容量很小，必须考虑UPS系统安装地板的负荷，UPS电池柜最好安装在地板或负载梁上。

总结

城市轨道交通工程是百年工程和民生工程。UPS的合理结构和供电方式将对轨道交通机电系统的安全和经济产生重大影响。