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科士達(dá)機(jī)房電源金牌代理商

深圳科士達(dá)UPS電源總代理
一、前言

科士達(dá)UPS電源改革開放以來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，消費觀念的轉(zhuǎn)變，公務(wù)外出，旅游觀光，探親訪友，尤其是節(jié)假日消費經(jīng)濟(jì)的興起，出現(xiàn)了客運(yùn)繁忙的景象，各種運(yùn)輸方式的市場競爭日趨激烈，鐵路以其安全、舒適、價廉、快速和全天候占有優(yōu)勢。而中國鐵路經(jīng)過六次的大面積調(diào)整及提速，特別是在2007年4月進(jìn)行的第六次大提速，并采用新型“子彈頭” 動字號高速列車在主要干線開始“時速200公里”的高速運(yùn)行，中國鐵路開啟“追風(fēng)時代”，這在中國鐵路發(fā)展史上將是一個重要的里程碑，標(biāo)志著中國鐵路發(fā)展進(jìn)入一個新的歷史階段“高速時代”。為了保障高速鐵路運(yùn)行的安全、高效、可靠，配置一套科學(xué)、合理的信號系統(tǒng)成為鐵道部關(guān)注的核心。本文將對高速鐵路信號電源系統(tǒng)采用大功率UPS并聯(lián)冗余供電的安全、可靠及高效節(jié)能方面進(jìn)行分析，希望能夠?qū)π盘栂到y(tǒng)的方案設(shè)計提供—些借鑒。

科士達(dá)UPS電源隨著我國鐵路跨入“高速時代”，計算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)和微機(jī)自動閉塞控制系統(tǒng)等在我國鐵路信號新技術(shù)中的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，這些新技術(shù)系統(tǒng)對供電質(zhì)量的要求較之于傳統(tǒng)的技術(shù)系統(tǒng)大大提高，任何偶然的、短暫的供電中斷都可能造成難以估量的損失，甚至對鐵路行車的安全產(chǎn)生極大的威脅。因此，UPS的運(yùn)用也隨之日益普遍。

鐵道部鐵運(yùn)[2008]19號文件中提出“關(guān)于客運(yùn)專線信號系統(tǒng)若干問題的指導(dǎo)意見”，為確?？瓦\(yùn)專線信號系統(tǒng)設(shè)計質(zhì)量，充分滿足高安全性、高可靠性和高可用性需求，客運(yùn)專線信號系統(tǒng)應(yīng)統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、優(yōu)化方案設(shè)計并采用高質(zhì)量的信號產(chǎn)品。對信號電源系統(tǒng)的要求：客運(yùn)專線車站及中繼站信號電源應(yīng)按照雙套大容量UPS備用方式配備電源，UPS容量負(fù)荷按照除轉(zhuǎn)轍機(jī)外的所有用電量計算，有維護(hù)人員值守車站UPS供電時間不應(yīng)小于30分鐘，無人維護(hù)人員值守車站UPS供電時間不應(yīng)小于2小時。

溫家寶總理在十一屆全國人大一次會議上作政府工作報告時，多次提到環(huán)境、生態(tài)、節(jié)能減排。自從《鐵路“十一五”規(guī)劃》及工作實施以來，鐵道部從優(yōu)化運(yùn)輸能耗結(jié)構(gòu)、減少石油類消耗、提高鐵路資源能源利用效率的角度，加快鐵路建設(shè)步伐和項目前期工作推進(jìn)，節(jié)能降耗、污染減排得到了顯著的成效。而保障鐵路行車安全性運(yùn)行的基礎(chǔ)信號系統(tǒng)，提高系統(tǒng)對電能的利用效率、降低耗電量，節(jié)省電能更是責(zé)無旁貸的。

為確保高速鐵路行車的安全性，根據(jù)中國鐵道部對客運(yùn)專線信號電源系統(tǒng)的要求，中達(dá)電通采用臺達(dá)NT系列UPS兩臺直接并聯(lián)供電，后備時間按照鐵道部需求有維護(hù)人員值守車站UPS后備供電時間30分鐘配置蓄電池，無人維護(hù)人員值守車站UPS后備供電時間2小時配置蓄電池。臺達(dá)NT系統(tǒng)雙變換純在線式UPS可適應(yīng)于供電環(huán)境惡劣的地區(qū)使用，直接并機(jī)最多支持8臺UPS并聯(lián)，并機(jī)系統(tǒng)采用共用電池組功能，提高蓄電池的利用效率及減少安裝空間；在原有信號電源系統(tǒng)的基礎(chǔ)上優(yōu)化供電方案，提供信號系統(tǒng)高安全、高可靠的綠色節(jié)能電源系統(tǒng)。信號電源系統(tǒng)優(yōu)化方案系統(tǒng)架構(gòu)圖如下所示：

下列為車站信號系統(tǒng)典型的負(fù)載容量為15KW輸出電源的統(tǒng)計，15KW（三相電源輸入，計算機(jī)聯(lián)鎖，4KVA容量的25Hz軌道電路）

考慮UPS負(fù)載百分比選取70%工作，UPS輸出功率因數(shù)Pf為0.8，那么UPS額定容量的選取=15KW/70%/0.8=27KVA。UPS主機(jī)配置30KVA即可滿足負(fù)荷容量需求，UPS電源系統(tǒng)配置方案如下：

1. 采用臺達(dá)NT系列30KVA UPS兩臺，構(gòu)成“1+1”冗余并機(jī)，輸入采用兩路市電經(jīng)ATS自動切換后給UPS輸入。兩臺UPS并聯(lián)共用兩組電池組。
2. UPS標(biāo)配雙回路輸入功能，提高系統(tǒng)可靠性。內(nèi)置維護(hù)旁路設(shè)計，便于系統(tǒng)檢修及維護(hù)。雙回路輸入設(shè)計可以實現(xiàn)主輸入供電回路與旁路隔離，分別采用兩路不同市電，大幅提供系統(tǒng)可靠性。
3. 采用“1+1”冗余并機(jī)系統(tǒng)設(shè)計，大幅度提高UPS可靠性。臺達(dá)NT系列UPS單機(jī)MTBF大于300000小時，單機(jī)可靠度大于99.99%，采用“1+1”并機(jī)大于99.999%。臺達(dá)NT系列UPS，提供強(qiáng)大的并機(jī)能力，無需并機(jī)卡即可并機(jī)，最多支持8臺并機(jī)，并且可以在線無斷電擴(kuò)容，滿足后期系統(tǒng)擴(kuò)容需要。同時采用高精度的多CPU冗余的數(shù)字控制技術(shù)，保證UPS參數(shù)精確及并機(jī)時相位的嚴(yán)格一致，保證并機(jī)系統(tǒng)的帶載能力和可靠性。
4. UPS系統(tǒng)具有RS232、RS485及SNNP等通訊接口供選擇，可以直接通過網(wǎng)絡(luò)或動力環(huán)境采集，對UPS實現(xiàn)遠(yuǎn)程集中監(jiān)控，可遠(yuǎn)程查看UPS運(yùn)行的各項參數(shù)、事件記錄進(jìn)行實時檢測。當(dāng)UPS系統(tǒng)發(fā)生事故，可通過集中監(jiān)控軟件或者干節(jié)點信號發(fā)出告警提示。
5. 智能電池管理功能，臺達(dá)NT系列UPS具備智能電池管理能力，具備自動均充、浮充轉(zhuǎn)換功能，可以定期對電池進(jìn)行安全發(fā)電檢測，另外還可以根據(jù)負(fù)載情況，自動調(diào)整放電截至電壓，通過上述功能，可以大幅延長電池壽命。另外NT系列UPS還具備電測漏液檢測功能及充電自動溫度補(bǔ)償能力，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。
6. 方案中兩臺UPS采用共用2組電池，市電正常時，各UPS同時給電池組充電，市電異?；蛘咧袛鄷r，各UPS同時利用電池組能量進(jìn)行逆變，為負(fù)載提供能量。這樣做可以節(jié)省50%的電池投資及安裝空間，同時也降低里承重投資，大幅提高了電池的利用效率。另外每個電池柜均配置電池開關(guān)保護(hù)，電池組空開采用冗余方式連接，允許系統(tǒng)中任意一個空開故障而不影響系統(tǒng)的正常工作，提高系統(tǒng)可靠性。

科士達(dá)機(jī)房電源金牌代理商

六、信號電源UPS設(shè)備性能特點分析

1．綠色節(jié)能特點分析

ａ）寬廣的輸入電壓范圍設(shè)計

寬廣的輸入電壓范圍設(shè)計（380V/220V -32%～+35%），適應(yīng)供電環(huán)境惡劣的地區(qū)使用，可有效的降低電池放電次數(shù)及損耗，延長電池使用壽命，也減少了電池產(chǎn)品對周圍環(huán)境的污染。有效的延長了電池的使用壽命，可減少用戶在電池上的投資購買成本。

ｂ）共用電池功能

在采有并機(jī)冗余供電的情況下，采用共用電池功能，在滿足同等放電時間條件下兩臺主機(jī)可利用并聯(lián)電池組工作，通過該功能可全面節(jié)省用戶對電池運(yùn)營成本的投資，節(jié)省購買電池的資金投資，還節(jié)省安裝空間，承重方面的投資，對于系統(tǒng)擴(kuò)容也非常的方便、簡單。

1+1并聯(lián)冗余共用電池方案系統(tǒng)圖

ｃ）高功率密度設(shè)計

與業(yè)界內(nèi)其它品牌相比較體積小，不僅減小了材料成本，而且更易散熱，機(jī)房的溫度影響變小，使得空調(diào)耗電也相對減少，更提高整個機(jī)房的綠色環(huán)保指標(biāo)。高密度設(shè)計可節(jié)省占地面積及安裝空間，提高靈活性，適應(yīng)不同的機(jī)房物理環(huán)境。

ｄ）高整機(jī)效率

臺達(dá)NT系列UPS在線模式效率>0.91,采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式效率可達(dá)0.98以上，可有效的利用電能，節(jié)省運(yùn)營成本，另外，由于UPS效率的提高及發(fā)熱量的減小，亦可節(jié)省機(jī)房空調(diào)設(shè)備的用電量及電費。

ｅ）散熱風(fēng)扇采用風(fēng)速控制

臺達(dá)NT系列UPS散熱風(fēng)扇具有10段風(fēng)速控制，由負(fù)載的容量、溫度高低自動調(diào)整風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，可節(jié)省電能減少運(yùn)營成本，改善系統(tǒng)可靠度、提升效率、降低噪音以及延長風(fēng)扇的使用壽命。

1. 臺達(dá)NT系列UPS在制造方面每個元器件都是經(jīng)過嚴(yán)格篩選,緊緊把住原材料關(guān)。對UPS出廠前做全面細(xì)致的測試,確保各項功能與質(zhì)量。
2. 采用智能的微處理控制器CPU控制設(shè)計, 簡化復(fù)雜的模擬線路及零件數(shù)目，提高了整個系統(tǒng)的集成率及可靠度；
3. 臺達(dá)NT系列UPS在設(shè)計方面散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)速采用智能化控制設(shè)計，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速可根據(jù)負(fù)載大小自動調(diào)整,控制電源采用雙冗余設(shè)計,主功率器件采用IGBT技術(shù)，大大的提高了系統(tǒng)的可靠性。
4. 臺達(dá)NT UPS控制電源采用雙路電源,任何一路出現(xiàn)故障,UPS仍可正常供電,且不同控制電源電路輸入來源來自不同的電源來源,可更加確保控制電路的運(yùn)行，提高系統(tǒng)可靠度。
5. 標(biāo)配有輸出隔離變壓器，穩(wěn)定可靠，過負(fù)載能力和抗沖擊能力強(qiáng)，隔離諧波的干擾及降低零地電壓，為負(fù)載提供穩(wěn)定可靠的純凈的電源。

在政府、地鐵、鐵道、通信、醫(yī)療、工業(yè)、電力等行業(yè)使用多年,通過實踐證明了臺達(dá)NT系列UPS的高可靠性，是高可用性產(chǎn)品。平均無故障時間MTBF＞300000h,平均維修時間MTTR＜0.5h。

1. 采用雙變換在線式設(shè)計，安全保護(hù)用戶的精密設(shè)備供電質(zhì)量，市電與電池供電為零切換時間，為用戶負(fù)載提供純凈的正弦波安全可靠的電源，延長設(shè)備的使用壽命。
2. 緊急事故關(guān)機(jī)功能（EPO）,當(dāng)?shù)卣鸹蚧馂?zāi)等緊急事故發(fā)生時，可通過面板EPO按鍵或利用遠(yuǎn)程遙控EPO功能來快速將UPS關(guān)機(jī)，而減少UPS系統(tǒng)在緊急事故中造成的損失，有效的保護(hù)負(fù)載。
3. 整流器采用軟啟動設(shè)計，當(dāng)UPS輸入轉(zhuǎn)入由發(fā)電機(jī)連續(xù)供電使用時，可使發(fā)電機(jī)得到平滑過度連接，避免發(fā)電機(jī)受到瞬間負(fù)載的沖擊或過載故障，使得發(fā)電機(jī)保持正常、安全運(yùn)行，延長發(fā)電機(jī)組使用壽命。
4. 具有電池漏液偵測功能，可提早偵測出電池的漏液并進(jìn)行告警，避免電池漏液引起的災(zāi)難。
5. 并機(jī)系統(tǒng)可采用共用電池方案，每組電池組由29只電池串聯(lián)，如：同樣給用戶提供1小時的后備時間的情況下,可減少電池總金額的投資且適用，可以節(jié)省大量的安裝空間，提高電池的利用效率，當(dāng)其中一臺UPS退出并聯(lián)系統(tǒng)后，仍能保證滿載情況下后備時間為1小時，確保信號系統(tǒng)安全的運(yùn)行，保障高速鐵路行車的安全性。
6. 臺達(dá)NT系列UPS具有最安全、適用的短路保護(hù)功能，當(dāng)偵測到逆變器輸出電壓小于50VAC達(dá)兩個周期(即40ms)時，便認(rèn)為輸出端短路，逆變器保護(hù)鎖機(jī)，轉(zhuǎn)由旁路供電，轉(zhuǎn)換時間<1ms。并機(jī)系統(tǒng)中，當(dāng)UPS偵測到逆變器輸出電壓小于50VAC達(dá)兩個周期時，便認(rèn)為是輸出端短路了，這時并聯(lián)2臺UPS立即關(guān)閉逆變器進(jìn)行自我保護(hù)，同時將負(fù)載切換到靜態(tài)旁路下供電，如果短路排除了，則UPS自動回復(fù)到正常工作模式。如果短路仍然存在，則靠跳脫靜態(tài)旁路的輸入開關(guān)來保護(hù)。

整個短路保護(hù)的設(shè)計理念是: 能堅持就堅持,有一點辦法也不給負(fù)載斷電.瞬間短路或者萬一有誤偵測到短路時,不會造成負(fù)載斷電。

“環(huán)保、節(jié)能、愛地球”為臺達(dá)企業(yè)社會責(zé)任的核心宗旨，在產(chǎn)品上落實環(huán)保、節(jié)能設(shè)計，臺達(dá)NT系列UPS充分滿足了國家節(jié)能減排的要求以及市場發(fā)展趨勢的要求，綠色節(jié)能先行，為用戶節(jié)省運(yùn)營成本的同時，臺達(dá)NT系列UPS保持高安全可靠、高效率的運(yùn)行，確保鐵路高速時代的信號系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、從不間斷地正常運(yùn)行。

效率和功率因素曲線

測試說明：

常溫下，測試額定輸入電壓，輸出為浮充電壓時，從輕載到滿載時的效率曲線和功率因素曲線。測試滿載輸出，輸入電壓從最低到最高范圍內(nèi)變化時的效率曲線和功率因數(shù)曲線。結(jié)果作為熱設(shè)計的參考，和作出電壓的損耗曲線。

具體要求詳見規(guī)格書或企標(biāo)的規(guī)定（規(guī)格書和企標(biāo)一般只規(guī)定額定情況下的功率因數(shù)曲線）。

測試方法：

調(diào)節(jié)輸入電壓分別為額定電壓，輸出為浮充電壓，調(diào)節(jié)輸出負(fù)載，分別記錄輸入功率，輸出功率（輸出功率和輸出電流），輸入功率因數(shù)。計算效率并得出效率和功率因數(shù)曲線（測試的點必須多于10個，以保證曲線的精度）。

調(diào)節(jié)輸出為滿載，輸入電壓從最低到最高變化，分別測量輸入功率、功率因數(shù)、輸出功率，計算效率，作出效率和功率因數(shù)曲線。

注意：1. 測試時，先讓模塊帶滿載工作半小時后進(jìn)行測試；2. 測試輸出電壓搖要用FLUKE45，測試輸出電流要用0.2級的分流器，以保證測試的準(zhǔn)確性。

判定標(biāo)準(zhǔn)：

符合測試說明，合格；否則不合格。

10 模塊內(nèi)監(jiān)控電壓的設(shè)置精度

測試說明：

對于內(nèi)部有監(jiān)控控制的模塊，當(dāng)用監(jiān)控測試軟件（或者監(jiān)控單元）設(shè)置模塊的輸出電壓時，設(shè)置值與模塊的實際輸出電壓之差應(yīng)效應(yīng)±0.1V，具體參數(shù)參見產(chǎn)品開發(fā)規(guī)格書。

測試說明：

調(diào)節(jié)模塊的輸入為額定電壓，輸出負(fù)載為半載，通過ADAM模塊或OCI-6模塊（或其他的485與232轉(zhuǎn)換的設(shè)備）將待測模塊與計算機(jī)相連，打開監(jiān)控測試軟件，調(diào)測計算機(jī)與模塊之間的通信，使之正常，用計算機(jī)調(diào)節(jié)模塊的輸出電壓，從規(guī)格書要求的最低輸出電壓開始調(diào)節(jié)到最高輸出電壓，步長為1V，同時測量并記錄模塊的實際輸出電壓（測試時用FLUKE45，以保證測試精度），計算實際輸出電壓與設(shè)置電壓之差應(yīng)小于規(guī)格書的要求。

注：同樣也可以通過監(jiān)控單元進(jìn)行設(shè)置輸出電壓，測試輸出電壓和設(shè)置電壓之間的差別。

判定標(biāo)準(zhǔn)：

符合測試說明，合格；否則不合格。

11 模塊內(nèi)監(jiān)控溫度測試精度、風(fēng)機(jī)調(diào)速、過溫保護(hù)測試（使用于有以上功能的模塊）：

測試說明：

測試精度：

對于模塊內(nèi)有監(jiān)控測量溫度功率的軟件，用監(jiān)控測試軟件測量模塊的測溫精度應(yīng)滿足規(guī)格書的要求或企標(biāo)的要求，一般要求小于2度。

風(fēng)機(jī)調(diào)速：

對于風(fēng)冷模塊，如果才喲嘎了軟件調(diào)速技術(shù)，那么模塊的風(fēng)扇調(diào)試過程必須滿足規(guī)格書或企標(biāo)的要求。

過溫保護(hù)：

對于有過溫保護(hù)的模塊，模塊的過溫保護(hù)點和恢復(fù)點必須滿足規(guī)格書或企標(biāo)的要求。

測試方法：

以上三個測試項目可以同時進(jìn)行測試，測試方法如下：

首先，打開模塊，將單點測溫儀或多點測溫儀的其中一根熱電偶粘在模塊的測溫點（注意：熱電偶必須粘在溫度探頭靠近溫度測試IC的部分），將模塊按照好；然后，用萬用表的直流電壓檔接在模塊的風(fēng)扇工作電壓的測試點上，以便測試你可風(fēng)扇的工作電壓；調(diào)節(jié)模塊的輸入電壓為額定值，輸出負(fù)載為空載，接上監(jiān)控單元，使得模塊跟監(jiān)控單元之間通訊正常。

調(diào)節(jié)模塊的輸出負(fù)載為滿載，讓模塊工作，模塊溫度不斷的上升，記錄監(jiān)控單元顯示的模塊溫度和測溫儀的測量溫度，記錄步長為1oC，兩者之差即為測溫精度。同時觀察風(fēng)扇的電壓，記錄風(fēng)扇起轉(zhuǎn)的電壓以及對于的溫度，以及記錄風(fēng)扇的不同的檔位上的溫度和對應(yīng)電壓；為了讓模塊能夠達(dá)到過溫保護(hù)點，可以用一個電風(fēng)吹，用熱風(fēng)不斷的吹模塊的散熱片，使得模塊溫度迅速上升，直到模塊過溫保護(hù)，記錄過溫報表的溫度點；過溫保護(hù)后，模塊關(guān)機(jī)，溫度下降，直到模塊恢復(fù)正常工作，記錄此時溫度點即為過溫恢復(fù)點。

判定標(biāo)準(zhǔn)：

1.正品電池底部的生產(chǎn)日期是由一個一個的點組成的，假貨的生產(chǎn)日期是一個完整的印刷體，不是由點組成。
　　2.電池負(fù)極金屬小碗正中央有輕微凸起的為正品，沒有凸起的為假貨。
　　3.電池包裝上的“南孚”和“NanFu”字體是純白色的為正品，發(fā)暗的為假貨。
　　4.真的南孚電池中間的白色“霹靂”條帶上帶有鋸齒，假貨沒有鋸齒。
　　5.電池包裝上的“南孚”和“NanFu”字體是純白色的為正品,發(fā)暗的為假貨。
　　6.如果五號(或七號)電池負(fù)極部位上有“2001-05無汞”(或“2001-03無汞”)字樣的就一定是假南孚電池,因為從2001年3月開始(包括3月)“無汞堿性電池”的字樣只標(biāo)在南孚電池邊上,而并非負(fù)極部位。
　　7.真的七號南孚電池注意事項上“若器具長時間不用”一句已經(jīng)被改為“電器具長時間不用”了。
　　8.看“聚能環(huán)”。假的都是貼上個塑料圈，甚至一摳就掉了，非常粗糙，而且邊緣不平整，正品的是和電池一體的，這是最明顯也最容易掌握的區(qū)別方法。 其他當(dāng)然也可以從包裝盒質(zhì)量，印刷字體上識別出來。
　　9.真品電芯殼體中央會有檢測的批號，也是點陣機(jī)打，每批次均會不同，而假冒產(chǎn)品殼體材質(zhì)相對光澤暗淡，并且沒有這個批號。

符合測試說明，合格；否則不合格。