地鐵屏蔽門(mén)供電系統(tǒng)應(yīng)用方案

　　材料明細(xì)：

　　3.4 驅(qū)動(dòng)UPS配電系統(tǒng)的組成
　　
　　柜內(nèi)主要元器件采用施耐德品牌。塑殼斷路器采用施耐德CompactNSE斷路器，微型斷路器采用施耐德C65N斷路器。內(nèi)含中達(dá)隔離變壓器。站臺(tái)配電系統(tǒng)都預(yù)留了一路以上空開(kāi)，作為備用。
　　
　　3.4.1 二側(cè)站驅(qū)動(dòng)UPS配電系統(tǒng)：
　　
　　1） 二側(cè)站驅(qū)動(dòng)UPS配電系統(tǒng)圖：

　　2)二側(cè)站驅(qū)動(dòng)UPS輸出配電柜明細(xì)：

　　3.4.2 三側(cè)站驅(qū)動(dòng)UPS配電系統(tǒng)：
　　
　　1） 三側(cè)站驅(qū)動(dòng)UPS配電系統(tǒng)圖：

　　2）三側(cè)站驅(qū)動(dòng)UPS配電系統(tǒng)明細(xì)：

　　3.5 24V直流供配電系統(tǒng)
　　
　　MCS-1800系列整流模塊（SMR）是專為提供通信設(shè)備、工業(yè)用途和計(jì)算機(jī)辦公設(shè)備的高頻開(kāi)關(guān)電源整流模塊，單機(jī)輸出為24V/50A。用正面插入固定，裝拆、保養(yǎng)均很容易。整流模塊彈性組合方式，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)載需求增加時(shí)，提供經(jīng)濟(jì)且適中的系統(tǒng)擴(kuò)容選擇。且不須將系統(tǒng)斷電即可由前面將整流模塊取出保養(yǎng)。
　　
　　本整流模塊采用自動(dòng)功率因數(shù)補(bǔ)償(PFC)設(shè)計(jì)，功率因數(shù)達(dá)0.99以上。而每個(gè)整流模塊的前面板皆裝有交流輸入開(kāi)關(guān)，方便了保養(yǎng)或維修時(shí)將整流模塊與系統(tǒng)切離。
　　
　　第四章 監(jiān)控系統(tǒng)

　　監(jiān)控采用中達(dá)功能智能協(xié)議轉(zhuǎn)換器UPUC，此智能轉(zhuǎn)換器能夠?qū)崿F(xiàn)2路智能接口接入，本系統(tǒng)中共有5-6個(gè)智能設(shè)備，故需要3個(gè)UPCUS設(shè)備，每個(gè)電源設(shè)備都具有RS232接口，直接連接到協(xié)議轉(zhuǎn)換器接口。3個(gè)協(xié)議轉(zhuǎn)換器UPCU采用并聯(lián)的方式，通過(guò)RS485或RS422的方式將信號(hào)送給中央接口盤(pán)。通信協(xié)議采用MODBUS協(xié)議。示意圖如下：
　　
　　第五章 系統(tǒng)容量計(jì)算
　　
　　5.1 配電系統(tǒng)容量配置

交流配電屏：
兩側(cè)站：100A/AC380V
三側(cè)站：160A/AC380V
站臺(tái)照明配電箱
站臺(tái)交流照明配電箱：15KVA
　　
　　5.2 UPS容量配置

5.3 UPS及蓄電池系統(tǒng)容量計(jì)算：
　　
　　5.3.1 三側(cè)站UPS容量計(jì)算
　　
　　1）三側(cè)站設(shè)90個(gè)用電設(shè)備，總驅(qū)動(dòng)功率90×300W=27000W，考慮到UPS的輸出功率因素0.8使用最小UPS容量為27000W/0.8=33.75KVA,通常使用的UPS負(fù)載在80%。以下對(duì)設(shè)備壽命有益原則需要容量UPS增加到33.75KVA/0.8=42.2KVA，又根據(jù)標(biāo)書(shū)要求UPS可靠性采用冗余設(shè)計(jì)，UPS容量還需要在增加一只模塊的容量即：42.2KVA+20KVA=62.2KVA，建議設(shè)計(jì)容量為60KVA。
　　
　　2）三側(cè)站臺(tái)控制系統(tǒng)負(fù)載為600W,但考慮到負(fù)載的變化和控制系統(tǒng)供電的可靠性，選用2個(gè)5KVAUPS模塊，組成模塊冗余供電系統(tǒng),容量足夠且留有余量，也可以擴(kuò)展其它負(fù)載。
　　
　　5.3.2 三側(cè)站臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)UPS蓄電池容量計(jì)算：
　　
　　1）三側(cè)站臺(tái)驅(qū)動(dòng)電源在后備時(shí)間內(nèi)需要消耗兩部分能量：
　　
　　(a)在60分鐘內(nèi)開(kāi)關(guān)各5次
　　
　　(b)UPS待機(jī)60分鐘
　　
　　2）開(kāi)關(guān)5次最大工作時(shí)間為5×(3.5+4.2)=38.5S,27000W工作38.5S需要能量
　　
　　為(38.5S/3600S)×27000W=173.25WH=288.75WH；
　　
　　3）UPS待機(jī)60分鐘,電源(UPS)消耗能量(UPS效率以92%計(jì)算最大約27KW的8%即2160W)，2160W在60分鐘內(nèi)需要能量為：2160W×1H=2160WH
　　
　　需要的最小能量為：288.75WH+2160WH=2448.75WH。
　　
　　4）因?yàn)殡姵仉妷簽?80Vdc，需要配置最小電池容量為2448.75WH÷480V=5AH
　　
　　根據(jù)計(jì)算值，查表只要電池容量大于5AH就可以了，但是實(shí)際使用中電池實(shí)際放電電流不可以太大，否則會(huì)因配置電池太小而不能承受或減少電池壽命。
　　
　　5）電池最大電流設(shè)計(jì)在3C到5C為佳，可以最大限度的發(fā)揮電池的作用，負(fù)載
　　
　　27000W+2160W以最大電流為29160W÷480V÷0.95%=63.94A，3C需要電池21.3A，5C需要電池12.78A。最小電流為：2160÷480÷0.95=4.74A。（逆變器效率為0.95，每組電池顆數(shù)為40只）。
　　
　　6）因此，查下表，可知驅(qū)動(dòng)電源UPS選擇陽(yáng)光電池的12V20AH，選擇一組在UPS使用前期電池容量回足夠。型號(hào)為：A412/20G5.

　　5.3.3 三側(cè)站臺(tái)控制電源UPS蓄電池容量計(jì)算：
　　
　　1）控制系統(tǒng)UPS待機(jī)60分鐘,電源(UPS)消耗能量:600W×1H=600VAH；因?yàn)榭刂芔PS外接電池電壓為192Vdc，需要配置最小電池容量為600VAH÷192V=4.2AH；負(fù)載需要的最大放電電流為：600W÷192÷0.92=3.96A（逆變器效率為0.92，電池只數(shù)為每組16只）。查上表可知控制電源選擇陽(yáng)光電池的12V8.5AH，一組16只。型號(hào)為：A412/8.5SR。
　　
　　5.3.4 兩側(cè)站UPS系統(tǒng)容量計(jì)算
　　
　　1）三側(cè)站設(shè)60個(gè)用電設(shè)備，總驅(qū)動(dòng)功率60×300W=18000W，考慮到UPS的輸出功率因素0.8使用最小UPS容量為18000W/0.8=22.5KVA,又根據(jù)標(biāo)書(shū)要求UPS可靠性采用冗余設(shè)計(jì)，UPS容量還需要在增加一只模塊的容量即：　　
　　22.5KVA+20KVA=42.5KVA，建議設(shè)計(jì)容量為40KVA。
　　又：考慮到系統(tǒng)中一個(gè)模塊故障時(shí)，系統(tǒng)功率剩余為20KVA,是否可以滿足極端情況下60門(mén)同時(shí)開(kāi)啟的情況？
　　
　　我公司DELTA模塊化UPS,每個(gè)模塊設(shè)計(jì)具有過(guò)載能量，過(guò)載量可達(dá)125%，即當(dāng)系統(tǒng)單個(gè)模塊容易20KVA時(shí)，其最大帶著能力可達(dá)25KVA，是可以滿足極端情況（60個(gè)門(mén)馬達(dá)同時(shí)啟動(dòng)）22.5KVA的系統(tǒng)容量的。故選擇40KVA系統(tǒng)容量是可以滿足冗余供電需求的。
　　
　　2）三側(cè)站臺(tái)控制系統(tǒng)負(fù)載為400W,但考慮到負(fù)載的變化和控制系統(tǒng)供電的可靠性，選用2個(gè)5KVAUPS模塊，組成模塊冗余供電系統(tǒng),容量足夠且留有余量，也可以擴(kuò)展其它負(fù)載。
　　
　　5.3.5 二側(cè)站臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)UPS蓄電池容量計(jì)算：
　　
　　1）兩側(cè)站臺(tái)驅(qū)動(dòng)電源在后備時(shí)間內(nèi)需要消耗兩部分能量：
　　
　　(a)在60分鐘內(nèi)開(kāi)關(guān)各5次
　　(b)待機(jī)60分鐘
　　
　　2）開(kāi)關(guān)5次最大工作時(shí)間為5×(3.5+4.2)=38.5S,18000W工作38.5S需要能量為：(38.51S/3600S)×18000W=115.5WH=192.5VAH；
　　
　　3）電源(UPS)消耗能量(UPS效率以92%計(jì)算最大約18KW的8%即1440W)，1440W在60分鐘內(nèi)需要能量為:1440W×1H=1440WH，需要的最小能量為：192.5WH+1440WH=1632.5WH。
　　
　　4）因?yàn)殡姵仉妷簽?80Vdc，需要配置最小電池容量為1632.5VAH÷480V=3.4AH根據(jù)計(jì)算值，查表需要的電池容量大于5.5AH就可以了，但是實(shí)際使用中電池實(shí)際電流不可以太大,否則會(huì)因配置電池太小而不能承受或減少電池壽命。
　　
　　5）電池最大電流設(shè)計(jì)在3C到5C為佳，可以最大限度的發(fā)揮電池的作用，負(fù)載18000W,所以最大電流為(18000W+1440W)÷480V÷95%=42.63A，3C需要電池14.2AH,5C需要電池8.5AH。
　　
　　6）選擇陽(yáng)光電池的12V12AH陽(yáng)光電池。型號(hào)為：A412/12SR,每組40只。
　　
　　5.3.6 二側(cè)站臺(tái)控制系統(tǒng)UPS蓄電池容量計(jì)算：
　　
　　1）二側(cè)站臺(tái)控制電源在后備時(shí)間內(nèi)需要消耗能量：　
　　UPS待機(jī)60分鐘,電源(UPS)消耗能量:400W×1H=400VAH
　　
　　3）因?yàn)榭刂芔PS外接電池電壓為192Vdc，需要配置最小電池容量為400VAH÷192V=2.1AH；
　　
　　3）負(fù)載需要的最大放電電流為：400W÷192÷0.92=2.26A（逆變器效率為0.92，電池指數(shù)為每組16只）。
　　
　　查上表可知控制電源選擇陽(yáng)光電池的12V5.5AH,考慮到工作一段時(shí)間以后，UPS的延時(shí)時(shí)間還足夠，則電池采用12V8.5AH電池，一組16只。型號(hào)為：A412/8.5SR。