地鐵屏蔽門(mén)供電系統應用方案

　　材料明細：

　　3.4 驅動(dòng)UPS配電系統的組成
　　
　　柜內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。內含中達隔離變壓器。站臺配電系統都預留了一路以上空開(kāi)，作為備用。
　　
　　3.4.1 二側站驅動(dòng)UPS配電系統：
　　
　　1） 二側站驅動(dòng)UPS配電系統圖：

　　2)二側站驅動(dòng)UPS輸出配電柜明細：

　　3.4.2 三側站驅動(dòng)UPS配電系統：
　　
　　1） 三側站驅動(dòng)UPS配電系統圖：

　　2）三側站驅動(dòng)UPS配電系統明細：

　　3.5 24V直流供配電系統
　　
　　MCS-1800系列整流模塊（SMR）是專(zhuān)為提供通信設備、工業(yè)用途和計算機辦公設備的高頻開(kāi)關(guān)電源整流模塊，單機輸出為24V/50A。用正面插入固定，裝拆、保養均很容易。整流模塊彈性組合方式，當系統負載需求增加時(shí)，提供經(jīng)濟且適中的系統擴容選擇。且不須將系統斷電即可由前面將整流模塊取出保養。
　　
　　本整流模塊采用自動(dòng)功率因數補償(PFC)設計，功率因數達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)，方便了保養或維修時(shí)將整流模塊與系統切離。
　　
　　第四章 監控系統

　　監控采用中達功能智能協(xié)議轉換器UPUC，此智能轉換器能夠實(shí)現2路智能接口接入，本系統中共有5-6個(gè)智能設備，故需要3個(gè)UPCUS設備，每個(gè)電源設備都具有RS232接口，直接連接到協(xié)議轉換器接口。3個(gè)協(xié)議轉換器UPCU采用并聯(lián)的方式，通過(guò)RS485或RS422的方式將信號送給中央接口盤(pán)。通信協(xié)議采用MODBUS協(xié)議。示意圖如下：
　　
　　第五章 系統容量計算
　　
　　5.1 配電系統容量配置

交流配電屏：
兩側站：100A/AC380V
三側站：160A/AC380V
站臺照明配電箱
站臺交流照明配電箱：15KVA
　　
　　5.2 UPS容量配置

5.3 UPS及蓄電池系統容量計算：
　　
　　5.3.1 三側站UPS容量計算
　　
　　1）三側站設90個(gè)用電設備，總驅動(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負載在80%。以下對設備壽命有益原則需要容量UPS增加到33.75KVA/0.8=42.2KVA，又根據標書(shū)要求UPS可靠性采用冗余設計，UPS容量還需要在增加一只模塊的容量即：42.2KVA+20KVA=62.2KVA，建議設計容量為60KVA。
　　
　　2）三側站臺控制系統負載為600W,但考慮到負載的變化和控制系統供電的可靠性，選用2個(gè)5KVAUPS模塊，組成模塊冗余供電系統,容量足夠且留有余量，也可以擴展其它負載。
　　
　　5.3.2 三側站臺驅動(dòng)系統UPS蓄電池容量計算：
　　
　　1）三側站臺驅動(dòng)電源在后備時(shí)間內需要消耗兩部分能量：
　　
　　(a)在60分鐘內開(kāi)關(guān)各5次
　　
　　(b)UPS待機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60分鐘,電源(UPS)消耗能量(UPS效率以92%計算最大約27KW的8%即2160W)，2160W在60分鐘內需要能量為：2160W×1H=2160WH
　　
　　需要的最小能量為：288.75WH+2160WH=2448.75WH。
　　
　　4）因為電池電壓為480Vdc，需要配置最小電池容量為2448.75WH÷480V=5AH
　　
　　根據計算值，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）電池最大電流設計在3C到5C為佳，可以最大限度的發(fā)揮電池的作用，負載
　　
　　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，每組電池顆數為40只）。
　　
　　6）因此，查下表，可知驅動(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。型號為：A412/20G5.

　　5.3.3 三側站臺控制電源UPS蓄電池容量計算：
　　
　　1）控制系統UPS待機60分鐘,電源(UPS)消耗能量:600W×1H=600VAH；因為控制UPS外接電池電壓為192Vdc，需要配置最小電池容量為600VAH÷192V=4.2AH；負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。型號為：A412/8.5SR。
　　
　　5.3.4 兩側站UPS系統容量計算
　　
　　1）三側站設60個(gè)用電設備，總驅動(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,又根據標書(shū)要求UPS可靠性采用冗余設計，UPS容量還需要在增加一只模塊的容量即：　　
　　22.5KVA+20KVA=42.5KVA，建議設計容量為40KVA。
　　又：考慮到系統中一個(gè)模塊故障時(shí)，系統功率剩余為20KVA,是否可以滿(mǎn)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)模塊設計具有過(guò)載能量，過(guò)載量可達125%，即當系統單個(gè)模塊容易20KVA時(shí)，其最大帶著(zhù)能力可達25KVA，是可以滿(mǎn)足極端情況（60個(gè)門(mén)馬達同時(shí)啟動(dòng)）22.5KVA的系統容量的。故選擇40KVA系統容量是可以滿(mǎn)足冗余供電需求的。
　　
　　2）三側站臺控制系統負載為400W,但考慮到負載的變化和控制系統供電的可靠性，選用2個(gè)5KVAUPS模塊，組成模塊冗余供電系統,容量足夠且留有余量，也可以擴展其它負載。
　　
　　5.3.5 二側站臺驅動(dòng)系統UPS蓄電池容量計算：
　　
　　1）兩側站臺驅動(dòng)電源在后備時(shí)間內需要消耗兩部分能量：
　　
　　(a)在60分鐘內開(kāi)關(guān)各5次
　　(b)待機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%計算最大約18KW的8%即1440W)，1440W在60分鐘內需要能量為:1440W×1H=1440WH，需要的最小能量為：192.5WH+1440WH=1632.5WH。
　　
　　4）因為電池電壓為480Vdc，需要配置最小電池容量為1632.5VAH÷480V=3.4AH根據計算值，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）電池最大電流設計在3C到5C為佳，可以最大限度的發(fā)揮電池的作用，負載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。型號為：A412/12SR,每組40只。
　　
　　5.3.6 二側站臺控制系統UPS蓄電池容量計算：
　　
　　1）二側站臺控制電源在后備時(shí)間內需要消耗能量：　
　　UPS待機60分鐘,電源(UPS)消耗能量:400W×1H=400VAH
　　
　　3）因為控制UPS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。型號為：A412/8.5SR。