一,、 前言

城市軌道交通車站內(nèi)包含眾多的弱電設(shè)備系統(tǒng)，如通信,、信號(hào),、綜合監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控,、辦公自動(dòng)化,、門禁、自動(dòng)售檢票,、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警,、屏蔽門、應(yīng)急照明,、變電所綜合自動(dòng)化等這些系統(tǒng)負(fù)責(zé)地鐵車站的旅客運(yùn)輸環(huán)境監(jiān)控,、信息傳遞和乘客導(dǎo)引等，屬于重要或特別重要的一級(jí)負(fù)荷,，需要可靠性很高的電源．以保證供電質(zhì)量和供電連續(xù)性,。

在以往的軌道交通工程中．車站各弱電系統(tǒng)分別配置自己的電源系統(tǒng)，存在設(shè)備重復(fù)配置,、利用率低,，占地面積大，經(jīng)濟(jì)上不合理等缺點(diǎn),。在運(yùn)營(yíng)維護(hù)中,，各系統(tǒng)基本沒有專業(yè)的電源維護(hù)人員,，造成實(shí)質(zhì)上的電源系統(tǒng)維護(hù)少或維護(hù)不當(dāng)?shù)臓顩r導(dǎo)致蓄電池容量降低，不能達(dá)到備用時(shí)間要求,。國(guó)內(nèi)地鐵曾發(fā)生由于蓄電池的原因,，造成行車中斷的情況。

隨著電力電子設(shè)備制造工藝和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,，大容量電源系統(tǒng)和先進(jìn)控制技術(shù)在通信和電力系統(tǒng)中成熟使用,，為軌道交通工程中實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)弱電電源系統(tǒng)的整合提供了有利條件。在中國(guó)已有的地鐵工程中,，如北京地鐵機(jī)場(chǎng)線工程中已經(jīng)就車站弱電系統(tǒng)電源整合進(jìn)行了初步嘗試,。

二、 客戶需求

（一）整合原則及需求

對(duì)各電源系統(tǒng)的蓄電池,、裝置進(jìn)行硬件整合和集中布置,，便于電源系統(tǒng)的統(tǒng)一維護(hù)與管理。通過集中布置減少設(shè)備用房面積,，降低車站土建工程造價(jià),。通過硬件整合減少設(shè)備重復(fù)配置．實(shí)現(xiàn)資源共享節(jié)省設(shè)備投資。

1,、地鐵中各弱電系統(tǒng)對(duì)電源的可靠性要求很高,電源斷電時(shí)會(huì)造成地鐵停運(yùn)甚至人身傷害,帶來不可估計(jì)的損失,，因此各車站電源整合系統(tǒng)分別設(shè)置兩套電源裝置（含整流器、逆變器,、蓄電池）,、負(fù)載同步控制器、智能控制單元等,。

2,、電源及蓄電池設(shè)置。設(shè)置兩套電源裝置,，在工程實(shí)施工程中，具體收集每一個(gè)設(shè)備的用電需求資料,，并由此計(jì)算出較精確的容量,。為確保能夠長(zhǎng)期安全可靠的運(yùn)行，推薦UPS的最大負(fù)載量一般為60％～80％UPS的額定輸出功率,。根據(jù)相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn),，典型地鐵車站各弱電系統(tǒng)的負(fù)載總量一般約為90kVA左右，所以每套UPS的容量可選120kVA,。

3,、負(fù)載同步控制器。當(dāng)兩路UPS電源不同步時(shí),，在轉(zhuǎn)換過程中可能造成負(fù)載電壓的擾動(dòng),、接通時(shí)電流過大而停機(jī),。如要在電源不同步時(shí)可靠地轉(zhuǎn)換．則必須增長(zhǎng)間斷時(shí)間（一般為15ms）．這樣將對(duì)負(fù)載非常不利（計(jì)算機(jī)負(fù)載電源間斷時(shí)間不大于8-10ms）。

4,、智能控制單元,。智能控制單元負(fù)責(zé)控制管理UPS電源裝置蓄電池，對(duì)UPS電源整合系統(tǒng)監(jiān)控信息上傳,。

5,、機(jī)房整體設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)“綠色機(jī)房、科技機(jī)房”的特點(diǎn),，響應(yīng)國(guó)家“節(jié)能減排”政策的號(hào)召,，利用先進(jìn)技術(shù)及設(shè)計(jì)理念整體提高系統(tǒng)節(jié)能指標(biāo)。

（二）各弱電系統(tǒng)負(fù)載類型及需求分析

1,、通信系統(tǒng),。負(fù)載類型：傳輸、無線,、公務(wù)電話,、專用電話、閉路電視,、廣播,、時(shí)鐘等子系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備電源要求能連續(xù)供應(yīng)AC220V電源。

2,、信號(hào)系統(tǒng),。負(fù)載類型：信號(hào)系統(tǒng)旅客信息系統(tǒng)等計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備．控制設(shè)備,；電源要求：能連續(xù)供應(yīng)AC380/220V電源,。

3、綜合監(jiān)控系統(tǒng)（含環(huán)境監(jiān)控,、門禁）,。負(fù)載類型：計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,，環(huán)境監(jiān)控和門禁控制設(shè)備,；電源要求：連續(xù)供應(yīng)AC220V電源。

4,、自動(dòng)售檢票系統(tǒng)（AFC）,。負(fù)載類型計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,，AFC終端設(shè)備．電源要求：能連續(xù)供應(yīng)AC220V電源,。

5、辦公自動(dòng)化系統(tǒng),。負(fù)載類型：計(jì)算機(jī),、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：電源要求能連續(xù)供應(yīng)AC220V電源,。

6、屏蔽門系統(tǒng),。負(fù)載類型屏蔽門控制,、驅(qū)動(dòng)設(shè)備等電源要求：控制設(shè)備需連續(xù)供應(yīng)AC220V控制電源驅(qū)動(dòng)設(shè)備需要DC110V驅(qū)動(dòng)電源。

7,、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),。負(fù)載類型．計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、報(bào)警控制器等電源要求需連續(xù)供應(yīng)AC220V電源,。

8,、變電所直流輔助電源。負(fù)載類型:裝置電源,、控制電源,、電機(jī)電源，電源要求能連續(xù)供應(yīng)DC220V電源,。

9,、車站應(yīng)急照明系統(tǒng)。負(fù)載類型．包括疏散照明和備用照明,，電源要求能連續(xù)供應(yīng)AC220V電源,。

三、 供電方案建議

根據(jù)上述客戶需求,，我公司提供由Delta HIFT高智能容錯(cuò)UPS所組成的雙總線供電系統(tǒng),。

1、 UPS選型：

考慮到機(jī)房負(fù)載情況,，以及對(duì)可靠性的要求,，因此建議采用Delta HIFT高智能容錯(cuò)120KVA UPS兩臺(tái)，組成雙總線供電系統(tǒng),。

該型號(hào)產(chǎn)品的物理尺寸：520×910×1695（W×D×H） 重量：230Kg

另外針對(duì)系統(tǒng)對(duì)同步控制的要求,，普通的雙總線系統(tǒng)會(huì)在兩臺(tái)UPS之間增加外置同步控制器，不但額外增加了成本,，最關(guān)鍵的是增加的外置同步控制器會(huì)成為系統(tǒng)的單點(diǎn)故障點(diǎn),，因此會(huì)大大的降低系統(tǒng)的可靠性。而臺(tái)達(dá)HIFT系列UPS內(nèi)置了同步控制功能,，這樣系統(tǒng)就避免了同步控制器成為系統(tǒng)的單點(diǎn)故障，同時(shí)又降低了系統(tǒng)成本,。

2,、 供電系統(tǒng)選擇：

鑒于系統(tǒng)的重要性及高可靠性要求。所以選擇Delta HIFT高智能容錯(cuò)UPS系統(tǒng)——內(nèi)部采用模塊化結(jié)構(gòu),，組成模塊N+X冗余結(jié)構(gòu),，因此系統(tǒng)供電可靠性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通UPS所組成的雙總線供電系統(tǒng),。

3、 蓄電池容量選擇：

系統(tǒng)后備放電30分鐘,。

蓄電池型號(hào)：DCF126-12/200 12V 200Ah蓄電池

蓄電池?cái)?shù)量：40顆（一組）

UPS電源整合系統(tǒng)分別從降壓所0.4V兩段母線引進(jìn)一路AC380V電源作為兩套UPS裝置的輸入電源,。

正常工作時(shí)，兩套UPS裝置冗余并機(jī)運(yùn)行．共同分擔(dān)其負(fù)載電流向各用電系統(tǒng)提供AC380/220V不問斷電源每臺(tái)UPS單機(jī)容量能滿足系統(tǒng)總?cè)萘恳?。并設(shè)置智能控制單元,，負(fù)責(zé)按設(shè)定的時(shí)間依次切除各種負(fù)荷。

屏蔽門系統(tǒng),、變電所輔助電源應(yīng)急照明由各個(gè)系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)置后備電源,，不納入電源整合范圍。

方案系統(tǒng)圖：

方案配置清單：

四,、 方案優(yōu)勢(shì)分析

隨著企業(yè)對(duì)可用性的要求越來越高,，為機(jī)房或數(shù)據(jù)中心配置采用容錯(cuò)技術(shù)的供電系統(tǒng)的必要性則突顯出來。所謂容錯(cuò),，就是采用冗余的資源,，使UPS系統(tǒng)具有容忍故障的能力，即在發(fā)生故障的情況下,，仍能確保系統(tǒng)的逆變輸出,，為由服務(wù)器和存儲(chǔ)等關(guān)鍵設(shè)備構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供潔凈穩(wěn)定的電源。

HIFT（High-Intelligent Fault-Tolerance）------海福系列,，即是Delta公司最新推出的高智能容錯(cuò)UPS,，它的顯著優(yōu)勢(shì)和帶給客戶的價(jià)值包括但不限于：

◆ 系統(tǒng)可靠性高

系統(tǒng)可靠性計(jì)算公式：

HIFT UPS模塊2+1冗余系統(tǒng)可靠性：

HIFT UPS模塊1+2冗余系統(tǒng)可靠性：

HIFT UPS組成的N+X冗余供電系統(tǒng)，系統(tǒng)的實(shí)際負(fù)載量占設(shè)備容量的大小與系統(tǒng)的可靠度息息相關(guān),，實(shí)際負(fù)載量越低,，系統(tǒng)冗余度越高，系統(tǒng)可靠度也就越高,。這恰恰是普通UPS所無法比擬的,。

◆ 系統(tǒng)可靠性高

可用性是衡量系統(tǒng)提供持續(xù)服務(wù)的能力。

HIFT UPS采用模塊N+X冗余技術(shù),，可在線熱插拔故障模塊,，MTTR可視為0

不同供電方案可用性比較（MTBF以20萬小時(shí)為例）

HIFT UPS可降低“再發(fā)生故障”500－1000

◆ 隨需擴(kuò)容

快速變化的業(yè)務(wù)要求企業(yè)機(jī)房和數(shù)據(jù)中心具備靈活性（Agility）。當(dāng)更多的IT應(yīng)用強(qiáng)調(diào)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)時(shí),，支撐這些應(yīng)用的UPS供電系統(tǒng)是必須提前一步到位,，還是可以根據(jù)需要靈活配置？

傳統(tǒng)UPS客戶,，在規(guī)劃時(shí)必須滿足未來可預(yù)見的最大負(fù)荷功率要求,。比如，現(xiàn)在負(fù)載總?cè)萘侩m然只有20kVA，但因?qū)砜赡軙?huì)增長(zhǎng)到60kVA,，客戶在初始配置時(shí)通常都會(huì)直接采購(gòu)功率為達(dá)到100kVA的UPS,，以避免未來因升級(jí)困難而導(dǎo)致的容量不足。
 HIFT（海福）UPS因采用模塊化結(jié)構(gòu),，可以在20kVA到480kVA的寬廣范圍內(nèi),，以20kVA為單位來隨時(shí)隨需在線擴(kuò)容，客戶不再需要僅是為未來的可能性而提前投入大筆費(fèi)用,。（見下圖）

HIFT（海福）UPS的這種靈活性,，即允許配置容量最貼近實(shí)際需求容量的能力，不僅降低了UPS的初始購(gòu)置成本,，更減少了配套設(shè)備（如空調(diào)）的配置與能耗支出,，有效防止了基礎(chǔ)設(shè)施超前超大規(guī)模設(shè)計(jì)導(dǎo)致的不必要開支。

◆ 高效節(jié)能——降低運(yùn)營(yíng)成本

綠色節(jié)能不僅是企業(yè)對(duì)社會(huì)的責(zé)任,，更與企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本息息相關(guān),。

通常帶載越少，UPS效率越差,。而HIFT（海福）UPS,，即使帶載只有額定容量的15%，整機(jī)效率亦超過90%,；當(dāng)帶載達(dá)到27%時(shí),，效率就已高達(dá)94%。效率在百分比上的每一小步提升,，能耗支出的節(jié)省都是一大步,。

HIFT UPS效率曲線圖

效益分析：

UPS一年耗電量：

空調(diào)制冷成本（以空調(diào)的EER(能效比)為3.3來計(jì)算）： 

根據(jù)上述計(jì)算，采用HIFT UPS與普通UPS相比較,，僅從電費(fèi)這一項(xiàng)上來計(jì)算,，

每年兩臺(tái)80KVA的HIFT UPS每年節(jié)省的電費(fèi)=（15540+4535）度×1.8元×2
                                         = 72270元。

◆ 小配件大管理

HIFT（海福）UPS,，加上SNMP卡和環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊,，即可對(duì)機(jī)房的動(dòng)力環(huán)境，包括溫度,、濕度,、火、煙霧,、漏水,、以及門禁，進(jìn)行全面的監(jiān)控和管理,。

五,、 強(qiáng)大的技術(shù)支持與售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)

中達(dá)電通在全國(guó)擁有34個(gè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)，共有500多位銷售服務(wù)工程師為用戶提供售前、售中,、售后的全方位服務(wù)，以保證用戶在第一時(shí)間得到技術(shù)支持,，內(nèi)容如下：

服務(wù)宗旨：提供品質(zhì)卓越的不間斷電源產(chǎn)品和令客戶百分之百滿意的服務(wù),。

售前服務(wù)：

● 為客戶提供電源規(guī)劃，使客戶能享受到最經(jīng)濟(jì),，有效的Delta  UPS配置及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理方案,。

● 公司可以專案形式滿足有特殊要求的客戶，并提供各種不間斷電源產(chǎn)品,。

● 客戶可向上?？偣荆鞯胤止炯按砩套稍僁elta UPS產(chǎn)品的技特性或上網(wǎng)查詢

www.deltagreentech.com (中文),，中達(dá)電通(網(wǎng)絡(luò)實(shí)名)

● 通過各種媒體,，全國(guó)各地巡展及新產(chǎn)品發(fā)布會(huì)讓客戶了解Delta UPS最新產(chǎn)品的功能及特性。

● 公司備有足夠的庫(kù)存,，提供快捷的裝機(jī)服務(wù),，滿足客戶改善用電環(huán)境的要求。

售中服務(wù)：

● 安裝調(diào)試時(shí),，對(duì)用戶進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn),，令設(shè)備使用人員對(duì)設(shè)備能夠獨(dú)立操作，正常使用及維護(hù)保養(yǎng),。培訓(xùn)內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)原理,、故障診斷及臨時(shí)處理辦法，并要求能獨(dú)立操作不間斷電源,，排除緊急故障,。

● 對(duì)客戶的使用環(huán)境包括電源輸入、輸出,、電池,、電纜規(guī)格等有關(guān)準(zhǔn)備工作將由專門的技術(shù)人員負(fù)責(zé)。UPS的安裝及調(diào)試由我公司指定的合格技術(shù)人員專門負(fù)責(zé),。

售后服務(wù)：

● 產(chǎn)品售出后即享有當(dāng)?shù)卮砩踢M(jìn)行安裝,、調(diào)試及使用解說的服務(wù)，并享有Delta品牌保證,，終身維護(hù),。

● 定期對(duì)Delta UPS的使用用戶進(jìn)行培訓(xùn)。

● 免費(fèi)維修期內(nèi)技術(shù)人員會(huì)定期提供UPS保養(yǎng),。

● 遍布全國(guó)的Delta UPS維護(hù)網(wǎng)使您的問題可在最短時(shí)間內(nèi)得到解決,。

公司24小時(shí)服務(wù)熱線：021-58639595

六、 結(jié)論

 綜上可知，城市軌道交通中弱電系統(tǒng)的UPS電源整合是適應(yīng)軌道交通快速發(fā)展而出現(xiàn)的它對(duì)合理配置電源資源起到了較大的作用,，提高了軌道交通弱電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性,、安全性，并減小了維護(hù)量,。隨著軌道交通的快速發(fā)展,，UPS整合電源必將得到快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。