国外工程信号UPS供电方案的应用与探讨

　　1UPS方案的提出

　　国外市郊电气化铁路工程全程共43km,11个车站。依据合同要求,各车站信号设备采用一路三相四线制交流电源经UPS供电,当市电停电时,电池组应保证延迟2h不间断供电;当市电恢复时,自动转为市电供电;电池组经8h充电应达到额定容量的90%以上。沈阳稳压电源供配电系统如图1所示。

　　图中UPS输出侧是信号电源屏,包括交流电源屏、直流电源屏、25Hz电源屏,按照一主一备用运行方式(为简化起见,图中未标出备用电源屏)。信号电源屏的功能是为不同电压制式、不同电压等级、不同工作频率的信号设备提供可靠电源。信号电源屏电路结构中含有变压器、整流器、分频器、变阻器等线性元件和非线性元件。如何使UPS在各种设备条件下保证可靠供电,是设计方案的关键问题。

　　2确定UPS电源方案时的设计思想

　　首先,将国外工程的UPS电源与国内自闭供电电源做了如下比较(见表1)。

　　通过分析比较,明确了几个观点:

　　(1)技术先进

　　UPS方案要采用代表国际上世纪九十年代UPS最新技术的设备,要达到或接近有关国际标准。

　　(2)经济合理

　　UPS方案要根据当地实际情况,以满足合同要求为目标,保证UPS在各种工作状况下,对信号负荷的可靠用电,不得一味求高求全。

　　(3)投资控制

　　该工程是承包项目,工程费用是限定的,所以在满足合同的条件下,选择性价比高的设备。

　　(4)数据准确

　　弄清信号负荷的有关技术数据。对重要的信号设备,如三相电液转辙机需要通过做试验来掌握准确数据资料。

　　(5)信守合同

　　与各设备厂家签定技术协议书作为合同附件,以确保设备质量。

　　3UPS方案实施

　　工程设计人员经过多方技术咨询,查阅国内外大量相关资料,方案比较,确定该工程信号UPS供电方案如下:

　　3.1UPS主机采用三相在线式大容量UPS

　　其具有下述特点:

　　(1)输入电压允许在额定电压±15%范围内波动,输出电压稳压精度是额定电压±1%。

　　(2)市电/电池之间切换时间不大于3ms(国内信号电源切换时间150ms),切换过程均能锁相。

　　(3)UPS能承受150%过负载、持续1min的过载能力。

　　(4)UPS能承受100%三相不平衡负载,中性点电压无漂移(低压配电系统中负载不平衡度为25%)。

　　(5)当发生短路、长时间过载等异常情况时,能快速地保护UPS主机并发出报警音响,当事故解除自动恢复供电。

　　(6)先进的状态监控系统,操作简单,存贮信息量大。

　　3.2蓄电池组

　　针对当地气候高温干燥,夏季室外温度高达43℃的气侯条件,选用国产碱性中倍率镉镍蓄电池组。

　　选择理由

　　1)充放电特性好。除用标准充电电流外,还可以用较大电流(0.5CA)或较小电流(0.05CA)进行充电,并能耐过充或过放电。(2)温度特性好。使用温度范围宽,可在-40℃～+45℃的环境温度下使用。

　　由于国产电池的价格仅为国外电池的三分之一,仅此一项节约工程造价300万元。经联机试验证明,镉镍电池的性能完全满足合同要求。