城市軌道交通列車自動控制系統(tǒng)維護(hù) 課件 3.5 UPS設(shè)備認(rèn)知

列車運行控制系統(tǒng)維護(hù)SYSTEMMAINTENANCEMAINTENANCEOFTRAINOPERATIONCONTROLSYSTEM3.5UPS設(shè)備認(rèn)知主講教師：楊絢電力勞模崗位格言：接令必行判斷比準(zhǔn)排險必妥職業(yè)追求：嚴(yán)守安全高壓線暢通地鐵動力源目錄CONTENTSUPS簡介一UPS工作原理二UPS的配電方案三常見UPS的電氣安裝四UPS操作及日常維護(hù)五UPS簡介什么是UPSO1.為什么需要UPSO2.UPS的功能O3.什么是UPS利用電池化學(xué)能作為后備能量，在市電斷電等電網(wǎng)故障時，不間斷地為用戶設(shè)備提供（交流）電能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置。UPS（不間斷電源）——UninterruptiblePowerSystem市電或燃油發(fā)電機(jī)用戶設(shè)備UPS主機(jī)蓄電池1、UPS

UPS的主要功能有兩路電源無間斷切換、隔離干擾、電壓變換、頻率變換和后備功能。(1)兩路電源的無間斷切換兩路電源可通過UPS實現(xiàn)無間斷切換。(2)隔離干擾在UPS中，交流輸入電源經(jīng)整理后由逆變器對負(fù)載供電，可將電網(wǎng)電壓的瞬時間斷、諧波、電壓波動、頻率波動、噪聲等各種干擾與負(fù)載隔離，使電網(wǎng)的干擾不影響負(fù)載，而且負(fù)載也不干擾電網(wǎng)。(3)電壓變換通過UPS，可將輸入電源的電壓變換成所需要的電壓。(4)頻率變換通過UPS，可將輸入電源的頻率變換成所需要的頻率。(5)后備UPS中的蓄電池儲存有一定能量，市電間斷時蓄電池通過逆變器繼續(xù)供電。1、UPS(1）后備式UPS市電正常時，市電經(jīng)濾波后送給負(fù)載，同時給蓄電池充電，市電斷電時，逆變器將蓄電池的直流電轉(zhuǎn)換為交流電送給負(fù)載。轉(zhuǎn)換時間由繼電器動作時間和逆變器啟動時間決定，一般要求在10ms以內(nèi)。后備式UPS的優(yōu)點是電路簡單，價格較低。但由于存在轉(zhuǎn)換時間，輸出電壓易受電網(wǎng)波動的影響，供電質(zhì)量不夠高。輸入濾波轉(zhuǎn)換開關(guān)輸出充電器逆變器電池市電故障市電正常1、UPS(2)在線式UPS市電正常時，輸入的交流電先經(jīng)輸入濾波器濾除電網(wǎng)中的污染，再經(jīng)整流濾波，給蓄電池充電，也給逆變器供電。由逆變器輸出穩(wěn)壓穩(wěn)頻的交流電供給負(fù)載。市電斷電時，逆變器將蓄電池提供的直流電變換為交流電供給負(fù)載，實現(xiàn)不間斷供電。充電器電池濾波逆變器整流器開關(guān)市電輸出旁路市電正常市電故障電池工作UPS簡介什么是UPSO1.為什么需要UPSO2.UPS的功能O3.為什么需要UPS？電源污染嚴(yán)重影響用電設(shè)備安全和運行效率!純凈穩(wěn)定的正弦波市電停電“切換瞬變”尖峰“振鈴式”瞬態(tài)干擾電壓下陷電壓上涌“換相失真”干擾高頻噪音干擾頻率不穩(wěn)UPS簡介什么是UPSO1.為什么需要UPSO2.UPS的功能O3.UPS的功能

UPS的功能及地位演化用投資額百分之幾的UPS用投資額百分之幾的UPS保護(hù)占投資額百分之九十幾的設(shè)備保護(hù)占投資額百分之九十幾的設(shè)備實現(xiàn)客戶價值的不間斷增長實現(xiàn)客戶價值的不間斷增長供電備份提供永久安全電力實現(xiàn)用戶心中夢想!凈化電網(wǎng)UPS的功能UPS的四大功能1、不停電功能解決電網(wǎng)停電問題2、交流穩(wěn)壓功能3、凈化功能4、管理功能解決網(wǎng)壓劇烈波動問題解決電網(wǎng)與電源污染問題解決交流動力維護(hù)問題目錄CONTENTSUPS簡介一UPS工作原理二UPS的配電方案三常見UPS的電氣安裝四UPS操作及日常維護(hù)五在線式UPS的基本原理二畫出原理圖：一起來梳理?。?！主路動哪些開關(guān)？旁路動哪些開關(guān)？維修動哪些開關(guān)？沒電的時候怎么樣？在主路市電正常時，UPS一方面通過整流器、逆變器給負(fù)載在線提供高品質(zhì)交流電源；另一方面通過整流器為電池充電，將能量儲存在電池中，如圖：在線式UPS工作模式-市電逆變工作模式：在線式UPS工作模式-電池逆變工作模式當(dāng)主路市電掉電或不正常時，系統(tǒng)自動無間斷地切換到電池工作模式，由電池逆變出用戶所需的三相四線交流電源向負(fù)載供電。市電恢復(fù)后系統(tǒng)自動無間斷地恢復(fù)到正常工作模式，如圖：在線式UPS工作模式-靜態(tài)旁路工作模式旁路工作方式有兩種，一種能自動恢復(fù)到正常工作模式；另一種需人工干預(yù)才能回到正常工作模式。在逆變器過載延時時間到、逆變器受大負(fù)載沖擊等情況下，系統(tǒng)自動無間斷切換到靜態(tài)旁路電源向負(fù)載供電。在UPS恢復(fù)正常后，系統(tǒng)自動恢復(fù)正常供電方式。當(dāng)用戶關(guān)機(jī)，或主路市電掉電（或不正常）且電池儲能耗盡，或發(fā)生嚴(yán)重故障等情況下，逆變器關(guān)閉，系統(tǒng)會停留在旁路工作模式。此后若需恢復(fù)到正常工作模式，則需要用戶重新開機(jī)，如圖：在線式UPS工作模式-維修工作模式需要對UPS電源及電池等進(jìn)行全面檢修或設(shè)備故障需維修時，可以通過閉合維護(hù)開關(guān)Q3BP，將負(fù)載轉(zhuǎn)向維修旁路直接供電，以實現(xiàn)對UPS不停電維護(hù)。維修需要斷開UPS內(nèi)部的主路、旁路輸入電源和電池輸入開關(guān)以及輸出開關(guān)，實現(xiàn)UPS內(nèi)部不帶電而對負(fù)載仍然維持供電的維修工作模式，如圖：在線式UPS工作模式-聯(lián)合供電模式當(dāng)市電無法供電或柴油發(fā)電機(jī)組輸出功率又不滿足負(fù)荷需求時，蓄電池會自動輔助供電，實現(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)組與蓄電池聯(lián)合供電。如圖：手動維修旁路注意——維修開關(guān)操作要嚴(yán)格按步驟,否則可能造成負(fù)載停電注意——維修開關(guān)操作要嚴(yán)格按步驟,否則可能造成負(fù)載停電為在不中斷負(fù)載電源情況下，檢修UPS。輔助觸點發(fā)出信號，禁止逆變器啟動。緊急情況下，可利用手動維修旁路跨過故障UPS對設(shè)備進(jìn)行直接供電。功能加鎖的手動開關(guān)。組成手動控制、嚴(yán)格按操作步驟，把負(fù)載從逆變器供電轉(zhuǎn)到手動維修旁路及恢復(fù)逆變器供電?？刂菩盘栯娫雌?、輸入電源電源屏應(yīng)有兩路獨立的交流電源供電，兩路輸入電源允許偏差范圍，單相電壓AC（176～253）V，三相電壓AC（304～437）V，頻率(49.5~50.5)Hz，三相電壓不平衡度≤5％，電壓波形失真度≤5％。輸入電壓供電及轉(zhuǎn)換方式⑴供電方式①一主一備供電方式可靠性較高的輸入電源為主電源，另一路為備用電源。正常時由主電源向電源屏供電，當(dāng)主電源斷電時，備用電源自動投入運行。兩路電源應(yīng)能自動或手動相互轉(zhuǎn)換。②兩路同時供電方式兩路電源同時向電源屏供電；當(dāng)任一路電源斷電時，另一路自動承擔(dān)全部負(fù)荷供電。⑵轉(zhuǎn)換時間無論何種供電方式，兩路電源的切換時間（包括自動或手動）不大于0.15S。電氣參數(shù)⑵額定功率電源屏常用的額定功率優(yōu)選值為：（2.5，5，10，15，20，25，30，50，60）KV.A⑴額定工作電壓電源屏常用的額定工作電壓優(yōu)選值為：輸入回路AC220V，380V；輸出回路AC380V,220V，110V，24V，DC24V，48V，220V⑶額定工作制正常情況下，繼電器電源、信號機(jī)點燈電源、軌道電路電源、道岔表示電源、穩(wěn)定備用電源、不穩(wěn)定備用電源為不間斷工作制；電動轉(zhuǎn)轍機(jī)電源為短時工作制；閃光電源為周期工作制。三相電源供電及相序檢測電源屏供給各種負(fù)荷的容量應(yīng)合理分配，當(dāng)輸入為三相交流電源時，各相的負(fù)荷應(yīng)力求平衡。當(dāng)車站裝有三相交流轉(zhuǎn)轍機(jī)時，電源屏的三相交流輸出電源供電，必須設(shè)置相序檢測裝置，在三相斷相或錯相時發(fā)出報警信號。信號電源要求1、不間斷供電對于有不間斷供電要求的場合，應(yīng)設(shè)置不間斷供電電源，一般要求為半小時。2、溫升電源屏的絕緣、元器件、端子、操作手柄的溫升不應(yīng)超過規(guī)定的限值。3、噪聲在額定輸入電壓及額定負(fù)載的條件下，電源屏的整機(jī)噪聲不超過65dB。4、過流、短路保護(hù)⑴電源屏的各供電回路電源、各功能模塊必須具有過流及短路保護(hù)功能。⑵電源屏的雷電防護(hù)應(yīng)滿足以下要求：防雷元器件不應(yīng)影響被防護(hù)電源屏的正常工作。被保護(hù)電源屏與防護(hù)元件間的連線應(yīng)盡量短，防護(hù)電路的配線與其他配線應(yīng)分開，其他設(shè)備不應(yīng)借用防雷元件的端子。⑶電源屏防雷系統(tǒng)應(yīng)統(tǒng)籌考慮，雷電防護(hù)器件可設(shè)在電源屏外。5、保護(hù)接地電源屏的變壓器鐵心、電流互感器的二次回路、電機(jī)以及其他金屬外殼部件應(yīng)在電氣上相互連接，并連接至保護(hù)接地端子。01所有電路元件的金屬外殼須用金屬螺釘與已經(jīng)接地的金屬構(gòu)件良好搭接。02保護(hù)導(dǎo)體應(yīng)能承受設(shè)備的運輸，安裝時所受的機(jī)械應(yīng)力，在短路故障時所產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力，其接地連續(xù)性不能破壞。03保護(hù)接地端子應(yīng)設(shè)置在便于接線之處，不得兼作他用，并且當(dāng)外殼或任何可拆卸的部件移去時應(yīng)保持電器與保護(hù)接地導(dǎo)體之間的連接。046、介電性能⑴絕緣電阻在溫度為15～35℃，相對濕度為45％～80％的氣候條件下，電源屏輸入、輸出端子對地的正常絕緣電阻應(yīng)不小于25MΩ。⑵電源屏額定沖擊耐受電壓應(yīng)按規(guī)定執(zhí)行。指示燈、指示儀表、報警⑵指示儀表電源屏應(yīng)設(shè)置兩路電源輸入電壓、整機(jī)輸入電流、各主要回路輸出電壓電流的指示儀表。儀表應(yīng)安裝在電源屏前面板顯著位置。儀表精度不低于2.5級。⑴指示燈電源屏應(yīng)設(shè)置清晰可見的指示燈，包括兩路電源有電表示、兩路電源中工作電源表示、主屏工作表示和備用屏電表示（采用主備屏工作方式的電源屏）、各種輸出電源正常工作狀態(tài)指示、輸出電源故障指示。⑶報警電源屏應(yīng)設(shè)燈光、音響報警。對于兩路輸入電壓轉(zhuǎn)換報警是向控制臺提供主副電源工作狀態(tài)。對輸出電源故障、三相電源斷相、三相電源錯序（有相序要求的輸出回路）、穩(wěn)壓（調(diào)壓）裝置故障進(jìn)行音響報警。電源屏的功能需求智能化檢測智能化電源屏應(yīng)具備：電源屏實時測試數(shù)據(jù)，故障信息處理、事故追憶、聲光報警及緊急呼叫，電源屏輸入、輸出電壓變化的日、月、年曲線，日常報表管路及歷史數(shù)據(jù)保存，監(jiān)測系統(tǒng)的遠(yuǎn)程組網(wǎng)及故障診斷，模塊工作狀態(tài)等基本監(jiān)測功能。壽命和可靠性電源屏內(nèi)的關(guān)鍵部件，如接觸器、繼電器、斷路器、開關(guān)等，其機(jī)械壽命和電壽命應(yīng)負(fù)荷GB/T14048中和相應(yīng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，變壓器的電壽命應(yīng)為15年。UPS的MTBF（平均無故障時間）為3000h，高頻開關(guān)電壓的MTBF為65000h。冗余及維護(hù)電源屏各供電電壓必須設(shè)有備用，當(dāng)任一模塊回路出現(xiàn)故障或進(jìn)行維修時，應(yīng)能轉(zhuǎn)換至備用供電回路，繼續(xù)保持供電，可采用如下備用方式。⑴1＋1主備方式每一供電電壓均設(shè)有一條備用回路。⑵n+1主備方式n個供電回路共用一條備用回路。電源屏應(yīng)便于維護(hù)，易于在線維修及更換故障部件。智能型信號電源屏智能型信號電源屏，是指運用計算機(jī)技術(shù)，具有對鐵路信號電源設(shè)備系統(tǒng)的運行狀態(tài)、運行故障、參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測、顯示、記錄、存儲、故障報警和管路功能的電源屏。技術(shù)特征智能型信號電源屏的最主要技術(shù)特征是設(shè)有監(jiān)測模塊，具有自動監(jiān)測功能，實現(xiàn)電源系統(tǒng)的實時狀態(tài)和故障監(jiān)測及遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。智能電源屏實現(xiàn)模塊化，即將各種交、直流電源按用途設(shè)計成不同的模塊，用戶根據(jù)需要選擇模塊，構(gòu)成供電系統(tǒng)。智能型電源屏廣泛采用電力電子技術(shù)（指由電子電路高頻調(diào)制對電能進(jìn)行變換的技術(shù)）。包括無觸點切換技術(shù)、逆變技術(shù)、鎖相技術(shù)、軟開關(guān)技術(shù)、功率因數(shù)補(bǔ)償技術(shù)、并聯(lián)均流冗余技術(shù)、安全防范技術(shù)等，以保證供電系統(tǒng)的可靠性。技術(shù)特征當(dāng)市電中斷或超限時，供給逆變器能量（DC電源）保證負(fù)載電源不會中斷。功能閥控鉛酸電池（VRLA）——全密封免維護(hù)電池。電池柜或電池架電池開關(guān)安裝在電池柜內(nèi)或電池房內(nèi)溫度傳感器組成2、蓄電池UPS（不間斷電源）之所以能夠在斷電后，繼續(xù)為計算機(jī)等設(shè)備供電，就是因為它的里面有一種儲存電能的裝置在起作用，這種儲能的裝置就是蓄電池。其主要功能是：１當(dāng)市電正常時，將電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲存在電池內(nèi)部。２當(dāng)市電故障時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能提供給逆變器或負(fù)載。蓄電池能把電能變?yōu)榛瘜W(xué)能儲存起來，使用時再把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊懦鰜?。電能變?yōu)榛瘜W(xué)能的過程，稱為蓄電池的充電?；瘜W(xué)能變?yōu)殡娔艿倪^程，稱為蓄電池的放電。其充放電過程，可重復(fù)多次。按電