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

列車運行控制系統(tǒng)維護SYSTEMMAINTENANCEMAINTENANCEOFTRAINOPERATIONCONTROLSYSTEM3.5UPS設(shè)備認知主講教師：楊絢電力勞模崗位格言：接令必行判斷比準排險必妥職業(yè)追求：嚴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)電機用戶設(shè)備UPS主機蓄電池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載隔離，使電網(wǎng)的干擾不影響負載，而且負載也不干擾電網(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保護占投資額百分之九十幾的設(shè)備保護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載供電。市電恢復后系統(tǒng)自動無間斷地恢復到正常工作模式，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，一種能自動恢復到正常工作模式；另一種需人工干預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)旁路電源向負載供電。在UPS恢復正常后，系統(tǒng)自動恢復正常供電方式。當用戶關(guān)機，或主路市電掉電（或不正常）且電池儲能耗盡，或發(fā)生嚴重故障等情況下，逆變器關(guān)閉，系統(tǒng)會停留在旁路工作模式。此后若需恢復到正常工作模式，則需要用戶重新開機，如圖：在線式UPS工作模式-維修工作模式需要對UPS電源及電池等進行全面檢修或設(shè)備故障需維修時，可以通過閉合維護開關(guān)Q3BP，將負載轉(zhuǎn)向維修旁路直接供電，以實現(xiàn)對UPS不停電維護。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)合供電模式當市電無法供電或柴油發(fā)電機組輸出功率又不滿足負荷需求時，蓄電池會自動輔助供電，實現(xiàn)柴油發(fā)電機組與蓄電池聯(lián)合供電。如圖：手動維修旁路注意——維修開關(guān)操作要嚴格按步驟,否則可能造成負載停電注意——維修開關(guān)操作要嚴格按步驟,否則可能造成負載停電為在不中斷負載電源情況下，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)備進行直接供電。功能加鎖的手動開關(guān)。組成手動控制、嚴格按操作步驟，把負載從逆變器供電轉(zhuǎn)到手動維修旁路及恢復逆變器供電。控制信號電源屏1、輸入電源電源屏應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，當主電源斷電時，備用電源自動投入運行。兩路電源應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；當任一路電源斷電時，另一路自動承擔全部負荷供電。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荷的容量應合理分配，當輸入為三相交流電源時，各相的負荷應力求平衡。當車站裝有三相交流轉(zhuǎn)轍機時，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超過規(guī)定的限值。3、噪聲在額定輸入電壓及額定負載的條件下，電源屏的整機噪聲不超過65dB。4、過流、短路保護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功能。⑵電源屏的雷電防護應滿足以下要求：防雷元器件不應影響被防護電源屏的正常工作。被保護電源屏與防護元件間的連線應盡量短，防護電路的配線與其他配線應分開，其他設(shè)備不應借用防雷元件的端子。⑶電源屏防雷系統(tǒng)應統(tǒng)籌考慮，雷電防護器件可設(shè)在電源屏外。5、保護接地電源屏的變壓器鐵心、電流互感器的二次回路、電機以及其他金屬外殼部件應在電氣上相互連接，并連接至保護接地端子。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保護導體應能承受設(shè)備的運輸，安裝時所受的機械應力，在短路故障時所產(chǎn)生的機械應力和熱應力，其接地連續(xù)性不能破壞。03保護接地端子應設(shè)置在便于接線之處，不得兼作他用，并且當外殼或任何可拆卸的部件移去時應保持電器與保護接地導體之間的連接。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不小于25MΩ。⑵電源屏額定沖擊耐受電壓應按規(guī)定執(zhí)行。指示燈、指示儀表、報警⑵指示儀表電源屏應設(shè)置兩路電源輸入電壓、整機輸入電流、各主要回路輸出電壓電流的指示儀表。儀表應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，其機械壽命和電壽命應負荷GB/T14048中和相應產(chǎn)品標準的規(guī)定，變壓器的電壽命應為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。冗余及維護電源屏各供電電壓必須設(shè)有備用，當任一模塊回路出現(xiàn)故障或進行維修時，應能轉(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。電源屏應便于維護，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)特征當市電中斷或超限時，供給逆變器能量（DC電源）保證負載電源不會中斷。功能閥控鉛酸電池（VRLA）——全密封免維護電池。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當市電正常時，將電能轉(zhuǎn)換成化學能儲存在電池內(nèi)部。２當市電故障時，將化學能轉(zhuǎn)換成電能提供給逆變器或負載。蓄電池能把電能變?yōu)榛瘜W能儲存起來，使用時再把化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊懦鰜?。電能變?yōu)榛瘜W能的過程，稱為蓄電池的充電?；瘜W能變?yōu)殡娔艿倪^程，稱為蓄電池的放電。其充放電過程，可重復多次。按電