地鐵屏蔽門供電系統(tǒng)應(yīng)用方案
3.3 站臺照明配電箱
材料明細(xì):
3.4 驅(qū)動UPS配電系統(tǒng)的組成
柜內(nèi)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(nèi)含中達(dá)隔離變壓器。站臺配電系統(tǒng)都預(yù)留了一路以上空開,作為備用。
3.4.1 二側(cè)站驅(qū)動UPS配電系統(tǒng):
1) 二側(cè)站驅(qū)動UPS配電系統(tǒng)圖:
2)二側(cè)站驅(qū)動UPS輸出配電柜明細(xì):
3.4.2 三側(cè)站驅(qū)動UPS配電系統(tǒng):
1) 三側(cè)站驅(qū)動UPS配電系統(tǒng)圖:
2)三側(cè)站驅(qū)動UPS配電系統(tǒng)明細(xì):
3.5 24V直流供配電系統(tǒng)
MCS-1800系列整流模塊(SMR)是專為提供通信設(shè)備、工業(yè)用途和計算機辦公設(shè)備的高頻開關(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(yǎng)均很容易。整流模塊彈性組合方式,當(dāng)系統(tǒng)負(fù)載需求增加時,提供經(jīng)濟且適中的系統(tǒng)擴容選擇。且不須將系統(tǒng)斷電即可由前面將整流模塊取出保養(yǎng)。
本整流模塊采用自動功率因數(shù)補償(PFC)設(shè)計,功率因數(shù)達(dá)0.99以上。而每個整流模塊的前面板皆裝有交流輸入開關(guān),方便了保養(yǎng)或維修時將整流模塊與系統(tǒng)切離。
第四章 監(jiān)控系統(tǒng)
監(jiān)控采用中達(dá)功能智能協(xié)議轉(zhuǎn)換器UPUC,此智能轉(zhuǎn)換器能夠?qū)崿F(xiàn)2路智能接口接入,本系統(tǒng)中共有5-6個智能設(shè)備,故需要3個UPCUS設(shè)備,每個電源設(shè)備都具有RS232接口,直接連接到協(xié)議轉(zhuǎn)換器接口。3個協(xié)議轉(zhuǎn)換器UPCU采用并聯(lián)的方式,通過RS485或RS422的方式將信號送給中央接口盤。通信協(xié)議采用MODBUS協(xié)議。示意圖如下:
第五章 系統(tǒng)容量計算
5.1 配電系統(tǒng)容量配置
交流配電屏:
兩側(cè)站:100A/AC380V
三側(cè)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
序號 | 地點 | 交流耗電量 | UPS型號 | UPS容量 | 備注 |
1 | 兩側(cè)站 | 18KW | GES-C40K | 40KVA | 輸出功率因數(shù)為0.8 |
2 | 三側(cè)站 | 27KW | GES-C60K | 60KVA | 輸出功率因數(shù)為0.8 |
5.3 UPS及蓄電池系統(tǒng)容量計算:
5.3.1 三側(cè)站UPS容量計算
1)三側(cè)站設(shè)90個用電設(shè)備,總驅(qū)動功率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(fù)載在80%。以下對設(shè)備壽命有益原則需要容量UPS增加到33.75KVA/0.8=42.2KVA,又根據(jù)標(biāo)書要求UPS可靠性采用冗余設(shè)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(shè)計容量為60KVA。
2)三側(cè)站臺控制系統(tǒng)負(fù)載為600W,但考慮到負(fù)載的變化和控制系統(tǒng)供電的可靠性,選用2個5KVAUPS模塊,組成模塊冗余供電系統(tǒng),容量足夠且留有余量,也可以擴展其它負(fù)載。
5.3.2 三側(cè)站臺驅(qū)動系統(tǒng)UPS蓄電池容量計算:
1)三側(cè)站臺驅(qū)動電源在后備時間內(nèi)需要消耗兩部分能量:
(a)在60分鐘內(nèi)開關(guān)各5次
(b)UPS待機60分鐘
2)開關(guān)5次最大工作時間為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(nèi)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(jù)計算值,查表只要電池容量大于5AH就可以了,但是實際使用中電池實際放電電流不可以太大,否則會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(shè)計在3C到5C為佳,可以最大限度的發(fā)揮電池的作用,負(fù)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(shù)為40只)。
6)因此,查下表,可知驅(qū)動電源UPS選擇陽光電池的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(cè)站臺控制電源UPS蓄電池容量計算:
1)控制系統(tǒng)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(fù)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(shù)為每組16只)。查上表可知控制電源選擇陽光電池的12V8.5AH,一組16只。型號為:A412/8.5SR。
5.3.4 兩側(cè)站UPS系統(tǒng)容量計算
1)三側(cè)站設(shè)60個用電設(shè)備,總驅(qū)動功率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(jù)標(biāo)書要求UPS可靠性采用冗余設(shè)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(shè)計容量為40KVA。
又:考慮到系統(tǒng)中一個模塊故障時,系統(tǒng)功率剩余為20KVA,是否可以滿足極端情況下60門同時開啟的情況?
我公司DELTA模塊化UPS,每個模塊設(shè)計具有過載能量,過載量可達(dá)125%,即當(dāng)系統(tǒng)單個模塊容易20KVA時,其最大帶著能力可達(dá)25KVA,是可以滿足極端情況(60個門馬達(dá)同時啟動)22.5KVA的系統(tǒng)容量的。故選擇40KVA系統(tǒng)容量是可以滿足冗余供電需求的。
2)三側(cè)站臺控制系統(tǒng)負(fù)載為400W,但考慮到負(fù)載的變化和控制系統(tǒng)供電的可靠性,選用2個5KVAUPS模塊,組成模塊冗余供電系統(tǒng),容量足夠且留有余量,也可以擴展其它負(fù)載。
5.3.5 二側(cè)站臺驅(qū)動系統(tǒng)UPS蓄電池容量計算:
1)兩側(cè)站臺驅(qū)動電源在后備時間內(nèi)需要消耗兩部分能量:
(a)在60分鐘內(nèi)開關(guān)各5次
(b)待機60分鐘
2)開關(guān)5次最大工作時間為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(nèi)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(jù)計算值,查表需要的電池容量大于5.5AH就可以了,但是實際使用中電池實際電流不可以太大,否則會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(shè)計在3C到5C為佳,可以最大限度的發(fā)揮電池的作用,負(fù)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)選擇陽光電池的12V12AH陽光電池。型號為:A412/12SR,每組40只。
5.3.6 二側(cè)站臺控制系統(tǒng)UPS蓄電池容量計算:
1)二側(cè)站臺控制電源在后備時間內(nèi)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(fù)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(shù)為每組16只)。
查上表可知控制電源選擇陽光電池的12V5.5AH,考慮到工作一段時間以后,UPS的延時時間還足夠,則電池采用12V8.5AH電池,一組16只。型號為:A412/8.5SR。
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