科士達機房電源金牌代理商

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深圳科士達UPS電源總代理
一、前言

科士達UPS電源改革開放以來，隨著我國國民經濟的迅猛發展，人民生活水平的不斷提高，消費觀念的轉變，公務外出，旅游觀光，探親訪友，尤其是節假日消費經濟的興起，出現了客運繁忙的景象，各種運輸方式的市場競爭日趨激烈，鐵路以其安全、舒適、價廉、快速和全天候占有優勢。而中國鐵路經過六次的大面積調整及提速，特別是在2007年4月進行的第六次大提速，并采用新型“子彈頭” 動字號高速列車在主要干線開始“時速200公里”的高速運行，中國鐵路開啟“追風時代”，這在中國鐵路發展史上將是一個重要的里程碑，標志著中國鐵路發展進入一個新的歷史階段“高速時代”。為了保障高速鐵路運行的安全、高效、可靠，配置一套科學、合理的信號系統成為鐵道部關注的核心。本文將對高速鐵路信號電源系統采用大功率UPS并聯冗余供電的安全、可靠及高效節能方面進行分析，希望能夠對信號系統的方案設計提供—些借鑒。

科士達UPS電源隨著我國鐵路跨入“高速時代”，計算機聯鎖系統和微機自動閉塞控制系統等在我國鐵路信號新技術中的應用范圍不斷擴大，這些新技術系統對供電質量的要求較之于傳統的技術系統大大提高，任何偶然的、短暫的供電中斷都可能造成難以估量的損失，甚至對鐵路行車的安全產生極大的威脅。因此，UPS的運用也隨之日益普遍。

鐵道部鐵運[2008]19號文件中提出“關于客運專線信號系統若干問題的指導意見”，為確保客運專線信號系統設計質量，充分滿足高安全性、高可靠性和高可用性需求，客運專線信號系統應統一技術標準、優化方案設計并采用高質量的信號產品。對信號電源系統的要求：客運專線車站及中繼站信號電源應按照雙套大容量UPS備用方式配備電源，UPS容量負荷按照除轉轍機外的所有用電量計算，有維護人員值守車站UPS供電時間不應小于30分鐘，無人維護人員值守車站UPS供電時間不應小于2小時。

溫家寶總理在十一屆全國人大一次會議上作政府工作報告時，多次提到環境、生態、節能減排。自從《鐵路“十一五”規劃》及工作實施以來，鐵道部從優化運輸能耗結構、減少石油類消耗、提高鐵路資源能源利用效率的角度，加快鐵路建設步伐和項目前期工作推進，節能降耗、污染減排得到了顯著的成效。而保障鐵路行車安全性運行的基礎信號系統，提高系統對電能的利用效率、降低耗電量，節省電能更是責無旁貸的。

為確保高速鐵路行車的安全性，根據中國鐵道部對客運專線信號電源系統的要求，中達電通采用臺達NT系列UPS兩臺直接并聯供電，后備時間按照鐵道部需求有維護人員值守車站UPS后備供電時間30分鐘配置蓄電池，無人維護人員值守車站UPS后備供電時間2小時配置蓄電池。臺達NT系統雙變換純在線式UPS可適應于供電環境惡劣的地區使用，直接并機最多支持8臺UPS并聯，并機系統采用共用電池組功能，提高蓄電池的利用效率及減少安裝空間；在原有信號電源系統的基礎上優化供電方案，提供信號系統高安全、高可靠的綠色節能電源系統。信號電源系統優化方案系統架構圖如下所示：

下列為車站信號系統典型的負載容量為15KW輸出電源的統計，15KW（三相電源輸入，計算機聯鎖，4KVA容量的25Hz軌道電路）

考慮UPS負載百分比選取70%工作，UPS輸出功率因數Pf為0.8，那么UPS額定容量的選取=15KW/70%/0.8=27KVA。UPS主機配置30KVA即可滿足負荷容量需求，UPS電源系統配置方案如下：

1. 采用臺達NT系列30KVA UPS兩臺，構成“1+1”冗余并機，輸入采用兩路市電經ATS自動切換后給UPS輸入。兩臺UPS并聯共用兩組電池組。
2. UPS標配雙回路輸入功能，提高系統可靠性。內置維護旁路設計，便于系統檢修及維護。雙回路輸入設計可以實現主輸入供電回路與旁路隔離，分別采用兩路不同市電，大幅提供系統可靠性。
3. 采用“1+1”冗余并機系統設計，大幅度提高UPS可靠性。臺達NT系列UPS單機MTBF大于300000小時，單機可靠度大于99.99%，采用“1+1”并機大于99.999%。臺達NT系列UPS，提供強大的并機能力，無需并機卡即可并機，最多支持8臺并機，并且可以在線無斷電擴容，滿足后期系統擴容需要。同時采用高精度的多CPU冗余的數字控制技術，保證UPS參數精確及并機時相位的嚴格一致，保證并機系統的帶載能力和可靠性。
4. UPS系統具有RS232、RS485及SNNP等通訊接口供選擇，可以直接通過網絡或動力環境采集，對UPS實現遠程集中監控，可遠程查看UPS運行的各項參數、事件記錄進行實時檢測。當UPS系統發生事故，可通過集中監控軟件或者干節點信號發出告警提示。
5. 智能電池管理功能，臺達NT系列UPS具備智能電池管理能力，具備自動均充、浮充轉換功能，可以定期對電池進行安全發電檢測，另外還可以根據負載情況，自動調整放電截至電壓，通過上述功能，可以大幅延長電池壽命。另外NT系列UPS還具備電測漏液檢測功能及充電自動溫度補償能力，提高系統運行的安全性。
6. 方案中兩臺UPS采用共用2組電池，市電正常時，各UPS同時給電池組充電，市電異常或者中斷時，各UPS同時利用電池組能量進行逆變，為負載提供能量。這樣做可以節省50%的電池投資及安裝空間，同時也降低里承重投資，大幅提高了電池的利用效率。另外每個電池柜均配置電池開關保護，電池組空開采用冗余方式連接，允許系統中任意一個空開故障而不影響系統的正常工作，提高系統可靠性。

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六、信號電源UPS設備性能特點分析

1．綠色節能特點分析

ａ）寬廣的輸入電壓范圍設計

寬廣的輸入電壓范圍設計（380V/220V -32%～+35%），適應供電環境惡劣的地區使用，可有效的降低電池放電次數及損耗，延長電池使用壽命，也減少了電池產品對周圍環境的污染。有效的延長了電池的使用壽命，可減少用戶在電池上的投資購買成本。

ｂ）共用電池功能

在采有并機冗余供電的情況下，采用共用電池功能，在滿足同等放電時間條件下兩臺主機可利用并聯電池組工作，通過該功能可全面節省用戶對電池運營成本的投資，節省購買電池的資金投資，還節省安裝空間，承重方面的投資，對于系統擴容也非常的方便、簡單。

1+1并聯冗余共用電池方案系統圖

ｃ）高功率密度設計

與業界內其它品牌相比較體積小，不僅減小了材料成本，而且更易散熱，機房的溫度影響變小，使得空調耗電也相對減少，更提高整個機房的綠色環保指標。高密度設計可節省占地面積及安裝空間，提高靈活性，適應不同的機房物理環境。

ｄ）高整機效率

臺達NT系列UPS在線模式效率>0.91,采用經濟運行模式效率可達0.98以上，可有效的利用電能，節省運營成本，另外，由于UPS效率的提高及發熱量的減小，亦可節省機房空調設備的用電量及電費。

ｅ）散熱風扇采用風速控制

臺達NT系列UPS散熱風扇具有10段風速控制，由負載的容量、溫度高低自動調整風扇的轉速，可節省電能減少運營成本，改善系統可靠度、提升效率、降低噪音以及延長風扇的使用壽命。

1. 臺達NT系列UPS在制造方面每個元器件都是經過嚴格篩選,緊緊把住原材料關。對UPS出廠前做全面細致的測試,確保各項功能與質量。
2. 采用智能的微處理控制器CPU控制設計, 簡化復雜的模擬線路及零件數目，提高了整個系統的集成率及可靠度；
3. 臺達NT系列UPS在設計方面散熱風扇轉速采用智能化控制設計，風扇轉速可根據負載大小自動調整,控制電源采用雙冗余設計,主功率器件采用IGBT技術，大大的提高了系統的可靠性。
4. 臺達NT UPS控制電源采用雙路電源,任何一路出現故障,UPS仍可正常供電,且不同控制電源電路輸入來源來自不同的電源來源,可更加確保控制電路的運行，提高系統可靠度。
5. 標配有輸出隔離變壓器，穩定可靠，過負載能力和抗沖擊能力強，隔離諧波的干擾及降低零地電壓，為負載提供穩定可靠的純凈的電源。

在政府、地鐵、鐵道、通信、醫療、工業、電力等行業使用多年,通過實踐證明了臺達NT系列UPS的高可靠性，是高可用性產品。平均無故障時間MTBF＞300000h,平均維修時間MTTR＜0.5h。

1. 采用雙變換在線式設計，安全保護用戶的精密設備供電質量，市電與電池供電為零切換時間，為用戶負載提供純凈的正弦波安全可靠的電源，延長設備的使用壽命。
2. 緊急事故關機功能（EPO）,當地震或火災等緊急事故發生時，可通過面板EPO按鍵或利用遠程遙控EPO功能來快速將UPS關機，而減少UPS系統在緊急事故中造成的損失，有效的保護負載。
3. 整流器采用軟啟動設計，當UPS輸入轉入由發電機連續供電使用時，可使發電機得到平滑過度連接，避免發電機受到瞬間負載的沖擊或過載故障，使得發電機保持正常、安全運行，延長發電機組使用壽命。
4. 具有電池漏液偵測功能，可提早偵測出電池的漏液并進行告警，避免電池漏液引起的災難。
5. 并機系統可采用共用電池方案，每組電池組由29只電池串聯，如：同樣給用戶提供1小時的后備時間的情況下,可減少電池總金額的投資且適用，可以節省大量的安裝空間，提高電池的利用效率，當其中一臺UPS退出并聯系統后，仍能保證滿載情況下后備時間為1小時，確保信號系統安全的運行，保障高速鐵路行車的安全性。
6. 臺達NT系列UPS具有最安全、適用的短路保護功能，當偵測到逆變器輸出電壓小于50VAC達兩個周期(即40ms)時，便認為輸出端短路，逆變器保護鎖機，轉由旁路供電，轉換時間<1ms。并機系統中，當UPS偵測到逆變器輸出電壓小于50VAC達兩個周期時，便認為是輸出端短路了，這時并聯2臺UPS立即關閉逆變器進行自我保護，同時將負載切換到靜態旁路下供電，如果短路排除了，則UPS自動回復到正常工作模式。如果短路仍然存在，則靠跳脫靜態旁路的輸入開關來保護。

整個短路保護的設計理念是: 能堅持就堅持,有一點辦法也不給負載斷電.瞬間短路或者萬一有誤偵測到短路時,不會造成負載斷電。

“環保、節能、愛地球”為臺達企業社會責任的核心宗旨，在產品上落實環保、節能設計，臺達NT系列UPS充分滿足了國家節能減排的要求以及市場發展趨勢的要求，綠色節能先行，為用戶節省運營成本的同時，臺達NT系列UPS保持高安全可靠、高效率的運行，確保鐵路高速時代的信號系統穩定可靠、從不間斷地正常運行。

效率和功率因素曲線

測試說明：

常溫下，測試額定輸入電壓，輸出為浮充電壓時，從輕載到滿載時的效率曲線和功率因素曲線。測試滿載輸出，輸入電壓從最低到最高范圍內變化時的效率曲線和功率因數曲線。結果作為熱設計的參考，和作出電壓的損耗曲線。

具體要求詳見規格書或企標的規定（規格書和企標一般只規定額定情況下的功率因數曲線）。

測試方法：

調節輸入電壓分別為額定電壓，輸出為浮充電壓，調節輸出負載，分別記錄輸入功率，輸出功率（輸出功率和輸出電流），輸入功率因數。計算效率并得出效率和功率因數曲線（測試的點必須多于10個，以保證曲線的精度）。

調節輸出為滿載，輸入電壓從最低到最高變化，分別測量輸入功率、功率因數、輸出功率，計算效率，作出效率和功率因數曲線。

注意：1. 測試時，先讓模塊帶滿載工作半小時后進行測試；2. 測試輸出電壓搖要用FLUKE45，測試輸出電流要用0.2級的分流器，以保證測試的準確性。

判定標準：

符合測試說明，合格；否則不合格。

10 模塊內監控電壓的設置精度

測試說明：

對于內部有監控控制的模塊，當用監控測試軟件（或者監控單元）設置模塊的輸出電壓時，設置值與模塊的實際輸出電壓之差應效應±0.1V，具體參數參見產品開發規格書。

測試說明：

調節模塊的輸入為額定電壓，輸出負載為半載，通過ADAM模塊或OCI-6模塊（或其他的485與232轉換的設備）將待測模塊與計算機相連，打開監控測試軟件，調測計算機與模塊之間的通信，使之正常，用計算機調節模塊的輸出電壓，從規格書要求的最低輸出電壓開始調節到最高輸出電壓，步長為1V，同時測量并記錄模塊的實際輸出電壓（測試時用FLUKE45，以保證測試精度），計算實際輸出電壓與設置電壓之差應小于規格書的要求。

注：同樣也可以通過監控單元進行設置輸出電壓，測試輸出電壓和設置電壓之間的差別。

判定標準：

符合測試說明，合格；否則不合格。

11 模塊內監控溫度測試精度、風機調速、過溫保護測試（使用于有以上功能的模塊）：

測試說明：

測試精度：

對于模塊內有監控測量溫度功率的軟件，用監控測試軟件測量模塊的測溫精度應滿足規格書的要求或企標的要求，一般要求小于2度。

風機調速：

對于風冷模塊，如果才喲嘎了軟件調速技術，那么模塊的風扇調試過程必須滿足規格書或企標的要求。

過溫保護：

對于有過溫保護的模塊，模塊的過溫保護點和恢復點必須滿足規格書或企標的要求。

測試方法：

以上三個測試項目可以同時進行測試，測試方法如下：

首先，打開模塊，將單點測溫儀或多點測溫儀的其中一根熱電偶粘在模塊的測溫點（注意：熱電偶必須粘在溫度探頭靠近溫度測試IC的部分），將模塊按照好；然后，用萬用表的直流電壓檔接在模塊的風扇工作電壓的測試點上，以便測試你可風扇的工作電壓；調節模塊的輸入電壓為額定值，輸出負載為空載，接上監控單元，使得模塊跟監控單元之間通訊正常。

調節模塊的輸出負載為滿載，讓模塊工作，模塊溫度不斷的上升，記錄監控單元顯示的模塊溫度和測溫儀的測量溫度，記錄步長為1oC，兩者之差即為測溫精度。同時觀察風扇的電壓，記錄風扇起轉的電壓以及對于的溫度，以及記錄風扇的不同的檔位上的溫度和對應電壓；為了讓模塊能夠達到過溫保護點，可以用一個電風吹，用熱風不斷的吹模塊的散熱片，使得模塊溫度迅速上升，直到模塊過溫保護，記錄過溫報表的溫度點；過溫保護后，模塊關機，溫度下降，直到模塊恢復正常工作，記錄此時溫度點即為過溫恢復點。

判定標準：

1.正品電池底部的生產日期是由一個一個的點組成的，假貨的生產日期是一個完整的印刷體，不是由點組成。
　　2.電池負極金屬小碗正中央有輕微凸起的為正品，沒有凸起的為假貨。
　　3.電池包裝上的“南孚”和“NanFu”字體是純白色的為正品，發暗的為假貨。
　　4.真的南孚電池中間的白色“霹靂”條帶上帶有鋸齒，假貨沒有鋸齒。
　　5.電池包裝上的“南孚”和“NanFu”字體是純白色的為正品,發暗的為假貨。
　　6.如果五號(或七號)電池負極部位上有“2001-05無汞”(或“2001-03無汞”)字樣的就一定是假南孚電池,因為從2001年3月開始(包括3月)“無汞堿性電池”的字樣只標在南孚電池邊上,而并非負極部位。
　　7.真的七號南孚電池注意事項上“若器具長時間不用”一句已經被改為“電器具長時間不用”了。
　　8.看“聚能環”。假的都是貼上個塑料圈，甚至一摳就掉了，非常粗糙，而且邊緣不平整，正品的是和電池一體的，這是最明顯也最容易掌握的區別方法。 其他當然也可以從包裝盒質量，印刷字體上識別出來。
　　9.真品電芯殼體中央會有檢測的批號，也是點陣機打，每批次均會不同，而假冒產品殼體材質相對光澤暗淡，并且沒有這個批號。

符合測試說明，合格；否則不合格。