地铁屏蔽门供电系统应用方案

　　材料明细：

　　3.4 驱动UPS配电系统的组成

　　柜内主要元器件采用施耐德品牌。塑壳断路器采用施耐德CompactNSE断路器，微型断路器采用施耐德C65N断路器。内含中达隔离变压器。站台配电系统都预留了一路以上空开，作为备用。

　　3.4.1 二侧站驱动UPS配电系统：

　　1） 二侧站驱动UPS配电系统图：

　　2)二侧站驱动UPS输出配电柜明细：

　　3.4.2 三侧站驱动UPS配电系统：

　　1） 三侧站驱动UPS配电系统图：

　　2）三侧站驱动UPS配电系统明细：

　　3.5 24V直流供配电系统

　　MCS-1800系列整流模块（SMR）是专为提供通信设备、工业用途和计算机办公设备的高频开关电源整流模块，单机输出为24V/50A。用正面插入固定，装拆、保养均很容易。整流模块弹性组合方式，当系统负载需求增加时，提供经济且适中的系统扩容选择。且不须将系统断电即可由前面将整流模块取出保养。

　　本整流模块采用自动功率因数补偿(PFC)设计，功率因数达0.99以上。而每个整流模块的前面板皆装有交流输入开关，方便了保养或维修时将整流模块与系统切离。

第四章 监控系统

　　监控采用中达功能智能协议转换器UPUC，此智能转换器能够实现2路智能接口接入，本系统中共有5-6个智能设备，故需要3个UPCUS设备，每个电源设备都具有RS232接口，直接连接到协议转换器接口。3个协议转换器UPCU采用并联的方式，通过RS485或RS422的方式将信号送给中央接口盘。通信协议采用MODBUS协议。示意图如下：

第五章 系统容量计算

　　5.1 配电系统容量配置

交流配电屏：
两侧站：100A/AC380V
三侧站：160A/AC380V
站台照明配电箱
站台交流照明配电箱：15KVA

　　5.2 UPS容量配置

5.3 UPS及蓄电池系统容量计算：

　　5.3.1 三侧站UPS容量计算

　　1）三侧站设90个用电设备，总驱动功率90×300W=27000W，考虑到UPS的输出功率因素0.8使用最小UPS容量为27000W/0.8=33.75KVA,通常使用的UPS负载在80%。以下对设备寿命有益原则需要容量UPS增加到33.75KVA/0.8=42.2KVA，又根据标书要求UPS可靠性采用冗余设计，UPS容量还需要在增加一只模块的容量即：42.2KVA+20KVA=62.2KVA，建议设计容量为60KVA。

　　2）三侧站台控制系统负载为600W,但考虑到负载的变化和控制系统供电的可靠性，选用2个5KVAUPS模块，组成模块冗余供电系统,容量足够且留有余量，也可以扩展其它负载。

　　5.3.2 三侧站台驱动系统UPS蓄电池容量计算：

　　1）三侧站台驱动电源在后备时间内需要消耗两部分能量：

　　(a)在60分钟内开关各5次

　　(b)UPS待机60分钟

　　2）开关5次最大工作时间为5×(3.5+4.2)=38.5S,27000W工作38.5S需要能量

　　为(38.5S/3600S)×27000W=173.25WH=288.75WH；

　　3）UPS待机60分钟,电源(UPS)消耗能量(UPS效率以92%计算最大约27KW的8%即2160W)，2160W在60分钟内需要能量为：2160W×1H=2160WH

　　需要的最小能量为：288.75WH+2160WH=2448.75WH。

　　4）因为电池电压为480Vdc，需要配置最小电池容量为2448.75WH÷480V=5AH

　　根据计算值，查表只要电池容量大于5AH就可以了，但是实际使用中电池实际放电电流不可以太大，否则会因配置电池太小而不能承受或减少电池寿命。

　　5）电池最大电流设计在3C到5C为佳，可以最大限度的发挥电池的作用，负载

　　27000W+2160W以最大电流为29160W÷480V÷0.95%=63.94A，3C需要电池21.3A，5C需要电池12.78A。最小电流为：2160÷480÷0.95=4.74A。（逆变器效率为0.95，每组电池颗数为40只）。

　　6）因此，查下表，可知驱动电源UPS选择阳光电池的12V20AH，选择一组在UPS使用前期电池容量回足够。型号为：A412/20G5.

　　5.3.3 三侧站台控制电源UPS蓄电池容量计算：

　　1）控制系统UPS待机60分钟,电源(UPS)消耗能量:600W×1H=600VAH；因为控制UPS外接电池电压为192Vdc，需要配置最小电池容量为600VAH÷192V=4.2AH；负载需要的最大放电电流为：600W÷192÷0.92=3.96A（逆变器效率为0.92，电池只数为每组16只）。查上表可知控制电源选择阳光电池的12V8.5AH，一组16只。型号为：A412/8.5SR。

　　5.3.4 两侧站UPS系统容量计算

　　1）三侧站设60个用电设备，总驱动功率60×300W=18000W，考虑到UPS的输出功率因素0.8使用最小UPS容量为18000W/0.8=22.5KVA,又根据标书要求UPS可靠性采用冗余设计，UPS容量还需要在增加一只模块的容量即：　　
　　22.5KVA+20KVA=42.5KVA，建议设计容量为40KVA。
　　又：考虑到系统中一个模块故障时，系统功率剩余为20KVA,是否可以满足极端情况下60门同时开启的情况？

　　我公司DELTA模块化UPS,每个模块设计具有过载能量，过载量可达125%，即当系统单个模块容易20KVA时，其最大带着能力可达25KVA，是可以满足极端情况（60个门马达同时启动）22.5KVA的系统容量的。故选择40KVA系统容量是可以满足冗余供电需求的。

　　2）三侧站台控制系统负载为400W,但考虑到负载的变化和控制系统供电的可靠性，选用2个5KVAUPS模块，组成模块冗余供电系统,容量足够且留有余量，也可以扩展其它负载。

　　5.3.5 二侧站台驱动系统UPS蓄电池容量计算：

　　1）两侧站台驱动电源在后备时间内需要消耗两部分能量：

　　(a)在60分钟内开关各5次
　　(b)待机60分钟

　　2）开关5次最大工作时间为5×(3.5+4.2)=38.5S,18000W工作38.5S需要能量为：(38.51S/3600S)×18000W=115.5WH=192.5VAH；

　　3）电源(UPS)消耗能量(UPS效率以92%计算最大约18KW的8%即1440W)，1440W在60分钟内需要能量为:1440W×1H=1440WH，需要的最小能量为：192.5WH+1440WH=1632.5WH。

　　4）因为电池电压为480Vdc，需要配置最小电池容量为1632.5VAH÷480V=3.4AH根据计算值，查表需要的电池容量大于5.5AH就可以了，但是实际使用中电池实际电流不可以太大,否则会因配置电池太小而不能承受或减少电池寿命。

　　5）电池最大电流设计在3C到5C为佳，可以最大限度的发挥电池的作用，负载18000W,所以最大电流为(18000W+1440W)÷480V÷95%=42.63A，3C需要电池14.2AH,5C需要电池8.5AH。

　　6）选择阳光电池的12V12AH阳光电池。型号为：A412/12SR,每组40只。

　　5.3.6 二侧站台控制系统UPS蓄电池容量计算：

　　1）二侧站台控制电源在后备时间内需要消耗能量：　
　　UPS待机60分钟,电源(UPS)消耗能量:400W×1H=400VAH

　　3）因为控制UPS外接电池电压为192Vdc，需要配置最小电池容量为400VAH÷192V=2.1AH；

　　3）负载需要的最大放电电流为：400W÷192÷0.92=2.26A（逆变器效率为0.92，电池指数为每组16只）。

　　查上表可知控制电源选择阳光电池的12V5.5AH,考虑到工作一段时间以后，UPS的延时时间还足够，则电池采用12V8.5AH电池，一组16只。型号为：A412/8.5SR。