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文档简介
北京地铁16号线工程
UHT通信系统施工总承包工程
专用通信电源系统技术规格书
文件编号:BJDTL16-TXJC-JSGL-007-SJLL1
中铁电气化局集团有限公司
(城铁)北京地铁16号线工程
通信系统施工总承包工程项目部
二。一五年三月
文件名称专用通信电源系统技术规格书
文件编号BJDTL16-TXJC-JSGL-007-SJLL1
合同名称北京地铁16号线工程通信系统施工总承包工程
合同编号M16-GC-SB-CGAZ-02
业主北京城市快轨建设管理有限公司
卖方中铁电气化局集团有限公司
编制人路家林签名日期2015年3月16日
审核人朱敏签名日期2015年3月16日
批准人戴彦华签名日期2015年3月16日
版本号修改日期内容/修改内容摘要修改人
覃阳、孙洪
A2014年3月18日首次发文递交
卓
Al.12014年3月28日按统一格式修改石满钊
Al.22014年4月10日更新系统图覃阳
Al.32014年4月12日增加设备参数石满钊
B2014年4月20日根据技术方案预审会修改内容覃阳
Bl.12014年5月8日修改系统图、更改接口类别石满钊
C2014年5月20日根据资格预审会修改内容覃阳
Cl.12014年6月10日添加软件界面内容、系统设备具体型号覃阳
Cl.22014年6月28日增加封面内容石满钊
D2014年7月25日天津凯发公司修改技术规格书韩明义
DI.12014年8月8日修改机柜数量、备品备件清单调整石满钊
DI.22014年12月9日修改接口界面示意图石满钊
按照招标文件要求对接口、机柜尺寸、接
E2015年3月15日路家林
地要求及相关设备指标审核并修改
文档分发
姓名单位日期
***北京城市快轨建设管理有限公司2015年月日
***北京京港地铁有限公司2015年月日
***北京市市政工程设计研究总院2015年月日
***中铁通信信号勘测设计(北京)有限公司2015年月日
***中铁电气化勘测设计研究院有限公司2015年月日
***铁科院(北京)工程咨询有限公司2015年月日
***天津凯发电气股份有限公司2015年月日
***中铁电气化局集团有限公司(城铁)2015年月日
目录
一、专用通信电源系统技术方案及说明............................................6
1概述.........................................................................6
1.1系统概述..................................................................6
1.2设计指导思想及意图........................................................6
2系统遵循的主要技术标准及规范.................................................6
3系统构成.....................................................................7
3.1控制中心构成框图及说明.....................................................7
3.1车辆段(备用控制中心)构成框图及说明......................................8
3.2车站构成框图及说明........................................................9
3.3车辆段/停车场信号楼构成框图及说明........................................11
3.4车辆段/停车场辅助机房构成框图及构成......................................12
3.5楼宇电源系统构成及框图...................................................13
3.6通信电源设备构成框图及说明...............................................13
3.7主要业务端口配置计算.....................................................14
3.7.1交流电源切换配电柜配电单元配置计算......................................14
3.7.2高频开关电源配电单元配置计算............................................14
3.7.3车站、停车场信号楼高频开关电源及蓄电池容量的计算........................15
3.7.4控制中心、备用控制中心高频开关电源及蓄电池容量的计算....................15
3.7.5车辆段/停车场辅助机房UPS蓄电池容量的计算...............................16
3.7.6非凡电池恒功率放电表....................................................16
4系统功能....................................................................16
4.1系统基本功能描述.........................................................16
4.2系统主设备功能描述.......................................................17
4.2.1交流电源切换配电柜功能描述..............................................17
4.2.2交流配电柜功能描述......................................................17
4.2.3高频开关电源功能描述....................................................18
4.2.4UPS电源功能描述........................................................19
4.2.5蓄电池功能描述..........................................................20
4.2.6配电箱功能描述..........................................................20
4.2.7电源集中监控系统功能描述................................................20
5系统的主要技术性能指标......................................................23
5.1系统的性能特性...........................................................23
5.1.1系统的安全性............................................................23
5.1.2可靠性原则..............................................................23
5.1.3可用性..................................................................24
5.1.4可维修性................................................................26
5.1.5可测试性................................................................26
5.1.6可扩展性................................................................26
5.1.7电磁兼容性..............................................................26
5.1.8工作稳定性..............................................................28
5.2系统的主要技术电气指标...................................................29
5.2.1交流电源切换配电柜技术电气指标..........................................29
5.2.2交流配电柜技术电气指标..................................................30
5.2.3高频开关电源技术电气指标................................................31
5.2.4UPS技术电气指标........................................................35
5.2.5蓄电池技术电气指标......................................................39
5.2.6酉己电箱..................................................................40
5.2.7电源集中监控系统........................................................41
5.3设备工作环境、供电功耗和接地要求..........................................42
5.3.1预定工作环境............................................................43
5.3.2设计使用寿命............................................................43
5.3.3供电及其他保障性要求....................................................43
5.3.4接地要求................................................................44
5.3.5接地线的技术性能指标....................................................44
5.3.6设备重量................................................................44
5.3.7安装尺寸及基座要求......................................................45
6系统工作原理................................................................45
6.1主要设备工作原理描述.....................................................45
6.1.1高频开关电源原理描述....................................................45
6.1.2UPS工作原理描述........................................................46
6.1.3蓄电池工作原理描述......................................................47
6.2系统网管基本描述.........................................................48
6.2.1系统结构描述............................................................48
6.2.2主要监控功能描述........................................................48
6.2.3显示功能描述............................................................49
7各子系统间的界面划分及主要接口参数..........................................50
7.1通信电源系统与供电专业的接口参数.........................................50
7.2通信电源系统在控制中心与综合监控提供的UPS接口参数.......................50
7.3通信电源系统与电池整合系统参数...........................................51
7.4通信电源系统与综合接地系统参数...........................................51
7.5通信电源系统与其他各子系统(直流)供电接口参数...........................52
7.6通信电源系统与通信其他智能PDU用电系统参数.............................52
7.7通信电源系统与传输系统的接口参数.........................................53
7.8电源集中监控系统与时钟系统的接口参数.....................................53
7.9电源集中监控系统与集中告警系统的接口参数.................................54
7.10通信电源系统与通信其他PDU监控参数....................................54
8系统设备的主要技术性能指标..................................................55
8.1智能蓄电池组监控主机技术性能指标..........................................55
8.2蓄电池检测仪性能指标...................................................57
8.3配电箱技术性能指标.......................................................58
8.4以太网交换机技术性能指标.................................................59
9系统设备材料配置清单........................................................60
9.1主要设备清单(专用通信电源).............................................60
9.2主要设备清单(楼宇通信电源).............................................64
9.3备品备件建议清单.........................................................65
9.4专用工具及仪器、仪表清单.................................................66
一、专用通信包源系统技术方案及说明
1概述
1.1系统概述
专用通信系统在地铁运营中担任着重要工作,而电源系统为通信系统提供动力,是地铁
专用通信系统必不可少的子系统,一旦通信电源发生故障而停止供电,必将造成通信各系统
中断。因此电源系统的安全可靠性极为重要,要求能为各系统设备提供不间断、无瞬变的供
电。
地铁16号线专用通信电源在各车站由供电专业进行UPS用电池整合、在控制中心由综合
监控专业进行UPS整合,统一提供外部电源。
本次专用通信电源系统由天津凯发电气股份有限公司主导集成,采用北京动力源生产的
DPJ系列交流电源切换配电柜、交流配电柜和DUM-4m0H高频开关电源设备;北京鼎汉提供
艾默生塞纳(SynergylPR03300)系列、NXe系列UPS;武汉非凡生产的SPX系列胶体蓄电池、
北京动力源DKZ2000系列电源监控软件等设备组成。
1.2设计指导思想及意图
为更好的服务于北京地铁16号线各系统设备的运行,使用不间断的设计思想及安全可
靠地配电来保障各系统的可靠性工作。
本次电源系统均采用动力源公司和鼎汉公司的成熟产品,在国内地铁行业有大量的应用
案例。
所有产品采用模块化设计理念,具有较高的可维护性,系统运行稳定可靠,安全性高。
2系统遵循的主要技术标准及规范
GB7251.1-2005《低压成套开关设备》
IEC439《低压开关设备和控制设备的成套装置》
GB1497-85《低压电器基本标准》
GB7251-87《低压成套开关设备》
YD/T1095-2008《通信用不间断电源一UPS》
YD/T1360-2005《通信用阀控式密封胶体蓄电池》
YD/T1058-2007《通信用高频开关组合电源》
YD/T731-2008《通信用高频开关整流器》
YD/T944-2007《通信电源设备的防雷技术要求和测试方法》
YD/T983-2013《通信电源设备电磁兼容性限值及测量方法》
EMC电磁兼容EN50091-2
CBEMA-ITIC标准(note1)
CE标志,IEC/EN62310-1
IEC/EN62040-2,Class2
3系统构成
3.1控制中心构成框图及说明
地铁16号线控制中心由ISCS专业负责电源整合,采用双UPS热备方式。专用通信电源
系统在控制中心的通信设备室设置DPJ-380系列交流切换配电柜、DPJ-380系列交流配电柜、
DUM-4的0H高频开关电源(含12SPX235蓄电池)、DKZ2000系列监控设备(含IBSU、以太网
交换机、蓄电池管理机DJX8.0及蓄电池检测BMM-S3121)等设备。控制中心通信电源系统构
成图如下:
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控制中心由ISCS专业负责电源整合,米用双UPS热备方式。热备份双UPS并母线输出2
路单相交流电源(220±5%、50Hz)至通信设备室电源DPJ-380系列交流电源配电柜输入母线端
子(并母线),ISCS提供的UPS备用时间不小于2小时。
电源整合专业提供2路热备份双UPS设备输出的交流电源至DPJ-380系列交流配电柜,
交流电源配电柜通过二次配电单元将UPS交流电源分配给通信各子系统设备。
供电专业提供2路交流电源至DPJ-380系列交流电源切换配电柜,交流电源切换配电柜
的交流切换单元分配一路交流电源至-48V高频开关电源设备(DUM-4的OH10KW),高频开
关电源设备配置两组12SPX235蓄电池(后备时间2小时),由一48V图频开关电源设备进行
整流后输出-48V直流电源,向专用通信系统直流用电设备供电。
DPJ-380系列交流电源配电柜由CVS交流输入、IC65N及CVS交流输出配电、DKD31监控
单元等组成,为控制中心提供44个交流输出端口。本方案在保证交流输出端口总数量不变的
情况下,根据专用通信系统各设备用电情况,按照系统实际需求配置输出端口。
DUM-4m0H高频开关电源由DZY-4防0H整流模块、DKD31监控模块、直流配电输出单元、
SPX蓄电池和防雷单元等设备组成,为备用中心提供30路直流输出端口。高频开关电源设备
容量,待各子系统设备确定各站点直流设备耗电量后,本方案根据实际数据进行详细计算和
配置。
高频开关电源设备配置两组12SPX235蓄电池,每组4只,备用时间为2小时。
3.1车辆段(备用控制中心)构成框图及说明
地铁16号线备用中心整合直流电源充电模块和蓄电池组,供电专业为UPS提供DC220V
的不间断电源。专用通信电源系统在备用中心的通信设备室设置DPJ-380系列交流配电柜、
DUM-4监0H高频开关电源(含12SPX235蓄电池)、塞纳(SynergyIPRO3300)50KVAUPS
电源、DKZ2000系列监控设备(含IBSU、以太网交换机、蓄电池管理机DJX8.0及蓄电池检测
BMM-S3121)等设备。备用中心电源系统构成图如下:
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备用中心通信系统交流电源由动照专业提供两路三相五线制交流电源,交流电源为一级
负荷,引至通信系统电源DPJ-380系列交流电源切换配电柜,通过ASC0300系列两路交流切
换单元实现两路输入电源自动切换,当使用中的一路出现故障时,能自动切换到另一路。
DPJ-380系列交流电源切换配电柜内的交流切换单元分配一路交流电源至-48V高频开关
电源设备(DUM-4的OH10KW),高频开关电源设备配置两组12SPX235蓄电池(后备时间
2小时),由一48V高频开关电源设备进行整流后输出-48V直流电源,向专用通信系统直流
用电设备供电。
塞纳(SynergylPR03300)50KVAUPS由输入变压器、整流器、逆变器、输出变压器,静
态旁路与手动旁路组成。本方案UPS带有外接整合蓄电池供电接口,供电电源整合专业提供
1路不间断DC220V电源,接入塞纳(Synergy产。3300)50KVA的UPS设备,UPS电源不设置
蓄电池组,供电专业提供的蓄电池组备用时间不小于2小时。UPS设备输出交流电源至交流
电源配电柜,交流电源配电柜通过二次配电单元将UPS交流电源分配给通信各子系统设备。
电源系统采用DKZ2000集中管理系统对全线的通信电源设备进行集中实时的监测,在通
信电源设备故障发生时,中心网络管理系统具有可闻、可视告警信号。
DPJ-380系列交流电源切换配电柜由CVS交流输入、IC65N及CVS交流输出配电、DKD31
监控单元和防雷单元等设备组成,为备用中心提供44个交流输出端口。本方案在保证交流输
出端口总数量不变的情况下,根据专用通信系统各设备用电情况,按照系统实际需求配置输
出端口。
DUM-4的0H高频开关电源由DZY-4的0H整流模块、DKD31监控模块、直流配电输出单元、
SPX蓄电池和防雷单元等设备组成,为备用中心提供20路直流输出端口。高频开关电源设备
容量,待各子系统设备确定各站点直流设备耗电量后,本方案根据实际数据进行详细计算和
配置。
高频开关电源设备配置两组12SPX235蓄电池,每组4只,备用时间为2小时。
3.2车站构成框图及说明
地铁16号线全线车站整合直流电源充电模块和蓄电池组,供电专业为UPS提供DC220V
的不间断电源。专用通信电源系统在车站的通信设备室设置DPJ-380交流配电柜、
DUM-43/50H高频开关电源(含12SPX120蓄电池)、塞纳(SynergylPR03300)30KVAUPS
电源、DKZ2000系列监控设备(含IBSU、以太网交换机、蓄电池管理机DJX8.0及蓄电池检测
仪BMM-S3121)等设备。车站通信电源系统构成图如下:
车站通信系统交流电源由动照专业提供两路三相五线制交流电源,交流电源为一级负
荷,引至通信系统电源DPJ-380V系列交流电源切换配电柜,通过ASC。300系列两路交流切
换单元实现两路输入电源自动切换,当使用中的一路出现故障时,能自动切换到另一路。
交流切换配电柜内的交流切换单元分配一路交流电源至-48V高频开关电源设备
(DUM-4的OH5KW),高频开关电源设备配置两组12SPX120蓄电池(后备时间2小时),
由-48V高频开关电源设备进行整流后输出-48V直流电源,向专用通信系统直流用电设备供
电。
塞纳(SynergylPR03300)30KVAUPS由输入变压器、整流器、逆变器、输出变压器,静
态旁路与手动旁路组成。本方案UPS带有外接整合蓄电池供电接口,供电电源整合专业提供
1路不间断DC220V电源,接入塞纳(SynergylPR03300)30KVA的UPS设备,UPS电源不设
置蓄电池组,供电专业提供的蓄电池组备用时间不小于2小时。UPS设备输出交流电源至交
流电源配电柜,交流电源切换配电柜通过二次配电单元将UPS交流电源分配给通信各子系统
设备。
电源系统采用DKZ2000集中管理系统对通信电源设备进行集中实时的监测,在通信电源
设备故障发生时,中心网络管理系统具有可闻、可视告警信号。
DPJ-380系列交流电源配电柜由施耐德CVS系列交流输入单元、ASCO300系列切换装置、
施耐德CVS及IC65交流输出配电单元、DKD31监控单元和防雷装置等设备组成,为车站通信
各系统提供44个交流输出端口。本方案在保证交流输出端口总数量不变的情况下,根据专用
通信系统各设备用电情况,按照系统实际需求配置输出端口。
DUM-4&50H高频开关电源由DZY-4的0H整流模块、DKD31监控模块、直流配电输出单元、
12SPX120蓄电池和防雷单元等设备组成,为车站通信各系统提供20路直流输出端口。高频
开关电源设备容量,待各子系统设备确定各站点直流设备耗电量后,本方案根据实际数据进
行详细计算和配置。
高频开关电源设备配置两组12SPX120蓄电池,每组4只,备用时间为2小时。
3.3车辆段/停车场信号楼构成框图及说明
地铁16号线信号楼整合直流电源充电模块和蓄电池组,供电专业为UPS提供DC220V的
不间断电源。专用通信电源系统在信号楼的通信设备室设置DPJ-380系列交流配电柜、
DUM-4监0H高频开关电源(含12SPX120蓄电池)、塞纳(SynergylPR03300)30KVAUPS
电源、DKZ2000系列监控设备(含IBSU、以太网交换机、蓄电池管理机DJX8.0及蓄电池检测
BMM-S3121)等设备。信号楼通信电源系统构成图如下:
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信号楼通信系统交流电源由动照专业提供两路三相五线制交流电源,交流电源为一级负
荷,引至通信系统电源DPJ-380系列交流电源切换配电柜,通过ASCO300系列两路交流切换
单元实现两路输入电源自动切换,当使用中的一路出现故障时,能自动切换到另一路。
DPJ-380系列交流电源切换配电柜内的交流切换单元分配一路交流电源至-48V高频开关
电源设备(DUM-4的OH5KW),高频开关电源设备配置两组12SPX120蓄电池(后备时间2
小时),由一48V高频开关电源设备进行整流后输出-48V直流电源,向专用通信系统直流用
电设备供电。
塞纳(SynergylPR03300)30KVAUPS由输入变压器、整流器、逆变器、输出变压器,静
态旁路与手动旁路组成。本方案UPS带有外接整合蓄电池供电接口,供电电源整合专业提供
1路不间断DC220V电源,接入塞纳(SynergylPR03300)30KVA的UPS设备,UPS电源不设
置蓄电池组,供电专业提供的蓄电池组备用时间不小于2小时。UPS设备输出交流电源至交
流电源配电柜,交流电源配电柜通过二次配电单元将UPS交流电源分配给通信各子系统设备。
电源系统采用DKZ2000集中管理系统对全线的通信电源设备进行集中实时的监测,在通
信电源设备故障发生时,中心网络管理系统具有可闻、可视告警信号。
DPJ-380Va0KW交流电源配电柜由CVS交流输入、IC65N及CVS交流输出配电、DKD31监
控单元等组成,为信号楼提供44个交流输出端口。本方案在保证交流输出端口总数量不变的
情况下,根据专用通信系统各设备用电情况,按照系统实际需求配置输出端口。
DUM-4m0H高频开关电源由DZY-4防0H整流模块、DKD31监控模块、直流配电输出单元、
SPX蓄电池和防雷单元等设备组成,为信号楼提供20路直流输出端口。高频开关电源设备容
量,待各子系统设备确定各站点直流设备耗电量后,本方案根据实际数据进行详细计算和配
置。
高频开关电源设备配置两组12SPX120蓄电池,每组4只,备用时间为2小时。
3.4车辆段/停车场辅助机房构成框图及构成
车辆段/停车场辅助机房由动照专业提供两路三相五线制交流电源。专用通信电源系统在
车辆段辅助机房的通信设备室设置DPJ交流电源切换配电单元、防雷单元、NXeUPS,SPX系
列蓄电池等设备。辅助机房通信电源系统构成图如下:
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做
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辅助机房由动照专业提供两路三相五线制交流电源(380±15%、50Hz),引至DPJ-380系列
交流电源切换配电柜,电源切换配电柜实现两路输入电源自动切换。交流电源切换配电柜的
交流切换单元分配一路交流电源至NXeUPS设备,NXeUPS由外置输入及输出变压器、整流
器、逆变器、静态旁路与手动旁路组成。蓄电池设置一组12SPX系列40只蓄电池,备用时间
为2小时。UPS设备输出纯净的交流电源输出至电源配电柜分配给各系统220V用电设备。
电源切换配电柜主要由CVS两路交流输入、IC65N及CVS交流一次配电、ASCO300系列
电源切换设备、IC65N交流二次配电、DKD31监控单元等组成。电源切换配电柜为车辆段提
供30路交流输出端口。本方案保证交流输出端口总数量不变的情况下,根据专用通信系统各
设备用电情况,按照系统实际需求给出输出端口的建议配置。
3.5楼宇电源系统构成及框图
楼宇电源动照专业提供两路三相五线制交流电源。楼宇电源系统在楼宇设备室设置DPJ
系列交流电源切换配电单元、艾默生NXeUPS、SPX系列蓄电池等设备。楼宇电源系统构成
图如下:
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一
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备
(1)楼宇10KVA
动照专业提供两路三相五线制交流电源(380±15%、50Hz),引至DPJ-380系列电源切换配
电柜。电源切换配电柜实现两路输入电源自动切换,并为NXe10KVAUPS供电。蓄电池设置
一组12spX72蓄电池,共40只。UPS设备负责输出纯净的交流电源并由电源配电柜分配给楼
宇广播系统220V用电设备。
(2)楼宇20KVA
由动照专业提供两路三相五线制交流电源(380±15%、50Hz),引至一台型号为DPJ-380系
列交流电源切换配电柜。电源切换配电柜实现两路输入电源自动切换,并为NXe20KVAUPS
供电,蓄电池设置一组12SPX120蓄电池,共40只。UPS设备负责输出纯净的交流电源并由
电源配电柜分配给楼宇广播系统220V用电设备。
3.6通信电源设备构成框图及说明
轨道交通各车站的通信设备采用无人值守方式,本工程在控制中心及备用控制中心各设
电源网管设备共2套,分为主用控制中心和备用控制中心。对全线通信电源设备进行集中实
时的检测,检测的内容包括:(输入电源、输出电源)、整流部件、直流部件、逆变部件等。
在通信电源设备故障放生时,中心网络管理系统有可闻,可视告警信号。通信电源集中管理
系统通过网络与集中告警系统相连,将所有电源设备的各种状态信息输出到集中监控终端
上,方便运营维护。监控网络框图如下:
主用控制中心设置在小营控制中心,备用控制中心设置在北安河车辆段。控制中心时时
监控各车站、车辆段、控制中心、停车场、楼宇等电源设备的状态,并向集中告警系统发送
告警数据。
3.7主要业务端口配置计算
3.7.1交流电源切换配电柜配电单元配置计算
交流电源配电柜为各系统提供施耐德IC65N系列配电单元,详细配置如下:
出IC65N1PIC65N1PIC65N1PIC65NIC65N
合计
设置地高C32AC20AC10A1PC6A1PC4A
车站42484444
备用中心42484444
车辆段信号楼42484444
停车场信号楼42484444
控制中心42484444
车辆段辅助机房42084430
车辆段辅助机房42084430
本方案保证交流输出端口总数量不变的情况下,根据专用通信系统各设备用电情况,按
照系统实际需求给出输出端口的配置。
3.7.2高频开关电源配电单元配置计算
高频开关电源各系统提供施耐德IC65N系列配置单元,详细配置如下:
输出IC65N1PIC65NIC65NIC65NIC65NIC65N
合计
设置遍C50AIPC32AIPC20AIPC10A1PC6A1PC4A
车站24443320
备用中心24443320
车辆段信号楼24443320
停车场信号楼24443320
控制中心481042230
高频开关电源设备容量,待系统设备供应商确定各站点直流设备耗电量后,本方案根据
实际数据进行详细计算数值为准。
3.7.3车站、停车场信号楼高频开关电源及蓄电池容量的计算
(1)高频开关电源设备容量的计算
根据招标文件要求,车站、停车场信号楼高频开关电源按5KW考虑。高频开关电源输出
为标称浮充电压53.6V,则:
50004-53.6=93.3A
需要配置2台50A整流器,考虑到负载的重要性,配备1台备份整流器,共配置3台整
流器。
(2)蓄电池容量的计算
根据招标文件要求高频开关电源备用电池是2小时,按恒功率查表法计算蓄电池组,根
据工程经验,直流负载功率至少包括30%电池充电功率,所以实际负载功率约为5000X
0.7=3500W:
3500V44-6=145.8W
查放电表可得:配置2组12SPX120,2小时放电功率为73.4X2=146.4W,满足并优于
145.8W的需求。
3.7.4控制中心、备用控制中心高频开关电源及蓄电池容量的计算
根据标书要求,控制中心、临时控制中心高频开关电源按10KW考虑。高频开关电源输
出为标称浮充电压53.6V,则:
10000-r53.6=186.5A
需要配置4台50A整流器,考虑到负载的重要性,配备1台备份整流器,共配置5台整
流器。
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