城市轨道交通列车自动控制系统维护 课件 3.5 UPS设备认知

列车运行控制系统维护SYSTEMMAINTENANCEMAINTENANCEOFTRAINOPERATIONCONTROLSYSTEM3.5UPS设备认知主讲教师：杨绚电力劳模岗位格言：接令必行判断比准排险必妥职业追求：严守安全高压线畅通地铁动力源目录CONTENTSUPS简介一UPS工作原理二UPS的配电方案三常见UPS的电气安装四UPS操作及日常维护五UPS简介什么是UPSO1.为什么需要UPSO2.UPS的功能O3.什么是UPS利用电池化学能作为后备能量，在市电断电等电网故障时，不间断地为用户设备提供（交流）电能的一种能量转换装置。UPS（不间断电源）——UninterruptiblePowerSystem市电或燃油发电机用户设备UPS主机蓄电池1、UPS

UPS的主要功能有两路电源无间断切换、隔离干扰、电压变换、频率变换和后备功能。(1)两路电源的无间断切换两路电源可通过UPS实现无间断切换。(2)隔离干扰在UPS中，交流输入电源经整理后由逆变器对负载供电，可将电网电压的瞬时间断、谐波、电压波动、频率波动、噪声等各种干扰与负载隔离，使电网的干扰不影响负载，而且负载也不干扰电网。(3)电压变换通过UPS，可将输入电源的电压变换成所需要的电压。(4)频率变换通过UPS，可将输入电源的频率变换成所需要的频率。(5)后备UPS中的蓄电池储存有一定能量，市电间断时蓄电池通过逆变器继续供电。1、UPS(1）后备式UPS市电正常时，市电经滤波后送给负载，同时给蓄电池充电，市电断电时，逆变器将蓄电池的直流电转换为交流电送给负载。转换时间由继电器动作时间和逆变器启动时间决定，一般要求在10ms以内。后备式UPS的优点是电路简单，价格较低。但由于存在转换时间，输出电压易受电网波动的影响，供电质量不够高。输入滤波转换开关输出充电器逆变器电池市电故障市电正常1、UPS(2)在线式UPS市电正常时，输入的交流电先经输入滤波器滤除电网中的污染，再经整流滤波，给蓄电池充电，也给逆变器供电。由逆变器输出稳压稳频的交流电供给负载。市电断电时，逆变器将蓄电池提供的直流电变换为交流电供给负载，实现不间断供电。充电器电池滤波逆变器整流器开关市电输出旁路市电正常市电故障电池工作UPS简介什么是UPSO1.为什么需要UPSO2.UPS的功能O3.为什么需要UPS？电源污染严重影响用电设备安全和运行效率!纯净稳定的正弦波市电停电“切换瞬变”尖峰“振铃式”瞬态干扰电压下陷电压上涌“换相失真”干扰高频噪音干扰频率不稳UPS简介什么是UPSO1.为什么需要UPSO2.UPS的功能O3.UPS的功能

UPS的功能及地位演化用投资额百分之几的UPS用投资额百分之几的UPS保护占投资额百分之九十几的设备保护占投资额百分之九十几的设备实现客户价值的不间断增长实现客户价值的不间断增长供电备份提供永久安全电力实现用户心中梦想!净化电网UPS的功能UPS的四大功能1、不停电功能解决电网停电问题2、交流稳压功能3、净化功能4、管理功能解决网压剧烈波动问题解决电网与电源污染问题解决交流动力维护问题目录CONTENTSUPS简介一UPS工作原理二UPS的配电方案三常见UPS的电气安装四UPS操作及日常维护五在线式UPS的基本原理二画出原理图：一起来梳理！！！主路动哪些开关？旁路动哪些开关？维修动哪些开关？没电的时候怎么样？在主路市电正常时，UPS一方面通过整流器、逆变器给负载在线提供高品质交流电源；另一方面通过整流器为电池充电，将能量储存在电池中，如图：在线式UPS工作模式-市电逆变工作模式：在线式UPS工作模式-电池逆变工作模式当主路市电掉电或不正常时，系统自动无间断地切换到电池工作模式，由电池逆变出用户所需的三相四线交流电源向负载供电。市电恢复后系统自动无间断地恢复到正常工作模式，如图：在线式UPS工作模式-静态旁路工作模式旁路工作方式有两种，一种能自动恢复到正常工作模式；另一种需人工干预才能回到正常工作模式。在逆变器过载延时时间到、逆变器受大负载冲击等情况下，系统自动无间断切换到静态旁路电源向负载供电。在UPS恢复正常后，系统自动恢复正常供电方式。当用户关机，或主路市电掉电（或不正常）且电池储能耗尽，或发生严重故障等情况下，逆变器关闭，系统会停留在旁路工作模式。此后若需恢复到正常工作模式，则需要用户重新开机，如图：在线式UPS工作模式-维修工作模式需要对UPS电源及电池等进行全面检修或设备故障需维修时，可以通过闭合维护开关Q3BP，将负载转向维修旁路直接供电，以实现对UPS不停电维护。维修需要断开UPS内部的主路、旁路输入电源和电池输入开关以及输出开关，实现UPS内部不带电而对负载仍然维持供电的维修工作模式，如图：在线式UPS工作模式-联合供电模式当市电无法供电或柴油发电机组输出功率又不满足负荷需求时，蓄电池会自动辅助供电，实现柴油发电机组与蓄电池联合供电。如图：手动维修旁路注意——维修开关操作要严格按步骤,否则可能造成负载停电注意——维修开关操作要严格按步骤,否则可能造成负载停电为在不中断负载电源情况下，检修UPS。辅助触点发出信号，禁止逆变器启动。紧急情况下，可利用手动维修旁路跨过故障UPS对设备进行直接供电。功能加锁的手动开关。组成手动控制、严格按操作步骤，把负载从逆变器供电转到手动维修旁路及恢复逆变器供电。控制信号电源屏1、输入电源电源屏应有两路独立的交流电源供电，两路输入电源允许偏差范围，单相电压AC（176～253）V，三相电压AC（304～437）V，频率(49.5~50.5)Hz，三相电压不平衡度≤5％，电压波形失真度≤5％。输入电压供电及转换方式⑴供电方式①一主一备供电方式可靠性较高的输入电源为主电源，另一路为备用电源。正常时由主电源向电源屏供电，当主电源断电时，备用电源自动投入运行。两路电源应能自动或手动相互转换。②两路同时供电方式两路电源同时向电源屏供电；当任一路电源断电时，另一路自动承担全部负荷供电。⑵转换时间无论何种供电方式，两路电源的切换时间（包括自动或手动）不大于0.15S。电气参数⑵额定功率电源屏常用的额定功率优选值为：（2.5，5，10，15，20，25，30，50，60）KV.A⑴额定工作电压电源屏常用的额定工作电压优选值为：输入回路AC220V，380V；输出回路AC380V,220V，110V，24V，DC24V，48V，220V⑶额定工作制正常情况下，继电器电源、信号机点灯电源、轨道电路电源、道岔表示电源、稳定备用电源、不稳定备用电源为不间断工作制；电动转辙机电源为短时工作制；闪光电源为周期工作制。三相电源供电及相序检测电源屏供给各种负荷的容量应合理分配，当输入为三相交流电源时，各相的负荷应力求平衡。当车站装有三相交流转辙机时，电源屏的三相交流输出电源供电，必须设置相序检测装置，在三相断相或错相时发出报警信号。信号电源要求1、不间断供电对于有不间断供电要求的场合，应设置不间断供电电源，一般要求为半小时。2、温升电源屏的绝缘、元器件、端子、操作手柄的温升不应超过规定的限值。3、噪声在额定输入电压及额定负载的条件下，电源屏的整机噪声不超过65dB。4、过流、短路保护⑴电源屏的各供电回路电源、各功能模块必须具有过流及短路保护功能。⑵电源屏的雷电防护应满足以下要求：防雷元器件不应影响被防护电源屏的正常工作。被保护电源屏与防护元件间的连线应尽量短，防护电路的配线与其他配线应分开，其他设备不应借用防雷元件的端子。⑶电源屏防雷系统应统筹考虑，雷电防护器件可设在电源屏外。5、保护接地电源屏的变压器铁心、电流互感器的二次回路、电机以及其他金属外壳部件应在电气上相互连接，并连接至保护接地端子。01所有电路元件的金属外壳须用金属螺钉与已经接地的金属构件良好搭接。02保护导体应能承受设备的运输，安装时所受的机械应力，在短路故障时所产生的机械应力和热应力，其接地连续性不能破坏。03保护接地端子应设置在便于接线之处，不得兼作他用，并且当外壳或任何可拆卸的部件移去时应保持电器与保护接地导体之间的连接。046、介电性能⑴绝缘电阻在温度为15～35℃，相对湿度为45％～80％的气候条件下，电源屏输入、输出端子对地的正常绝缘电阻应不小于25MΩ。⑵电源屏额定冲击耐受电压应按规定执行。指示灯、指示仪表、报警⑵指示仪表电源屏应设置两路电源输入电压、整机输入电流、各主要回路输出电压电流的指示仪表。仪表应安装在电源屏前面板显著位置。仪表精度不低于2.5级。⑴指示灯电源屏应设置清晰可见的指示灯，包括两路电源有电表示、两路电源中工作电源表示、主屏工作表示和备用屏电表示（采用主备屏工作方式的电源屏）、各种输出电源正常工作状态指示、输出电源故障指示。⑶报警电源屏应设灯光、音响报警。对于两路输入电压转换报警是向控制台提供主副电源工作状态。对输出电源故障、三相电源断相、三相电源错序（有相序要求的输出回路）、稳压（调压）装置故障进行音响报警。电源屏的功能需求智能化检测智能化电源屏应具备：电源屏实时测试数据，故障信息处理、事故追忆、声光报警及紧急呼叫，电源屏输入、输出电压变化的日、月、年曲线，日常报表管路及历史数据保存，监测系统的远程组网及故障诊断，模块工作状态等基本监测功能。寿命和可靠性电源屏内的关键部件，如接触器、继电器、断路器、开关等，其机械寿命和电寿命应负荷GB/T14048中和相应产品标准的规定，变压器的电寿命应为15年。UPS的MTBF（平均无故障时间）为3000h，高频开关电压的MTBF为65000h。冗余及维护电源屏各供电电压必须设有备用，当任一模块回路出现故障或进行维修时，应能转换至备用供电回路，继续保持供电，可采用如下备用方式。⑴1＋1主备方式每一供电电压均设有一条备用回路。⑵n+1主备方式n个供电回路共用一条备用回路。电源屏应便于维护，易于在线维修及更换故障部件。智能型信号电源屏智能型信号电源屏，是指运用计算机技术，具有对铁路信号电源设备系统的运行状态、运行故障、参数进行实时监测、显示、记录、存储、故障报警和管路功能的电源屏。技术特征智能型信号电源屏的最主要技术特征是设有监测模块，具有自动监测功能，实现电源系统的实时状态和故障监测及远程监控和管理。智能电源屏实现模块化，即将各种交、直流电源按用途设计成不同的模块，用户根据需要选择模块，构成供电系统。智能型电源屏广泛采用电力电子技术（指由电子电路高频调制对电能进行变换的技术）。包括无触点切换技术、逆变技术、锁相技术、软开关技术、功率因数补偿技术、并联均流冗余技术、安全防范技术等，以保证供电系统的可靠性。技术特征当市电中断或超限时，供给逆变器能量（DC电源）保证负载电源不会中断。功能阀控铅酸电池（VRLA）——全密封免维护电池。电池柜或电池架电池开关安装在电池柜内或电池房内温度传感器组成2、蓄电池UPS（不间断电源）之所以能够在断电后，继续为计算机等设备供电，就是因为它的里面有一种储存电能的装置在起作用，这种储能的装置就是蓄电池。其主要功能是：１当市电正常时，将电能转换成化学能储存在电池内部。２当市电故障时，将化学能转换成电能提供给逆变器或负载。蓄电池能把电能变为化学能储存起来，使用时再把化学能转变为电能放出来。电能变为化学能的过程，称为蓄电池的充电。化学能变为电能的过程，称为蓄电池的放电。其充放电过程，可重复多次。按电