地铁集中供电技术探讨

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1、地铁集中供电技术探讨南京地铁运营有限责任公司江苏南京210000摘要：木文针对分散设置UPS存在的问题，通过对各系统电源分析，木着合理设置，节约能源的目的，提出集中设置UPS的可行性和方案。关键词：地铁；UPS供电；供电方式.1八—刖目地铁站内机电系统众多，如通信、信号、综合监控、环境与设备监控、旅客信息显示、办公网络、门禁、AFC系统、火灾自动报警、屏蔽门/安全门、照明系统、变电所综合自动化等系统，这些系统主要由计算机、网络设备及自动化控制设备等组成，负责地铁内部的信息传递、车站的旅客运输、环

2、境监控、乘客导引等，属于一级负荷，需要可靠性很高的电源来保证供电质量和供电连续性。各系统对电源的性能和后备时间不尽相同，因此目前大多数系统采用了单独设置UPS供电系统的方式，具有将电源故障风险分散，各系统互不影响的优点。但存在UPS品牌繁多、设备重复配置、利用率和可靠性低等缺点。随着近年来电力电子设备制造工艺和应用技术的发展，目前在电信行业和大型数据中心，均有釆用大容量UPS系统集中供电的先例，大容量UPS电源系统和先进控制技术在通信和数据中心等领域有较成熟的经验，为在轨道交通工程中实现对各个弱

3、电系统UPS电源的集中提供了有利条件。一、集中UPS供电需求分析在其发展初期，UPS仅被视为一种备用电源。但电网直接供电质量问题如电压浪涌、电压尖峰、电压瞬变、电压跌落、持续过压或者欠压甚至电压中断等，使计算机等设备的电子系统受到干扰，造成敏感元件、磁盘程序等受损、信息丢失等严重后果，引起巨大的经济损失。因此，UPS日益受到重视，并逐渐发展成一种具备稳压、稳频、滤波、抗电磁和射频干扰、防电压浪涌等功能的电力保护系统。地铁各系统对UPS的要求的共同点如下：高可靠性与安全性；电源质量优质，具冇稳压和

4、限流功能等；在市电故障情况下可以实现不间断供电；极强的过载能力；智能化、网络化，易于实现电源监控；功率因数尽量高，降低对电网的影响。地铁各系统负载情况如下：通信系统：采用AC220V供电的设备主要冇：闭路电视监视系统视频控制矩阵、摄像头等；广播系统广播控制矩阵、麦克风等；吋钟系统-级、二级母钟等；采用DC48V供电的设备主要奋：传输系统设备包括光纤数字通信设备，例如SDH、OTN交换设备等。业务一般调度电话、站间行车电话、无线电话、公务电话、区间电话以及各系统监控信息等。信号系统：正线车站及轨旁

5、子系统分为设备集中站和非设备集中站。设备集中站包括ATS分机、联锁设备、维修终端、操作终端、ATP/ATO地面、车地通信等系统设备；非设备集中站设置必要的显示驱动设备。(1)采用AC220V供电的设备主要有：ATS分机、联锁设备、维修终端、操作终端、ATP/ATO地面、车地通信等系统设备及各午站设置发牢计时器。(2)采用DC24V供电的设备主要奋：站台紧急关闭按钮等设备；(3)AC110V供电的设备主要有：道岔车站设置的道岔防护信号机；(4)AC380V供电的设备主要冇：道岔转辙设备等。综合监控

6、系统：采用AC220V供电的设备主要有：服务器、操作终端、通信前置机、打印机、交换机、综合后备盘、环境与设备监控和门禁控制设备等；采用DC24V供电的设备主要冇：环境监控主控制器、门禁的终端设备等。需要在终端设备旁设置电源转换装置解决。AFC系统：车站设备主要由车站服务器、监控工作站、票务工作站、紧急按钮控制装置、打印设备、网络设备和电源设备等构成。车站售检票终端设备由自动售票机、半自动售票机、自动检票机、自动查询机和便携式检验票机等构成。AFC设备均可采用AC220V供电，且0前的闸机均奋断电

7、释放的功能。乘客信息系统：计算机、网络设备、信息显示设备、户外LED等，采用AC220V供电。屏蔽门系统：主要包括屏蔽门控制、驱动设备等。控制设备需连续提供AC220V控制电源，驱动设备需要DC110V驱动电源。车站应急照明系统：车站疲急照明包括疏散照明和备用照明，疏散照明由出U标志灯、指向标志灯、疏散照明灯等组成，一般为交流感砬式的负载，采用AC220V电源。根据负荷类型划分，轨道交通机电系统可分为冲击负荷和持续性负荷。屏蔽门系统属于冲击性负荷，驱动设备负载主要分布在站台上，苏运行方式比较特殊

8、，驱动电源一般采用直流电源，且屏蔽门的驱动电机属于电感性负载，功率因数比较低，冲击电流大，若采用集中UPS电源系统供电，会明显影响电压稳定，降低电源质量。因此，宜独立设置后备电源，不宜纳入电源整合范围。其他弱电设备为持续性负荷，可纳入集中供电整合范围。二、ups结构型式方案UPS结构型式方案可为整体式与模块式两种，整体式大容量ups往往采用1+1并机冗余方式进行供电，模块式ups采用n+x并机冗余方式进行供电。1+1并机模式为正常情况下两台设备平均分担全部负荷，任何一台设备故障吋，另一台设备能担