目前,直流220V电源一般都采用高频开关整流模块方式,按照N+1备份的方式设计,各整流模块自动均流,所有模块共同分担负载电流,一旦个别模块失效,将自动退出运行,其他模块再平均分担负载电流。由于任意模块故障不会影响直流电源的正常运行,极大地提高了系统的可靠性。同时,整流模块一般都采用热插拔技术,更换模块十分方便,缩短了维护时间。
蓄电池组一般采用阀控密封免维护蓄电池组,直流220V电源系统对蓄电池组的智能化管理和专业的维护人员,使蓄电池组的使用寿命大大增加;由于直流220V蓄电池组的容量一般较大,电压稳定,所以各类负载的后备供电时间也有可靠的保证。
专用型不间断电源(UPS)是一体化电源的重要组成部分,一般采用在线式运行方式,正常情况下由交流电经整流、逆变双级变换后为各专业的设备供电,一旦交流电中断,立即改由直流220V蓄电池组经逆变后对设备提供不间断的交流电源。由于逆变器一直处于在线状态,所以电网中存在的电压浪涌、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电网质量问题都可以得到彻底的解决,使计算机类设备安全稳定地运行。
DC/DC直流变换器是一体化电源系统中的另外一个组成部分。针对车站或控制中心的一些48V或24V直流用电设备,采用直流变换器将直流220V电源变换为所需要的48V或24V电源。直流变换器一般也采用N+1备份的方式配置,任意模块故障不会影响正常供电。
一体化电源属于集中式供电,电源系统的所有信息都可以通过电源系统上的监控器统一上传,以实现对一体化电源的集中管理。
2一体化电源设计要点
城市轨道交通中各种设备的用电要求和技术标准各不相同,一体化电源在设计时要充分考虑到各类用电设备的特点和要求。
在设计一体化电源时,要注意以下几个方面事项。
(1)城市轨道交通弱电设备的重要程度各不相同,其要求的后备时间也各不相同,所以在计算蓄电池容量时,应充分考虑不同负载和后备时间,配备足够容量的蓄电池组。
(2)专用型UPS在正常工作时由交流电整流后逆变输出,故专用型UPS负荷为事故型负荷,而非直流220V电源的经常性负荷;直流变换器无论交流电正常与否,均需用直流220V电源,故直流变换器为直流220V电源的经常性负荷,在计算整流模块的数量时,应将直流变换器的负荷统计在内。