概述
地鐵屏蔽門供電系統(tǒng)主要由2部分組成，一部分為驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)，一部分控制電源系統(tǒng)。其中，驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)，功率一般為40-60KVA 左右，主要為地鐵站里屏蔽門的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)供電。其功率的大小主要取決于地鐵站中屏蔽門個(gè)數(shù)的多少。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)又直流驅(qū)動(dòng)型也有交流驅(qū)動(dòng)型。本文之限于交流驅(qū)動(dòng)型門機(jī)馬達(dá)。
控制電源系統(tǒng)容量一般較小，只有幾百瓦到幾K伏安，主要取決屏蔽門廠家的控制方式。一般，控制系統(tǒng)采用直流供電，電壓等級(jí)有24V/48V/110V等。
雖然控制系統(tǒng)的功率不是很大，但卻非常重要，因此為控制系統(tǒng)供電一般采用冗余的供電方式，來(lái)保證其供電可靠性。
另外，屏蔽門供電系統(tǒng)還包括配電系統(tǒng)和燈帶照明系統(tǒng)。
地鐵供電系統(tǒng)中，由于鐵軌是導(dǎo)電回路。因此，地鐵的供電系統(tǒng)一般需要采用隔離變壓器，以便完全隔離地線。在屏蔽門電源系統(tǒng)中，也不例外。
地鐵供電系統(tǒng)對(duì)蓄電池的要求也非常特殊，一般采用膠體電池或比較耐高溫且壽命長(zhǎng)的電池。對(duì)電池的延時(shí)要求一般為1小時(shí)左右。由于負(fù)載時(shí)屏蔽門，故其具體延時(shí)要求一般為一段時(shí)間內(nèi)屏蔽門能夠開關(guān)門3-5次。
地鐵屏蔽門的監(jiān)控系統(tǒng)須將包括電源在內(nèi)的眾多設(shè)備的工作狀態(tài)及告警信息接入進(jìn)來(lái)。因此，需要對(duì)電源系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。監(jiān)控方式一般采用工業(yè)常用的MODBUS通訊協(xié)議，通訊方式為RS485或RS422。
下面以廣州地鐵二、八號(hào)線延長(zhǎng)線的應(yīng)用案例，來(lái)說(shuō)明地鐵屏蔽門供電系統(tǒng)的應(yīng)用。
第一章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想及意圖
本系統(tǒng)為廣州市軌道交通二、八號(hào)線延長(zhǎng)線工程屏蔽系統(tǒng)的不間斷供電方案，系統(tǒng)方案本著可靠、經(jīng)濟(jì)、高效的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。
中達(dá)電通公司提供的屏蔽門電源系統(tǒng)具備高可靠性、先進(jìn)的功能性、良好的可維護(hù)性和冗余的故障容限，系統(tǒng)還具備開放和可擴(kuò)容性。
l 可靠性：在UPS及直流供電系統(tǒng)中，采用模塊化冗余設(shè)計(jì)方式，即提高了供電可靠性，也不會(huì)太多增加成本。電源子系統(tǒng)通過使用已證明具有高可靠性的組件，降低子系統(tǒng)故障概率和有關(guān)影響正常運(yùn)行的隨機(jī)性；
l 可維護(hù)性：各部件模塊化設(shè)計(jì)，維護(hù)快捷、簡(jiǎn)便；
l 綠色高效：UPS系統(tǒng)體積小巧，智能化程度高，綠色高效。
第二章 系統(tǒng)基本設(shè)計(jì)原理描述
3.1 系統(tǒng)方案總體框圖
本系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)、控制電源系統(tǒng)，站臺(tái)照明箱3部分組成。驅(qū)動(dòng)電源和控制電源都采用具有高可用性的DELTA 模塊化UPS系統(tǒng)組成N+1冗余不間斷供電系統(tǒng)， 使得系統(tǒng)具有優(yōu)點(diǎn)：
l 可靠性：電源子系統(tǒng)通過使用已證明具有高可靠性的組件，降低子系統(tǒng)故障概率和有關(guān)影響正常運(yùn)行的隨機(jī)性；
l 可維護(hù)性：各部件模塊化設(shè)計(jì)，維護(hù)快捷、簡(jiǎn)便；
l 綠色高效：UPS系統(tǒng)體積小巧，智能化程度高，綠色高效。
3.2 驅(qū)動(dòng)電源系統(tǒng)：
本系統(tǒng)由電池系統(tǒng)、模塊化UPS、站臺(tái)配電系統(tǒng)組成。由UPS為2側(cè)或3側(cè)站臺(tái)屏蔽門系統(tǒng)提供不間斷電力供應(yīng)。UPS采用臺(tái)達(dá)模塊化設(shè)計(jì)之UPS, N+1模塊化冗余供電方案，具有維護(hù)方便、簡(jiǎn)潔，系統(tǒng)可用性高，整機(jī)效率高等特點(diǎn)。電池采用陽(yáng)光長(zhǎng)壽命膠體電池。配電系統(tǒng)采用施耐德開關(guān)，內(nèi)置隔離變壓器，輸出分路個(gè)設(shè)有備用分路，供靈活使用。
3.2.1 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)UPS
臺(tái)達(dá)C系列模塊化UPS是針對(duì)中國(guó)電網(wǎng)環(huán)境需求所設(shè)計(jì)的UPS。采用模塊化設(shè)計(jì)，數(shù)字化控制，并具有技術(shù)性能強(qiáng)高、可靠性高、操作性佳、易于維護(hù)，便于管理的特點(diǎn)。
典型技術(shù)特點(diǎn)
· 模塊化設(shè)計(jì)，每個(gè)模塊功率為20KVA�？蒒+X冗余備份，易擴(kuò)展最多可達(dá)8個(gè)模塊，可靠度強(qiáng)
· 輸入整流器采用申請(qǐng)專利電路的IGBT設(shè)計(jì)，可提高輸入功率因素，減少輸入電流諧波失真并減少損失；
· 采用數(shù)字訊號(hào)處理器（DSP）及空間向量脈波寬度調(diào)變技術(shù)使得可靠性提高并具備快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)；
· 控制電源及靜態(tài)開關(guān)等控制線路雙備份設(shè)計(jì)；
· 高輸入功率因數(shù),低諧波,可以減少對(duì)電網(wǎng)的諧波污染,降低對(duì)發(fā)電機(jī)的容量要求. (輸入功率因數(shù)>0.99,輸入電流諧波失真<3%).
20KVA模塊滿載時(shí)，輸入電壓及三相輸入電流波形: THDIA=1.3%, THDIB=1.1%,THDIC=1.2%
· 高功率密度比,,可以節(jié)省安裝空間.高效率,提高電能利用率，減少損失，節(jié)省空調(diào)投入
單個(gè)模塊的AC-AC效率表.
· 使用ECO經(jīng)濟(jì)模式運(yùn)轉(zhuǎn)，可配合穩(wěn)定的市電運(yùn)作，大大提高使用效率，減少能源損耗
3.2.2 驅(qū)動(dòng)UPS輸出配電系統(tǒng)：
由380/380隔離變壓器和輸出配電系統(tǒng)組成。詳細(xì)信息請(qǐng)見站臺(tái)配電圖紙部分。
1）配電系統(tǒng)由中達(dá)隔離變壓器和配電分路組成。配電分路采用施耐德開關(guān)，配電分路都設(shè)有一路或2路備用開關(guān)，以便靈活使用。XL-21動(dòng)力配電箱配電箱結(jié)構(gòu)、材料及工藝
a. 配電箱柜體采用優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板加工而成，采用前開門形式，前門打開后元件不外露只有操作手柄，保證不會(huì)誤碰導(dǎo)電體。進(jìn)線方式為上進(jìn)上出接線，元件安裝在箱內(nèi)支架上，出線自上而下可分多路出線，板前接線。為方便出線，開關(guān)進(jìn)出線處都有銅排引出，并用絕緣子固定。
b.箱體材料
箱體外殼采用國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板，油漆采用環(huán)氧粉末噴涂工藝具有很強(qiáng)的防腐能力，色標(biāo)在設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會(huì)上確定。
c. 保護(hù)接地系統(tǒng)
箱內(nèi)設(shè)有獨(dú)立的PE接地保護(hù)，和N線。
2）XL-21動(dòng)力配電箱母線系統(tǒng)
a. 箱內(nèi)的主母線和配電母線均為銅母線材料，其相對(duì)導(dǎo)電率大于99%。
b. 母線采用絕緣母線夾及支件加以固定，分路開關(guān)進(jìn)線均從母線上引來(lái)。柜內(nèi)母線色標(biāo)顏色符合GB2681-81《電工成套裝置中的導(dǎo)線顏色》的規(guī)定。柜內(nèi)母線的相序排列從裝置正面觀察符合下表的排列。
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