一、 前言
城市軌道交通車站內(nèi)包含眾多的弱電設(shè)備系統(tǒng)，如通信、信號、綜合監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)控、辦公自動化、門禁、自動售檢票、火災(zāi)自動報警、屏蔽門、應(yīng)急照明、變電所綜合自動化等這些系統(tǒng)負責地鐵車站的旅客運輸環(huán)境監(jiān)控、信息傳遞和乘客導(dǎo)引等，屬于重要或特別重要的一級負荷，需要可靠性很高的電源．以保證供電質(zhì)量和供電連續(xù)性。
在以往的軌道交通工程中．車站各弱電系統(tǒng)分別配置自己的電源系統(tǒng)，存在設(shè)備重復(fù)配置、利用率低，占地面積大，經(jīng)濟上不合理等缺點。在運營維護中，各系統(tǒng)基本沒有專業(yè)的電源維護人員，造成實質(zhì)上的電源系統(tǒng)維護少或維護不當?shù)臓顩r導(dǎo)致蓄電池容量降低，不能達到備用時間要求。國內(nèi)地鐵曾發(fā)生由于蓄電池的原因，造成行車中斷的情況。
隨著電力電子設(shè)備制造工藝和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，大容量電源系統(tǒng)和先進控制技術(shù)在通信和電力系統(tǒng)中成熟使用，為軌道交通工程中實現(xiàn)對各個弱電電源系統(tǒng)的整合提供了有利條件。在中國已有的地鐵工程中，如北京地鐵機場線工程中已經(jīng)就車站弱電系統(tǒng)電源整合進行了初步嘗試。
二、 客戶需求
（一）整合原則及需求
對各電源系統(tǒng)的蓄電池、裝置進行硬件整合和集中布置，便于電源系統(tǒng)的統(tǒng)一維護與管理。通過集中布置減少設(shè)備用房面積，降低車站土建工程造價。通過硬件整合減少設(shè)備重復(fù)配置．實現(xiàn)資源共享節(jié)省設(shè)備投資。
1、地鐵中各弱電系統(tǒng)對電源的可靠性要求很高,電源斷電時會造成地鐵停運甚至人身傷害,帶來不可估計的損失，因此各車站電源整合系統(tǒng)分別設(shè)置兩套電源裝置（含整流器、逆變器、蓄電池）、負載同步控制器、智能控制單元等。
2、電源及蓄電池設(shè)置。設(shè)置兩套電源裝置，在工程實施工程中，具體收集每一個設(shè)備的用電需求資料，并由此計算出較精確的容量。為確保能夠長期安全可靠的運行，推薦UPS的最大負載量一般為60％～80％UPS的額定輸出功率。根據(jù)相關(guān)工程經(jīng)驗，典型地鐵車站各弱電系統(tǒng)的負載總量一般約為90kVA左右，所以每套UPS的容量可選120kVA。
3、負載同步控制器。當兩路UPS電源不同步時，在轉(zhuǎn)換過程中可能造成負載電壓的擾動、接通時電流過大而停機。如要在電源不同步時可靠地轉(zhuǎn)換．則必須增長間斷時間（一般為15ms）．這樣將對負載非常不利（計算機負載電源間斷時間不大于8-10ms）。
4、智能控制單元。智能控制單元負責控制管理UPS電源裝置蓄電池，對UPS電源整合系統(tǒng)監(jiān)控信息上傳。
5、機房整體設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)“綠色機房、科技機房”的特點，響應(yīng)國家“節(jié)能減排”政策的號召，利用先進技術(shù)及設(shè)計理念整體提高系統(tǒng)節(jié)能指標。
（二）各弱電系統(tǒng)負載類型及需求分析
1、通信系統(tǒng)。負載類型：傳輸、無線、公務(wù)電話、專用電話、閉路電視、廣播、時鐘等子系統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備電源要求能連續(xù)供應(yīng)AC220V電源。
2、信號系統(tǒng)。負載類型：信號系統(tǒng)旅客信息系統(tǒng)等計算機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備．控制設(shè)備；電源要求：能連續(xù)供應(yīng)AC380/220V電源。
3、綜合監(jiān)控系統(tǒng)（含環(huán)境監(jiān)控、門禁）。負載類型：計算機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，環(huán)境監(jiān)控和門禁控制設(shè)備；電源要求：連續(xù)供應(yīng)AC220V電源。
4、自動售檢票系統(tǒng)（AFC）。負載類型計算機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，AFC終端設(shè)備．電源要求：能連續(xù)供應(yīng)AC220V電源。
5、辦公自動化系統(tǒng)。負載類型：計算機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：電源要求能連續(xù)供應(yīng)AC220V電源。
6、屏蔽門系統(tǒng)。負載類型屏蔽門控制、驅(qū)動設(shè)備等電源要求：控制設(shè)備需連續(xù)供應(yīng)AC220V控制電源驅(qū)動設(shè)備需要DC110V驅(qū)動電源。
7、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。負載類型．計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、報警控制器等電源要求需連續(xù)供應(yīng)AC220V電源。
8、變電所直流輔助電源。負載類型:裝置電源、控制電源、電機電源，電源要求能連續(xù)供應(yīng)DC220V電源。
9、車站應(yīng)急照明系統(tǒng)。負載類型．包括疏散照明和備用照明，電源要求能連續(xù)供應(yīng)AC220V電源。
三、 供電方案建議
根據(jù)上述客戶需求，我公司提供由Delta HIFT高智能容錯UPS所組成的雙總線供電系統(tǒng)。
1、 UPS選型：
考慮到機房負載情況，以及對可靠性的要求，因此建議采用Delta HIFT高智能容錯120KVA UPS兩臺，組成雙總線供電系統(tǒng)。
該型號產(chǎn)品的物理尺寸：520×910×1695（W×D×H） 重量：230Kg
另外針對系統(tǒng)對同步控制的要求，普通的雙總線系統(tǒng)會在兩臺UPS之間增加外置同步控制器，不但額外增加了成本，最關(guān)鍵的是增加的外置同步控制器會成為系統(tǒng)的單點故障點，因此會大大的降低系統(tǒng)的可靠性。而臺達HIFT系列UPS內(nèi)置了同步控制功能，這樣系統(tǒng)就避免了同步控制器成為系統(tǒng)的單點故障，同時又降低了系統(tǒng)成本。
2、 供電系統(tǒng)選擇：
鑒于系統(tǒng)的重要性及高可靠性要求。所以選擇Delta HIFT高智能容錯UPS系統(tǒng)——內(nèi)部采用模塊化結(jié)構(gòu)，組成模塊N+X冗余結(jié)構(gòu)，因此系統(tǒng)供電可靠性要遠遠高于普通UPS所組成的雙總線供電系統(tǒng)。
3、 蓄電池容量選擇：
系統(tǒng)后備放電30分鐘。
蓄電池型號：DCF126-12/200 12V 200Ah蓄電池
蓄電池數(shù)量：40顆（一組）
UPS電源整合系統(tǒng)分別從降壓所0.4V兩段母線引進一路AC380V電源作為兩套UPS裝置的輸入電源。
正常工作時，兩套UPS裝置冗余并機運行．共同分擔其負載電流向各用電系統(tǒng)提供AC380/220V不問斷電源每臺UPS單機容量能滿足系統(tǒng)總?cè)萘恳蟆２⒃O(shè)置智能控制單元，負責按設(shè)定的時間依次切除各種負荷。
屏蔽門系統(tǒng)、變電所輔助電源應(yīng)急照明由各個系統(tǒng)獨立設(shè)置后備電源，不納入電源整合范圍。
方案系統(tǒng)圖：
方案配置清單：
四、 方案優(yōu)勢分析
隨著企業(yè)對可用性的要求越來越高，為機房或數(shù)據(jù)中心配置采用容錯技術(shù)的供電系統(tǒng)的必要性則突顯出來。所謂容錯，就是采用冗余的資源，使UPS系統(tǒng)具有容忍故障的能力，即在發(fā)生故障的情況下，仍能確保系統(tǒng)的逆變輸出，為由服務(wù)器和存儲等關(guān)鍵設(shè)備構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供潔凈穩(wěn)定的電源。
HIFT（High-Intelligent Fault-Tolerance）------海福系列，即是Delta公司最新推出的高智能容錯UPS，它的顯著優(yōu)勢和帶給客戶的價值包括但不限于：
◆ 系統(tǒng)可靠性高
系統(tǒng)可靠性計算公式：
HIFT UPS模塊2+1冗余系統(tǒng)可靠性：
HIFT UPS模塊1+2冗余系統(tǒng)可靠性：
HIFT UPS組成的N+X冗余供電系統(tǒng)，系統(tǒng)的實際負載量占設(shè)備容量的大小與系統(tǒng)的可靠度息息相關(guān)，實際負載量越低，系統(tǒng)冗余度越高，系統(tǒng)可靠度也就越高。這恰恰是普通UPS所無法比擬的。
◆ 系統(tǒng)可靠性高
可用性是衡量系統(tǒng)提供持續(xù)服務(wù)的能力。
HIFT UPS采用模塊N+X冗余技術(shù)，可在線熱插拔故障模塊，MTTR可視為0
不同供電方案可用性比較（MTBF以20萬小時為例）
HIFT UPS可降低“再發(fā)生故障”500－1000
◆ 隨需擴容
快速變化的業(yè)務(wù)要求企業(yè)機房和數(shù)據(jù)中心具備靈活性（Agility）。當更多的IT應(yīng)用強調(diào)動態(tài)結(jié)構(gòu)時，支撐這些應(yīng)用的UPS供電系統(tǒng)是必須提前一步到位，還是可以根據(jù)需要靈活配置？
傳統(tǒng)UPS客戶，在規(guī)劃時必須滿足未來可預(yù)見的最大負荷功率要求。比如，現(xiàn)在負載總?cè)萘侩m然只有20kVA，但因?qū)砜赡軙鲩L到60kVA，客戶在初始配置時通常都會直接采購功率為達到100kVA的UPS，以避免未來因升級困難而導(dǎo)致的容量不足。
HIFT（海福）UPS因采用模塊化結(jié)構(gòu)，可以在20kVA到480kVA的寬廣范圍內(nèi)，以20kVA為單位來隨時隨需在線擴容，客戶不再需要僅是為未來的可能性而提前投入大筆費用。（見下圖）
HIFT（海福）UPS的這種靈活性，即允許配置容量最貼近實際需求容量的能力，不僅降低了UPS的初始購置成本，更減少了配套設(shè)備（如空調(diào)）的配置與能耗支出，有效防止了基礎(chǔ)設(shè)施超前超大規(guī)模設(shè)計導(dǎo)致的不必要開支。
◆ 高效節(jié)能——降低運營成本
綠色節(jié)能不僅是企業(yè)對社會的責任，更與企業(yè)運營成本息息相關(guān)。
通常帶載越少，UPS效率越差。而HIFT（海福）UPS，即使帶載只有額定容量的15%，整機效率亦超過90%；當帶載達到27%時，效率就已高達94%。效率在百分比上的每一小步提升，能耗支出的節(jié)省都是一大步。
HIFT UPS效率曲線圖
效益分析：
UPS一年耗電量：
空調(diào)制冷成本（以空調(diào)的EER(能效比)為3.3來計算）：
根據(jù)上述計算，采用HIFT UPS與普通UPS相比較，僅從電費這一項上來計算，
每年兩臺80KVA的HIFT UPS每年節(jié)省的電費=（15540+4535）度×1.8元×2
= 72270元。
◆ 小配件大管理
HIFT（海福）UPS，加上SNMP卡和環(huán)境監(jiān)測模塊，即可對機房的動力環(huán)境，包括溫度、濕度、火、煙霧、漏水、以及門禁，進行全面的監(jiān)控和管理。
五、 強大的技術(shù)支持與售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)
中達電通在全國擁有34個服務(wù)網(wǎng)點，共有500多位銷售服務(wù)工程師為用戶提供售前、售中、售后的全方位服務(wù)，以保證用戶在第一時間得到技術(shù)支持，內(nèi)容如下：
服務(wù)宗旨：提供品質(zhì)卓越的不間斷電源產(chǎn)品和令客戶百分之百滿意的服務(wù)。
售前服務(wù)：
● 為客戶提供電源規(guī)劃，使客戶能享受到最經(jīng)濟，有效的Delta UPS配置及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理方案。
● 公司可以專案形式滿足有特殊要求的客戶，并提供各種不間斷電源產(chǎn)品。
● 客戶可向上?？偣?，各地分公司及代理商咨詢Delta UPS產(chǎn)品的技特性或上網(wǎng)查詢
www.deltagreentech.com (中文)，中達電通(網(wǎng)絡(luò)實名)
● 通過各種媒體，全國各地巡展及新產(chǎn)品發(fā)布會讓客戶了解Delta UPS最新產(chǎn)品的功能及特性。
● 公司備有足夠的庫存，提供快捷的裝機服務(wù)，滿足客戶改善用電環(huán)境的要求。
售中服務(wù)：
● 安裝調(diào)試時，對用戶進行現(xiàn)場培訓(xùn)，令設(shè)備使用人員對設(shè)備能夠獨立操作，正常使用及維護保養(yǎng)。培訓(xùn)內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)原理、故障診斷及臨時處理辦法，并要求能獨立操作不間斷電源，排除緊急故障。
● 對客戶的使用環(huán)境包括電源輸入、輸出、電池、電纜規(guī)格等有關(guān)準備工作將由專門的技術(shù)人員負責。UPS的安裝及調(diào)試由我公司指定的合格技術(shù)人員專門負責。
售后服務(wù)：
● 產(chǎn)品售出后即享有當?shù)卮砩踢M行安裝、調(diào)試及使用解說的服務(wù)，并享有Delta品牌保證，終身維護。
● 定期對Delta UPS的使用用戶進行培訓(xùn)。
● 免費維修期內(nèi)技術(shù)人員會定期提供UPS保養(yǎng)。
● 遍布全國的Delta UPS維護網(wǎng)使您的問題可在最短時間內(nèi)得到解決。
公司24小時服務(wù)熱線：021-58639595
六、 結(jié)論
綜上可知，城市軌道交通中弱電系統(tǒng)的UPS電源整合是適應(yīng)軌道交通快速發(fā)展而出現(xiàn)的它對合理配置電源資源起到了較大的作用，提高了軌道交通弱電系統(tǒng)的經(jīng)濟性、安全性，并減小了維護量。隨著軌道交通的快速發(fā)展，UPS整合電源必將得到快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。