行業新聞

談—48V直流UPS通信電源系統在廣電網絡核心機房的應用

 談—48V直流UPS通信電源系統在廣電網絡核心機房的應用


        隨著三網融合進程的逐步推迸,廣電網絡正在從單向網往雙向網邁進。承載著電視、通信、數據處理、交換、傳輸的巨大信息量的設備被廣泛運用在各廣電網絡的前端機房,承擔這些重要設備供電的-48V DCUPS通信電源也隨之迸人廣電網絡機房,一旦該電源出現停電故障,不但會造成經濟損失,還有可能造成不良的社會影響,其后果不堪設想。因此,該設備的日常維護、故障處理一直是維護人員重中之重的首要任務! 
  1 基本組成原理  
  1.1 結構組成  
  從結構上看,目前-48VDCUPS中/大型組合電源系統大都采用機架式模塊化設計,因而結構緊湊,擴容方便,操作簡單。該DCUPS系統的整個機架一般由直流配電模塊、低壓脫離模塊、交流配電模塊、監控模塊和多個整流模塊組成,如圖1所示。多個獨立的整流模塊單元并聯工作,采用均流技術,所有模塊共同分擔負載電流,一旦其中某個模塊失效,其它模塊再平均分擔負載電流。即使出現單模塊故障,也不會影響系統的正常工作,而且為修復提供了充分的時間。 
  1.2 功能原理  
  從電氣性能上看,新一代-48V DCUPS通訊電源系統,大部采用有源功率因數校正、高頻諧振變頻技術,有的還采用了RTT一HF(諧振變頻)專利技術,具有效率高、功率密度高,加上更全面的電源網管系統,特別是對蓄電池的智能化監測維護的實現,大大地提高了電源的安全性和可靠性! 
  (1)交流配電模塊(ACD)  
  交流配電模塊采用三相五線制交流輸入,大中型重要機房交流配電模塊采用ACUPS作為通信電源交流輸入很有必要。該功能模塊一般都具有進線過載及短路保護、整流器過載及短路的二重保護、交流輸人防雷及告警等功能。對于每個整流模塊的交流輸入采用牢獨配電控制,其大致原理如圖2所示。 
  (2)直流配電模塊(DCD)  
  直流配電模塊將整流器輸出的直流電輸送到負載和電池。直流配電模塊的保護裝置有三種:小型空氣開關(DCM)、熔斷器(DCF)和混合型(DCFM)。任一熔斷器故障自動產生聲光告警(如圖3所示)。對于直流負載的分路標準,一般按照:重要負載分路、次要負載分路、電池熔斷器三種形式進行分配。 
  (3)低壓脫離模塊(LVD)  
  在停電頻繁的地區,通信電源的交流輸入很難保證的情況下,當交流電長時間停電時,為保護電池防止電池過放電,有的通信電源采用了低壓脫離(LVD)功能。低壓脫離模塊(LVD)的二次下電功能為先脫離次要負載,后脫離電池或后脫離主要負載,如圖4所示。當蓄電池電壓降到低于預設脫離電壓值時,LVD模塊上的直流接觸器的主觸點斷開;當蓄電池電壓升到高于預設重接電壓值時,直流接觸器的主觸點重接。從而有效地保護電池及重要負載。脫離電壓及重接電壓可視需要任意設置。 
        (4)整流模塊  
  是構成整流模塊功能的主電路。交流濾波器濾除電網交流電中的雜波,經過第一節整流電路的整流,輸出較平滑的直流電壓,再通過有源功率因數校正,輸入到高頻開關電源的核心郡分逆變器,逆變器輸出的高頻脈沖電壓經第二節整流電路的整流和濾波,最終輸出穩定可靠的-48V直流電壓供給電池和負載。 
  模塊化的整流器可以在線熱插拔,全部設置均自動進行,無需人工干預;在電路設計上大都具有高溫減載保護和過壓、過溫保護功能,有的還具有未處理器故障安全備份電路,大大提高了安全性和可靠性。整流模塊采用高頻開關技術,使得電源效率更高,交流輸入范圍變得很寬(允許電壓范圍可在150-320V變化),加上高可靠性的智能風冷技術的應用,從而能適應更高的環境溫度(高達75°C)! 
  (5)監控模塊  
  監控模塊監視整個電源系統的運行,發布命令控制整流器及LVD的運行。每個模塊都被監視,一旦發生影響系統性能的故障,便觸發告警器! 
  2 -48VDCUPS系統主要參數分析  
  2.1 -48VDCUPS系統額定輸出容量的選擇  
  在容量一定的條件下,為了充分提高-48VDCUPS的效率,一般負載功率應滿足額定功率的60%-70%,即系統額定輸出功率二系統實際功率/(60%一70%)。揚州前端機房共有兩臺-48VDCUPS通信電源,分別作為主、備用電源,考慮到UPS有可能的負載波動或啟動沖擊以及今后的擴容,每臺電源的額定功率為36kW,從而可以選定每臺-48VDCUPS的系統額定輸出容量為:36kW/0.6≈6OkW! 
  2.2 蓄電池工作時間的計算  
  揚州機房主、備用-48V DCUPS每臺并接兩組2V、1000Ah的蓄電池組,每組共24節,從而可知蓄電池組電玉=2Vx24=48V,蓄電池組容量10OOAhx24=2400OAh,再根據滿載時蓄電池工作時間=(蓄電池組容量x電壓)/[主機額定功率,0.75(功率因數)]公式計算得出:系統滿載時蓄電池工作時間為(2x24x1000)/(60000x0.75)=48000/45000=1.06h,說明該系統在滿負載條件下斷電時蓄電池至少可以工作1h.由于本機房的重要性,以及今后擴容的需要實際負載功率只為9kW,那么按實際負載功率計算蓄電池的工作時間為:(2Vx24x10OOAh)/9kW≈5.3h,實際證明該計算值與實際值相當! 
  3 機房中-48V DCUPS系統的連接  
  圖6為揚州電視臺前端饑房-48VDC設備的供電方式示意圖。首先采用不同變電站實行兩路市電供電,主、備用兩路市電源分別輸入380V交流電到自動切換柜,正常情況下自動切換柜輸出主路到兩個并聯的交流UPS,從而最大程度實現對-48VDC電源市電不間斷的輸入。所有交流電都采用三相五線制方式。不同路的主、備用-48VDC電源為同一設備供電,大大地提高了設備供電的安全性。 
  4 -48V DCUPS系統的維護  
  4.1 DCUPS主機的維護  
  (1)每天定時檢查:設備指示燈的指示情況,網管上的各種告警情況;機房環境溫度、濕度和設備內部環境運行溫度;檢查并記錄設備的八個系統值:整流器電流(總)、匯流排電壓、負載電流、電池電流、系統功率、電池溫度、交流電壓、整流器電流(單個),以確定設備的運行狀況! 
  (2)周期性定期檢查:通過紅外溫度儀檢查連接處溫度,判斷各緊固件是否松動,若溫度過高,可以判斷連接處有松動,要及時分析判斷處理;定期清潔電源內部灰塵、清洗濾層網;每年雷雨季節來臨之前,一定要認真檢查UPS約有效屏蔽和接地情況,做好電源線和通信線(例如遠端監控信號線)防雷過壓保護;每年冬季一定保證機房濕度(最佳相對濕度范圍45%-50%),防止靜電損壞設備! 
  4.2 蓄電池的維護  
  從DCUPS故障的統計發現,蓄電池造成的電源故障不在少數。究其原因大都是平時維護不當或維護不到位引起! 
  (1)每天定時檢查:電池房的環境溫度。最好保持在20-25攝氏度之間,溫度過低(<15°C),會降低電池容量,溫度過高(>30°C)會減少電池壽命;同時注意保持電池房的清潔,防止由于昆蟲或老鼠發生電池短路的事故! 
  (2)周期性定期檢查:檢查蓄電池各接線的緊固螺絲松緊和銹蝕情況;電池外殼是否變形損壞;安全閥、電池極柱處是否有漏液和酸霧溢出現象;測量單體電池的電壓(>標稱值的70%)、內阻、整組電池的浮充電壓;對長時間不停市電的機房,每隔三至六個月應人為斷掉市電,讓UPS帶負載放電一次,這樣不但可以保持活性延長電池的使用壽命,同時也是核對電池容量的過程。一旦發現問題電池應及時更換,且不同規格、不同批號的電池不要混用。
  

 

新聞資訊

在線客服
聯系方式

熱線電話

上班時間

周一到周五

18禁无遮挡免费看黄网站