摘要:随着科学技术的发展,UPS在各行各业得到了广泛的应用,若电源系统长期供电不间断,单靠UPS是不够的,要有一套完整的电源供电系统(由高压、低压和UPS等组成)才能实现。如果系统配备合理,再进行科学的管理及维护,保证电源供电质量及负载电源“零”中断是可以做到的。为此本刊从今年1月份开始对电源系统每个环节的设备运行、管理及维护进行讲座,供业内同行参考。 |
从系统的角度看供配电系统的发展,基本完成了从设备到系统、从单系统到冗余系统建设的阶段。随之而来的供配电系统的安全性、可用性、可维护性及可管理性的特性也都得到了极大的提高。就系统从可靠性到可用性的演变为例:对于单独的电源设备,为了保证其供电的有效性,生产厂家总是力求提高电源设备的可用性,即提高标志着设备自身可靠性的量化指标平均无故障工作时间(MTBF)。但对于一个供电系统来说,单一的可靠性指标MTBF已经不足以描述电源系统正常工作的时间。
可用性定义为:系统在使用过程中,可以正常使用的时间与总时间之比。它由可靠性指标MTBF和可修复性指标平均修复时间(MTTR)表示,可用性A=MTBF/(MTBF+MTTR),在概念上“可用性”是考虑从公用电网直到负载设备之间的所有供电环节的有效性。
“可用性”概念包含的关键因素是故障容错,即延长负载输入端之间的电源系统MTBF的一种方法就是采用“故障容错”的结构。这种结构能够在出现各种突发问题造成的非运行状态时(例如,市电停电)允许电力系统以降级方式为负载供电,继续运行并产生效益。例如,备用发电机组供电是供电系统故障容错的一种形式,“N+1”冗余结构就是UPS系统故障容错的一种形式,而静态旁路、维修旁路等是设备故障容错的一种形式。
2、低压供电系统
高压电源经变压器变压后输出的线电压380V、相电压220V即为低压。低压与备用柴油发电机组(以下简称油机)经空气开关或ATS转换开关进行配合,实现市电与油机的自动或人工转换,为负载提高短时间(时间可调)的供电不间断电源。如果设计合理既能节省投资又能提高系统的可靠性,用冗余的投资可以达到容错的效果。
2.1根据投资规模及负载性质配备油机
为了节省投资应根据负载性质采用不同的供电方式,如有的用户负载不重要可以不用备用油机,有的用户负载很复杂:一部分负载允许长时间停电,一部分负载允许短时间停电,还有一部分负载不允许停电。这样根据负载的需求不同可以将电源分为三类,如图2所示。