提高广电行业机房供电系统的可靠性方案

作者:广州柏克 来源:柏克电源广东办事处 发布时间:2010-4-14 15:40:57
、断路器跳闸或不慎“短路”等);

(2)11%的故障来源于UPS机组及电池组;

(3)其它故障占10%左右。

国内广电行业的经验也表明,低压配电系统的故障是最主要的,如开关故障、电缆故障、短路过载、越级跳闸等等。根据试验和统计数据,低压配电系统的可用性Av=0.99999。不能满足广电行业的要求。由此可见,应采取必要的技术措施来消除可能出现在UPS输出端的种种故障隐患。

随着近几年广播技术的发展,广播技术逐步向数字化播音转变。其所采用的服务器,存储设备以及专业播音设备都采用了双电源系统,只有极少数设备是单电源供电。为了适应这种发展,并提高低压配电系统的可靠性,采用了UPS“双总线输出”配送电系统。其基本配置为:由两路市电输出+两路UPS电源输出+双路输出配电柜+负载静态切换开关(STS)所组成的UPS“双总线输出”供电系统,如图5所示(市电部分进行了简化),其可靠性模型如图6所示。

图5  双总线输出UPS并联冗余供电系统

图6  双电源负载的供电可靠性模型

对于双电源负载,供电系统的可用性为

Aw=1-(1-As×Au×Av)2=0.99999998789

对于单电源负载,假设STS的可用性为Ac= 0.99999,则供电系统的可用性为:

Au=1-(1-As×Au×Av×Ac)2=0.9999999855

可以看出,上述系统的可用性达到了7个9,完全满足广电系统对供电可靠性的要求。

针对上述双总线系统,根据具体应用,进行了局部的修改和完善。

(1)取消了同步控制器LBS。对于少数的单电源负载,可用小功率(≤3kVA)的ATS(或无需输入同步的小型STS),由于不需要两路输入同步,所以就可以去掉双总线中的总线同步器。小型ATS的转换时间小于<10ms,丝毫不影响负载的正常运行。设计中采用的是双输入的小型UPS来替代STS实现切换功能。由于取消了LBS,不但降低了成本,而且消除了两台UPS之间的电气连接,使两路供电系统完全隔离,提高了可靠性。

(2)对市电与油机间ATS切换的改进。对于双路供电系统,需要采用4台ATS才能实现两台UPS输入端的可靠供电。具体结构如图7所示,这样成本就比较高。

图7  采用ATS切换的双路供电系统

(3)低压配电系统采用标准配电柜。为了提高低压配电系统的可靠性,采用了标准配电柜,按照标准统一设计,工厂化生产,严格检验。另外,为了将来供电系统集中监控的考虑,机房列头柜考虑采用智能配电柜。它们不但可以监控每个分路的电量,还可以实现变压器隔离,分路开关的热拔插更换等,极大的提高了配电系统的可靠性、可维护性和可管理性。

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