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文檔簡介
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團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)
T/CCTASXX—2021
城市軌道交通不間斷電源（UPS）整合設(shè)計(jì)
規(guī)范
Codefordesignofuninterruptiblepowersupply(UPS)integrationof
urbanrailtransit
（征求意見稿）
2022年6月
XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施
中國交通運(yùn)輸協(xié)會??發(fā)布
T/CCTASXX—2021
城市軌道交通不間斷電源（UPS）整合設(shè)計(jì)規(guī)范
1范圍
本文件適用于城市軌道交通車站、車輛段/停車場、控制中心的交流不間斷電源系統(tǒng)整合設(shè)計(jì)。
不間斷電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)除應(yīng)符合本文件外，還應(yīng)符合現(xiàn)行國家、行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中注日期的引用文件，
僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本
文件。
GB50157地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范
GB50054低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范
GB/T50065交流電氣裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范
GB/T50063電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范
GB50217電力工程電纜設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
GB7260.1不間斷電源設(shè)備第1-1部分:操作人員觸及區(qū)使用的UPS的一般規(guī)定和安全要求
GB7260.2不間斷電源設(shè)備(UPS)第2部分：電磁兼容性(EMC)要求
GB/T7260.3不間斷電源設(shè)備(UPS)第3部分:確定性能的方法和試驗(yàn)要求
GB7260.4不間斷電源設(shè)備第1-2部分：限制觸及區(qū)使用的UPS的一般規(guī)定和安全要求
GB/T14715信息技術(shù)設(shè)備用不間斷電源通用規(guī)范
GB/T34940靜態(tài)切換系統(tǒng)（STS）
GB/T3859半導(dǎo)體變流器
GB/T19639通用閥控式鉛酸蓄電池
DL/T5044電力工程直流電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)程
DL/T5491電力工程交流不間斷電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程
TB/T1528鐵路信號電源系統(tǒng)設(shè)備
YD/T1095通信用交流不間斷電源（UPS）
3術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本文件。
交流不間斷電源系統(tǒng)（UPS）
由雙電源自動切換裝置、整流器、逆變器、開關(guān)、儲能裝置（蓄電池）、隔離變壓器、調(diào)壓器等設(shè)
備組成，在輸入電源故障或消失時(shí)能維持負(fù)載供電連續(xù)性的電源系統(tǒng)，簡稱UPS。
交流不間斷電源整合
將城市軌道交通若干個(gè)系統(tǒng)設(shè)備用電整合在一起，由集中的一套UPS供電。
在線式UPS
交流輸入正常時(shí)，通過整流、逆變裝置對負(fù)載供電；交流輸入異常時(shí)，蓄電池通過逆變器對負(fù)載供
電。
UPS主機(jī)
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將交流輸入電源轉(zhuǎn)換為直流電，直流電為蓄電池組充電的同時(shí)再轉(zhuǎn)換為交流電，當(dāng)交流輸入電源消
失時(shí)可將蓄電池組的直流電轉(zhuǎn)換為交流電的設(shè)備。一般由整流器、逆變器、隔離變壓器、旁路開關(guān)等組
成。
旁路
在UPS主機(jī)故障、臨時(shí)過載或停運(yùn)檢修期間，為保證向負(fù)載供電而設(shè)置的供電回路。一般由調(diào)壓器、
靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)以及手動維修開關(guān)等組成。
雙機(jī)并聯(lián)冗余
由兩臺UPS主機(jī)并聯(lián)為負(fù)載供電，當(dāng)其中一臺UPS主機(jī)故障時(shí)，另一臺UPS主機(jī)可以承擔(dān)全部負(fù)載。
靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)
UPS中實(shí)現(xiàn)由逆變器向旁路或旁路向逆變器轉(zhuǎn)換的電子式快速轉(zhuǎn)換開關(guān)，其切換時(shí)間一般不大于5ms
（1/4周波）。
切換時(shí)間
從交流輸入電源供電切換到蓄電池供電、從蓄電池供電切換到交流輸入電源供電、從逆變器供電切
換到旁路供電或從旁路供電切換到逆變器供電所需要的時(shí)間。
降容系數(shù)（Kd）
當(dāng)設(shè)備安裝地點(diǎn)大于海拔1000m時(shí)，UPS實(shí)際帶負(fù)載容量與額定容量的比值。
自動分時(shí)下電
蓄電池供電時(shí)，UPS為各負(fù)載的供電時(shí)間達(dá)到其后備時(shí)間的要求后，自動切除各負(fù)載對應(yīng)配電回路
斷路器。
4負(fù)荷
負(fù)荷分類
4.1.1城市軌道交通交流不間斷供電負(fù)荷分為計(jì)算機(jī)負(fù)荷和非計(jì)算機(jī)負(fù)荷。
4.1.2典型車站負(fù)荷特性
后備時(shí)間
序號系統(tǒng)負(fù)荷名稱負(fù)荷描述負(fù)荷性質(zhì)
要求
傳輸設(shè)備、公務(wù)電話、專用電話設(shè)備連續(xù)2h
1專用通信計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備連續(xù)2h
廣播、旅客信息、閉路電視控制設(shè)備以及終端設(shè)備連續(xù)2h
2信號計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、終端設(shè)備連續(xù)0.5h
3綜合監(jiān)控計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連續(xù)1h
4門禁計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、終端設(shè)備連續(xù)1h
5自動售檢票計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、終端設(shè)備連續(xù)0.5h
6火災(zāi)自動報(bào)警計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連續(xù)1h
7辦公自動化計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連續(xù)1h
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后備時(shí)間
序號系統(tǒng)負(fù)荷名稱負(fù)荷描述負(fù)荷性質(zhì)
要求
8乘客信息計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、終端設(shè)備連續(xù)1h
9環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、終端設(shè)備連續(xù)1h
10安防計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、終端設(shè)備連續(xù)1h
11云平臺計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連續(xù)1h
注：控制中心各系統(tǒng)負(fù)荷的后備時(shí)間要求根據(jù)各專業(yè)的需求確定。
整合原則
4.2.1專用通信系統(tǒng)、綜合監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、自動售檢票系統(tǒng)、火災(zāi)自動報(bào)警系統(tǒng)、辦公自動化
系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、云平臺系統(tǒng)宜納入U(xiǎn)PS整合范圍。
4.2.2信號系統(tǒng)可納入U(xiǎn)PS整合范圍。
負(fù)荷統(tǒng)計(jì)
4.3.1負(fù)荷按最大運(yùn)行方式計(jì)算，應(yīng)遵守下列原則：
a)連續(xù)運(yùn)行的負(fù)荷應(yīng)予以計(jì)算；
b)間歇性運(yùn)行的負(fù)荷應(yīng)予以計(jì)算；
c)互為備用的負(fù)荷只計(jì)算運(yùn)行的部分；
d)當(dāng)單相負(fù)荷分配到UPS三相上時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算每相負(fù)荷。
UPS主機(jī)及蓄電池容量計(jì)算
4.4.1UPS主機(jī)容量應(yīng)根據(jù)負(fù)荷計(jì)算確定。負(fù)荷計(jì)算及UPS主機(jī)容量選擇宜按本文件附錄A.1、A.2的
方法進(jìn)行。
4.4.2當(dāng)裝設(shè)兩臺UPS主機(jī)時(shí)，兩臺UPS主機(jī)容量應(yīng)一致。
4.4.3三相輸出負(fù)載不平衡時(shí)，應(yīng)按最大相負(fù)荷選擇UPS主機(jī)容量。
4.4.4當(dāng)負(fù)載綜合功率因數(shù)與UPS主機(jī)額定輸出功率因數(shù)不同時(shí)，宜按制造廠提供的負(fù)載能力進(jìn)行容
量校正。
4.4.5當(dāng)UPS主機(jī)安裝地點(diǎn)海拔高度大于1000m時(shí)應(yīng)降容使用，宜按制造廠提供的降容要求或本文件
附錄A.2的數(shù)值進(jìn)行容量校正。
4.4.6蓄電池容量宜按本文件附錄B的方法進(jìn)行計(jì)算。
5系統(tǒng)配置
車站、車輛段/停車場、控制中心UPS宜采用雙機(jī)并聯(lián)冗余配置，每臺UPS主機(jī)應(yīng)設(shè)置一組蓄電池，
每組蓄電池的容量宜按總需要容量的50%配置。
6系統(tǒng)功能
當(dāng)交流輸入電源正常時(shí)，交流輸入電源經(jīng)整流器由交流變成直流，再經(jīng)逆變器由直流變成交流，
輸出到負(fù)載。
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當(dāng)交流輸入電源故障時(shí)，由交流輸入電源供電切換至由蓄電池供電，切換時(shí)間應(yīng)不大于1ms；當(dāng)
交流輸入電源恢復(fù)正常后，由蓄電池供電切換至由交流輸入電源供電，切換時(shí)間應(yīng)不大于1ms。
當(dāng)UPS主機(jī)過載、逆變器故障、交流輸入回路故障時(shí)，通過電源旁路靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)自動切換至交
流旁路輸入電源供電，切換時(shí)間應(yīng)不大于5ms；當(dāng)故障恢復(fù)后，自動切換至逆變輸出供電，切換時(shí)間應(yīng)
不大于5ms。
當(dāng)UPS主機(jī)需退出進(jìn)行檢修維護(hù)時(shí)，可閉合手動維修旁路開關(guān)為負(fù)載供電。
UPS主機(jī)應(yīng)具有軟啟動功能。
在沒有交流輸入電源的情況下，UPS主機(jī)應(yīng)具備蓄電池組啟動功能，負(fù)載可由蓄電池組通過逆變
器供電。
7系統(tǒng)接線方式
UPS應(yīng)由兩路交流電源供電，兩路交流電源應(yīng)由不同配電母線段引接，兩路電源進(jìn)線應(yīng)設(shè)自動切
換裝置。
UPS旁路輸入側(cè)宜設(shè)置具備隔離功能的自動調(diào)壓器。
雙機(jī)冗余配置的UPS主機(jī)宜分別設(shè)置獨(dú)立的旁路。
配電母線應(yīng)采用單母線分段接線。
配電方式應(yīng)采用輻射式。
配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮三相負(fù)荷平衡。
當(dāng)設(shè)置兩組蓄電池時(shí)，兩組蓄電池之間應(yīng)設(shè)置并聯(lián)開關(guān)。
系統(tǒng)接線宜按本文件附錄C的規(guī)定執(zhí)行。
8保護(hù)與測控
保護(hù)
8.1.1UPS進(jìn)線回路應(yīng)裝設(shè)斷路器。
8.1.2UPS配電回路應(yīng)裝設(shè)斷路器。
8.1.3各級保護(hù)裝置可根據(jù)安裝位置配置瞬時(shí)保護(hù)、短延時(shí)保護(hù)、長延時(shí)保護(hù)、接地保護(hù)等。
8.1.4各級保護(hù)裝置的配置應(yīng)保證上下級之間的選擇性。
測量
8.2.1測量儀表的設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50063的有
關(guān)規(guī)定。
8.2.2UPS主機(jī)的測量內(nèi)容應(yīng)包括下列參數(shù)：
a)交流輸入電壓、電流、頻率；
b)輸出電壓、電流、頻率；
c)蓄電池組均/浮充電壓、電流。
8.2.3UPS輸出配電柜應(yīng)具備進(jìn)線電流、母線電壓和頻率、饋線電流、饋線功率測量功能。
8.2.4測量儀表的精度不應(yīng)低于1.0級。
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信號
8.3.1UPS故障時(shí)應(yīng)發(fā)出信號。
8.3.2UPS應(yīng)具有交流輸入電壓低、逆變器輸入/輸出電壓異常、整流器故障、逆變器故障、靜態(tài)轉(zhuǎn)換
開關(guān)故障、風(fēng)機(jī)故障、饋線跳閘等故障報(bào)警及旁路運(yùn)行、蓄電池放電等異常運(yùn)行報(bào)警功能。
8.3.3UPS主機(jī)的綜合故障信號宜采用干接點(diǎn)輸出。
控制
8.4.1UPS應(yīng)具備自動分時(shí)下電功能。
8.4.2蓄電池組宜配置在線均衡系統(tǒng)。
通信
8.5.1UPS應(yīng)具有與監(jiān)控系統(tǒng)通信的功能。
8.5.2UPS與監(jiān)控系統(tǒng)的接口宜采用以太網(wǎng)口，通信協(xié)議宜符合IEC61850的有關(guān)規(guī)定。
9接地
UPS配電系統(tǒng)應(yīng)采用TN-S系統(tǒng)。
UPS應(yīng)設(shè)置工作接地和保護(hù)接地，工作接地和保護(hù)接地均應(yīng)與主接地網(wǎng)連接。
UPS配電柜內(nèi)的接地銅排的截面積不宜小于100mm2。
10設(shè)備技術(shù)性能
UPS主機(jī)
10.1.1應(yīng)采用在線式。
10.1.2應(yīng)采用三相輸入、三相輸出，輸出端應(yīng)內(nèi)置輸出隔離變壓器。
10.1.3直流標(biāo)稱電壓不宜高于500V。
10.1.4交流主電源輸入應(yīng)采用380V三相四線制輸入，交流輸入端的開關(guān)設(shè)備應(yīng)滿足動、熱穩(wěn)定性的
要求。
10.1.5整流器和逆變器宜采用IGBT變流，逆變器應(yīng)具有逆變輸出電壓緩啟動功能。
UPS旁路
10.2.1旁路自動調(diào)壓器應(yīng)采用干式自然風(fēng)冷結(jié)構(gòu)。
10.2.2調(diào)壓器應(yīng)采用自動調(diào)壓，電壓調(diào)節(jié)范圍應(yīng)滿足輸入電壓變化范圍的要求。
10.2.3選擇隔離變壓器短路阻抗時(shí)，應(yīng)校驗(yàn)UPS配電系統(tǒng)上下級斷路器之間的選擇性。
10.2.4旁路靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)應(yīng)采用電子和機(jī)械混合型轉(zhuǎn)換開關(guān)，其切換時(shí)間不應(yīng)大于5ms。
10.2.5手動維修旁路開關(guān)應(yīng)具有同步閉鎖功能。
蓄電池
10.3.1蓄電池宜采用閥控式密封鉛酸蓄電池，蓄電池單體電壓宜為2V或12V，每組蓄電池不應(yīng)采用
并聯(lián)型式。
10.3.2蓄電池也可采用磷酸鐵鋰電池。
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10.3.3蓄電池事故放電電流應(yīng)按負(fù)荷容量計(jì)算。
10.3.4蓄電池的個(gè)數(shù)應(yīng)根據(jù)蓄電池單體電壓和UPS主機(jī)直流輸入電壓允許范圍確定。
斷路器
10.4.1UPS輸入應(yīng)采用帶中性線重疊功能的PC級雙電源自動切換裝置，雙電源自動切換裝置的開關(guān)
應(yīng)采用四極開關(guān)。
10.4.2UPS三相輸出回路應(yīng)采用四極斷路器，單相輸出回路應(yīng)采用雙極斷路器。
電纜
10.5.1電纜的選擇和敷設(shè)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《電力工程電纜設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50217的有關(guān)規(guī)定。
10.5.2電纜應(yīng)選用銅芯電纜。
10.5.3電纜截面應(yīng)滿足電纜長期允許載流量和回路允許電壓降的要求，且其熱穩(wěn)定電流應(yīng)與斷路器配
合。
10.5.4UPS三相輸出回路應(yīng)采用五芯電纜，單相輸出回路應(yīng)采用三芯電纜。
11主要技術(shù)指標(biāo)
輸入?yún)?shù)
11.1.1交流輸入電壓允許范圍：380V±25%。
11.1.2交流輸入頻率允許范圍：50Hz±10%。
11.1.3交流輸入電流諧波失真：≤5%。
輸出參數(shù)
11.2.1輸出電壓：380V±1%。
11.2.2頻率輸出：50Hz±0.5Hz。
11.2.3頻率跟蹤速率：≤1Hz/s。
11.2.4輸出波形失真度：≤1%（100%線性負(fù)載）；≤3%（100%非線性負(fù)載）。
11.2.5輸出電壓不平衡度：≤1%。
11.2.6動態(tài)電壓瞬變范圍：≤5%。
11.2.7電壓瞬變恢復(fù)時(shí)間：≤40ms。
11.2.8輸出電壓相位偏差：≤1°。
11.2.9輸出電流峰值系數(shù)：≥3。
11.2.10輸出功率因數(shù)：≥0.8。
11.2.11過載能力：105%負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行；125%時(shí)持續(xù)時(shí)間10min；150%時(shí)持續(xù)時(shí)間60s。
11.2.12不平衡帶載能力：須具有100％的不平衡負(fù)載能力。
11.2.13效率：≥92%（滿負(fù)載，功率因數(shù)0.8時(shí)）。
11.2.14并機(jī)負(fù)載電流不均衡度：≤5％。
綜合指標(biāo)
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11.3.1旁路切換時(shí)間：≤5ms。
11.3.2噪聲：≤65dB。
11.3.3防護(hù)等級：IP20。
11.3.4平均故障間隔時(shí)間（MTBF）：≥25000h。
12設(shè)備布置及環(huán)境要求
設(shè)備布置
12.1.1UPS設(shè)備應(yīng)布置在負(fù)荷中心。
12.1.2UPS設(shè)備應(yīng)設(shè)置專用的配電室，可不單獨(dú)設(shè)置蓄電池室。
12.1.3蓄電池布置應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電力工程直流電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T5044的有關(guān)規(guī)
定。
12.1.4UPS配電室的門應(yīng)采用向外開的防火門。
12.1.5UPS設(shè)備前應(yīng)設(shè)置運(yùn)行和檢修通道，通道寬度應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電力工程直流電源系統(tǒng)設(shè)
計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T5044的有關(guān)規(guī)定。
環(huán)境要求
12.2.1UPS設(shè)備布置應(yīng)避開有水、汽、導(dǎo)電塵埃或強(qiáng)電磁干擾的場所。
12.2.2UPS設(shè)備房間應(yīng)設(shè)置空氣調(diào)節(jié)裝置。
12.2.3UPS設(shè)備房間的采暖通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)要求應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《城市軌道交通通風(fēng)空氣調(diào)節(jié)與
供暖設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51357的有關(guān)規(guī)定。
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附錄A
（規(guī)范性）
UPS主機(jī)容量計(jì)算
A.1負(fù)荷計(jì)算
A.1.1根據(jù)各系統(tǒng)負(fù)載的銘牌容量和需要系數(shù)，可按本文件公式（A.1.1-1）計(jì)算各系統(tǒng)負(fù)載的總有功
功率；可按本文件公式（A.1.1-2）計(jì)算各系統(tǒng)負(fù)載的總無功功率，可按本文件公式（A.1.1-3）計(jì)算各
系統(tǒng)負(fù)載的總視在功率；并可按本文件公式（A.1.1-4）計(jì)算各系統(tǒng)負(fù)載的綜合功率因數(shù)。
（A.1.1-1）
??=