TDCS中心機(jī)房UPS換裝方案

劉永和

鄭州鐵路局既有線TDCS中心機(jī)房UPS于2004年投入運(yùn)行，為鄭州鐵路局網(wǎng)管中心機(jī)房中TDCS的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、車次追蹤服務(wù)器，以及鄭西高鐵的GSM-R等核心設(shè)備提供不間斷穩(wěn)壓電源。大型UPS電池組實(shí)際壽命一般是5～8年，而TDCS中心機(jī)房的 UPS到目前已使用10年，同時由于TDCS中心局部設(shè)備施工改造，系統(tǒng)中逐步增加其他相關(guān)設(shè)備，UPS負(fù)荷已經(jīng)達(dá)到80%以上，當(dāng)外電網(wǎng)斷電時，UPS只能供電20 min，不能滿足鐵路信號維護(hù)規(guī)則的基本要求。此外，TDCS中心系統(tǒng)服務(wù)器當(dāng)初設(shè)計(jì)時，雖然各服務(wù)器是雙套設(shè)備，但是所用的電源都來自于同一UPS，故當(dāng)UPS故障后，TDCS中心機(jī)房各服務(wù)器會癱瘓。所以TDCS中心機(jī)房UPS急需改換，以便消除隱患。

1 TDCS中心UPS換裝分析

1.原來的UPS容量因設(shè)備的增加而變小，需進(jìn)行兩方面的處理:一是增大UPS的電池容量;二是優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。原來電池容量為20 kVA，可增加到40 kVA。最初設(shè)計(jì)的TDCS中心各服務(wù)器雙套系統(tǒng)使用同一個UPS電源，現(xiàn)利用已有的40 kVA CTC系統(tǒng)UPS電源，作為另外一套服務(wù)器設(shè)備的電源供電，這樣可以保證當(dāng)一路UPS斷電時，不影響設(shè)備的正常使用。

2.目前中心機(jī)房TDCS系統(tǒng)的UPS占用空間(含UPS自身及距離周圍其他設(shè)備或墻面空間)為20m2，足以滿足施工場地要求。

3.對中心機(jī)房各服務(wù)器電源線，及其對應(yīng)的電源屏輸出端子，參照電源圖紙進(jìn)行一一排查，明確了每根電源線的用途。

為了將中心UPS換裝工作對全局運(yùn)輸生產(chǎn)的影響壓縮到最小，換裝工作分2步走。第一步，提前提供一套備用UPS電源 (該UPS試驗(yàn)良好)，然后對局TDCS中心UPS電源進(jìn)行倒切，中心TDCS各服務(wù)器由備用UPS供電，目的是將現(xiàn)在使用中的UPS電源倒切下來，從而騰出空間安裝新的UPS電源;第二步，將新UPS電源接入系統(tǒng)，將TDCS中心服務(wù)器另外一套服務(wù)器電源接入CTC系統(tǒng)UPS，最后將備用UPS拆除。

2 細(xì)化UPS換裝施工步驟

2.1 第一步

1.拆除一系UPS。將現(xiàn)有UPS2關(guān)機(jī)，系統(tǒng)由UPS1單機(jī)帶載供電，觀察并檢查各系統(tǒng)工作運(yùn)行是否正常，若無異常請況5 min后拆除斷開原有線纜，相應(yīng)連線接入備機(jī)。

2.接入備用UPS。將備機(jī)輸入、輸出接入原UPS2開關(guān)處，零線接入轉(zhuǎn)換屏直接輸出零線端子，備機(jī)開機(jī)并轉(zhuǎn)入U(xiǎn)PS旁路空載運(yùn)行，檢查并測試備機(jī)輸入相序與UPS1輸入運(yùn)行相序是否一致 (原UPS2輸出開關(guān)保持?jǐn)嚅_)。

3.檢查已接入的備用UPS與UPS1的工作狀態(tài)。將UPS1轉(zhuǎn)入旁路運(yùn)行，檢查并測試備機(jī)輸出相序與UPS1輸出運(yùn)行相序，閉合UPS2的輸出開關(guān)，UPS1與備機(jī)轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行模式。

4.拆除UPS1。斷開UPS1輸入開關(guān)和輸出開關(guān)，拆除UPS1的輸入、輸出線纜;觀察并檢查各系統(tǒng)工作運(yùn)行是否正常，若無異常情況5 min后UPS1、UPS2原有設(shè)備及其他舊系統(tǒng)部件全部移除。

5.安裝新系統(tǒng)UPS。新UPS的總輸入、輸出放置在轉(zhuǎn)換屏機(jī)柜內(nèi)，電池柜下方安裝加固支架。

在第二步前將新UPS安裝好，標(biāo)識清晰，按照驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)對新UPS進(jìn)行靜態(tài)驗(yàn)收，并進(jìn)行上電試驗(yàn)。

2.2 第二步

1.備用機(jī)轉(zhuǎn)電池運(yùn)行，關(guān)閉正在使用中設(shè)備，拆除原有UPS輸入電纜，接入新UPS輸入電纜。

2.使用設(shè)備關(guān)機(jī)后，備機(jī)系統(tǒng)關(guān)機(jī)并退出系統(tǒng)，拆除原有輸出電纜，接入新UPS輸出電纜。

3.新UPS送電并進(jìn)行單機(jī)、并機(jī)、旁路、充放電等切換試驗(yàn)后轉(zhuǎn)正常模式。

4.對服務(wù)器電源進(jìn)行改造，將服務(wù)器另外一系電源線引入CTC電源屏輸出端子。

在施工前，以表格形式，將施工步驟一步一步詳細(xì)列出，并組織施工人員進(jìn)行多次模擬換裝，熟悉施工步驟，這樣可以達(dá)到2個目的:發(fā)現(xiàn)最初制定的步驟還有哪些遺漏，以便及時補(bǔ)充完善;使施工人員熟悉施工步驟，避免施工中造成慌亂。

3 TDCS中心機(jī)房UPS更換后運(yùn)行狀態(tài)

設(shè)備更換完成后，新UPS的電池負(fù)荷僅為40%，而CTC系統(tǒng)UPS電池負(fù)荷為45%，各系UPS設(shè)備運(yùn)行正常。對UPS進(jìn)行了轉(zhuǎn)換試驗(yàn)、放電試驗(yàn)、旁路轉(zhuǎn)換試驗(yàn)，性能良好。

經(jīng)過對TDCS中心機(jī)房的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行可行性分析，并且將施工步驟細(xì)化及模擬實(shí)施等方法，圓滿完成了中心機(jī)房UPS的換裝工作，排除了設(shè)備隱患，保證了設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，確保了列車運(yùn)行安全。

［1］ 中華人民共和國鐵道部.鐵路信號維護(hù)規(guī)則 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)［M］.北京:中國鐵道出版社，2006.