民航空管系統(tǒng)的改進“1+1”UPS 并機供電系統(tǒng)應(yīng)用

魏鵬

（中國民用航空華東地區(qū)空中交通管理局山東分局，山東 濟南250000）

1 改進“1+1”UPS 并機供電系統(tǒng)

UPS 系統(tǒng)又叫做不間斷電源系統(tǒng)，這種系統(tǒng)主要是通過將電池和主機連接起來，將支流的電轉(zhuǎn)化為市電。UPS 系統(tǒng)的主要元件有能量儲存裝置、逆變器、穩(wěn)壓穩(wěn)頻電源等設(shè)備。在實際應(yīng)用中，UPS 設(shè)備被應(yīng)用于一些計算機系統(tǒng)的工作中。在計算機系統(tǒng)中，UPS 設(shè)備主要起到兩個方面的作用：一個是針對電網(wǎng)上的電涌、瞬時高電壓、低電壓等進行消除，以改進電源的質(zhì)量，為各種電子設(shè)備提供較好的電源。另一個應(yīng)用是應(yīng)急，當出現(xiàn)斷電情況時，UPS 系統(tǒng)內(nèi)部的能量儲存裝置就可以發(fā)揮作用，在一段時間內(nèi)給計算機供電，減少斷電對計算機系統(tǒng)造成的影響。

在民航空管系統(tǒng)的UPS 供電系統(tǒng)中，為了使UPS 并機系統(tǒng)能夠較好的適應(yīng)輸入電網(wǎng)的電壓波動范圍大的特點，需要在備用發(fā)電機和UPS 供電系統(tǒng)之間增加配電力穩(wěn)壓器。這樣一來，UPS 供電系統(tǒng)就可以處在串聯(lián)的狀態(tài)下，避免對輸入的諧波特性產(chǎn)生任何消極的影響。通過研究發(fā)現(xiàn)，電力穩(wěn)壓器和UPS 的輸入電壓和電流不僅工作波形相似，參數(shù)也基本相同，此外，他們的輸入電流諧波分量的頻譜分布曲線也具有相似的變化規(guī)律。研究110KVA 發(fā)電機+兩臺100KV 電力穩(wěn)壓器+兩臺6 脈沖型80KVA“1+1”UPS 冗余并機系統(tǒng)可以得出以下結(jié)論：發(fā)電機能否實現(xiàn)安全運行的關(guān)鍵在于兩條100KVA 的電力穩(wěn)壓器所產(chǎn)生的的單極性開機啟動涌流電波。為了確?！?+1”UPS 并機系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行，需要對UPS 供電系統(tǒng)執(zhí)行如下的技術(shù)改進：（1）將輸出功率由110KVA 變?yōu)?50KVA；（2）盡量降低由電力穩(wěn)壓器的“開機啟動浪涌電流”可能造成的不良影響，建議將穩(wěn)壓器的啟動時間錯開。（3）為了進一步提升發(fā)電機的運行條件，需要對80KVA UPS 并機系統(tǒng)進行進一步的調(diào)整，從而減少兩臺機器之間的輸入和輸出電流的均流不平衡的情況，提高整個系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。

2“1+1”UPS 并機供電系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 電源的選擇

在選擇UPS 電源的品牌時，應(yīng)該根據(jù)實際的工作情況，選擇性價比較高的UPS 電源品牌。在選擇電源型號的時候，要優(yōu)先考慮計算總的負載功率，從而確定出UPS 的容量，同時還要根據(jù)UPS 波峰因數(shù)指標，這一指標和UPS 電源承受非線性電流的能力呈現(xiàn)正比例關(guān)系，一般波峰因數(shù)應(yīng)該不小于3:1，然后在根據(jù)UPS 的使用過程選擇合適的在線互動型號。蓄電池的選擇也是十分重要的，它是UPS 的電能儲存裝置，其質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到民航空管系統(tǒng)中UPS 設(shè)備的使用效率。因此，在選擇蓄電池的時候，應(yīng)該認真考慮，選擇恰當?shù)闹笜俗鳛橐罁?jù)，例如半載工作時間、使用容量、滿載工作時間、電壓等。

2.2“1+1”UPS 設(shè)備的維護

“1+1”UPS 設(shè)備是停電和市電波動時發(fā)揮至關(guān)重要作用的基礎(chǔ)電源設(shè)備，能為空管生產(chǎn)運行設(shè)備的安全、穩(wěn)定、高效運行提供了持續(xù)的高質(zhì)量電力保障。UPS 供配系統(tǒng)不僅要能夠易于維護和管理，還要具有一定的自控能力，避免更嚴重事故的發(fā)生，同時還要采用可維護性更好的UPS 產(chǎn)品設(shè)備和各種技術(shù)手段提高系統(tǒng)運行的可信性。關(guān)于“1+1”UPS 設(shè)備的維護要從以下四個方面入手：一是統(tǒng)一規(guī)范空管設(shè)備UPS 工作人員要求、運行環(huán)境、系統(tǒng)配置、維護管理、重點整修及更新；二是提高空管設(shè)備UPS 運行維護管理水平，提高服務(wù)品質(zhì)；三是降低故障發(fā)生概率，提高運行質(zhì)量，降低安全風險；四是為運行單位維護管理空管設(shè)備UPS 提供規(guī)范系統(tǒng)、可操作的依據(jù)。

首先，要建立良好的日常管理制度。相關(guān)部門要規(guī)范管理員職責，建立相應(yīng)的檔案管理制度和應(yīng)急制度。具體來說，需要每天對UPS 機房進行巡查，并將巡查結(jié)果記錄在案。同時還要定期對機房的空調(diào)濾網(wǎng)進行清洗，確?？照{(diào)能夠正常運行。

其次，要對機房環(huán)境進行良好的管理。一方面，要注意機房雷電的隔離，由于雷電對電器設(shè)備的危害十分大，需要定期對機房進行防雷電安全的檢測。另一方面，還要注意對濕度和溫度的隔離。在實際工作中要保證UPS 的環(huán)境溫度在0-45 攝氏度，一般來說UPS 工作的最適溫度為25 攝氏度。當周圍環(huán)境溫度過于高時，會造成設(shè)備內(nèi)部的其他軟件的損壞，例如電池漏電、縮短電池壽命等。而溫度過于低又會降低設(shè)備內(nèi)部的半導(dǎo)體軟件的增益，使電池的電解液結(jié)冰，阻礙設(shè)備的正常啟動。對于UPS 設(shè)備的濕度要求是相對濕度達到40%-95%即可，在實際工作中要確保設(shè)備表面沒有結(jié)露、潮濕的情況，否則會對電路造成影響。但是濕度也不宜太小，過小容易出現(xiàn)靜電。同時，還要在電纜溝和電纜出入口加隔離網(wǎng)，避免老鼠和其他爬蟲進入機器，影響機器的正常運轉(zhuǎn)。工作人員在工作的時候也要盡量穿化纖工作服，地板安裝防靜電的地板，以避免產(chǎn)生靜電對機器造成損害。

再次，做好對蓄電池的管理。蓄電池的額定電壓就是指單元電池的電壓，電池的設(shè)備時間是指發(fā)生市電故障之后，UPS 設(shè)備可以持續(xù)供電的時間。電池放出的容量不同，當電流越大，非線性就越嚴重。因此，在機器滿負荷之后的后備時間要小于半載時支持時間的一半。針對電池的外表，要保持其清潔程度，定期對機器表面進行清掃處理，同時要做好防靜電措施。針對電池連接端的管理，要定期檢查連接端是否有松動、腐蝕的情況，這些都可能造成電池放電不良。因此，工作人員要每隔一段時間就對電池連接線進行加固。針對電池的充電、放電管理，要定期對電池進行放電，因為蓄電池如果長時間處于浮充狀態(tài)會增大其內(nèi)阻，減少電池的容量。一般來說，要每三個月對電池進行一次放電。當電池處于供電的情況下，工作人員要記錄好電池放電的初始電壓和電流，通過對這些數(shù)值的觀察可以知道電池的內(nèi)阻是否出現(xiàn)增大的情況。電池的使用壽命一般為三到五年，因此，在使用三年之后就要進行及時的檢查，對有問題的電池進行更換處理。

最后，做好UPS 主機的管理工作。第一，要定期檢測UPS 的基本功能，需要對其相電壓、電流的輸入輸出進行實時的監(jiān)控，同時還要針對系統(tǒng)的工作溫度，電池的充放電情況進行監(jiān)控。第二，通過遠程監(jiān)控，設(shè)置警告限值，建立短信告警平臺，實現(xiàn)短信警告，有工作人員根據(jù)報警的不同內(nèi)容作出相應(yīng)的處理。此外，還要定期檢查各項參數(shù)是否正常，檢查面板各項顯示值是否正常，和實際值是否存在較大的差別。第三，管理部門還要建立UPS 事件記錄，監(jiān)控在工作中是否出現(xiàn)頻繁、異常動作，如果發(fā)生了以上動作，更需要加強對UPS 的監(jiān)控，確認這些異常事件發(fā)生的原因，及時處理。

綜上所述，“1+1”UPS 并機供電提供是民航空管系統(tǒng)的重要部分之一，UPS 供配系統(tǒng)可以不僅可以解決斷電時給其他設(shè)備造成的影響，還可以確保我國空管系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)，通信，監(jiān)視，氣象等工作的順利進行，為工作提供可靠穩(wěn)定的電源，進一步提高航空系統(tǒng)供電故障的預(yù)防能力。在實際工作中，要確保其工作的安全性，首先要建立相應(yīng)的日常管理制度，做好蓄電池、機房環(huán)境、UPS 主機的管理工作，從而維護民航空管設(shè)備的穩(wěn)定運行。