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智能不间断电源系统可靠性改进分析

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-01-13 1:12:29 * 浏览: 8
不间断电源系统是确保网络正常运行的关键基础设施,被称为网络设备电源系统的“心脏”。近年来,停电引起的网络设备事故屡有发生,严重威胁着核心网络信息设备的安全运行。为了彻底消除隐患,有效提高应急电源保障能力,确保信息化机房电源系统安全,稳定,可靠运行,呼和浩特烟草有限公司组织实施不间断电源系统的补救措施。一,引言UPS电源系统是确保网络正常运行的关键基础设施,被称为网络设备电源系统的“心脏”。近年来,停电引起的网络设备事故屡有发生,严重威胁着核心网络信息设备的安全运行。为了彻底消除隐患,有效提高应急电源保障能力,确保信息化机房电源系统安全,稳定,可靠运行,呼和浩特烟草有限公司组织实施不间断电源系统的补救措施。电源系统保证简介1.救济措施特殊整治工作目标机房电源应满足“两路一发电机”或“一路两发电机”的要求。两条主电源线应从两个变电站或一个变电站的两段式母线进行布线,高压电缆输入应始终贯穿双路。当新设备进入网络并重建在线设备时,必须同时构建并运行市电/柴油机排放单元电源自动切换和电源环境集中监控系统。变压器和低压配电系统配置为1 +1或N +1(N≤5)。 1 + 1系统应分别从两个高压母线连接,并应安装低压母线耦合设备。配备移动式油机检修装置,移动式油机的容量可以满足要求。 ?该电源系统满足端到端的“双独立电源,双隔离路由”电源要求。 2.当前电源的主要问题:烟草公司没有主/备用变压器的热备份,没有二线主电源,高低压配电系统缺少动态环网监控系统,他们没有电源/油机自动开关电源,交流电源的功能系统不满足端到端的“双独立电源,双隔离路由”电源,油机无法自动启动电源。三,安全行动系统对帐计划烟草数据机房是收集,处理,存储和卷烟数据的重要部门,而电源系统的稳定运行是确保烟草数据系统可靠运行的重要环节。间歇性电源。目前,机房采用UPS供电方式。停电后,有一台柴油发电机组提供电源,这是一个无人值守的机房。如果下午6点以后主电源中断,则UPS备用电池组只能维持约6个小时的电源,而UPS备用电池组在完成电源供应后,将中断信息系统的电源,从而导致数据系统设备停止,数据丢失,并在调用后重新启动系统主机。此外,市电和柴油发电系统直接为计算机房供电,电网中存在的各种*(电磁脉冲,雷电侵入等)也将进入电源系统,对数据造成致命伤害房间电源系统。鉴于上述电源系统中存在许多潜在的隐患,呼和浩特烟草有限公司已经为电源系统设计了完整的技术改造计划,该计划利用计算机机房中的智能电源保护设备从根本上消除停电后可能发生的隐患。该系统由智能柴油发电机和UPS控制设备,整流和稳压系统,发电机输出的交流和交流干线自动转换设备,铁锂电池组和BMS系统控制设备,干线杂波和雷电侵入隔离设备,*网络组成数据监控设备。执行上述改造方案的工作原理:1.智能柴油发电和UPS控制器。它由电源监控,发电电压,电流,频率检测,发动机水温,机油温度,排气管温度,发动机机油量和起动机电池组成。电压,自启动执行装置,自动切换装置,系统控制装置等。其工作原理是:当市电检测系统检测到三相交流市电停电时,它开始进入启动定时状态。 UPS的备用锂离子电池管理系统通过CAN将电源信息发送到控制设备,并通过程序确定电池组只能在两个小时内保持供电时,控制设备发出启动命令柴油发电机组,拉入启动继电器,启动电动机以启动发电机组,在发电机运行后关闭启动电动机,并且在发动机成功启动后,控制装置通过油发电机组。输出电压,频率正常,下发电源交流接触器命令,发电机交流接触器上电,发电机向机房供电。 2.当恢复主电源并检测到稳定的主电源时间超过十分钟时,系统控制设备将发出一条命令,以断开电源系统并关闭主接触器。控制装置发出命令以停止发电并关闭柴油机排气装置。 3.然后,将城市电力和发电系统提供的交流电通过比例为1:1的40KW三相隔离变压器提供给数据室,并在第一级安装防雷装置。变压器将其完全阻塞。电网*和雷电侵入进一步确保了数据室中电源的安全稳定运行。 4.动态环网监控系统采用GPRS *网络数据传输。系统各部分的数据通过Internet传输到维护人员监控设备,并且有一台计算机来保存数据。同时,系统还对数据进行组织和分析,并提前对异常现象进行预警,通知维护人员及时采取相应措施,使系统恢复正常状态,确保自动供电系统处于正常运行状态。长期安全稳定的工作状态。四,可靠性可用性指标分析根据可靠性工程原理,可靠性是测量系统和设备的重要综合质量指标。电力系统可靠性是衡量电源系统和系统组件的综合质量指标。 1.可靠性参数用于定量描述产品的可靠性水平和故障强度。可靠性参数系统完整地表达了产品的可靠性特征。可靠性工程中使用了许多可靠性参数。参数的使用随不同的工程对象或配置类型而变化,并且在同一设备配置中随不同的产品级别而变化。系统级别的可靠性参数通常基于可靠性,设备级别的可靠性参数通常基于系统在两次故障(如MTBF)之间正常工作的平均时间。可靠性是系统在指定的时间和条件下完成指定功能的成功概率。通常称为R。它是时间的函数,因此也称为R(t),称为可靠性函数。在评估复杂电源系统的可靠性时,通常使用指数分布。指数分布的可靠性函数的表达式为:公式中,λ是失效率。 Λ=(2)还有可靠性。可用性的概念是-A(t),产品在指定的时间t内的任意随机时间处于可用状态的概率。可用电力系统的可用性是指正常供电时间(MTTF)的比率。 )至电源系统的故障时间(MTTR)与正常供电时间(MTBF)之和。 (3)不可用性受到很多人和环境的影响,例如:设备的运行环境,设备的配置和维护计划,人员技能,维修距离等,并且安心的目标是“为了通过整改确保电源系统不间断,“安全稳定运行”是为了提高系统的可靠性。在分析和评估系统可靠性时,使用参数“可靠性R(t)”和“ MTBF”进行演示。 2.电源系统的当前配置如下:MTBF要求(如表1所示)。其中,主电源为二级主电源,高低压配电设备年均数量超过12次。设备类型可靠性要求市电类别第二类的平均每月市电故障应小于等于3.5,并且每个故障的平均持续时间≤6小时。城市电力的年度不可用率应<3×10-2。当高压配电设备的平均年运行时间≤12次时,平均故障间隔时间(mtbf)应≥4.18×104小时。 mtbf应≥1.75×105小时。变压器的平均故障间隔时间(mtbf)应≥1.75×105小时。交流低压配电设备关键部件的平均年运行时间应≤12倍。平均故障间隔时间(mtbf)≥5×105小时关键部件的平均年度行动时间=""> 12次,平均故障间隔时间(MTBF)应≥105小时。电池组锂锰电池的平均故障间隔时间(MTBF)应≥3×105小时。间隔时间(MTBF)应≥1×105小时。发电设备柴油发电机组的平均故障间隔时间(MTBF)应≥800小时。在室温5℃〜35℃时,启动失败率不应大于1%。柴油发电机组的平均无故障时间(MTBF)应≥800小时。在常温5℃〜35℃下,启动失败率应不超过1%。 3.设备根据二级市电的情况,通过上述计算公式和表1来计算每个独立设备的可靠性。R二级市电的正常时间概率=(30×24-3.5 ×6)/(30×24)= 97.08%油泵每年的运行时间为:t = 12×3.5×6 = 252小时。对于其他设备,t = 1年(8760小时)。五,改造后的不间断电源系统的可靠性评估1.通信电源系统是由并联系统和串联系统组成的混合系统。串联系统的可靠性R = R1R2 ... RN,(R1,R2,RN是每个子系统的可靠性。)并联系统的可靠性分为两种情况,一种是冗余均衡并联系统,可靠性为R = 1- (1-R1)(1-R2)...(1-RN),另一个是备用并联系统,R = R1 +(1-R1)xR2,机油和电池是备用并联系统。将系统简化为串联和并联混合系统,分部分计算系统的可靠性,最后计算系统的可靠性。 2.根据计算结果,我们可以看到改造前后不间断电源系统的可靠性。转换前的电力系统简化为以下框图。计算结果如图所示:改造后的电力系统的可靠性。简化的方框图和计算结果如下:转换后,可以看出主动力/燃油引擎自动启动并替换了锂。电池组和系统的可靠性已大大提高。使虎市烟草公司不间断电源系统的可靠性有了质的飞跃。