民航空管系统的改进“1+1”UPS 并机供电系统应用

魏鹏

（中国民用航空华东地区空中交通管理局山东分局，山东 济南250000）

1 改进“1+1”UPS 并机供电系统

UPS 系统又叫做不间断电源系统，这种系统主要是通过将电池和主机连接起来，将支流的电转化为市电。UPS 系统的主要元件有能量储存装置、逆变器、稳压稳频电源等设备。在实际应用中，UPS 设备被应用于一些计算机系统的工作中。在计算机系统中，UPS 设备主要起到两个方面的作用：一个是针对电网上的电涌、瞬时高电压、低电压等进行消除，以改进电源的质量，为各种电子设备提供较好的电源。另一个应用是应急，当出现断电情况时，UPS 系统内部的能量储存装置就可以发挥作用，在一段时间内给计算机供电，减少断电对计算机系统造成的影响。

在民航空管系统的UPS 供电系统中，为了使UPS 并机系统能够较好的适应输入电网的电压波动范围大的特点，需要在备用发电机和UPS 供电系统之间增加配电力稳压器。这样一来，UPS 供电系统就可以处在串联的状态下，避免对输入的谐波特性产生任何消极的影响。通过研究发现，电力稳压器和UPS 的输入电压和电流不仅工作波形相似，参数也基本相同，此外，他们的输入电流谐波分量的频谱分布曲线也具有相似的变化规律。研究110KVA 发电机+两台100KV 电力稳压器+两台6 脉冲型80KVA“1+1”UPS 冗余并机系统可以得出以下结论：发电机能否实现安全运行的关键在于两条100KVA 的电力稳压器所产生的的单极性开机启动涌流电波。为了确保“1+1”UPS 并机系统能够稳定运行，需要对UPS 供电系统执行如下的技术改进：（1）将输出功率由110KVA 变为150KVA；（2）尽量降低由电力稳压器的“开机启动浪涌电流”可能造成的不良影响，建议将稳压器的启动时间错开。（3）为了进一步提升发电机的运行条件，需要对80KVA UPS 并机系统进行进一步的调整，从而减少两台机器之间的输入和输出电流的均流不平衡的情况，提高整个系统运行的稳定性和可靠性。

2“1+1”UPS 并机供电系统的应用

2.1 电源的选择

在选择UPS 电源的品牌时，应该根据实际的工作情况，选择性价比较高的UPS 电源品牌。在选择电源型号的时候，要优先考虑计算总的负载功率，从而确定出UPS 的容量，同时还要根据UPS 波峰因数指标，这一指标和UPS 电源承受非线性电流的能力呈现正比例关系，一般波峰因数应该不小于3:1，然后在根据UPS 的使用过程选择合适的在线互动型号。蓄电池的选择也是十分重要的，它是UPS 的电能储存装置，其质量的好坏直接关系到民航空管系统中UPS 设备的使用效率。因此，在选择蓄电池的时候，应该认真考虑，选择恰当的指标作为依据，例如半载工作时间、使用容量、满载工作时间、电压等。

2.2“1+1”UPS 设备的维护

“1+1”UPS 设备是停电和市电波动时发挥至关重要作用的基础电源设备，能为空管生产运行设备的安全、稳定、高效运行提供了持续的高质量电力保障。UPS 供配系统不仅要能够易于维护和管理，还要具有一定的自控能力，避免更严重事故的发生，同时还要采用可维护性更好的UPS 产品设备和各种技术手段提高系统运行的可信性。关于“1+1”UPS 设备的维护要从以下四个方面入手：一是统一规范空管设备UPS 工作人员要求、运行环境、系统配置、维护管理、重点整修及更新；二是提高空管设备UPS 运行维护管理水平，提高服务品质；三是降低故障发生概率，提高运行质量，降低安全风险；四是为运行单位维护管理空管设备UPS 提供规范系统、可操作的依据。

首先，要建立良好的日常管理制度。相关部门要规范管理员职责，建立相应的档案管理制度和应急制度。具体来说，需要每天对UPS 机房进行巡查，并将巡查结果记录在案。同时还要定期对机房的空调滤网进行清洗，确保空调能够正常运行。

其次，要对机房环境进行良好的管理。一方面，要注意机房雷电的隔离，由于雷电对电器设备的危害十分大，需要定期对机房进行防雷电安全的检测。另一方面，还要注意对湿度和温度的隔离。在实际工作中要保证UPS 的环境温度在0-45 摄氏度，一般来说UPS 工作的最适温度为25 摄氏度。当周围环境温度过于高时，会造成设备内部的其他软件的损坏，例如电池漏电、缩短电池寿命等。而温度过于低又会降低设备内部的半导体软件的增益，使电池的电解液结冰，阻碍设备的正常启动。对于UPS 设备的湿度要求是相对湿度达到40%-95%即可，在实际工作中要确保设备表面没有结露、潮湿的情况，否则会对电路造成影响。但是湿度也不宜太小，过小容易出现静电。同时，还要在电缆沟和电缆出入口加隔离网，避免老鼠和其他爬虫进入机器，影响机器的正常运转。工作人员在工作的时候也要尽量穿化纤工作服，地板安装防静电的地板，以避免产生静电对机器造成损害。

再次，做好对蓄电池的管理。蓄电池的额定电压就是指单元电池的电压，电池的设备时间是指发生市电故障之后，UPS 设备可以持续供电的时间。电池放出的容量不同，当电流越大，非线性就越严重。因此，在机器满负荷之后的后备时间要小于半载时支持时间的一半。针对电池的外表，要保持其清洁程度，定期对机器表面进行清扫处理，同时要做好防静电措施。针对电池连接端的管理，要定期检查连接端是否有松动、腐蚀的情况，这些都可能造成电池放电不良。因此，工作人员要每隔一段时间就对电池连接线进行加固。针对电池的充电、放电管理，要定期对电池进行放电，因为蓄电池如果长时间处于浮充状态会增大其内阻，减少电池的容量。一般来说，要每三个月对电池进行一次放电。当电池处于供电的情况下，工作人员要记录好电池放电的初始电压和电流，通过对这些数值的观察可以知道电池的内阻是否出现增大的情况。电池的使用寿命一般为三到五年，因此，在使用三年之后就要进行及时的检查，对有问题的电池进行更换处理。

最后，做好UPS 主机的管理工作。第一，要定期检测UPS 的基本功能，需要对其相电压、电流的输入输出进行实时的监控，同时还要针对系统的工作温度，电池的充放电情况进行监控。第二，通过远程监控，设置警告限值，建立短信告警平台，实现短信警告，有工作人员根据报警的不同内容作出相应的处理。此外，还要定期检查各项参数是否正常，检查面板各项显示值是否正常，和实际值是否存在较大的差别。第三，管理部门还要建立UPS 事件记录，监控在工作中是否出现频繁、异常动作，如果发生了以上动作，更需要加强对UPS 的监控，确认这些异常事件发生的原因，及时处理。

综上所述，“1+1”UPS 并机供电提供是民航空管系统的重要部分之一，UPS 供配系统可以不仅可以解决断电时给其他设备造成的影响，还可以确保我国空管系统中网络，通信，监视，气象等工作的顺利进行，为工作提供可靠稳定的电源，进一步提高航空系统供电故障的预防能力。在实际工作中，要确保其工作的安全性，首先要建立相应的日常管理制度，做好蓄电池、机房环境、UPS 主机的管理工作，从而维护民航空管设备的稳定运行。