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關(guān)鍵詞:eps 應(yīng)急電源 一級(jí)負(fù)荷
中圖分類號(hào):TM91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2013)04(b)-0106-01
隨著科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,應(yīng)急電源產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)進(jìn)一步完善,EPS應(yīng)急電源的應(yīng)用已十分廣泛,但在選型及使用上有些人存在一些誤區(qū),故本文作者結(jié)合EPS應(yīng)急電源在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用對(duì)其進(jìn)行舉例說明。
1 基本組成
EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)如圖1所示,主要包括整流充電器、蓄電池組、逆變器、互投裝置和系統(tǒng)控制器等部分。其中逆變器是核心,通常采用DSP或單片CPU對(duì)逆變部分進(jìn)行SPWM調(diào)制控制,使之獲得良好的交流波形輸出;整流充電器的作用是在第一路電源正常使用時(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)EPS應(yīng)急電源的及時(shí)充放電;逆變器的作用則是在第一路電源出現(xiàn)故障時(shí),將蓄電池組存儲(chǔ)的直流電能逆變?yōu)榻涣麟娸敵龅接秒娯?fù)荷,使設(shè)備能繼續(xù)使用;第一路電源與備用電源之間的轉(zhuǎn)換需要在配電箱內(nèi)設(shè)置雙電源互投開關(guān),以保證負(fù)載在兩路電源之間實(shí)現(xiàn)電源的互投;系統(tǒng)控制器都會(huì)全程對(duì)整個(gè)供配電系統(tǒng)進(jìn)行控制,而且如果發(fā)生故障會(huì)即時(shí)的發(fā)回給主機(jī),還可以接收聯(lián)動(dòng)控制信號(hào),并可通過串行通訊接口由上位機(jī)實(shí)現(xiàn)EPS系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控[1]。
2 工作原理
(1)當(dāng)?shù)谝宦冯娫凑r(shí),由第一路電源經(jīng)過雙電源互投裝置給重要負(fù)載供電,同時(shí)對(duì)正常電源進(jìn)行監(jiān)控及蓄電池充放電管理,然后再由電池組向逆變器提供直流能源。充電器是一個(gè)僅需向蓄電池組提供相當(dāng)于10%蓄電池組容量的小功率直流電源,他不會(huì)直接供應(yīng)電源。此時(shí),市電就會(huì)通過EPS的交流旁路和轉(zhuǎn)換開關(guān)所組成的供電系統(tǒng)向用戶的各種應(yīng)急負(fù)載供電。與此同時(shí),在EPS邏輯控制板的調(diào)控下,逆變器也就處于自動(dòng)關(guān)機(jī)狀態(tài)。因此,用戶負(fù)載實(shí)際使用的電源是來自電網(wǎng)的市電,而EPS應(yīng)急電源一直工作在睡眠狀態(tài),所以可以有效的達(dá)到節(jié)能的效果[2]。(2)當(dāng)?shù)谝宦冯娫粗袛喙╇娀蚴须婋妷撼?fù)荷運(yùn)作時(shí),雙電源互投開關(guān)才會(huì)切換到備用電源上。這個(gè)時(shí)候所使用的電源是通過雙電源切換開關(guān)轉(zhuǎn)換得來的EPS應(yīng)急電源提供的交流電源。(3)當(dāng)?shù)谝宦冯娫垂╇娀謴?fù)正常時(shí),消防控制中心像EPS聯(lián)動(dòng)模塊發(fā)出聯(lián)動(dòng)信號(hào),通過轉(zhuǎn)換開關(guān)使負(fù)載的電源由原來的EPS備用電源供電轉(zhuǎn)換為正常電源供電。同時(shí),EPS恢復(fù)原來睡眠狀態(tài)。(4)EPS應(yīng)急電源不僅可以用于應(yīng)急照明系統(tǒng),還可以應(yīng)用于一級(jí)負(fù)荷中的消防風(fēng)機(jī),為風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)提供可變頻的應(yīng)急電源。智能化應(yīng)急電源可接受消防聯(lián)動(dòng)信號(hào)、建筑智能總線信號(hào)控制,并可設(shè)定優(yōu)先級(jí),防止越級(jí)控制[3]。
3 EPS在工程中的應(yīng)用
下面結(jié)合作者曾設(shè)計(jì)的一個(gè)工程實(shí)例介紹一下EPS在實(shí)際工程中的應(yīng)用。
撫順某商業(yè)綜合體,建筑面積193385 m2,建筑高度99.94 m,屬一類高層建筑,故其消防負(fù)荷等級(jí)為一級(jí)負(fù)荷,為滿足規(guī)范中對(duì)應(yīng)急照明切換時(shí)間的要求,因此應(yīng)急照明電源除正常兩路電源外,另在消防控制室設(shè)置集中EPS應(yīng)急電源,下面詳細(xì)介紹下EPS容量的確定原則。
首先,作者查閱文獻(xiàn)總結(jié)得出EPS用于不同燈具時(shí)所需容量是不同的,具體情況如下。
(1)當(dāng)光源為電子鎮(zhèn)流器燈源時(shí),EPS應(yīng)急電源的容量應(yīng)為其總功率的1.1倍。(2)當(dāng)光源為電感鎮(zhèn)流器燈源時(shí),EPS應(yīng)急電源的容量應(yīng)為其總功率的1.5倍。(3)當(dāng)光源為金屬鹵化物或金屬鈉燈源時(shí),EPS應(yīng)急電源的容量應(yīng)為其總功率的1.6倍。
本建筑物內(nèi)應(yīng)急照明燈具形式為電子鎮(zhèn)流器日光燈,容量為44.8 kW,因此EPS應(yīng)急電源容量取60 kVA,電源柜尺寸為1000×800×2200。
參考文獻(xiàn)
[1] EPS設(shè)計(jì)手冊(cè) P23.
關(guān)鍵詞:應(yīng)急電源車;EPS系統(tǒng);消防聯(lián)動(dòng)控制;電力工程;電力系統(tǒng);應(yīng)急設(shè)備 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):U469 文章編號(hào):1009-2374(2016)20-0005-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.20.003
1 概述
隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)電力系統(tǒng)的可靠性提出了更高的要求,特別是對(duì)于關(guān)鍵負(fù)荷,當(dāng)電力供應(yīng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),將會(huì)造成嚴(yán)重的政治或經(jīng)濟(jì)損失。應(yīng)急電源車因具備機(jī)動(dòng)性強(qiáng)和便于維護(hù)的特點(diǎn),越來越受到用戶的青睞,在接到保供電命令時(shí),應(yīng)急電源車能第一時(shí)間到達(dá)現(xiàn)場,為用戶設(shè)備提供備用的電能。從目前市場需求來看,使用較多的是以發(fā)電機(jī)組或UPS系統(tǒng)為后備電能的應(yīng)急電源車,這兩種電源車日常維護(hù)頻繁、效率低,增加使用和維護(hù)成本,特別是柴油發(fā)電機(jī)組的排煙中含有大量的二氧化硫,污染環(huán)境,而UPS的輸入電流諧波則會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成污染。
2 消防應(yīng)急電源車的系統(tǒng)組成
隨著國家及人們對(duì)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),使用消防應(yīng)急EPS電源系統(tǒng)是必然趨勢,從產(chǎn)品性價(jià)比來看,由于硬件成本相對(duì)于發(fā)電機(jī)組或UPS而言會(huì)稍高一些,但是綜合維護(hù)成本較發(fā)電機(jī)組或UPS而言要低。由于人們對(duì)消防電源的認(rèn)識(shí)不夠,很大程度上給市場前景帶來一定的阻礙,但這些情況會(huì)隨著社會(huì)的進(jìn)步,慢慢被人們所接受,因此消防應(yīng)急電源車產(chǎn)品具有非常廣闊的發(fā)展前景。本文著重介紹了消防應(yīng)急電源車的組成和各組成部分的電路設(shè)計(jì)。本文所設(shè)計(jì)的消防應(yīng)急電源車主要由底盤車、車廂、消防應(yīng)急EPS電源系統(tǒng)、后備蓄電池、輸入輸出系統(tǒng)、消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、車內(nèi)配電系統(tǒng)、電纜收放系統(tǒng)等組成,系統(tǒng)框圖(見圖1):
3 消防應(yīng)急電源車的具體設(shè)計(jì)
3.1 消防應(yīng)急EPS電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1.1 EPS分類。應(yīng)急電源按供電負(fù)荷的類型主要可分為如下三類:(1)應(yīng)急照明型:主要是單相輸入單相輸出EPS,用于應(yīng)急現(xiàn)場的照明。此類EPS由于在應(yīng)急時(shí)輸出為單相電源因此只能供單相照明負(fù)載。(2)混合負(fù)載型:除了用于應(yīng)急照明外,還可應(yīng)用于空調(diào)、電梯、消防水泵、卷閘門等電感性負(fù)載的三相輸入三相輸出系列EPS。此類EPS由于使用到三相負(fù)載,因此應(yīng)急輸出為380V三相交流電壓。但由于沒有變頻緩啟動(dòng)裝置,當(dāng)連接一些直接啟動(dòng)的電機(jī)時(shí)需要擴(kuò)容。(3)變頻啟動(dòng)型:此類EPS直接為電動(dòng)機(jī)供電,同時(shí)帶有變頻啟動(dòng)功能。主要是針對(duì)單一的電機(jī)負(fù)荷,考慮到電機(jī)啟動(dòng)瞬間產(chǎn)生的大沖擊電流,對(duì)電網(wǎng)及電機(jī)本身的影響,所以加入變頻啟動(dòng)以減少對(duì)電網(wǎng)的干擾。
3.1.2 EPS選型。綜合負(fù)載情況及成本考慮,選擇混合負(fù)載型,滿載功率為100kW的EPS,其工作原理框圖如圖2所示:
工作原理如下:正常工作時(shí)DSP檢測主電或備電是否正常,同時(shí)確定K3的工作狀態(tài),若主電正常時(shí),輸出主電;主電異常、備電正常,則輸出備電;當(dāng)主、備電都異常時(shí),通過DSP的控制使逆變器啟動(dòng),將蓄電池能量逆變成純凈的交流電源后供給EPS輸出。當(dāng)主電或備電正常時(shí),充電器同時(shí)完成對(duì)備用電池組的充電。電池檢測電路實(shí)時(shí)檢測單節(jié)電池的電壓,當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)則給出報(bào)警。報(bào)警電路檢測輸出支路及充電回路的故障情況,若故障發(fā)生則給出聲光報(bào)警信號(hào),聲信號(hào)可以通過面板的消聲鍵消除,光信號(hào)保留當(dāng)前狀態(tài),直到故障消除才自動(dòng)熄滅。浪涌抑制電路能對(duì)電網(wǎng)中的有害脈沖給予衰減,以至不損壞系統(tǒng)及用戶設(shè)備。
3.2 后備蓄電池組設(shè)計(jì)
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,消防設(shè)備應(yīng)急電源所配置的蓄電池需滿足市電停電后90分鐘的應(yīng)急后備時(shí)間。
3.2.1 電池計(jì)算方法。本次設(shè)計(jì)選用湯淺蓄電池,單節(jié)電池容量計(jì)算方法為:
Cn=Pload/Einv/A
式中:
Cn――單顆電池需要的放電功率
Pload――負(fù)載的平均功率
Einv――EPS逆變器效率
A――配置電池?cái)?shù)量
得出Cn后,根據(jù)Cn尋找電池的放電特性,在需求的放電時(shí)間內(nèi),電池恒功率放電的能力要大于等于Cn,才能滿足要求。單節(jié)電池放電終止電壓為10.2V(1.70V/2V)。
3.2.2 本方案電池計(jì)算。本方案設(shè)計(jì)容量為100kW EPS,逆變器效率為0.95,按EPS電池配置為40節(jié)1組,則:
Cn=100*1000/0.95/40=2631.5789W
單體2V電池需要提供的功率為2631.5789/6=438.596W,查湯淺電池對(duì)照表;NP210-12恒功率放電表90分鐘為164.5W(按放電終止電壓1.70V),三組并聯(lián)達(dá)到493.5W大于需求438.596W,滿足90分鐘以上應(yīng)急時(shí)間,因此選用型號(hào)為NP210-12的湯淺電池,數(shù)量為120只。
3.3 輸入輸出系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.3.1 輸入系統(tǒng)。滿載功率為100kW的EPS,單相電流為100kW/380/1.732=152A,考慮到可能出現(xiàn)三相負(fù)載不均衡的情況,選用200A的快速連接器(XP1~XP8),同時(shí)可節(jié)省操作時(shí)間,提高工作效率。其中QF1為主電輸入斷路器,QF2為備電輸入斷路器。
3.3.2 輸出系統(tǒng)。EPS輸出系統(tǒng)配置總輸出斷路器QF3,分三個(gè)輸出回路:第一輸出回路經(jīng)QF4和快速連接器XP9~XP12直接與負(fù)載相連接;第二輸出回路經(jīng)QF5連至消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng);第三輸出回路經(jīng)QF6連至車內(nèi)配電系統(tǒng)。
3.4 消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)主要是指消防設(shè)備能在每個(gè)火災(zāi)時(shí)間點(diǎn)依據(jù)消防人員的控制指令準(zhǔn)確動(dòng)作,使消防設(shè)備的應(yīng)急作用得到最大發(fā)揮。本方案所設(shè)計(jì)的消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)(見圖3),K1為消防聯(lián)動(dòng)控制繼電器,其線圈連至消防聯(lián)動(dòng)控制中心,由消防聯(lián)動(dòng)控制中心發(fā)出控制信號(hào),通過控制K1、KM1,達(dá)到控制消防聯(lián)動(dòng)輸出的目的。
3.5 電源車內(nèi)配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
電源車內(nèi)配電系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)的配電系統(tǒng)輸入采用雙路輸入:一路為市電輸入;另一路為EPS第三回路輸入。通過KM3和KM4組成雙電源自動(dòng)切換系統(tǒng),所設(shè)計(jì)的電源車內(nèi)用電設(shè)備主要有:
3.5.1 照明系統(tǒng):包括操作間、EPS室及絞盤室的照明。
3.5.2 插座:包括操作間空調(diào)及車內(nèi)插座,車內(nèi)插座可以保證EPS維護(hù)時(shí)的用電需求。
3.5.3 升降照明燈:升降照明燈的配置,可以為操作人員提供夜間工作環(huán)境下的照明。
3.6 電纜收放系統(tǒng)設(shè)計(jì)
考慮到消防應(yīng)急電源車可能處于無市電的情況下工作,因此本方案在電纜收放系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上采用液壓動(dòng)力電纜絞盤。液壓電纜絞盤包括:取力器、取力器控制器、油泵、油缸及高壓油管、液壓馬達(dá)、絞盤及支架總成。底盤車上裝有取力器,帶動(dòng)油泵回油,然后驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá),液壓控制回路連接至液壓馬達(dá),齒輪泵外接設(shè)有開關(guān)的取力器及發(fā)動(dòng)機(jī)或其他原動(dòng)機(jī);液壓馬達(dá)通過正、反轉(zhuǎn)或停止驅(qū)動(dòng)絞盤正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或停止,從而實(shí)現(xiàn)電纜的收和放。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間較小、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),既方便快捷,又能保證在野外或無外接市電的情況下工作。
3.7 車廂
3.7.1 車廂材料。為保證EPS及蓄電池的工作環(huán)境,箱體采用鋼骨架加內(nèi)蒙皮和外蒙皮的結(jié)構(gòu),外蒙皮采用1.2mm冷軋鋼板。內(nèi)蒙皮和外蒙皮間填充吸音、減振、隔離材料。車架、骨架加工采用可工裝定位,二氧化碳保護(hù)焊、電弧焊焊接,按照國標(biāo)焊接工藝執(zhí)行。保證車廂整體強(qiáng)度高、抗沖擊、重量輕、具備防雨、防塵、防盜、防腐蝕功能。
3.7.2 車廂內(nèi)布局設(shè)計(jì)。車廂(見圖4)分為操作室、EPS室、電纜絞盤室,其中EPS控制屏和車內(nèi)插座安裝在操作室內(nèi),操作室同時(shí)配置工作門,方便工作人員進(jìn)出和操作;EPS主機(jī)及蓄電池安裝在EPS室內(nèi),通過配置車載空調(diào)保證車廂內(nèi)設(shè)備的工作環(huán)境溫度和濕度;電纜絞盤室內(nèi)安裝有電纜絞盤;車廂下設(shè)置有數(shù)個(gè)下圍廂,輸入、輸出系統(tǒng)、消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)安裝在下圍箱內(nèi);車廂右側(cè)還設(shè)置有配電柜,車內(nèi)配電系統(tǒng)安裝在配電柜內(nèi)。該車廂布局緊湊,結(jié)構(gòu)合理,在保證EPS系統(tǒng)工作環(huán)境的前提下,留有足夠的維修空間,便于車內(nèi)設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)。所設(shè)計(jì)的車廂尺寸為7510×2500×3000(長×寬×高,單位:mm)。
3.8 底盤車選型
3.8.1 整車承重計(jì)算。本方案所設(shè)計(jì)的消防應(yīng)急電源車車廂內(nèi)設(shè)備重量明細(xì)(見表2),可依據(jù)車廂重量及長度選擇合適的底盤車。
3.8.2 底盤車選型。依據(jù)車廂重量及長度,選擇東風(fēng)DFL5160XXYBX1A為本次方案的底盤車,通過配備這款底盤車,使本方案所設(shè)計(jì)的消防應(yīng)急電源車具有機(jī)動(dòng)行駛、應(yīng)急、移動(dòng)能力強(qiáng)的特點(diǎn),同時(shí)可在野外露天工作。經(jīng)過重量計(jì)算,采用東風(fēng)底盤車:DFL5160XXYBX1A,車輛最大總重16000kg,整備質(zhì)量5400kg,額定載重10600kg。整車實(shí)際總重14605kg,低于車輛最大總重約1395kg。由以上計(jì)算可知,所選底盤承重留有較大的富余,可滿足實(shí)際使用要求。
3.8.3 整車效果圖。本方案所設(shè)計(jì)的底盤車與車廂的配合效果圖(見圖5):
4 結(jié)語
為了滿足國家對(duì)消防系統(tǒng)建設(shè)的需求,本文基于EPS系統(tǒng),通過相配套的設(shè)備選型,配合相應(yīng)的電路設(shè)計(jì),對(duì)消防應(yīng)急電源車的設(shè)計(jì)作了詳細(xì)闡述。所設(shè)計(jì)消防應(yīng)急電源在具有傳統(tǒng)應(yīng)急電源車機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、便于維護(hù)等特點(diǎn)的同時(shí),更適合在消防應(yīng)急領(lǐng)域的應(yīng)用,具有廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:EPS優(yōu)勢;容量;設(shè)置
中圖分類號(hào):TU998.13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
隨著社會(huì)的發(fā)展,城市的建筑趨向于大規(guī)模,高層化發(fā)展,隨之而來對(duì)建筑的供電要求越來越高。一旦中斷供電,將造成重大的政治影響或經(jīng)濟(jì)損失,如果是發(fā)生火災(zāi),后果就更不堪設(shè)想。多年來,運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,電網(wǎng)供電時(shí)采用兩路獨(dú)立的電源.若主供電線路停電,則由備用路供電,采用這種方式雖然簡單、可靠,但供電線路復(fù)雜。當(dāng)發(fā)生大面積停電事故時(shí),兩路電源均可能發(fā)生停電事故。因此,應(yīng)急電源作為獨(dú)立于電網(wǎng)之外的備用電源應(yīng)運(yùn)而生,并被廣泛應(yīng)用;這就要求我們?cè)谶M(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí),做到以最可靠、最簡單、最經(jīng)濟(jì)的方案來滿足各負(fù)荷等級(jí)用電設(shè)備對(duì)電源的要求。近年來,含蓄電池的EPS作為應(yīng)急電源,被廣泛應(yīng)用。尤其是被用做消防應(yīng)急電源。
1EPS與其他備用電源的比較,針對(duì)電機(jī)類負(fù)載、輸出功率不是很大的情況下, EPS與UPS和柴油發(fā)電機(jī)相比,具有它的優(yōu)勢:
1.1 電網(wǎng)有電時(shí),處于靜態(tài),無噪音;無市電時(shí),其噪音小于60db。不需排煙、防震處理。而且具有無火災(zāi)隱患的特點(diǎn)。
1.2 自動(dòng)切換,可實(shí)現(xiàn)無人值守,節(jié)能,電網(wǎng)供電與EPS電源供電相互切換時(shí)間為0.25S,特殊情況下可實(shí)現(xiàn)零切換。
1.3 可在不加軟啟動(dòng)設(shè)備的情況下直接帶電機(jī)類負(fù)載
1.4 使用可靠、主機(jī)壽命長達(dá)20年以上(不包括蓄電池)。
1.5 適應(yīng)惡劣環(huán)境,可放置于地下室或配電室,甚至建筑豎井里可以緊靠應(yīng)急負(fù)荷使用場所就地設(shè)置,減少供電線路。
1.6 蓄電池處理有生態(tài)破壞問題,應(yīng)做環(huán)保處理。
2EPS應(yīng)急電源的設(shè)置
EPS應(yīng)急電源靈活、方便,一個(gè)工程可以根據(jù)需要集中設(shè)置,或分散就地設(shè)置。EPS可作為應(yīng)急照明的備用電源、消防動(dòng)力設(shè)備的應(yīng)急電源,但容量應(yīng)控制在22KW及以下,另EPS不應(yīng)作為非消防動(dòng)力設(shè)備的應(yīng)急備用電源。
EPS應(yīng)急電源主要采用SPWM(交流脈寬調(diào)制)技術(shù),系統(tǒng)主要包括整流充電器、蓄電池組、逆變器、互投裝置等部分,其中逆變器是核心。整流器的作用是將交流電變成直流電,實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池及向逆變器模塊供電;逆變器的作用則是將直流電變換成交流電,供給負(fù)載設(shè)備穩(wěn)定持續(xù)的電力;互投裝置保證負(fù)載在市電及逆變器輸出間的順利切換;系統(tǒng)控制器對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,可以發(fā)出告警信號(hào),同時(shí)可通過串行口與計(jì)算機(jī)或Modem連接,實(shí)現(xiàn)對(duì)供電系統(tǒng)的微機(jī)監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控。
一般由電網(wǎng)供電轉(zhuǎn)為EPS應(yīng)急電源供電及由EPS電源轉(zhuǎn)為電網(wǎng)供電的切換時(shí)間不大于0.1秒-0.2秒。在電網(wǎng)供電正常時(shí),EPS應(yīng)急電源處于充電飽和狀態(tài)(進(jìn)人浮充電狀態(tài)),耗電小于標(biāo)稱容量的0.1%。 3EPS應(yīng)急電源的容量計(jì)算
我們?cè)谶x擇EPS應(yīng)急電源時(shí),容量計(jì)算很關(guān)鍵,下面是EPS應(yīng)急電源的幾種容量計(jì)算方法。
3.1 當(dāng)EPS帶多臺(tái)電動(dòng)機(jī)且都同時(shí)啟動(dòng)時(shí):
EPS容量=帶變頻啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率之和+帶軟啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率之和X2.5+帶星三角啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率之和X3+直接啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率之和X5。
3.2 當(dāng)EPS多臺(tái)電動(dòng)機(jī)且都分別單臺(tái)啟動(dòng)時(shí)(不是同時(shí)啟動(dòng)):
EPS容量=各個(gè)電動(dòng)機(jī)功率之和,但必須滿足以下條件:
①上述電動(dòng)機(jī)中直接啟動(dòng)的最大的單臺(tái)電動(dòng)機(jī)功率是EPS容量的1/7。
②星三角啟動(dòng)的最大的單臺(tái)電動(dòng)機(jī)功率是EPS容量的1/4。
③軟啟動(dòng)的最大單臺(tái)電動(dòng)機(jī)功率是EPS容量的1/3。
④變頻啟動(dòng)的最大的單臺(tái)電動(dòng)機(jī)功率不大于EPS的容量。
⑤如果不滿足上述條件,則應(yīng)按上述條件中的最大數(shù)調(diào)整EPS的容量,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的順序應(yīng)為直接啟動(dòng)的在先,其次是星三角啟動(dòng),再是軟啟動(dòng),最后是變頻啟動(dòng)。
3.3 當(dāng)EPS帶混合負(fù)載時(shí):
EPS容量=所有負(fù)載總功率之和,但必須滿足以下條件,若不滿足,則按其中最大的容量來確定EPS的容量。
①負(fù)載中直接同時(shí)啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)功率之和是EPS容量的1/7。
②負(fù)載中星三角同時(shí)啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)功率之和是EPS容量的1/4。
③軟啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)功率之和是EPS容量的1/3。
④變頻啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)功率之和不大于EPS的容量。
⑤同時(shí)啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)當(dāng)量功率之和不大于EPS的容量。
電動(dòng)機(jī)當(dāng)量功率=變頻且同時(shí)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率之和+帶軟啟動(dòng)且同時(shí)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率之和X2.5+星三角且同時(shí)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率之和X3+直接且同時(shí)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率之和X5。
若電動(dòng)機(jī)前后啟動(dòng)時(shí)間差大于1分鐘,可不視為同時(shí)啟動(dòng)。
(6)同時(shí)啟動(dòng)的所有負(fù)載當(dāng)量功率之和不大于EPS的容量;同時(shí)啟動(dòng)的所有負(fù)載當(dāng)量功率之和=同時(shí)啟動(dòng)的非電動(dòng)機(jī)負(fù)載總功率X功率因數(shù)+電動(dòng)機(jī)當(dāng)量功率。
4EPS應(yīng)急電源的應(yīng)用領(lǐng)域
EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)一般的備用供電時(shí)間為30min-120min,因此,EPS是一種應(yīng)急電源產(chǎn)品,不是長時(shí)間性質(zhì)的備用電源,它只用于當(dāng)正常電源故障時(shí),維持重要負(fù)載的供電可靠性,保證重要負(fù)荷在一段時(shí)間內(nèi)或規(guī)定時(shí)間范圍內(nèi)供電的連續(xù)性。由此可見,EPS特別適合用于消防用電設(shè)備的應(yīng)急備用電源。
當(dāng)一級(jí)負(fù)荷容量不大僅為照明或電話站負(fù)荷,又難于從電力系統(tǒng)或臨近單位取得第二低壓電源,且要求連續(xù)供電時(shí)間低于2小時(shí),可設(shè)EPS作為應(yīng)急備用電源。
一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷允許中斷時(shí)間大于0.2S時(shí),可設(shè)EPS作為應(yīng)急電源。
由于EPS無排氣、排煙、無噪音、無振動(dòng)、對(duì)環(huán)境無污染,所以對(duì)于有環(huán)保要求而不宜選用柴油發(fā)電機(jī)組的場所。可選用EPS應(yīng)急電源。
對(duì)于改造工程,柴油發(fā)電機(jī)組無法設(shè)置的場所,可選用EPS應(yīng)急電源。
作為消防應(yīng)急電源系統(tǒng),當(dāng)建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí),為應(yīng)急照明及其它重要的一級(jí)供電負(fù)荷提供集中供電。在正常情況時(shí),由交流市電經(jīng)過互投裝置給重要負(fù)載供電,當(dāng)交流市電斷電后,互投裝置將立即切換至逆變器由EPS蓄電池供電,供電時(shí)間由蓄電池的容量決定。EPS采用了UPS電路成熟的逆變技術(shù),它們都具備在市電故障(中斷)情況下繼續(xù)向負(fù)載提供交流電源的功能。不同之處是UPS始終由逆變器輸出供電,以保障電源品質(zhì),而EPS在市電正常時(shí)逆變器是處于啟動(dòng)狀態(tài),但不輸出功率,市電由旁路越過逆變器輸出供電,主要保障市電故障時(shí)的應(yīng)急供電問題; EPS適用于各種行業(yè);以防范重大難事故為主要目的。
EPS集中可放置于地下室或總配電室,或分層分區(qū)布置在配電小間甚至建筑豎井里,也可以緊靠應(yīng)急負(fù)荷使用場所就地設(shè)置,減少供電線路。EPS放置處應(yīng)通風(fēng)散熱良好或有相應(yīng)的通風(fēng)散熱措施。
關(guān)鍵詞:應(yīng)急電源;EPS;工作原理;應(yīng)用;
Abstract: This paper introduces the development of the emergency power supply system, an overview of the classification of the EPS system and working principle, advantages and applications, EPS maintenance points and looking forward to the prospects for the development of EPS.
Keywords: emergency power supply; EPS; works;
中圖分類號(hào): U231+.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):2095-2104(2013)
1.應(yīng)急電源的發(fā)展
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,人們對(duì)于電源技術(shù)的不斷深入研究,產(chǎn)生了由集中設(shè)置的蓄電池組作為儲(chǔ)能單元的應(yīng)急供電裝置——應(yīng)急電源(Emergency Power Supply),簡稱EPS。EPS廣泛應(yīng)用于建筑、消防、醫(yī)療、化工、國防、地鐵等領(lǐng)域的供電, 它成為了各個(gè)場所別重要負(fù)荷所必配的應(yīng)急電源,被當(dāng)作第二電源使用。下面以在地鐵領(lǐng)域的應(yīng)用為例對(duì)EPS進(jìn)行介紹。
2. EPS系統(tǒng)的概述
EPS是根據(jù)消防設(shè)施、應(yīng)急照明、事故照明等一級(jí)負(fù)荷供電設(shè)備需要而組成的電源設(shè)備,在地鐵中EPS主要作為事故照明及疏散指示的供電設(shè)備。
EPS主要由逆變器、充電機(jī)、互投裝置、系統(tǒng)控制器及蓄電池組等組成。其中逆變器是核心,其作用是在市電異常時(shí),將蓄電池組存儲(chǔ)的直流電能變換成交流電輸出,供給負(fù)載設(shè)備穩(wěn)定持續(xù)的電力;充電機(jī)的作用是在市電輸入正常時(shí),實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池組適時(shí)充電;互投裝置的作用是保證負(fù)載在市電及逆變器輸出間的順利切換;系統(tǒng)控制器的作業(yè)是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,并可以發(fā)出故障報(bào)警信號(hào)和接收消防遠(yuǎn)程聯(lián)動(dòng)控制信號(hào),并可通過標(biāo)準(zhǔn)通訊接口由上位機(jī)實(shí)現(xiàn)EPS系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
在交流電網(wǎng)正常時(shí),系統(tǒng)經(jīng)過互投裝置由市電給事故照明及疏散指示(重要負(fù)載)供電;當(dāng)交流電網(wǎng)斷電后,互投裝置將會(huì)立即投切至逆變電源供電;當(dāng)電網(wǎng)電壓恢復(fù)時(shí),系統(tǒng)經(jīng)互投裝置投切至市電供電。
3. EPS的分類及工作原理
3.1 按照輸出方式劃分可分為:直流輸出型、交直流混合輸出型和交流輸出型。
直流輸出型基本工作原理為:市電電源正常時(shí),將市電整流濾波后向負(fù)載提供一定電壓等級(jí)的直流輸出,當(dāng)市電電源出現(xiàn)故障時(shí),由蓄電池組向負(fù)載提供同樣電壓等級(jí)的直流輸出。
交、直流混合輸出型基本工作原理:市電電源正常時(shí),將市電直接投向負(fù)載,提供市電交流輸出,當(dāng)市電出現(xiàn)電源故障時(shí),由蓄電池組向負(fù)載提同供樣電壓等級(jí)的直流輸出。
交流輸出型基本工作原理:市電電源正常時(shí),將市電直接投向負(fù)載,提供市電交流輸出,當(dāng)市電電源出現(xiàn)故障時(shí),由蓄電池組向逆變器提供電源,由逆變器將直流電變換為交流電向負(fù)載提供交流輸出。
3.2 按照運(yùn)行方式劃分可分為:冷后備式、熱后備式、在線式。
冷后備運(yùn)行方式工作原理:在市電正常時(shí),向負(fù)載轉(zhuǎn)送市電,逆變器處于冷態(tài)(待機(jī)不工作),充電器為蓄電池進(jìn)行充電管理。網(wǎng)電故障時(shí),逆變器啟動(dòng)輸出向負(fù)載供電。
熱后備運(yùn)行方式工作原理:在市電正常時(shí),向負(fù)載轉(zhuǎn)送網(wǎng)電,逆變器處于熱待機(jī)狀態(tài)(空載逆變),同時(shí)跟蹤監(jiān)測網(wǎng)電,充電器為蓄電池進(jìn)行充電管理。市電故障時(shí),輸出單元將負(fù)載切換到處于熱待機(jī)狀態(tài)的逆變器輸出端,向負(fù)載供電。
在線運(yùn)行方式工作原理:在市電正常時(shí),將市電經(jīng)過整流變換為直流,再送入逆變器逆變后輸出向負(fù)載供電,同時(shí)給蓄電池充電,網(wǎng)電故障時(shí),市電整流的直流消失,由蓄電池投入,從而保證輸出端不斷電。
3.3 按照負(fù)載特性劃分可分為:應(yīng)急照明電源和(消防)設(shè)備應(yīng)急電源。
應(yīng)急照明電源主要用于疏散指示、標(biāo)識(shí)牌、事故照明等負(fù)載,這些燈具內(nèi)部無需設(shè)置電池、充電器、逆變器等部件,與普通燈具基本相同。負(fù)荷性質(zhì)可為阻性(如白熾燈)、感性(如電感熒光燈、鹵素?zé)簦?、容性(如電子熒光燈、電子場致發(fā)光板)。
(消防)設(shè)備應(yīng)急電源主要針對(duì)動(dòng)力設(shè)備、電機(jī)等負(fù)載,如消防水泵、穩(wěn)壓泵、排污泵、排煙風(fēng)機(jī)、電梯、生產(chǎn)用動(dòng)力設(shè)備等。應(yīng)急電源需根據(jù)負(fù)載的啟動(dòng)特性預(yù)留啟動(dòng)余量或增加啟動(dòng)功能。根據(jù)設(shè)備的控制特性,增加控制功能如一用一備自投、兩用一備自投、雙速或多速控制、電參數(shù)外部控制功能等。
3.4 目前地鐵使用的EPS多為交流輸出型,采用熱后備運(yùn)行方式,逆變器處于熱待機(jī)狀態(tài)(空載逆變),對(duì)車站及區(qū)間的事故照明、疏散指示及重要導(dǎo)向牌進(jìn)行供電。其工作原理圖如圖一、二所示:
圖一EPS接線原理圖
圖二EPS基本工作原理圖
當(dāng)1號(hào)和2號(hào)交流電源正常時(shí),逆變器處于熱待機(jī)狀態(tài)(空載逆變),事故照明及疏散指示等負(fù)載由市電供電;當(dāng)1號(hào)和2號(hào)交流電源異常時(shí),逆變器投入,事故照明及疏散指示等負(fù)載轉(zhuǎn)由蓄電池經(jīng)逆變轉(zhuǎn)換成交流電后進(jìn)行供電;當(dāng)1號(hào)和2號(hào)交流電源恢復(fù)正常時(shí),逆變器不輸出,恢復(fù)由市電正常供電。
4. EPS的特點(diǎn)及優(yōu)勢
(1)適應(yīng)惡劣環(huán)境,核下部件采用二次封裝,防塵防潮,可放置于地下室或配電室,可以在應(yīng)急負(fù)載使用場所就地設(shè)置,減少供電線路。
(2)可以與消防系統(tǒng)中的所設(shè)備實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸、聯(lián)動(dòng)控制;火災(zāi)發(fā)生,應(yīng)急電源放電終止后,仍可通過強(qiáng)啟開關(guān),啟動(dòng)系統(tǒng)并將所有保護(hù)功能屏蔽,直至蓄電池能量耗盡。
(3)價(jià)格方面。EPS約為同容量UPS主機(jī)價(jià)格的60%。
(4)自動(dòng)切換,可實(shí)現(xiàn)無人值守。
(5)帶載能力強(qiáng),EPS適合電感性、電容性及綜合性負(fù)載的設(shè)備,如消防電梯、水泵、風(fēng)機(jī)、應(yīng)急照明等。
5.EPS的應(yīng)用情況
(1)要求中斷供電時(shí)間為毫秒級(jí)的設(shè)備如計(jì)算機(jī)、程控交換機(jī)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、精密電子儀器等不可選用EPS作為備用電源,而應(yīng)選用UPS電源。
(2)一級(jí)負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷允許中斷時(shí)間大于0.2S時(shí),可設(shè)EPS作為應(yīng)急電源。
(3)分散的小容量一、二級(jí)消防負(fù)荷,如消防水泵、防排煙風(fēng)機(jī)、應(yīng)急照明等,可采用一路市電加EPS或采用一路電源與設(shè)備自帶的蓄(干)電池(組)在設(shè)備處自動(dòng)切換。
(4)由于EPS無排氣、排煙、無噪音、無振動(dòng)、對(duì)環(huán)境無污染,所以對(duì)于有環(huán)保要求而不宜選用柴油發(fā)電機(jī)組的場所。可選用EPS應(yīng)急電源。
(5)對(duì)于改造工程,柴油發(fā)電機(jī)組無法設(shè)置的場所,可選用EPS應(yīng)急電源。
6.EPS的維護(hù)
EPS應(yīng)急電源應(yīng)建立維護(hù)保養(yǎng)制度,由專業(yè)人員進(jìn)行設(shè)備巡查、日常維護(hù)及年度維護(hù)。
6.1 設(shè)備巡視
用戶應(yīng)定期對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行巡查,時(shí)間間隔一般為1-2天,具體內(nèi)容如下:
(1)外觀檢查,是否存在自然破損、人為破壞、異響、異味、高溫等不正?,F(xiàn)象;
(2)指示燈、人機(jī)界面、遠(yuǎn)程通訊是否有連續(xù)的未解除的報(bào)警信號(hào)或歷史記錄;
(3)開關(guān)、保險(xiǎn)是否存在跳閘、熔斷等情況。
6.2 日常維護(hù)
EPS應(yīng)急電源的日常維護(hù)工作應(yīng)定期進(jìn)行,時(shí)間間隔一般為1-3個(gè)月,具體工作包括:
(1)柜內(nèi)及進(jìn)出線線槽等位置的清潔、除塵、除異物;
(2)電氣參數(shù)的測量和記錄(包括網(wǎng)電參數(shù)、逆變參數(shù)、電池參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)等);
(3)蓄電池開路、放電參數(shù)的測量和記錄;
(4)模擬切換試驗(yàn)。
6.3 年度維護(hù)
應(yīng)急電源至少每年進(jìn)行一次年度維護(hù)和測試,具體內(nèi)容除日常維護(hù)外還應(yīng)包括:
(1)緊固主回路接線端子螺釘;
(2)檢查單體電池外觀及是否發(fā)生漏液;
(3)測試絕緣電阻情況;
(4)電池組核對(duì)性放電試驗(yàn)。
Abstract: This paper introduces the system of UPS, EPS power supply device principle and application and development.
Key words: UPS; EPS; inverter; battery; charger
中圖分類號(hào):U223
1 概述
UPS不間斷電源系統(tǒng)是Uninteruptible Power System的英文首字母縮寫,依照字面上的解釋即為市電出現(xiàn)故障或停止供電時(shí),在極短的時(shí)間內(nèi)取代原有的電力設(shè)備,繼續(xù)供電給負(fù)載系統(tǒng)使用。EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)是Emergency Power Supply的英文首字母縮寫,是滿足工礦企業(yè)及消防安全行業(yè)的特殊要求的應(yīng)急電源.當(dāng)市電出現(xiàn)故障時(shí)能自動(dòng)轉(zhuǎn)入到應(yīng)急供電狀態(tài)。
EPS和UPS均能提供兩路選擇輸出供電的供電系統(tǒng),其相同點(diǎn)在于都具備在市電故障(中斷)情況下繼續(xù)向負(fù)載提供交流電源的功能,均采用了IGBT逆變技術(shù)和脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)。不同之處是UPS除了提供不間斷供電外,還兼?zhèn)涓纳剖须娖焚|(zhì)的功能,而EPS應(yīng)急電源則主要解決市電故障時(shí)的應(yīng)急供電問題;UPS主要應(yīng)用于各行業(yè)重要設(shè)備,而EPS應(yīng)急電源所帶負(fù)載混雜; UPS供電模式要求切換時(shí)間很短(0~10ms),EPS應(yīng)急電源則相對(duì)較寬(0~4s); UPS的逆變器長期處于工作中,自身的損耗較大,而且對(duì)使用環(huán)境要求很高,只能放在計(jì)算機(jī)房或空調(diào)房間里,EPS應(yīng)急電源則要求能適應(yīng)各種環(huán)境;UPS以一般用戶監(jiān)控為主,EPS應(yīng)急電源主要用于應(yīng)急供電,要求與消防聯(lián)動(dòng);UPS為計(jì)算機(jī)類和通訊類負(fù)載而設(shè)計(jì),其負(fù)載適應(yīng)能力不及EPS;UPS以維護(hù)信息傳輸暢通為主要目的,EPS應(yīng)急電源以防范重大災(zāi)難事故為主要目的??梢孕蜗蟮乇扔?,UPS以“救數(shù)據(jù)”為主,而EPS以“救人”為主,被稱為“城市生命線系統(tǒng)”的重要組成部分。
2 工作原理
UPS工作原理:以逆變器為主要組成部分的恒壓恒頻的不間斷電源。首先在市電正常時(shí)利用整流裝置將交流電整流成直流電,然后一路對(duì)蓄電池充電,一路利用逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的交流電輸出經(jīng)靜態(tài)開關(guān)裝置供給負(fù)載使用。當(dāng)市電中斷或異常時(shí),將儲(chǔ)存在蓄電池內(nèi)的直流電供給逆變器轉(zhuǎn)換成交流電供負(fù)載使用。待市電正常后,蓄電池停止輸出轉(zhuǎn)換。由于逆變器始終處于工作狀態(tài),保證無間斷輸出,對(duì)蓄電池基本不存在轉(zhuǎn)換時(shí)間,電壓的穩(wěn)定性高、可靠性高、抗干擾性高,且具有防雷擊、抗高能浪涌的功能,可以解決現(xiàn)有電力的斷電、低電壓、高電壓、突波、雜訊等現(xiàn)象,使設(shè)備運(yùn)行更加安全可靠。(如圖1)
(圖1)
EPS工作原理:當(dāng)輸入電源正常時(shí),市電一路通過轉(zhuǎn)換裝置輸出給負(fù)載,另一路通過充電器給電池組充電,當(dāng)控制器檢測到市電中斷或異常時(shí),向逆變器發(fā)出啟動(dòng)信號(hào),并控制互投轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)至逆變器輸出,供負(fù)載使用。供電時(shí)間由蓄電池的容量決定,當(dāng)市電電壓恢復(fù)時(shí),應(yīng)急電源將恢復(fù)為市電供電。負(fù)載適應(yīng)能力強(qiáng),包括電容性、電感性、混合型負(fù)載,而且過載能力和抗沖擊能力強(qiáng);有消防聯(lián)動(dòng)和遠(yuǎn)程控制信號(hào),可手動(dòng)與自動(dòng)相互轉(zhuǎn)換; 環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng),適用于各種惡劣環(huán)境,有防止高低溫、濕熱、鹽霧、灰塵、震動(dòng)及鼠咬等措施。(如圖2)
3 系統(tǒng)組成
UPS內(nèi)部構(gòu)造可分為:整流充電器、蓄電池組、逆變器及靜態(tài)開關(guān)。EPS主要包括整流充電器、蓄電池組、逆變器,互投裝置等部分組成。其中逆變器是核心,整流器的作用是將交流電變成直流電,實(shí)現(xiàn)對(duì)蓄電池及向逆變器模塊供電;逆變器是一種電力轉(zhuǎn)換裝置,它所擔(dān)任的工作是將直流電源轉(zhuǎn)換成一般的交流電,供給負(fù)載設(shè)備穩(wěn)定持續(xù)的電力;靜態(tài)開關(guān)可由兩個(gè)單向可控硅組成,以可控硅的高速開關(guān)特性來補(bǔ)償輸出繼電器觸點(diǎn)跳接時(shí)間,使轉(zhuǎn)換時(shí)間小于5ms;互投裝置保證負(fù)載在市電及逆變器輸出間的順利切換。
4 分類
UPS按工作方式分可為:后備式(OFF-LINE或STAND-BY)、在線式(ON-LINE)、在線互動(dòng)式(HYBRID);按輸入輸出可分:單相輸入單相輸出(單進(jìn)單出)、三相輸入單相輸出(三進(jìn)單出)、三相輸入三相輸出(三進(jìn)三出);按功能可分為:普通UPS、工業(yè)UPS、電力專用UPS、通信專用UPS。
EPS按負(fù)載種類可分為:用于應(yīng)急照明和事故照明的單相EPS;用于應(yīng)急照明、空調(diào)、電梯、卷簾門等電感性或混合性的三相EPS;用于大功率電動(dòng)機(jī)類負(fù)載的三相EPS。
5 應(yīng)用與發(fā)展
UPS是信息技術(shù)領(lǐng)域中一個(gè)重要組成部分,是一種雙變換結(jié)構(gòu)的不間斷電源,主要為負(fù)載提供穩(wěn)定的高質(zhì)量電能,不受市電電網(wǎng)的影響,而且其轉(zhuǎn)換時(shí)間一般在10ms以內(nèi),所以,UPS被廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、電信/移動(dòng)通訊、銀行、供應(yīng)站的儀表、交通、雷達(dá)站、軍事通訊系統(tǒng)、程控交換機(jī)、醫(yī)療設(shè)備、精密電子儀器及工礦企業(yè)自動(dòng)生產(chǎn)流水線等不能中斷供電的場所。但正因?yàn)閁PS不僅擔(dān)負(fù)著應(yīng)急供電外,還擔(dān)負(fù)著改善電力品質(zhì)的任務(wù),所以其逆變器要連續(xù)不斷地工作,使用壽命相對(duì)較短,一般為5~8年,尤其是電池的更換較為頻繁。
EPS是現(xiàn)代建筑安全保障設(shè)施的重要組成部分。是當(dāng)今重要建筑物中為了電力保障和消防安全而采用的一種應(yīng)急電源。廣泛應(yīng)用到高層建筑、人防設(shè)施、醫(yī)院、機(jī)場、城市地鐵、發(fā)電廠、工廠、大型商場、搶險(xiǎn)、賓館、學(xué)校等各種場所。主要有消防設(shè)施用電:消防水泵、消防電梯、防排煙設(shè)施、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、應(yīng)急照明、電動(dòng)防火門等。保安設(shè)施用電:防盜信號(hào)電源、事故應(yīng)急照明、道路照明。大中型電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)電源。高級(jí)賓館、重要辦公大樓、商業(yè)金融大廈的中央控制室及計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng);由于逆變器平時(shí)不工作,使用壽命長,有電池快速充電能力和管理能力; 節(jié)能,運(yùn)行效率高,運(yùn)行成本低。
在歐美先進(jìn)國家,由于并網(wǎng)供電,電力充足,同時(shí)供電質(zhì)量良好,加上用電設(shè)備規(guī)范,不會(huì)在電網(wǎng)上造成電網(wǎng)污染,互相干擾。因此,許多場合并不建議使用雙逆變?cè)诰€式UPS,而是推薦使用節(jié)能ECO工作狀態(tài)下的UPS,即平常由市電供應(yīng)負(fù)載,在市電不正常時(shí),再由蓄電池經(jīng)逆變器逆變輸出供電。在歐洲,此類具有節(jié)能工作狀態(tài)的UPS稱作CPS,廣泛采用的原因是:雙逆變工作方式的在線UPS,在市電正常時(shí),其ACDCAC的能量轉(zhuǎn)換效率約為90%,而節(jié)能工作狀態(tài)下的UPS(CPS,EPS)在市電正常時(shí),其能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)99%,而且并網(wǎng)市電的可用率可達(dá)99.99%以上,即只有0.01%的停電機(jī)率,因此使用CPS(EPS)供電,其節(jié)能效果是非常顯著的。同時(shí),EPS的逆變器是處于啟動(dòng)狀態(tài),但不輸出功率,類似休眠狀態(tài),EPS逆變器比UPS的逆變器連續(xù)輸出功率能大大延長壽命。其實(shí),EPS的高端產(chǎn)品就是休眠狀態(tài)下的UPS。在市電正常時(shí),EPS除了輸電質(zhì)量不及UPS外,但在市電并網(wǎng)的今天,能滿足大部分用電設(shè)備的要求。因此,在節(jié)能降耗的今天及高可靠性兩大因素,大多數(shù)情況下EPS是優(yōu)于UPS的。如果電網(wǎng)質(zhì)量良好,供電可靠,用電設(shè)備規(guī)范,在我國許多場合下有可能用EPS取代雙逆變?cè)诰€式UPS,而不是用UPS代替EPS。當(dāng)然,在某些非常關(guān)鍵的設(shè)備,仍需用雙逆變?cè)诰€式UPS。
我國EPS的發(fā)展是起源于電網(wǎng)突發(fā)故障時(shí),為確保電力保障和消防聯(lián)動(dòng)的需要,它能即時(shí)提供逃生照明和消防應(yīng)急,保護(hù)用戶生命或身體免受傷害,其產(chǎn)品技術(shù)要求受公安部消防認(rèn)證監(jiān)督,并接受安裝現(xiàn)場消防驗(yàn)收。而UPS只是用來保護(hù)用戶設(shè)備或業(yè)務(wù)免受經(jīng)濟(jì)損失,其產(chǎn)品技術(shù)要求受信息產(chǎn)業(yè)部認(rèn)證。兩者適用的安全規(guī)范明顯不同,因而具有不同的價(jià)值觀。
參考文獻(xiàn)