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EPS应急电源原理及应用选型

已有 411 次阅读  2017-04-11 10:53   标签应急电源 
《高层平易近用建筑设计防火规范》(GB50045-95)对于消防举措措施的供电保障是这样要求的:一类高层建筑的消防举措措施,必需按一级负荷进行供配电设计。EPS应急电源《供配电系统设计规范》(GB50052—95)对于一级负荷供电要求是按这样划定的:一级负荷应应由两个电源供电,当一个电源发生故障时,另外一个电源不致同时遭到损坏。一级负荷中出格重要的负荷,除由两个电源供电外,尚应增设应急电源。应急电源可选用:(1)自力于正常电源的发机电组;(2)供电网络中有用地自力于正常电源的专门馈电线路;(3)蓄电池;(4)干电池。对于自备应急电源的设置,《供配电系统设计规范》是这样划定的:(1)需要设置自备电源作为一级负荷中出格重要负荷的应急电源时或第二电源不能知足一级负荷的条件时。(2)设置自备电源较从电力系统取得第二电源经济合理时。(3)有常年稳定余热、压差、废气可供发电,技术靠得住、经济合理时。(4)所在地域偏僻,远离电力系统,设置自备电源经济合理时。
柴油发机电组作为消防应急电源在工程上被普遍运用在国内外已有几十年的历史。随着建筑设计理念
前进,采用柴油发机电组作为消防应急电源的很多弊端日益突出,如机组噪音和有害气体的排放公害;机组占用成本高昂的建筑空间且配套建筑设计要求高、难度年夜;储油举措措施自己存在火灾隐患,需要配套自动气体灭火等高成本的消防举措措施等。近年来,随着电力电子逆变技术的成长,静止逆变应急电源(一般称为EPS)获得了迅速成长,由于其应急反应时间短、对安装情况的灵活顺应性和较强的负载的顺应能力、无噪声和废气排放的环保特点和在中低功率段较着的综合造价等优势,被越来越多地采用作为消防应急电源;并在400KW以下中小功率范围,有慢慢取代应急柴油发机电组趋向。
2、EPS的基本工作原理
EPS应急电源普遍意义上是指正常供电电源中断时,可以向用户的重要负载进行短时供电的自力应急电源装配(EPS:EmergencyPowerSupply),这个广义的称谓固然包括了应急柴油发机电组。随着静止逆变电源在建筑消防中应作为急电源的慢慢运用,今朝国内电源和消防行业中被简称为EPS的主要是专指采用电力电子技术静止型逆变应急电源系统(下文统一简称为EPS)其主要组成以下图1所示:
图1EPS系统控制原理框图
EPS应急电源系统主要包括整流充电器、蓄电池组、逆变器、互投装配和系统控制器等部门。其中逆变器是焦点,凡是采用DSP或单片CPU对逆变部门进行SPWM调制控制,使之获得优秀的交流波形输出;整流充电器的作用是在市电输进正常时,实现对蓄电池组当令充电;逆变器的作用则是在市电非正常时,将蓄电池组存储的直流电能变换成交流电输出,供给负载装备稳定延续的电力;互投装配保证负载在市电及逆变器输出间的顺遂切换;系统控制器对整个系统进行实时控制,并可以发出故障告警旌旗灯号和接收远程联动控制旌旗灯号,并可经由过程尺度通讯接口由上位机实现EPS系统的远程监控。
EPS的基本工作原理可以从图1中获得清晰的说明:
(1)在市电输进正常时,输进市电经由过程互投装配给重要负载供电,同时系统控制器自动进行市电检测及经由过程充机电对蓄电池组充电经管。凡是EPS充电器的容量仅相当于10蓄电池组容量(Ah),仅需提供蓄电池组浮充或弥补电功能,其实不需要具有直接向逆变器提供直流电源的能力。此时,市电经由EPS内的互投装配向用户的应急负载供电。与此同时,在EPS的系统控制器的调控下,逆变器遏制工作处于自动关机状态。用户负载在此时现实使用是电网电源,此时凡是称EPS应急电源处在睡眠状态,可以有用到达节能的效果。http://www.tjhengyuanda.com
  (2)当输进市电供电中断或市电电压超限(±15或±20额定输进电压)时,系统控制器指令互投装配将在(0.1~4)S短时间内投切至逆变器供电,EPS系统在蓄电池组所提供的直流能源的支持下,向用户负载供电。
(3)当输进市电电压恢复正常工作时,EPS的系统控制器发出指令对逆变器执行关机操作,同时还经由过程互投开关执行从逆变器供电向交流旁路供电的切换操作。尔后EPS在经交流旁路供电通路向负载提供市电,同时继续经由过程整流充电器向其蓄电池组充电。
3、EPS应急电源的设计选型
1)EPS以产物特征分为以下三类产物:
1.1)应急照明和事故照明EPS,输出功率范围:(0.5~10)KVA。
  这类EPS由单路、双路供电输进二类产物组成,一般输进单/三相220VAC或380VAC,输出单相
220VAC,并可带多路输出配电开关,顺应于应急照明和事故照明的照明负载。
1.2)夹杂负载型EPS,输出功率范围:(2.2~800)KVA。
  这类EPS由单路、双路供电输进二类产物组成,一般输进/输出电压均为三相380/220VAC。除可用于应急照明、事故照明,同时也顺应于消防电梯、卷帘门、风机、水泵、淋浴泵、供水泵等电感性负载或夹杂供电。
1.3)单机软启动型EPS,输出功率范围:(2.2~800)KVA。
这类EPS主要用于年夜功率的单台负载,凡是有单逆变台单负载、由单逆变单台负载一用一备用、双逆变单台负载一用一备用三类型式;一般输进/输出电压均为三相380/220VAC,它仅为只有一路电源的消防举措措施或一级负荷中的年夜功率负载电念头提供一种可软启动的自力三响应急电源系统,顺应于高层建筑的电梯、消防风机、消防水泵等年夜功率的机电负载。
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