浅谈应急电源EPS的工作原理

时间:2022-08-10 03:39:10

浅谈应急电源EPS的工作原理

摘要:随着社会的进步,对供电依赖的加大,EPS应急电源越来越受到重视,文章对应急电源的工作原理进行了系统的阐述,并结合北京西站行包库改扩建工程电力工程的实例,对EPS应急电源的应用进行了说明。

Abstract: As the advance of society, the increase relying of power supply, EPS Emergency Power Supply gets more attention. The article described the working principle of the emergency power, and combined with the case of luggage storehouse reconstruction power engineering project in Beijing West Station described the application of emergency power supply EPS.

关键词:应急电源EPS;工作原理

Key words: emergency power supply EPS;working principle

中图分类号:TM1文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)26-0133-01

1应急电源EPS

应急电源EPS(Emergency Power Supply)是根据消防设施、应急照明、事故照明等一级负荷供电设备需要而组成的电源设备,产品由互投装置、自动充电机、逆变器及蓄电池组等组成。EPS应急电源系统主要包括整流充电器、蓄电池组、逆变器、互投装置和系统控制器等部分。其中逆变器是核心,通常采用DSP或单片CPU对逆变部分进行SPWM调制控制,使之获得良好的交流波形输出;整流充电器的作用是在市电输入正常时,实现对蓄电池组适时充电;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,供给负载设备稳定持续的电力;互投装置保证负载在市电及逆变器输出间的顺利切换;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信号和接收远程联动控制信号,并可通过标准通讯接口由上位机实现EPS系统的远程监控。应急电源在停电时,能在不同场合为各种用电设备供电。它适用范围广、负载适应性强、安装方便、效率高。采用集中供电的应急电源可克服其他供电方式的诸多缺点,减少不必要的电能浪费,在应急事故、照明等用电场所,它与转换效率较低且长期连续运行的UPS不间断电源相比较,具有更高的性能价格比。EPS应急电源主要用于建筑物发生火情或其他紧急情况下为应急照明等各种灯具提供集中供电的应急电源装置。

2EPS的工作原理

EPS的工作原理,简单的来说,就是在市电正常时,应急电源向负载转送市电,同时进行蓄电池充电管理,逆变单元不工作,接到消防信号,将市电或应急电(市电故障时)强制送至负荷末端,市电发生故障时,自动转为应急供电,市电恢复或消防信号解除,应急电源恢复市电工作状态。一般由电网供电转为EPS应急电源供电及由EPS电源转为电网供电的切换时间不大于0.1秒-0.2秒。在电网供电正常时,EPS应急电源处于充电饱和状态(进人浮充电状态),耗电小于标称容量的0.1%。EPS应急电源采用单体逆变技术,集充电器、蓄电池、逆变器及控制器于一体。系统内部设计了电池检测、分路检测回路等主要部件,BK-YJ、BK-YJS系列智能化应急电源,采用后备式运行方式。

2.1 当市电正常时,由市电经过互投装置给重要负载供电,同时进行市电检测及蓄电池充电管理,然后再由电池组向逆变器提供直流能源。充电器是一个仅需向蓄电池组提供相当于10%蓄电池组容量(Ah)的充电电流的小功率直流电源,它并不具备直接向逆变器提供直流电源的能力。市电经由EPS的交流旁路和转换开关所组成的供电系统向用户的各种应急负载供电。与此同时,在EPS的逻辑控制板的调控下,逆变器停止工作处于自动关机状态。在此条件下,用户负载实际使用的电源是来自电网的市电,因此,EPS应急电源也是通常说的一直工作在睡眠状态,可以有效的达到节能的效果。

2.2 当市电供电中断或市电电压超限(±15%或±20%额定输入电压)时,互投装置将立即投切至逆变器供电,在电池组所提供的直流能源的支持下,此时,用户负载所使用的电源是通过EPS的逆变器转换的交流电源,而不是来自市电。

2.3 当市电电压恢复正常工作时,EPS的控制中心发出信号对逆变器执行自动关机操作,同时还通过它的转换开关执行从逆变器供电向交流旁路供电的切换操作。此后,EPS在经交流旁路供电通路向负载提供市电的同时,还通过充电器向电池组充电。

2.4 除用于应急照明系统外,其中BK-YJS系列三相智能化变频应急电源主要是为一级负荷中的电动机提供一种可变频的应急电源系统,该产品方便解决了电动机的应急供电及其启动过程中对供电设备的冲击影响。BK-YJS、BK-YJS系列智能化应急电源可接受消防联动信号、建筑智能总线信号控制,并可设定优先级,防止越级控制。

3EPS在北京西站电力工程中应用

社会的信息化,建筑的现代化,使建筑对供电的依赖越来越大,尤其是一些重要的公共建筑,一旦中断供电,将造成重大的政治影响或经济损失,如果是发生火灾,后果就更不堪设想,因此应急电源作为独立于电网之外的备用电源,被广泛应用于各种建筑工程之中。以下就是EPS应急电源在北京西站行包库改扩建工程电力工程中的概况:在北京西站行包库,行包库的地上一层和地下二层内各设一间电力配电房屋,内设低压配电柜,为行包库内各用电负荷供电。其低压电源分别由北京西站行包库箱变电的低压母线段上接取,在市电正常时,由市电给重要负载供电。在地下行包库,EPS设备的设置为:设置火灾自动报警系统――在消防控制室设一台火灾报警控制器,在地下行包库及U行通道的设备及办公房间、行李存放区等设置智能型烟感、温感探测器,设置手动报警和电话插孔,在消火栓箱面板上设置消火栓启动按钮及指示灯。火灾应急广播与服务广播共用一套系统,在消防控制室设强切装置,当库内发生灾害时切换为火灾应急广播。根据EPS工作原理,市电正常时,进行蓄电池充电管理,逆变单元不工作,接到消防信号,将市电或应急电强制送至负荷末端,消防信号解除,应急电源恢复市电工作状态。通信设备、地下行包库照明及火灾报警、消防设施用电为一级负荷,其余为二、三级负荷。行包库内设置库房专用照明灯具,分组布置,采用两路正常照明电源均匀交叉供电,另设置应急照明供电回路,应急照明电源采用EPS集中供电装置,当两路正常照明电源均失去后,EPS自动提供AC220V电源,保证应急照明供电。消防泵、防火卷帘门等消防设备均采用两路电源末级切换的供电方式,有消防控制中心集中控制和就地控制设备的运行状态。此外,采用TN-S接地系统,PE线由变电所中性接地点处引至用电负荷端。电气设备的金属外壳接PE线保护,建筑物内的金属管道、构件等导电体做总等电位连接。

4结语

对于当今高性能的智能建筑物来说,建筑的供电要求越来越高,系统供电的连续性及稳定性要求也使得应急电源及后备电源技术不断发展进步。EPS系统以其专业的设计在建筑物意外故障(供电中断,紧急抢险)的情况下,仍能保证整体安全系统正常运行,将会得到越来越多的重视。

参考文献:

[1]马宁丽.EPS应急电源的原理和应用[J].大众科技,2008(1).

[2]操龙先.浅谈EPS应急电源工作原理与选型[J].安徽建筑,2007(4).

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