应急电源范文

应急电源范文第1篇

关键词：应急电源UPSEPS柴油发电机组燃气发电机组

一、应急电源的重要性

随着社会发展,越是信息化,现代化,就越依赖于电力.突然的断电必然会给人们正常的生活秩序和学习带来影响,尤其是对于生产、生活别重要的负荷,一旦中断供电,将会造成重大的经济损失。然而,电力故障具有突发性,不以人们的意志为转移,即使电网设施再先进,意外的断电也在所难免。目前,城市供电系统的安全对策一般是采用并网供电,为城市电力提供可靠的电源保护.但从企业及工业,民用建筑使用情况来看,仅仅靠公用电网还远远不够,必须具备应急供电系统,其重要性是在事故发生的情况下确保提供所需的应急电力,以有效降低因为断电而造成的损失,为人们生产和生活安全提供保障.因此,应急电源也被称为“城市生命线系统”的重要组成部分.

二、常见应急电源的工作原理及适用负荷

应急电源主要包括UPS、EPS、柴油发电机组、燃气发电机组.下面分别介绍一下各自的特点。

1、UPS电源的工作原理及主要特性 UPS即uninterrupted power supply,也就是我们常说的不断电电源系统，就是当停电时能够接替市电持续供应电力的设备，它的动力来自电池组，停电时间下继续供应电力。主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。当市电输入正常时，UPS 将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS就是一台交流市电稳压器，同时它还向机内电池充电；当市电中断( 事故停电 )时, UPS 立即将机内电池的电能,通过逆变转换的方法向负载持续供电一段时间，就足够你完成手头工作，存档关机之类的,保证负载软、硬件不受损坏。

2、EPS电源的工作原理及主要特性

EPS即英文Emergency Power Supply的简称, 翻译成汉语也称应急电源,但对于电力设计而言，EPS电源只是应急电源中的一种（参见《供配电系统设计规范》），因此本文中称其为EPS电源。EPS应急电源主要采用SPWM(交流脉带调制)技术，系统主要包括整流充电器、蓄电池组、逆变器、互投装置等部分。其中逆变器是核心，整流器的作用是将交流电变成直流电，实现对蓄电池及向逆变器模块供电。逆变器的作用则是将直流电变换成交流电，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。

3、柴油发电机组、燃气发电机组的简介

发电机组根据燃料的不同，分为柴油发电机组、燃气发电机组。

燃气发电机组是我们在天然气、煤层气等站场工程、管道工程中优先考虑的。在没有合适燃气来源的情况下一般选择柴油发电机组。所以，本文中将柴油发电机组、燃气发电机组当作一类应急电源来进行分析比较。发电机组适用于允许中断供电时间大于15S的各类负荷。

三、常见应急电源的比较

1、UPS电源与EPS电源的比较

EPS电源可以说是近几年才讯猛发展起来的一个新兴产业,相比于发展很成熟的UPS而言,有相同之处,也有不同之处.其相同点在于都具备在市电故障(中断)情况下继续向负载提供交流电源的功能,均采用IGBT逆变技术和脉宽调制PWM技术，不同之处较多，下面列表对他们进行比较。

表1EPS电源与UPS电源的比较

技术指标 EPS消防应急电源 UPS不间断电源 EPS优势

结构 逆变器冗余量大，在120%负载下能正常运行，机内有进线和出线馈线功能；有多路互投功能；有防止高低温、湿热、盐雾、灰尘、震动及鼠动及鼠咬等措施。 逆变器冗余量小，在120%负载下1min关机；机内无进线和出线馈线功能；无消防联动功能，机壳和导线不需阻燃；无多路互投功能。 功能强大

运行方式 采用离线运行方式，高效节能、噪音低 采用在线运行方式，效率70％，噪音高 无噪音

节电 在电网正常时处于睡眠状态,耗电不足0.1%,无电网供电时,其效率92%以上 在电网供电正常时也工作,其效率仅80%-90%,约有10-20%的电能被消耗 省电10%~20%

寿命 只有在电网无电时才进行逆变工作,主机使用寿命相对长,一般15-20年. UPS是只要开机就连续不间断工作,因此寿命相对较短,一般5-8年 寿命长

价格 主机价格低 主机价格比较贵 有一定价格优势

负载适应性 尤其适应电机等电感性负载和各种混合用电负载 UPS只适应电容性和电阻性负载(计算机负载) 适应性强

系统组成 简单，故障率低 复杂，故障率高

服务对象 照明、电机、水泵、风机等 计算机类

断电转换时间 毫秒级(不大于100ms) 不间断

工作目的 确保应急供电万无一失 确保供电不间断和稳压

从上表可以看出，与EPS相比，UPS的优越性在两个方面。一方面供电不间断，在正常电源故障时，由UPS所供电的负荷不会有任何影响；另一方面，在正常电源电压波动较大时，UPS还兼有 稳压器的作用。除了上述两方面，EPS电源都有较大的优势。

2、EPS电源与柴油（燃气）发电机组的比较

用柴油发电机组作为应急电源柴油发电机组是目前大部分工程所采用的,也是最常见的应急备用电源,由于柴油发电机的容量较大,可并机运行且连续供电时间长,所以已经有较长的应用历史。然而,无论发电机的启动速度有多快,从停电后使发电机接到启动信号开始,至发电机电压、频率等达到稳定可以供电时为止,至少需要数十秒至数分钟,这段时间,所有用电设备均停止工作,就可能造成少数设备的损坏或生命财产的安全。而EPS的启动一般不会超过25ms,所以不会影响设备的正常工作. 另一方面,柴油发电机应用在应急供电场合,有诸多不利之处,主要有: (1) 在高层建筑中,柴油发电机组一般放在地下室,设计难度大,造价高,配备进风、冷却、排烟、减震、消音等设施都需要充分考虑. (2) 存在火灾隐患,其油罐像一个极为危险的“炸弹”,万一失火,后果不堪设想. (3) 日常维护比较频繁,工作量大. (4) 柴油发电机噪音大,产生公害. (5) 排烟中有大量的二氧化硫,污染严重,影响环保。

将EPS与柴油发电机的性比价作一个比较:以负载容量为200KW为例,选用EPS时,其额定功率与负载功率为1:1即可,其总价约为60万元左右;而选用柴油发电机时,其额定功率与负载功率应为1.3-1.5:1.所以,200KW的负载,用柴油发电机则需要用250KVA规格,该机组价格为40万元左右,但是除机组本身价格之外,还需油罐(2-3万元)、控制屏(2-3万元)、ATS(2-3万元)、自启动(3-5万元)、噪音治理器(1-2万元)、通风/排烟/冷却等设施(1-3万元)、机组本身消防措施(2-3万元)、后期的维护费用(1-2万元)、专用房屋费用(2-5万元),所以使用柴油发电机的费用除机组本身价格外,还需外加其他辅助装置费用约16-29万元,现以20万元计算,即选用柴油发电机机组的总价格为60万元左右,所以,二者价格差不多.从中也不难看出,如果EPS容量小于200KW时,其价格要小于进口柴油发电机的综合造价。

四、结束语

UPS电源主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其它电力电子设备提供不间断的电力供应。EPS电源适用于电机等电感性负载和各种混合用电负载，包括照明、电机、水泵、风机等，中断供电时间小于100毫秒。柴油（燃气）发电机组适用于功率较大、停电时间较长的状况，中断供电时间大于15秒。我们在工程设计中应该根据工程特点，分析应急负荷的特性，允许中断供电的时间，以及正常电源故障后需要维持供电的时间，也可以采用几种应急电源相结合的方式，选择既满足供电可靠性要求又经济合理、便于维护的应急电源。

应急电源范文第2篇

关键词：应急电源 EPS 应急电源工作原理 EPS特性

EPS应急电源工作原理及选型要点

韦德电子有限公司陈伟环

摘要:应急电源EPS的工作原理,以及如何使用户能够理性的去选择产品。文中详细分析了EPS的构造和工作原理以及带负载时的工作特性和运行参数。

随着社会的发展，建筑技术水平的不断提高，城市的建筑趋向于大规模，高层化发展随之而来对建筑的供电要求越来越高，社会的信息化，建筑的现代化，使建筑对供电的依赖也越来越大，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。所以现行的《高层民用建筑设计防火规范》及《民用建筑电气设计规范》就有严格规定：“一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不致同时受到损坏。一级负荷别重要的负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源，常用的应急电源有：(1)独立于正常电源的发电机组；(2)供电网络中有效地独立于正常电源的专门供电线路；(3)蓄电池。”多年来，运行经验表明，电网供电时采用两路独立的电源．若主供电线路停电，则由备用才路供电，采用这种方式虽然简单、可靠，但供电线路复杂。当发生大面积停电事故时，两路电源均可能发生停电事故。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。目前，应急电源包括柴油发电机组和蓄电池，近年来，含蓄电池的EPS作为应急电源，被广泛应用，尤其是被用做消防应急电源。

1、 EPS的工作原理

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,其他主要部件的工作原理框图如1所示

WY、WYS、WYS/B系列智能化应急电源,采用后备式运行方式。

⑴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。在这里,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。此时,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。

⑵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。

⑶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、如何选配EPS

EPS通常产品特征分为以下三类产品

⑴WY系列EPS(0.5～10KW)

WY系列EPS由单路、双路供电输入二类产品组成(输入电压220Vac 或380Vac,输出电压220Vac),适应于应急照明和事故照明的照明负载。

(2)WYS系列EPS(2.2～400KW)

WYS系列EPS由单路、双路供电输入二类产品组成(输入电压380Vac,输出电压380Vac),除可用于应急照明、事故照明,同时也适应于消防电梯、卷帘门、风机、水泵、淋浴泵、供水泵等电感性负载或混合供电。

(3)WYS/B系列EPS(2.2～400KW)

WYS/B系列EPS由单逆变单台负载、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产品组成(输入电压3800Vac,输出电压380Vac),仅为只有一路电源的消防设施或一级负荷中的电动机提供一种可变频的三相应急电源系统,在电源和电机之间无需任何启动装置就可以解决电动机的应急供电及其启动过程中对供电设备的冲击。适应于高层建筑的电梯、中央空调、消防水泵等电机负载。

根据产品所带负载特征如何选用您所需求的EPS及其注意的要点:

2.1应急照明或事故照明用EPS(1~50KVA)

按GB17945-2000国家标准(消防应急灯具),为确保大楼的应急照明系统能正常运行,对EPS提出如下基本要求:

(1)要求负责向普通应急照明灯供电EPS的供电中断时间<5s.但对于高危险工作区及关键工作区的应急照明而言,则要求EPS的供电中断时间<0.25s。

(2)为尽可能的利用市电,当市电电压在187~242V(220V,-15%,+10%)的范围内不允许EPS进入逆变器供电状态。

(3)要求EPS配置足够容量的电池组,以便在市电供电中断时,至少确保应急照明灯可以继续工作90min以上。

(4)EPS中的充电器对电池组的最长充电时间小于24H,最大充电电流小于0.4C(A)

在市电供电正常时,EPS是通过它的交流旁路向负载供电.原则上,它可以带具有各种不同功率因数的负载.然而.在市电供电中断或市电电压或频率超限时,则是有EPS中的逆变器来供电的.在此条件下,EPS的带载能力不仅需要考虑逆变器在不同功率因数值负载时的降额度输出特性.而且,还需要根据所使用的应急照明灯具的不同来选配EPS的输出功率和机型.在选配EPS时应注意以下几个问题:

(1)普通的应急照明灯具.由于应急照明的功耗是用有功功率P(KW)来标注的,而EPS逆变器的输出功率是用功率因数cosφ=0.8(滞后)时的视在功率S(KVA)来标注的.所以,实际选用EPS的满载输出功率应为:S=P/0.8。

(2)应急照明灯具为荧光灯时,所选用的EPS满载输出功率应为S=(1.3~1.5)P/0.8.其原因是荧光灯启动时存在较大的”启动浪涌”电流。

(3)应急照明灯具为高压气体灯时(例:高压钠灯,高压钯灯等),宜选用切换时间小于20ms的EPS产品.这是因为.如果对高压气体灯的供电中断时间超过20ms时,就有可能致使气体灯中的放电电弧”熄灭或中断”.一旦发生放电电弧中断现象,即使马上恢复供电也可能导致长达数分钟的灯具熄灭现象发生.这因为它需要足够长时间来重新预热高压气体灯中灯丝的缘故.显然,对于大型体育馆和演出场地的照明系统来说,是不允许出现这种故障的。

2.2应急照明+电动机混合型负载用EPS (三相,5~400KVA )

为了正确的选用EPS的输出功率,应首先分别统计电阻性照明负载与电感性机电负载的比例.对于电机负载而言,因用户所选的机型及工作方式的不同,它的启动电流可能高达5~10倍额定工作电流.为确保电机及EPS本身的安全运行,对这部分电机负载而言,不仅要求所选的EPS输出功率应为6倍以上的电机标称功率.而且,还宜选用其切换时间小于15ms的EPS机型。

2.3 带电机负载的EPS

(1)采用电机”硬启动:工作方式,对于这种EPS输出功率的选用方案同22所述.采用这种方案的优点是:不管在市电供电中断时还是在市电恢复正常工作时,EPS均可确保电机的连续运行.其缺点是:需选用大功率的EPS,成本较高。

(2)选用带变频启动功能的电机专用型EPS

市电供电正常时,经交流旁路和转换开关向电机负载供电.与此同时,市电还经充电器向电池组充电.当市电供电中断时,为确保EPS的安全运行,希望他执行”延时切换”操作,以便让电机彻底停止转动后再启动变频器,由它对后接电机执行从0~220Hz的频率逐渐增高的变频启动的操作(启动时间为几秒钟).采用变频启动方案带来的好处是:

①防止在EPS与处于”惯性运动状态”下的电机所产生的自激励电源处于互相”非同步入锁”状态而产生的鼓掌隐患;

②可以降低EPS的输出功率和降低投资成本.此时,EPS的输出功率只需选取1.2~1.4倍电机的额定功率就可满足要求。

其缺点是:

①要求用户的电机负载首先停机,然后在满速”变频启动”,从而造成电机负载工作的”不连续性”

②如果后接的几台电机需要在不同的时刻进行”分时启动”操作时,可能会遇到这样的技术难题:在启动处于静止状态的电机时,若EPS的输出功率足够大它可能承受5~10倍的电机启动浪涌电流的冲击.否则,就会迫使EPS重新进入新一轮的”变频启动”工作状态.由此带来的问题之一是:原来处于正常工作转速的电机,会再次转入转速由0~50Hz的变速启动阶段,从而给用户的工作带来麻烦。

3 结语

随着社会的进步和发展，环境要求的不断提高，消防意识也越来越被人们重视。EPS以其特有的优越性将被人们认识和采用，在一个工程中，它可以灵活的运用在消防供电回路末端、个别重要场合等多种情况。在选择应急电源上，不再只局限于柴油发电机了，因为它们各自的特点分别适用于不同的工程，这将为整个社会的安全提供更有力的保障。

参考文献

1《民用建筑电气设计规范》中国计划出版社,1993

2 GB17945-2000国家标准(消防应急灯具)

应急电源范文第3篇

关键词：应急电源；EPS；工作原理

中图分类号：TN86 文献标识码：A 文章编号：

1 概述

应急电源EPS(Emergency Power Supply)是按消防设施、应急照明、事故照明等一级负荷供电设备需要而设计的电源设备，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。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，向负载设备持续提供稳定的电力。互投装置保证负载在市电及逆变器两种输出之间的顺利切换。系统控制器对整个系统进行实时控制，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。

EPS应急电源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。

2 EPS应急电池工作原理

EPS应急电源主要采用单体逆变技术，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，其他主要部件的工作原理如图所示，智能化应急电源，采用后备式运行方式。

（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，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，逆变器在EPS的逻辑控制板的调控下处于自动关机状态，也就是说用户使用的实际电源是来自电网的市电。

（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。

（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负

载提供市电的同时，还通过充电器向电池组充电。

3 EPS应急电源的种类

(1)按照输出方式划分可分为：直流输出型、交直流混合输出型和交流输出型。

(2)按照运行方式划分可分为：冷后备式、热后备式、在线式。

(3)按照负载特性划分可分为：应急照明电源和(消防)设备应急电源。

4 EPS应急电源特点

EPS应急电源，具有一定先进性和实用性，可以实现微机监控和处理，对消防应急照明、卷帘门、消防电梯、水泵、排烟风机等消防设施实现自动控制。该产品多用于高层建筑、机场、电信网络机房、医院、重要场馆等，具有以下特点：

(1)电网有电时处于静态，无噪音，小于60dB，不需排烟、防震处理；

(2)自动切换，可实现无人值守，电网与EPS电源相互切换时间为0.1s一0.25s；

(3)带载能力强，EPS适合电感性、电容性及综合性负载的设备，如消防电梯、水泵、风机、应急照明等；

(4)性能稳定，使用可靠，在重要场合可以采用双机热备方式，确保事故和火灾情况下供电可靠，主机寿命可达20年以上，电池5年―lO年以上；

(5)适应恶劣环境，可放置地下室或配电室，可以紧急应对负载使用场所，减少供电线路；

(6)大功率用电设施，可直接与电机相联变频启动后，再进入正常运行状态；

(7)应急备用时间，标准型为60min(有延时接口)。

5 EPS应急电源与同类产品的比较

5．1 UPS应急电源与EPS电源的区别及比较

UPS为不间断电源(Uninterruptible Power System)的英文缩写，其注重的是供电参数中的“不间断”。实现方式为整流一逆变在线运行，蓄电池与逆变器直流母线无断点，从而保证了输出电源的连续性，其工作原理为当网电正常时，将网电整流为直流，为逆变器供电，逆变器在线长期运行为负载提供电源，当网电故障时，虽然网电整流的直流电源消失，但蓄电池仍然继续为逆变器供电。UPS是靠在线运行是实现不间断供电的，其整流以及逆变环节的损耗为10％一15％，以热量的形式散发。

UPS的特点是输出精度高、转换时间快，同时造价较高，平时能耗大，主机寿命约为8-10年，主要使用于计算机、程控交换机、数控处理系统等精密电子仪器等领域。而EPS有点类似于后备式的UPS，平时逆变器不工作，市电断电时才投入蓄电池。一般不对电源进行恒流、恒压处理。通常采用接触器转换，切换时间均为0.1～0.25S。其优点是结构较简单，造价较低，工作能耗小无噪音，主机寿命长（15-20年），适用于消防、应急照明、动力等应急场所。

5．2 柴油发电机与EPS的区别与比较

柴油发电机是以柴油为原料，以柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械。柴油发电机一般由柴油机、发电机、控制箱、燃油箱、启动和控制使用的蓄电瓶、保护装置以及应急柜等部件组成。柴油发电机一般输出功率为12-2000kW的范围。

柴油发电机是以柴油作为原料，发电机一般储存3-8h的燃料，并可以根据实际情况进行补给，因此柴油发电机的持续供电时间很长。柴油发电机是相当可靠的，一般在市电断电后10-15S内，机组可以自动启动，紧急情况下也可以采取手动启动。

相对而言，柴油发电机主要优势在于主机使用时间长，不需要对设备进行二次更换，且持续供电时间长。而EPS应急电源主要优势在于其应急反应时间短，运行成本低，且无排放、无噪音。

6 EPS应急电源的应用

（1）EPS应急电源系统一般的备用供电时间为30min-120min（增加供电时间须增加蓄电池容量，同时也增加体积，增加造价），因此，应强调EPS是一种应急电源产品，不是长时间性质的备用电源，它只用于当正常电源故障时，维持重要负载的供电可靠性，保证重要负荷在一段时间内或规定范围内供电的连续性。所以，对正常电源供电可靠性较差的场所，EPS应急电源不能用作设备的备用电源。而应选用柴油发电机组成或UPS作为备用电源。由此可见，EPS应急电源最适合用于消防用电设备的备用电源。

（3）当一级负荷容量不大仅为照明或电话站负荷，又难于从电力系统或临近单位取得第二低压电源，且要求连续供电时间低于时，可设EPS作为应急备用电源。

（4）一级负荷中的特别重要负荷允许中断时间大于0.2S时，可设EPS作为应急电源。

（5）分散的小容量一、二级消防负荷，如消防水泵、防排烟风机、应急照明等，可采用一路市电加EPS或采用一路电源与设备自带的蓄（干）电池（组）在设备处自动切换。

（6）由于EPS无排气、排烟、无噪音、无振动、对环境无污染，所以对于有环保要求而不宜选用柴油发电机组的场所，可选用EPS应急电源。

（7）对于改造工程，柴油发电机组无法设置场所，可选用EPS应急电源。

7EPS应急电源的应用前景与展望

随着社会的进步和发展，环境要求的不断提高，消防安全也越来越被人们重视。EPS以其特有的优越性将被越来越多的人们认识，EPS消防应急电源作为一种可靠的应急供电源，可以灵活的运用在消防供电回路末端、个别重要场合等。EPS应急电源的使用，为消防安全提供了更有力的保障。

参考文献：

[1]白进存.浅谈应急电源EPS的工作原理[J]．价值工程，2010

[2]牛彩霞.EPS应急电源及应用选配[J]．科技信息，2009

[3]马宁丽．EPS应急电源的原理和应用[J]．大众科技，2008

应急电源范文第4篇

关键词：应急电源EPS应急电源工作原理EPS特性

EPS应急电源工作原理及选型要点

韦德电子有限公司陈伟环

摘要:应急电源EPS的工作原理,以及如何使用户能够理性的去选择产品。文中详细分析了EPS的构造和工作原理以及带负载时的工作特性和运行参数。

随着社会的发展，建筑技术水平的不断提高，城市的建筑趋向于大规模，高层化发展随之而来对建筑的供电要求越来越高，社会的信息化，建筑的现代化，使建筑对供电的依赖也越来越大，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。所以现行的《高层民用建筑设计防火规范》及《民用建筑电气设计规范》就有严格规定：“一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不致同时受到损坏。一级负荷别重要的负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源，常用的应急电源有：(1)独立于正常电源的发电机组；(2)供电网络中有效地独立于正常电源的专门供电线路；(3)蓄电池。”多年来，运行经验表明，电网供电时采用两路独立的电源．若主供电线路停电，则由备用才路供电，采用这种方式虽然简单、可靠，但供电线路复杂。当发生大面积停电事故时，两路电源均可能发生停电事故。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。目前，应急电源包括柴油发电机组和蓄电池，近年来，含蓄电池的EPS作为应急电源，被广泛应用，尤其是被用做消防应急电源。

1、EPS的工作原理

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,其他主要部件的工作原理框图如1所示

WY、WYS、WYS/B系列智能化应急电源,采用后备式运行方式。

⑴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。在这里,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。此时,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。

⑵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。

⑶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、如何选配EPS

EPS通常产品特征分为以下三类产品

⑴WY系列EPS(0.5～10KW)

WY系列EPS由单路、双路供电输入二类产品组成(输入电压220Vac或380Vac,输出电压220Vac),适应于应急照明和事故照明的照明负载。

(2)WYS系列EPS(2.2～400KW)

WYS系列EPS由单路、双路供电输入二类产品组成(输入电压380Vac,输出电压380Vac),除可用于应急照明、事故照明,同时也适应于消防电梯、卷帘门、风机、水泵、淋浴泵、供水泵等电感性负载或混合供电。

(3)WYS/B系列EPS(2.2～400KW)

WYS/B系列EPS由单逆变单台负载、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产品组成(输入电压3800Vac,输出电压380Vac),仅为只有一路电源的消防设施或一级负荷中的电动机提供一种可变频的三相应急电源系统,在电源和电机之间无需任何启动装置就可以解决电动机的应急供电及其启动过程中对供电设备的冲击。适应于高层建筑的电梯、中央空调、消防水泵等电机负载。

根据产品所带负载特征如何选用您所需求的EPS及其注意的要点:

2.1应急照明或事故照明用EPS(1~50KVA)

按GB17945-2000国家标准(消防应急灯具),为确保大楼的应急照明系统能正常运行,对EPS提出如下基本要求:

(1)要求负责向普通应急照明灯供电EPS的供电中断时间<5s.但对于高危险工作区及关键工作区的应急照明而言,则要求EPS的供电中断时间<0.25s。

(2)为尽可能的利用市电,当市电电压在187~242V(220V,-15%,+10%)的范围内不允许EPS进入逆变器供电状态。

(3)要求EPS配置足够容量的电池组,以便在市电供电中断时,至少确保应急照明灯可以继续工作90min以上。

(4)EPS中的充电器对电池组的最长充电时间小于24H,最大充电电流小于0.4C(A)

在市电供电正常时,EPS是通过它的交流旁路向负载供电.原则上,它可以带具有各种不同功率因数的负载.然而.在市电供电中断或市电电压或频率超限时,则是有EPS中的逆变器来供电的.在此条件下,EPS的带载能力不仅需要考虑逆变器在不同功率因数值负载时的降额度输出特性.而且,还需要根据所使用的应急照明灯具的不同来选配EPS的输出功率和机型.在选配EPS时应注意以下几个问题:

(1)普通的应急照明灯具.由于应急照明的功耗是用有功功率P(KW)来标注的,而EPS逆变器的输出功率是用功率因数cosφ=0.8(滞后)时的视在功率S(KVA)来标注的.所以,实际选用EPS的满载输出功率应为:S=P/0.8。

(2)应急照明灯具为荧光灯时,所选用的EPS满载输出功率应为S=(1.3~1.5)P/0.8.其原因是荧光灯启动时存在较大的”启动浪涌”电流。

(3)应急照明灯具为高压气体灯时(例:高压钠灯,高压钯灯等),宜选用切换时间小于20ms的EPS产品.这是因为.如果对高压气体灯的供电中断时间超过20ms时,就有可能致使气体灯中的放电电弧”熄灭或中断”.一旦发生放电电弧中断现象,即使马上恢复供电也可能导致长达数分钟的灯具熄灭现象发生.这因为它需要足够长时间来重新预热高压气体灯中灯丝的缘故.显然,对于大型体育馆和演出场地的照明系统来说,是不允许出现这种故障的。

2.2应急照明+电动机混合型负载用EPS(三相,5~400KVA)

为了正确的选用EPS的输出功率,应首先分别统计电阻性照明负载与电感性机电负载的比例.对于电机负载而言,因用户所选的机型及工作方式的不同,它的启动电流可能高达5~10倍额定工作电流.为确保电机及EPS本身的安全运行,对这部分电机负载而言,不仅要求所选的EPS输出功率应为6倍以上的电机标称功率.而且,还宜选用其切换时间小于15ms的EPS机型。

2.3带电机负载的EPS

(1)采用电机”硬启动:工作方式,对于这种EPS输出功率的选用方案同22所述.采用这种方案的优点是:不管在市电供电中断时还是在市电恢复正常工作时,EPS均可确保电机的连续运行.其缺点是:需选用大功率的EPS,成本较高。

(2)选用带变频启动功能的电机专用型EPS

市电供电正常时,经交流旁路和转换开关向电机负载供电.与此同时,市电还经充电器向电池组充电.当市电供电中断时,为确保EPS的安全运行,希望他执行”延时切换”操作,以便让电机彻底停止转动后再启动变频器,由它对后接电机执行从0~220Hz的频率逐渐增高的变频启动的操作(启动时间为几秒钟).采用变频启动方案带来的好处是:

①防止在EPS与处于”惯性运动状态”下的电机所产生的自激励电源处于互相”非同步入锁”状态而产生的鼓掌隐患;

②可以降低EPS的输出功率和降低投资成本.此时,EPS的输出功率只需选取1.2~1.4倍电机的额定功率就可满足要求。

其缺点是:

①要求用户的电机负载首先停机,然后在满速”变频启动”,从而造成电机负载工作的”不连续性”

②如果后接的几台电机需要在不同的时刻进行”分时启动”操作时,可能会遇到这样的技术难题:在启动处于静止状态的电机时,若EPS的输出功率足够大它可能承受5~10倍的电机启动浪涌电流的冲击.否则,就会迫使EPS重新进入新一轮的”变频启动”工作状态.由此带来的问题之一是:原来处于正常工作转速的电机,会再次转入转速由0~50Hz的变速启动阶段,从而给用户的工作带来麻烦。

3结语

随着社会的进步和发展，环境要求的不断提高，消防意识也越来越被人们重视。EPS以其特有的优越性将被人们认识和采用，在一个工程中，它可以灵活的运用在消防供电回路末端、个别重要场合等多种情况。在选择应急电源上，不再只局限于柴油发电机了，因为它们各自的特点分别适用于不同的工程，这将为整个社会的安全提供更有力的保障。

参考文献

1《民用建筑电气设计规范》中国计划出版社,1993

2GB17945-2000国家标准(消防应急灯具)

应急电源范文第5篇

关键词：EPS；应急；应用

Abstract: this paper introduces the development of the emergency power and EPS emergency power system, this paper Outlines the EPS system is the main structural work principle, characteristics and application field requirement, and points out the EPS emergency power advantage. EPS emergency power is to allow the emergency power supply short power supply device. In the refining system, when there is a power outage all or part of a device the emergency power start, used for accident lighting, accident pump and fire control system power supply. Introduced the EPS intelligent emergency power system composition, working principle and main function, technological features, and shows the advanced and practical EPS should be widely used.

Keywords: EPS; Emergency; application

中图分类号：TG434.1文献标识码：A 文章编号：

1应急电源的发展

我国建筑工程领域的应急照明在1992年以前一直沿用传统的自带蓄电池型灯具，重复投资高，维修工作难，使用寿命短，这些致命缺陷始终困扰着广大用户。市场急需应急照明的新产品—第一代应急电源就这样诞生了。随着电网突发故障的频繁发生及电力保障和消防联动的需要，应急电源的性能、功能也不断地推陈出新，产生了今天的EPS。它的使用范围也早已冲破消防应急照明的界限，扩展应用到动力、控制等各种设备和场所，蔓延到电力、电信等其他领域，甚至被当作第二电源使用。

2EPS应急电源系统

随着人们对供电的依赖越来越大，EPS以其特有的优越性逐渐被人们认识和采用。在一个工程中，它可以灵活的运用在消防供电回路末端、个别重要场所以及作为一级负荷别重要负荷的应急电源等多种情况。因此，了解EPS应急电源的工作原理和特性，并将其合理的运用于电气设计当中显得非常重要。

2.1 EPS系统的概述

EPS是应急电源系统Emergency Power Supply的英文缩写 。它是根据消防设施、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。在交流电网正常时逆变器不工作，经过互投装置给重要负载供电。当交流电网断电后，互投装置将会立即投切至逆变电源供电。当电网电压恢复时，互投装置将会投切至交流电网供电。

2.2 EPS系统的主要结构

EPS应急电源主要采用SPWM(交流脉宽调制)技术，系统主要包括整流充电器、蓄电池组、逆变器、互投装置等部分。

2.3 EPS工作原理

智能化应急电源系统内部设计了电池检测、分路检测回路，，采用后备式运行方式。

（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。此时，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）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。

（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。

（4）除用于应急照明系统外，其中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，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。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。

2.4 EPS的特点 EPS消防应急电源，具有一定的先进性和实用性，它可以实现微机监控和处理，对消防应急照明、消防电梯、等消防设施实现自动控制。具有以下特点： （1）电网有电时处于静态，无噪音，小于60dB，不需排烟、防震处理。 （2）自动切换，可实现无人值守。

（3）带载能力强，EPS适合电感性、电容性及综合性负载的设备，如消防电梯、水泵、风机、应急照明等。 （4）使用可靠，在重要场合可以采用双机热备方式，确保事故和火灾情况下供电可靠。

（5）适应恶劣环境，可放置于地下室或配电室，可以在应急负载使用场所就地设置，减少供电线路。

（6）对于某些功率较大的用电设施，如：消防水泵、风机，EPS可直接与电机相联变频启动后，再进入正常运行状态。

2.5 EPS应用领域的要求

（1）对正常电源供电可靠性较差的场所，EPS应急电源不能用作常用设备的备用电源。EPS应急电源系统一般的备用供电时间为30min-120min(增加供电时间须增加蓄电池容量，同时也增加体积、增加造价)，因此，应强调EPS是一种应急电源产品，不是长时间性质的备用电源，它只用于当正常电源故障时，维持重要负载的供电可靠性，保证重要负荷在一段时间内或规定时间范围内供电的连续性。所以，在这种场所应选用柴油发电机组或UPS作为备用电源。

（2）允许中断供电时间为毫秒级的设备如计算机、程控交换机、数据处理系统、精密电子仪器等不可选用EPS作为备用电源，而应选用UPS电源。 （3）当一级负荷容量不大仅为照明或电话站负荷，又难于从电力系统或临近单位取得第二低压电源，且要求连续供电时间低于时，可设EPS作为应急备用电源。 （4）一级负荷中的特别重要负荷允许中断时间大于0.2S时，可设EPS作为应急电源。 （5）分散的小容量一、二级消防负荷，如消防水泵、防排烟风机、应急照明等，可采用一路市电加EPS或采用一路电源与设备自带的蓄(干)电池(组)在设备处自动切换。

（6）由于EPS无排气、排烟、无噪音、无振动、对环境无污染，所以对于有环保要求而不宜选用柴油发电机组的场所。可选用EPS应急电源。 （7）对于改造工程，柴油发电机组无法设置的场所，可选用EPS应急电源。

3 EPS应急电源的优势

（1）节电方面。在电网供电正常时处于睡眠状态，耗电不足0.1%，无电网供电时，其效率为85～92%。

（2）价格方面。EPS约为同容量UPS主机价格的60%。

（3）使用寿命。只有在电网无电时才进行逆变工作，主机使用寿命相对长，一般20年以上。

（4）负载适应性。尤其适应电机等电感性负载和各种混合用电负载。

4结束语

EPS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。

参考文献：

[1] 于庆武，顾明，张洪成.应急电源EPS的应用与分析[J].中国电力教育，2009.

应急电源范文第6篇

【关键词】应急电源；DC/DC；DSP

一、绪论

本文设计的电梯自动平层控制装置的应急电源系统，在市电正常时停电应急装置处于自动充电及电源检测的状态，市电通过应急装置互锁接触器的触点供电给电梯，电梯正常运行。当市电发生突然停电或缺相的情况，应急装置可以立刻检出，并在一个可调的延迟时间后启动后备应急电源，与此同时应急装置内部的互锁接触器切断市电，确保电源安全。应急装置根据配套电梯的控制方式及主机型来选择不同的驱动方式，将电梯运行至平层位置，打开轿厢门及厅门，保证乘客安全走出电梯。

二、EPS的工作原理

应急电源系统（EPS：Emergency Po-wer Supply）是应用IGBT逆变技术，以CPU控制，采用高电子集成整体模块化结构的强弱电一体化系统，它在紧急的情况下作为重要负荷的第二或第三电源供给，可望成为不少场合的UPS柴油发动机组的替代品。

在应急电源系统中，一方面，电网通过整流变流器和降压DC/DC变换器（即充电电路）向蓄电池充电；另一方面，当电网故障时，蓄电池通过升压DC/DC变换器和逆变PWM变流器向负载提供后备能量。而有源滤波器的PWM变流器在实际工作中工作处于逆变器状态，同时又可以通过适当的控制具有整流器功能，以对直流侧电容储能，保持直流侧电压稳定。（如图1所示）

三、DSP控制系统的设计

1.电池容量及应急电源主电路参数设计

蓄电池容量选择要根据蓄电池要求放电电流和要求的备用时间来决定，选择蓄电池的容量时，应先计算出要求放电的电流值，然而根据蓄电池生产厂家提供的放电特性曲线和用户的备用时间进行选择

1）蓄电池的最大放电电流的计算

IMAX=P×COSФ/η×N×Ei

2）放电电流的计算

由于放电过程中蓄电池的放电电流是变化的，蓄电池刚放电时的电流明显小于最大放电电流Imax。根据蓄电池的放电状态，一般取0.75位效正因数，蓄电池实际所需的放电电流为：

I=0.75×Ima×

蓄电池容量（Ah）=蓄电池实际所需放电电流（A）蓄电池放电速度（1/h）

所以用AH来表示容量的话，则：

AH=0.75×P×COSФ/η×N×Ei×0.6

2.应急电源的DSP控制

我们选用了目前比较先进的TMS320 F2810型号的DPS，这是TI公司设计的一款低成本、低功耗、高性能的面向自动化控制、工业自动化、最优网络的一款数字化控制芯片。

1）DSP对充放电的控制

以上各个小节详细的介绍了对蓄电池涓流、恒流及恒压充电的具体原理，DSP对充放电的控制流程如图2所示：

其主循环程序包括产生EPS的启动信号，判断电网电压是否正常，电网如果正常，EPS给蓄电池充电转入蓄电池充电子程序，如果电网出现故障，（包括电压过低或过高），EPS就启动蓄电池放电给负载提供三相交流电，转入蓄电池放电、逆变子程序。

2）SJT-YY型电梯自动平层控制应急电源

基于以上的理论论述和设计，现在SJT-YY型电梯自动平层控制应急电源内有双向DC/DC变流器功率器件―双管IGBT，双向PWM变流器功率器件―IPM模块，蓄电池等，现将其外部接口设计如图3所示。

四、结论

本文通过一系列参数的计算，选取适当的器件，成功实现了电源直流电压（电池电压）小于100V（96V）的电梯应急电源，并且可以满足电梯电动机的工作需求，该系统应用了双向PWM变流器，双向DC/DC电路，采用DSP数字控制技术，实现了EPS产品的绿色化、智能化的要求

参考文献

[1]BL2000串行板类用户手册[S].沈阳市蓝光自动化技术有限公司，2004.

[2]周文彬.现代电源技术的发展[J].山东电子，1998.

[3]林卫东.EPS应急电源的探讨及应用[J].电气应用，2005.

应急电源范文第7篇

一、应急电源运用于氧枪事故

应急电源的设置不仅是一种应急策略，也是炼钢生产的安全措施，有效防止了电源中断造成的设备损坏、生产停滞等问题。炼钢企业在调控应急电源时要根据具体的情况而定，只有协调好炼钢的具体流程才能保证应急电源的作用。对于炼钢转炉氧气事故来说，应急电源的供电应用表现为：

1、吹氧过程中停电。转炉氧枪若炼钢转炉氧枪正在吹氧，交流电源停电之后会立刻中断吹氧过程，生产人员必须要利用应急电源保持正常的生产状态。如：结合应急电源中的可变频逆变器应首先输出给氧枪电机使其处于堵转状态，再使用工频逆变器输出事故控制电源，这样可以对氧枪抱闸电机持续供电操作，再经过对应的紧急提升可把氧枪提升到相应的位置。

2、出钢过程中停电。当转炉处于出钢操作时停电后，交流电源会立刻中断供电，整个出钢材传输的流程将会终止。对这一状况利用应急电源处理可以经过可变频逆变器把电源输送到转炉抱闸电机，然后将转炉抱闸松开，炼钢转炉借助于自重即可回到零位。这种类型的应急故障处理中，应急电源无需对氧枪电机进行供电，因为此时氧枪的位置处于最高位。

二、应急电源的具体配置设计

对于炼钢生产而言，氧枪主要是通过对氧气流量的控制来实现冶炼加工，氧枪操控的效率直接影响了钢材产品的质量、产量。为了保持着横过生产流水线的持续运行，在防范氧枪故障时要注重应急电源的灵活运用，尽可能减少氧枪设备中断运行的时间。此外，应急电源在氧枪事故中可以快速提升氧枪，避免对其它设备造成不利的影响。因此，炼钢企业在生产期间要注重应急电源的设计，对应急处理阶段用到的各种设备及时调控，如图二。

图二应急电源原理图

1、配置构造

由于炼钢企业生产工艺的特殊性，炼钢转炉在运行时配备的应急电源必须要符合生产工艺的要求。这就要求操作人员掌握转炉氧枪的工艺结构，如图二，设计连接可靠的电源配置有助于应急电源功能作用的发挥。应急电源的配置具体包括：①一台75kW可变频逆变器 ，逆变器的选择要参照氧枪的负载范围，不得超过标准的承载能力，一般限制在过载能力的150%内；②一台3kVA工频正弦波逆变器，需要根据氧枪抱闸电机全压启动及交流接触器线圈最大吸合功率综合计算，确定逆变器的最佳型号；③两台充电模块，充电模块的输出电流计算需根据电池容量的10%情况进行，以确定充电模块的最大输出电流值；④一组免维护铅酸蓄电池1组，对于电流容量的控制也应该结合炼钢转炉氧枪运用的具体荷载大小而定。

图二转炉氧枪工艺

2、配置维护

炼钢转炉设备操作人员需定期检查应急电源的状态，详细核对标准的应急电源参数，这是维持应急电源发挥作用的重要条件。可变频应急电源与早期应急电源相比有明显的优势，不仅降低了电源的标准容量，增强了设备的抗荷载能力，也有效提升了炼钢转炉氧气的安全性。在应急电源启动时间上，可变频应急电源启动时间短、无噪声，基本上能够实现自动化操控。但对于应急电源供电设备需采取有效的维护方案，如：通过计算机控制中心定期检测炼钢转炉氧枪的异常信号，提醒值班人员尽快处理各种信息，如图三，以更好地使用应急电源。

图三氧枪故障确认流程

结论

总之，氧枪是炼钢转炉生产重要的辅助设备，氧枪的使用直接关系着炼钢生产的质量、产量。企业在制定生产方案时要对氧枪事故提前设计应急方案，应急电源可在紧急情况下维持炼钢设备的持续用电，避免供电中断造成的生产问题。对于可变频应急电源配置的选择运用，应严格按照炼钢设备的具体要求而定。

参考文献：[1] 李向东. EPS电源在建筑应急照明系统中的应用初探[J]. 安防科技, 2006, (04) . [2] 克里斯汀诺・费末尼,格化尼・嗄里纳. 意大利高层建筑应急处理的新观点[J]. 消防科学与技术, 2004, (02) . [3] 马之凌. 浅析备用及应急电源的选择及应用[J]. 科技信息, 2006, (07) . [4] 于立东,齐福建. EPS消防应急电源的应用研究[J]. 枣庄学院学报, 2006, (02) .[5] 赵辉. 谈EPS应急电源装置在民用建筑中的应用[J]. 建筑电气, 2004, (03) . [6] 付强. 应急电源装置EPS发展及在广州地铁的应用[J]. 机电工程技术, 2006, (08) .作者简介：

第一作者：滕永杰男汉族 籍贯 山东 1967年8月19日 大学本科 电气高级工程师

研究方向：电气 自动化

第二作者 陈俊钢 男 汉族 1974年3月12日籍贯 河南 学历：大专职称：电气工程师 研究方向 电气自动化

应急电源范文第8篇

关键词：EPS 应急电源 一级负荷

中图分类号：TM91 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（b）-0106-01

随着科学技术迅猛发展，应急电源产品的设计与生产进一步完善，EPS应急电源的应用已十分广泛，但在选型及使用上有些人存在一些误区，故本文作者结合EPS应急电源在实际工程设计中的应用对其进行举例说明。

1 基本组成

EPS应急电源系统如图1所示，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第一路电源正常使用时，实现对EPS应急电源的及时充放电；逆变器的作用则是在第一路电源出现故障时，将蓄电池组存储的直流电能逆变为交流电输出到用电负荷，使设备能继续使用；第一路电源与备用电源之间的转换需要在配电箱内设置双电源互投开关，以保证负载在两路电源之间实现电源的互投；系统控制器都会全程对整个供配电系统进行控制，而且如果发生故障会即时的发回给主机，还可以接收联动控制信号，并可通过串行通讯接口由上位机实现EPS系统的远程监控[1]。

2 工作原理

（1）当第一路电源正常时，由第一路电源经过双电源互投装置给重要负载供电，同时对正常电源进行监控及蓄电池充放电管理，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%蓄电池组容量的小功率直流电源，他不会直接供应电源。此时，市电就会通过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逻辑控制板的调控下，逆变器也就处于自动关机状态。因此，用户负载实际使用的电源是来自电网的市电，而EPS应急电源一直工作在睡眠状态，所以可以有效的达到节能的效果[2]。（2）当第一路电源中断供电或市电电压超负荷运作时，双电源互投开关才会切换到备用电源上。这个时候所使用的电源是通过双电源切换开关转换得来的EPS应急电源提供的交流电源。（3）当第一路电源供电恢复正常时，消防控制中心像EPS联动模块发出联动信号，通过转换开关使负载的电源由原来的EPS备用电源供电转换为正常电源供电。同时，EPS恢复原来睡眠状态。（4）EPS应急电源不仅可以用于应急照明系统，还可以应用于一级负荷中的消防风机，为风机的电动机提供可变频的应急电源。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[3]。

3 EPS在工程中的应用

下面结合作者曾设计的一个工程实例介绍一下EPS在实际工程中的应用。

抚顺某商业综合体，建筑面积193385 m2，建筑高度99.94 m，属一类高层建筑，故其消防负荷等级为一级负荷，为满足规范中对应急照明切换时间的要求，因此应急照明电源除正常两路电源外，另在消防控制室设置集中EPS应急电源，下面详细介绍下EPS容量的确定原则。

首先，作者查阅文献总结得出EPS用于不同灯具时所需容量是不同的，具体情况如下。

（1）当光源为电子镇流器灯源时，EPS应急电源的容量应为其总功率的1.1倍。（2）当光源为电感镇流器灯源时，EPS应急电源的容量应为其总功率的1.5倍。（3）当光源为金属卤化物或金属钠灯源时，EPS应急电源的容量应为其总功率的1.6倍。

本建筑物内应急照明灯具形式为电子镇流器日光灯，容量为44.8 kW，因此EPS应急电源容量取60 kVA，电源柜尺寸为1000×800×2200。

参考文献

[1] EPS设计手册 P23.

[2] 工业与民用配电设计手册 P65.

应急电源范文第9篇

关键词： 整流充电器、蓄电池组、逆变器、互投装置、SPWM

中图分类号：TG434文献标识码： A

引言

随着社会的发展，建筑技术水平的不断提高，城市的建筑趋向于大规模，高层化发展随之而来对建筑的供电要求越来越高，社会的信息化，建筑的现代化，使建筑对供电的依赖也越来越大，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。所以现行的《高层民用建筑设计防火规范》及《民用建筑电气设计规范》就有严格规定：“一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不致同时受到损坏。一级负荷别重要的负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源，常用的应急电源有：(1)独立于正常电源的发电机组；(2)供电网络中有效地独立于正常电源的专门供电线路；(3)蓄电池。”多年来，运行经验表明，电网供电时采用两路独立的电源．若主供电线路停电，则由备用才路供电，采用这种方式虽然简单、可靠，但供电线路复杂。当发生大面积停电事故时，两路电源均可能发生停电事故。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。目前，应急电源包括柴油发电机组和蓄电池，近年来，含蓄电池的EPS作为应急电源，被广泛应用，尤其是被用做消防应急电源。

一、EPS应急电源工作原理

在网电正常时，应急电源向负载转送网电，同时进行蓄电池充电管理，逆变单元不工作；接到消防信号，将网电或应急电(网电故障时)强制送至负荷末端；网电发生故障时，自动转为应急供电。网电恢复或消防信号解除，应急电源恢复网电工作状态。

EPS应急电源主要采用SPWM(交流脉宽调制)技术，系统主要包括整流充电器、蓄电池组、逆变器、互投装置等部分，其中逆变器是核心。整流器的作用是将交流电变成直流电，实现对蓄电池及向逆变器模块供电；逆变器的作用则是将直流电变换成交流电，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监控，可以发出告警信号，同时可通过串行口与计算机或Modem连接，实现对供电系统的微机监控和远程监控。

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％。

二、EPS应急电源的分类及特点

(1)按照输出方式划分可分为：直流输出型、交直流混合输出型和交流输出型。

(2)按照负载特性划分可分为：应急照明电源和(消防)设备应急电源。

(3)按照运行方式划分可分为：冷后备式、热后备式、在线式。

EPS消防应急电源，具有一定的先进性和实用性，它可以实现微机监控和处理，对消防应急照明、卷帘门、消防电梯、水泵、排烟风机等消防设施实现自动控制。此类产品多为高层建筑、机场、电信网络机房、医院、重要场馆等工程采用。

（1）电网有电时处于静态，无噪音，小于60dB，不需排烟、防震处理。

（2）自动切换，可实现无人值守。电网与EPS电源相互切换时间为0.1s-0.25s。

（3）带载能力强，EPS适合电感性、电容性及综合性负载的设备，如消防电梯、水泵、风机、应急照明等。

（4）使用可靠，在重要场合可以采用双机热备方式，确保事故和火灾情况下供电可靠，主机寿命可达20A以上，电池5A-10A以上。

（5）适应恶劣环境，可放置于地下室或配电室，可以紧应急负载使用场所就地设置，减少供电线路。

（6）对于某些功率较大的用电设施，如：消防水泵、风机，EPS可直接与电机相联变频启

三、EPS应急电源与同类应急电源比较

(1) EPS应急电源与发电机组比较

用柴油发电机组作为应急电源是目前大部分工程所采用的，也是最常见的应急备用电源，由于柴油发电的容量较大，可并机运行且连续供电时间长，所以已经有较长的应用历史。然而，无论发电机的起动速度有多快，从停电后使发电机接到起动信号开始，至发电机电压、频率等达到稳定可以供电时为止，至少需要数十s至数min，这段时间，所有用电设备均停止工作，就可能造成少数设备的损坏或出现生命财产的安全问题。而EPS的启动一般不会超过25ms，所以不会影响设备的正常工作。 另一方面，柴油发电机应用在应急供电场合，有诸多不利之处，主要有： （1）在高层建筑中，柴油发电机组一般放在地下室，设计难度大，造价高，配备进风、冷却、排烟、减震、消音等设施都需要充分考虑； （2）存在火灾隐患。其油罐像一个极为危险的“炸弹”，万一失火，后果不堪设想； （3）日常维护比较频繁，工作量大； （4）柴油发电机噪音大，产生公害； （5）排烟中有大量的二氧化硫，污染严重，影响环保。

(2) EPS应急电源与UPS电源的区别及比较

UPS为不间断电源(Uninterruptible Power System)的英文缩写，其注重的是供电参数中的“不间断”。实现方式为整流一逆变在线运行，蓄电池与逆变器直流母线无断点，从而保证了输出电源的连续性。其工作原理为当网电正常时，将网电整流为直流，为逆变器供电，逆变器在线长期运行为负载提供电源，当网电故障时，虽然网电整流的直流电源消失，但蓄电池仍然继续为逆变器供电。在UPS的工作过程中，在线运行是实现不间断供电的方式，也是产生问题的原由。目前整流环节、逆变环节的损耗一般10％－15％，而UPS在线运行，这部分损耗以热量的形式散发出去。而EPS为后备运行或热后备运行，电池满电状态几乎没有损耗。而工作原理、应用场合的区别表明UPS无法替换EPS，尤其不能替换应用于消防照明、动力领域(UPS在线运行本身就是火灾事故隐患)。

综上所述，EPS与UPS在经典理论领域有一定联系，但要解决的问题不同，实现方式不同，不存在技术先进性的差异，更不存在谁先进谁落后的问题。二者如同可以相切，却不可能同心的两个圆。大多数情况，二者不具备相互替换性。

四、EPS应急电源的应用领域

(1)EPS应急电源系统一般的备用供电时间为90min或180min(增加供电时间须增加蓄电池容量，同时也增加体积、增加造价)，因此，应强调EPS是一种应急电源产品，不是长时间性质的备用电源，它只用于当正常电源故障时，维持重要负载的供电可靠性，保证重要负荷在一段时间内或规定时间范围内供电的连续性。所以，对正常电源供电可靠性较差的场所，EPS应急电源不能用作常用设备的备用电源。而应选用柴油发电机组或UPS作为备用电源。由此可见，EPS最适合用于消防用电设备的备用电源。

(2)允许中断供电时间为毫秒级的设备如计算机、程控交换机、数据处理系统、精密电子仪器等不可选用EPS作为备用电源，而应选用UPS电源。

(3)当一级负荷容量不大仅为照明或电话站负荷，又难于从电力系统或临近单位取得第二低压电源，且要求连续供电时间低于时，可设EPS作为应急备用电源。

(4)一级负荷中的特别重要负荷允许中断时间大于0.2S时，可设EPS作为应急电源。

(5)分散的小容量一、二级消防负荷，如消防水泵、防排烟风机、应急照明等，可采用一路市电加EPS或采用一路电源与设备自带的蓄(干)电池(组)在设备处自动切换。

(6)由于EPS无排气、排烟、无噪音、无振动、对环境无污染，所以对于有环保要求而不宜选用柴油发电机组的场所。可选用EPS应急电源。

(7)对于改造工程，柴油发电机组无法设置的场所，可选用EPS应急电源。

结语

随着社会的进步和发展，环境要求的不断提高，消防意识也越来越被人们重视。EPS以其特有的优越性将被人们认识和采用，在一个工程中，它可以灵活的运用在消防供电回路末端、个别重要场合等多种情况。在选择应急电源上，不再只局限于柴油发电机了，因为它们各自的特点分别适用于不同的工程，这将为整个社会的安全提供更有力的保障。

参考文献：

EPS应急电源百事通 中国电力出版社 陈志清

应急电源范文第10篇

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).