淺談EPS應(yīng)急電源在電氣設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

淺談EPS應(yīng)急電源在電氣設(shè)計(jì)中的運(yùn)用依據(jù)國(guó)家規(guī)范，電力負(fù)荷依據(jù)其重要性和中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上造成的損失或影響的程度，分為一、二、三級(jí)負(fù)荷。各負(fù)荷等級(jí)的用電設(shè)備對(duì)電源的要求各不相同：負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立的電源供電，當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源不會(huì)同時(shí)受到損壞，以連續(xù)供電；二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩回線路供電，供電變壓器亦應(yīng)有兩臺(tái)，做到當(dāng)發(fā)生電力變壓器故障或電力線路常見故障時(shí)不致中斷供電或中斷后能快速恢復(fù)。

在深圳地區(qū)一般采納的是環(huán)網(wǎng)供電，不能滿意雙電源供電的要求，因此在我們的設(shè)計(jì)中，常常采納自備柴油發(fā)電機(jī)組作為其次電源，從而滿意各一、二級(jí)負(fù)荷及重要負(fù)荷的要求。但在我們?cè)O(shè)計(jì)柴油發(fā)電機(jī)房的時(shí)候，需要考慮一系列的問(wèn)題：柴油發(fā)電機(jī)房的大小，機(jī)組的運(yùn)輸通道，進(jìn)、排風(fēng)口及煙道的設(shè)置，另外還須請(qǐng)環(huán)保公司對(duì)柴油發(fā)電機(jī)房進(jìn)行特地的環(huán)保設(shè)計(jì)，以使其產(chǎn)生噪聲及排放的煙氣達(dá)到要求。而且在做消防設(shè)計(jì)時(shí)，由于柴油發(fā)電機(jī)組的存在，須增加CO2氣體滅火系統(tǒng)。因此下面介紹EPS應(yīng)急電源的主要特點(diǎn)及筆者運(yùn)用EPS應(yīng)急電源的一些體會(huì)，供大家參考。

一、EPS應(yīng)急電源的特點(diǎn)

EPS是應(yīng)急電源系統(tǒng)-EmergencyPowerSupply的英文縮寫EPS應(yīng)急電源[1]是依據(jù)消防設(shè)施、應(yīng)急照明、事故照明等負(fù)荷供電設(shè)備需要而組成的電源設(shè)備。產(chǎn)品由互投裝置、自動(dòng)充電機(jī)、逆變器及蓄電池組等組成。在溝通電網(wǎng)正常時(shí)逆變器不工作，經(jīng)過(guò)互投裝置給重要負(fù)載供電。當(dāng)溝通電網(wǎng)斷電后，互投裝置將會(huì)馬上投切至逆變電源供電。當(dāng)電網(wǎng)電壓恢復(fù)時(shí)，應(yīng)急電源又將恢復(fù)為電網(wǎng)供電。EPS應(yīng)急電源為應(yīng)用逆變技術(shù)，實(shí)行CPU掌握、數(shù)字化電路、高集成度電子元件生產(chǎn)出的高科技環(huán)保型產(chǎn)品，為一、二級(jí)負(fù)荷和特殊重要用電設(shè)備及消防設(shè)施、應(yīng)急照明等供應(yīng)其次或第三電源?？梢韵缆?lián)動(dòng)，也可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程或樓宇智能監(jiān)控且其啟動(dòng)時(shí)間0.1S，大大小于柴油發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)時(shí)間，總投資與柴油發(fā)電機(jī)組相近。

EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)主要包括整流充電器、蓄電池組、逆變器、互投裝置和系統(tǒng)掌握器等部分。其中逆變器是，通常采納DSP或單片CPU對(duì)逆變部分進(jìn)行SPWM調(diào)制掌握，使之獲得良好的溝通波形輸出；整流充電器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；逆變器的作用則是在市電非正常時(shí)，將蓄電池組存儲(chǔ)的直流電能變換成溝通電輸出，供應(yīng)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當(dāng)切換；系統(tǒng)掌握器對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)掌握，并可以發(fā)出故障告警信號(hào)和接收遠(yuǎn)程聯(lián)動(dòng)掌握信號(hào)，并可通過(guò)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。EPS應(yīng)急電源規(guī)格許多，按輸入方式可分為單相220V和三相380V；按輸出方式可分為單相、三相及單、三相混合輸出；安裝形式有落地式、壁掛式和嵌墻式三種；容量有從0.5kW到800kW各個(gè)級(jí)別；按服務(wù)對(duì)象可分為動(dòng)力負(fù)載和應(yīng)急照明兩種；其備用時(shí)間一般有90～120分鐘，如有特別要求還可按設(shè)計(jì)要求配置備用時(shí)間。因此EPS應(yīng)急電源能滿意我們一般工程中的需要。

二、EPS應(yīng)急電源的設(shè)置

EPS應(yīng)急電源敏捷、便利，一個(gè)工程可以依據(jù)需要集中設(shè)置，或分散就地設(shè)置。

1.作為其次路電源，就地設(shè)置EPS；此種方案適用于小型工程，既不能從市政取得其次電源，單獨(dú)設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)房又不經(jīng)濟(jì)，因此采納此方法。本人近設(shè)計(jì)一棟14層高的住宅，地下室僅為設(shè)備房，沒(méi)有裙房，但有生活泵、消防泵及電梯等，按規(guī)范要求這些設(shè)備需要雙電源供電，且需末端切換?？紤]到所需備用容量不大，單獨(dú)設(shè)置一臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組不經(jīng)濟(jì)。

2.作為其次路電源與變電所相連；此種方案適用于較大工程，各風(fēng)機(jī)、水泵、電梯及其他消防設(shè)備的數(shù)量多，單臺(tái)設(shè)備用電量大，采納此種方案比就地設(shè)置經(jīng)濟(jì)。

在我們?cè)O(shè)計(jì)的每個(gè)工程中，可以依據(jù)不憐憫況選擇不同的方案，也可以在一個(gè)工程中既就地設(shè)置EPS應(yīng)急電源，又在變電所集中設(shè)置。另外，EPS應(yīng)急電源還可供應(yīng)帶變頻功能的應(yīng)急電源系統(tǒng)。總之，EPS應(yīng)急電源的應(yīng)用特別便利、敏捷，使我們的電氣設(shè)計(jì)有了更多的選擇。

三、EPS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。

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×2.5＋帶星三角啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率之和×3＋直接啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率之和×5。

2.當(dāng)EPS帶多臺(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，但必需滿意以下條件：

①上述電動(dòng)機(jī)中直接啟動(dòng)的的單臺(tái)電動(dòng)機(jī)功率是EPS容量的1/7；

②星三角啟動(dòng)的的單臺(tái)電動(dòng)機(jī)功率是EPS容量的1/4；

③軟啟動(dòng)的單臺(tái)電動(dòng)機(jī)功率是EPS容量的1/3；

④變頻啟動(dòng)的的單臺(tái)電動(dòng)機(jī)功率不大于EPS的容量；

⑤假如不滿意上述條件，則應(yīng)按上述條件中的數(shù)調(diào)整EPS的容量，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的挨次應(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)，是變頻啟動(dòng)。

3.EPS帶混合負(fù)載時(shí)：

EPS容量＝全部負(fù)載總功率之和，但必需滿意以下條件，若不滿意，則按其中的容量來(lái)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×2.5＋星三角且同時(shí)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率之和×3＋直接且同時(shí)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率之和×5。

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)的全部負(fù)載當(dāng)量功率之和不大于EPS的容量；同時(shí)啟動(dòng)的全部負(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×功率因數(shù)＋電動(dòng)機(jī)當(dāng)量功率。

EPS消防應(yīng)急電源行業(yè)歷經(jīng)多年的進(jìn)展，技術(shù)水平快速提高，特殊近幾年，已經(jīng)走上了一條快速進(jìn)展的道路。