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建筑供配电设计中应急电源EPS的应用
发表时间:2021-07-12 11:33 人气:

随着我国国民经济的飞速发展,大型公共建筑、高层建筑、智能建筑日益增多,国家有关民用建筑的供配电系统设计规范、防火设计规范以及智能建筑设计标准等对建筑物用电设备(或场所)的供电可靠性、合理性、安全性均有严格的规定。根据供电负荷等级的要求,正确选用应急电源是民用建筑供配电系统设计中一项重要的工作,EPS作为一种非常重要的应急电源,在供配电设计中起着至关重要的作用。


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应急电源EPS是不间断电源UPS的一种变型产品,允许短时间电源中断的应急电源装置。作为消防应急电源系统,当建筑物发生火灾时,为应急照明及其他重要的一、二级供电负荷提供集中供电。在正常情况下,由市电提供负载用电,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,供电时间由蓄电池的容量决定。当市电电压恢复时,恢复为市电供电,同时还通过充电器向电池组充电。EPS根据所带负载不同可以分为以下三种:一是主要用于应急照明EPS;二是应用于电梯、卷帘门、排烟风机、水泵等感性负载或兼而有之的混合供电的三相系列

EPS;三是直接给电动机供电的变频EPS,可方便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影响。

<strong>EPS应急电源</strong>

EPS采用了UPS电路成熟的逆变技术,都具备在市电故障时继续向负载提供交流电源的功能。不同之处在于UPS始终由逆变器输出供电,以保障电源品质;而EPS在市电正常时逆变器处于自动关机状态,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负载供电。

<strong>EPS应急电源</strong>输入原理

UPS主要是为计算机等紧密设备提供用电保障,EPS则适用于各个行业。UPS切换时间很短(0~10mS),EPS则相对较宽(0~4S)。UPS对环境要求较高,EPS则要求能适应各种环境。UPS主要以维护信息传输畅通为主要目的,EPS以防范重大灾难事故为主要目的。

(1)仅作为应急照明系统的备用电源,一般选用上述的第一种EPS。为确保应急照明系统能正常运行,根据《消防应急灯具》(GB17945-2000)技术要求中对EPS切换时间及持续工作时间等提出如下要求:①要求负责向普通应急照明灯供电的EPS供电中断时间<5s。但对于高风险工作区及关键工作区的应急照明供电中断时间<0.25s。②尽可能利用市电,当市电电压在187~242V的范围内不允许逆变器进入工作状态。③要求EPS配备足够通量的电池组,以便在市电供电中断时,至少可确保应急照明灯工作60min以上。④EPS中蓄电池最大充电时间不大于24小时,最大连续过充电电流不大于0.05C5A。此外,还需根据所使用的应急照明灯具的种类来选配EPS的输出功率:①普通的应急照明灯具。由于应急照明的功率是用有功功率P(kW)来标注的,而EPS逆变器的输出功率是用功率因素cos=0.8(滞后)时的视在功率S(kVA)来标注的,实际选用EPS的满载输出功率应为:S=P/0.8。②应急照明灯为高压气体灯时,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时间中断超过20mS时,就有可能致使气体灯内的放电电弧熄灭或中断,重新点燃可能需要长达数分钟。

(2)对于混合负荷,EPS的切换时间宜小于12mS。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。对于电感性机电负载时要考虑电动机启动时的电流冲击:当EPS用于电动机负载或混合负载供电时EPS输出功率P应大于等于负荷总计算功率P,且应满足最大的电动机(或电动机组)启动需要。当电动机直接启动时,所需启动容量P≥5P;星三角形启动时,P≥3P;变频启动时,P≥P。所以EPS输出功率:,式中P为EPS输出功率,P为负荷总计算功率,P为最大的电动机(或电动机组)功率,P为最大的电动机(或电动机组)启动容量,η为总负荷的综合效率,一般取0.85。①无任何变频、降压启动的电动机,其容量按电机容量的5~10倍计算。②对于有星/三角降压启动的电动机,容量应按电机容量的3倍计算。③对于有软启动的电动机,容量应按电机容量的2倍计算。④对于有变频启动的电动机,容量应按电机容量的1.2~1.4倍计算。

<strong>EPS应急电源</strong>连接

(3)输出切换应采用高可靠的自动切换输出开关1应急电源装量EPS原理2EPS种类3EPS特点4供配电系统设计中的应用E∑mqEEmqmm∑q∑建筑供配电设计中应急电源EPS的应用刘玮(秦皇岛方圆港湾工程监理有限公司,河北秦皇岛066002)摘要:本文简单介绍了应急电源EPS的分类、工作原理及工作特点,探讨了EPS在建筑供配电设计中的应用问题。关键词:供配电设计;应急电源EPS;应用DOI:10.3969/j.issn.1671-6396.2011.09.018收稿日期:2011-01-18修回日期:2011-02-1236中国西部科技2011年03月(下旬)第10卷第09期总第242期(下转第17页)FMCS控制系统是基于计算机技术的一种控制及数据采集实时SCADA系统。它可对GHVAC、CR、EXHUST及CENTRALUTILITY、PCW/PV/HV、PLUMBING等系统提供直接监控,进行预先警告和报警指示。对系统包如UWP、WWT、有害气体监测系统等直接报警指示。所有模拟参数都可以存档,进行历史追溯研究及动态趋势分析。PID控制环将设置为“软启动”和“旁路”控制。

FMCS操作工作站界面具有下列功能:

(1)高速连续的控制。(2)网络通信(冗余)。(3)可配置的扫描时间及存储。(4)过程仿真,真实过程彩色图解显示。(5)趋势分析。(6)报警的自动显示和打印输出。(7)几个报警级别的报警管理,有访问权。(8)限者设置或修改报警。(9)多重报警缓冲。(10)报告及计算。(11)事件报告。(12)历史数据及报告存档,执行系统备用和恢复、储存数据库。(13)系统诊断显示及报告。(14)改变设置参数及设定点,访问和修改系统实时数据图表。(15)预防性的维护表。(16)多用户和多任务的实施。

数据服务工作站,操作工作站和工程师站系统均通过一个高速以太网连接,通过该网可以与下级LOCALSCADA进行数据传输。

(终端网)工艺子系统如UPW,WWT,GAS,CHEMICAL也通过这个网连接在一起,进行数据传递。控制工艺过程的各子系统设有LOCALSCADA,通过标准的以太网接口可将LOCALSCADA系统连接到FMCS数据服务器上。整个系统的控制层次结构将分为4层。包括传感器、变送器、控制阀、VSD、马达启动器、限位开关、电磁阀及其他连接到工艺设备或安装的驱动器等,其控制由第二层来完成。仅在第一层控制的就地阀门及就地测量显示仪表,将不进入更上一级网。包含单元操作层的软件和硬件,单环控制和程序逻辑控制将在这第2层由PLC逻辑控制器完成。负责对第一层的仪器设备进行监视和控制。第二层服务将由第三层来监督管理。包括各专门子系统(如空调系统、排气系统、中央动力系统、PCW/PV/HV、POWERSCADA、UPW、WWT、GAS、CHEMICAL等系统)的就地设置SCADA软件和硬件。所有这些子系统要求在第四层采用同样的HMI人机界面进行监视。在这一层,通过LOCALSCADA工作站可进行参数的设定和改变、人工干预、输出趋势及事件分析,可以监控低层控制环的所有情况,可执行报告、趋势分析、系统配置及流量分配、能量消耗等进行管理决策。包括所有设备子系统的主要中央监控操作用户工作站及工程师站。各子控制系统将在这一层进行集成。通过操作监视器的人机界面,可进行参数的设定和改变、人工干预、输出趋势及事件分析。可以监控所有设备在低层的运行情况,可进行执行报告、趋势分析、系统配置及流量分配、能量消耗等管理决策,可生成低层执行情况的所有操作图表、报告。