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建筑供配電設計中應急電源EPS的應用
發表時間:2021-06-21 11:42 人氣:

隨著我國國民經濟的飛速發展,大型公共建筑、高層建筑、智能建筑日益增多,國家有關民用建筑的供配電系統設計規范、防火設計規范以及智能建筑設計標準等對建筑物用電設備(或場所)的供電可靠性、合理性、安全性均有嚴格的規定。根據供電負荷等級的要求,正確選用應急電源是民用建筑供配電系統設計中一項重要的工作,EPS作為一種非常重要的應急電源,在供配電設計中起著至關重要的作用。


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應急電源EPS是不間斷電源UPS的一種變型產品,允許短時間電源中斷的應急電源裝置。作為消防應急電源系統,當建筑物發生火災時,為應急照明及其他重要的一、二級供電負荷提供集中供電。在正常情況下,由市電提供負載用電,當市電供電中斷或市電電壓超限(±15%或±20%額定輸入電壓)時,互投裝置將立即投切至逆變器供電,供電時間由蓄電池的容量決定。當市電電壓恢復時,恢復為市電供電,同時還通過充電器向電池組充電。EPS根據所帶負載不同可以分為以下三種:一是主要用于應急照明EPS;二是應用于電梯、卷簾門、排煙風機、水泵等感性負載或兼而有之的混合供電的三相系列

EPS;三是直接給電動機供電的變頻EPS,可方便解決電動機的應急供電及其啟動過程中對供電設備的沖擊影響。

EPS應急電源

EPS采用了UPS電路成熟的逆變技術,都具備在市電故障時繼續向負載提供交流電源的功能。不同之處在于UPS始終由逆變器輸出供電,以保障電源品質;而EPS在市電正常時逆變器處于自動關機狀態,此時,市電經由EPS的交流旁路和轉換開關所組成的供電系統向負載供電。

EPS應急電源輸入原理

UPS主要是為計算機等緊密設備提供用電保障,EPS則適用于各個行業。UPS切換時間很短(0~10mS),EPS則相對較寬(0~4S)。UPS對環境要求較高,EPS則要求能適應各種環境。UPS主要以維護信息傳輸暢通為主要目的,EPS以防范重大災難事故為主要目的。

(1)僅作為應急照明系統的備用電源,一般選用上述的第一種EPS。為確保應急照明系統能正常運行,根據《消防應急燈具》(GB17945-2000)技術要求中對EPS切換時間及持續工作時間等提出如下要求:①要求負責向普通應急照明燈供電的EPS供電中斷時間<5s。但對于高風險工作區及關鍵工作區的應急照明供電中斷時間<0.25s。②盡可能利用市電,當市電電壓在187~242V的范圍內不允許逆變器進入工作狀態。③要求EPS配備足夠通量的電池組,以便在市電供電中斷時,至少可確保應急照明燈工作60min以上。④EPS中蓄電池最大充電時間不大于24小時,最大連續過充電電流不大于0.05C5A。此外,還需根據所使用的應急照明燈具的種類來選配EPS的輸出功率:①普通的應急照明燈具。由于應急照明的功率是用有功功率P(kW)來標注的,而EPS逆變器的輸出功率是用功率因素cos=0.8(滯后)時的視在功率S(kVA)來標注的,實際選用EPS的滿載輸出功率應為:S=P/0.8。②應急照明燈為高壓氣體燈時,宜選用切換時間小于20mS的EPS產品。這是因為如果對高壓氣體燈的供電時間中斷超過20mS時,就有可能致使氣體燈內的放電電弧熄滅或中斷,重新點燃可能需要長達數分鐘。

(2)對于混合負荷,EPS的切換時間宜小于12mS。應首先分別統計電阻性照明負載與電感性機電負載的比例。對于電感性機電負載時要考慮電動機啟動時的電流沖擊:當EPS用于電動機負載或混合負載供電時EPS輸出功率P應大于等于負荷總計算功率P,且應滿足最大的電動機(或電動機組)啟動需要。當電動機直接啟動時,所需啟動容量P≥5P;星三角形啟動時,P≥3P;變頻啟動時,P≥P。所以EPS輸出功率:,式中P為EPS輸出功率,P為負荷總計算功率,P為最大的電動機(或電動機組)功率,P為最大的電動機(或電動機組)啟動容量,η為總負荷的綜合效率,一般取0.85。①無任何變頻、降壓啟動的電動機,其容量按電機容量的5~10倍計算。②對于有星/三角降壓啟動的電動機,容量應按電機容量的3倍計算。③對于有軟啟動的電動機,容量應按電機容量的2倍計算。④對于有變頻啟動的電動機,容量應按電機容量的1.2~1.4倍計算。

EPS應急電源連接

(3)輸出切換應采用高可靠的自動切換輸出開關1應急電源裝量EPS原理2EPS種類3EPS特點4供配電系統設計中的應用E∑mqEEmqmm∑q∑建筑供配電設計中應急電源EPS的應用劉瑋(秦皇島方圓港灣工程監理有限公司,河北秦皇島066002)摘要:本文簡單介紹了應急電源EPS的分類、工作原理及工作特點,探討了EPS在建筑供配電設計中的應用問題。關鍵詞:供配電設計;應急電源EPS;應用DOI:10.3969/j.issn.1671-6396.2011.09.018收稿日期:2011-01-18修回日期:2011-02-1236中國西部科技2011年03月(下旬)第10卷第09期總第242期(下轉第17頁)FMCS控制系統是基于計算機技術的一種控制及數據采集實時SCADA系統。它可對GHVAC、CR、EXHUST及CENTRALUTILITY、PCW/PV/HV、PLUMBING等系統提供直接監控,進行預先警告和報警指示。對系統包如UWP、WWT、有害氣體監測系統等直接報警指示。所有模擬參數都可以存檔,進行歷史追溯研究及動態趨勢分析。PID控制環將設置為“軟啟動”和“旁路”控制。

FMCS操作工作站界面具有下列功能:

(1)高速連續的控制。(2)網絡通信(冗余)。(3)可配置的掃描時間及存儲。(4)過程仿真,真實過程彩色圖解顯示。(5)趨勢分析。(6)報警的自動顯示和打印輸出。(7)幾個報警級別的報警管理,有訪問權。(8)限者設置或修改報警。(9)多重報警緩沖。(10)報告及計算。(11)事件報告。(12)歷史數據及報告存檔,執行系統備用和恢復、儲存數據庫。(13)系統診斷顯示及報告。(14)改變設置參數及設定點,訪問和修改系統實時數據圖表。(15)預防性的維護表。(16)多用戶和多任務的實施。

數據服務工作站,操作工作站和工程師站系統均通過一個高速以太網連接,通過該網可以與下級LOCALSCADA進行數據傳輸。

(終端網)工藝子系統如UPW,WWT,GAS,CHEMICAL也通過這個網連接在一起,進行數據傳遞??刂乒に囘^程的各子系統設有LOCALSCADA,通過標準的以太網接口可將LOCALSCADA系統連接到FMCS數據服務器上。整個系統的控制層次結構將分為4層。包括傳感器、變送器、控制閥、VSD、馬達啟動器、限位開關、電磁閥及其他連接到工藝設備或安裝的驅動器等,其控制由第二層來完成。僅在第一層控制的就地閥門及就地測量顯示儀表,將不進入更上一級網。包含單元操作層的軟件和硬件,單環控制和程序邏輯控制將在這第2層由PLC邏輯控制器完成。負責對第一層的儀器設備進行監視和控制。第二層服務將由第三層來監督管理。包括各專門子系統(如空調系統、排氣系統、中央動力系統、PCW/PV/HV、POWERSCADA、UPW、WWT、GAS、CHEMICAL等系統)的就地設置SCADA軟件和硬件。所有這些子系統要求在第四層采用同樣的HMI人機界面進行監視。在這一層,通過LOCALSCADA工作站可進行參數的設定和改變、人工干預、輸出趨勢及事件分析,可以監控低層控制環的所有情況,可執行報告、趨勢分析、系統配置及流量分配、能量消耗等進行管理決策。包括所有設備子系統的主要中央監控操作用戶工作站及工程師站。各子控制系統將在這一層進行集成。通過操作監視器的人機界面,可進行參數的設定和改變、人工干預、輸出趨勢及事件分析??梢员O控所有設備在低層的運行情況,可進行執行報告、趨勢分析、系統配置及流量分配、能量消耗等管理決策,可生成低層執行情況的所有操作圖表、報告。


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