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太原ＥＰＳ應(yīng)急電源的原理及應(yīng)用方案分析
一：太原EPS應(yīng)急電源工作原理 　　在網(wǎng)電正常時，應(yīng)急電源向負(fù)載轉(zhuǎn)送網(wǎng)電，同時進(jìn)行蓄電池充電管理，逆變單元不工作；接到消防信號，將網(wǎng)電或應(yīng)急電(網(wǎng)電故障時)強(qiáng)制送至負(fù)荷末端；網(wǎng)電發(fā)生故障時，自動轉(zhuǎn)為應(yīng)急供電。網(wǎng)電恢復(fù)或消防信號解除，應(yīng)急電源恢復(fù)網(wǎng)電工作狀態(tài)。 　　EPS應(yīng)急電源主要采用SPWM(交流脈寬調(diào)制)技術(shù)，系統(tǒng)主要包括整流充電器、蓄電池組、逆變器、互投裝置等部分，其中逆變器是核心。整流器的作用是將交流電變成直流電，實現(xiàn)對蓄電池及向逆變器模塊供電；逆變器的作用則是將直流電變換成交流電，供給負(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利切換；系統(tǒng)控制器對整個系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)控，可以發(fā)出告警信號，同時可通過串行口與計算機(jī)或Modem連接，實現(xiàn)對供電系統(tǒng)的微機(jī)監(jiān)控和遠(yuǎn)程監(jiān)控。 　　一般由電網(wǎng)供電轉(zhuǎn)為EPS應(yīng)急電源供電及由EPS電源轉(zhuǎn)為電網(wǎng)供電的切換時間不大于0.1秒－0.2秒。在電網(wǎng)供電正常時，EPS應(yīng)急電源處于充電飽和狀態(tài)(進(jìn)人浮充電狀態(tài))，耗電小于標(biāo)稱容量的0.1％。 二：EPS應(yīng)急電源的分類 　 　　(1)按照輸出方式劃分可分為：直流輸出型、交直流混合輸出型和交流輸出型。 　　(2)按照運(yùn)行方式劃分可分為：冷后備式、熱后備式、在線式。 　　(3)按照負(fù)載特性劃分可分為：應(yīng)急照明電源和(消防)設(shè)備應(yīng)急電源。 　　 三：EPS應(yīng)急電源的特點 　 　　EPS消防應(yīng)急電源，具有一定的先進(jìn)性和實用性，它可以實現(xiàn)微機(jī)監(jiān)控和處理，對消防應(yīng)急照明、卷簾門、消防電梯、水泵、排煙風(fēng)機(jī)等消防設(shè)施實現(xiàn)自動控制。此類產(chǎn)品多為高層建筑、機(jī)場、電信網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、醫(yī)院、重要場館等工程采用。具有以下特點： 　　(1)電網(wǎng)有電時處于靜態(tài)，無噪音，小于60dB，不需排煙、防震處理。 　　(2)自動切換，可實現(xiàn)無人值守。電網(wǎng)與EPS電源相互切換時間為0.1s-0.25s。 　　(3)帶載能力強(qiáng)，EPS適合電感性、電容性及綜合性負(fù)載的設(shè)備，如消防電梯、水泵、風(fēng)機(jī)、應(yīng)急照明等。 　　(4)使用可靠，在重要場合可以采用雙機(jī)熱備方式，確保事故和火災(zāi)情況下供電可靠，主機(jī)壽命可達(dá)20a以上，電池5a-10a以上。 　　(5)適應(yīng)惡劣環(huán)境，可放置于地下室或配電室，可以緊應(yīng)急負(fù)載使用場所就地設(shè)置，減少供電線路。 　　(6)對于某些功率較大的用電設(shè)施，如：消防水泵、風(fēng)機(jī)，EPS可直接與電機(jī)相聯(lián)變頻啟動后，再進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。 　　(7)應(yīng)急備用時間，標(biāo)準(zhǔn)型為90min(有延時接口)。 　　 四：EPS應(yīng)急電源與同類產(chǎn)品的比較 　　4.1　EPS供電方案與自帶蓄電池?zé)艟叻桨副容^ 　　由于自帶蓄電池?zé)艟叻浅７稚ⅲ话愎步ㄖ飪?nèi)少則幾百個點，多的可達(dá)幾千個點，而眾多的自帶蓄電池?zé)艟哂植辉试S同時進(jìn)行充放電維護(hù)，必須逐個進(jìn)行維護(hù)(同時維護(hù)可能造成應(yīng)急照明系統(tǒng)癱瘓)。燈具廠家要求的每個月需要進(jìn)行充放電維護(hù)，以每盞燈具維護(hù)用時3小時－6小時計算，在現(xiàn)實中幾乎無法實現(xiàn)。即使實現(xiàn)也耗費(fèi)了大量的人力財力。這就成為EPS與自帶蓄電池?zé)艟弑容^的最大優(yōu)勢。正因為具備以上諸多優(yōu)勢，短短幾年時間里，EPS在應(yīng)急照明領(lǐng)域已占據(jù)很大市場份額。 4.2　EPS應(yīng)急電源與UPS電源的區(qū)別及比較　　UPS為不間斷電源(Uninterruptible Power System)的英文縮寫，其注重的是供電參數(shù)中的“不間斷”。實現(xiàn)方式為整流一逆變在線運(yùn)行，蓄電池與逆變器直流母線無斷點，從而保證了輸出電源的連續(xù)性。其工作原理為當(dāng)網(wǎng)電正常時，將網(wǎng)電整流為直流，為逆變器供電，逆變器在線長期運(yùn)行為負(fù)載提供電源，當(dāng)網(wǎng)電故障時，雖然網(wǎng)電整流的直流電源消失，但蓄電池仍然繼續(xù)為逆變器供電。在UPS的工作過程中，在線運(yùn)行是實現(xiàn)不間斷供電的方式，也是產(chǎn)生問題的原由。目前整流環(huán)節(jié)、逆變環(huán)節(jié)的損耗一般10％－15％，而UPS在線運(yùn)行，這部分損耗以熱量的形式散發(fā)出去。而EPS為后備運(yùn)行或熱后備運(yùn)行，電池滿電狀態(tài)幾乎沒有損耗。而工作原理、應(yīng)用場合的區(qū)別表明UPS無法替換EPS，尤其不能替換應(yīng)用于消防照明、動力領(lǐng)域(UPS在線運(yùn)行本身就是火災(zāi)事故隱患)。 　　綜上所述，EPS與UPS在經(jīng)典理論領(lǐng)域有一定聯(lián)系，但要解決的問題不同，實現(xiàn)方式不同，不存在技術(shù)先進(jìn)性的差異，更不存在誰先進(jìn)誰落后的問題。二者如同可以相切，卻不可能同心的兩個圓。大多數(shù)情況，二者不具備相互替換性。 　　4.3　EPS供電方案與發(fā)電機(jī)組供電方案比較 　　隨著對EPS的深入使用，動力型應(yīng)急電源將會具有很大的市場潛力。終端型動力專用應(yīng)急電源控制柜目前獲得了國家專利，該專利將應(yīng)急供電、動力設(shè)備啟動、動力設(shè)備控制有機(jī)結(jié)合，在不增加EPS部件的情況下，解決了有限電源無法啟動動力設(shè)備的難題，實現(xiàn)了EPS接電動機(jī)類負(fù)載1:1容量啟動。這一技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得節(jié)能、環(huán)保這一世界性主題在動力設(shè)備應(yīng)急供電領(lǐng)域得到了長足發(fā)展。 　　5　EPS應(yīng)急電源的應(yīng)用領(lǐng)域 　 　　(1)EPS應(yīng)急電源柜系統(tǒng)一般的備用供電時間為30min-180min(增加供電時間須增加蓄電池容量，同時也增加體積、增加造價)，因此，應(yīng)強(qiáng)調(diào)EPS是一種應(yīng)急電源產(chǎn)品，不是長時間性質(zhì)的備用電源，它只用于當(dāng)正常電源故障時，維持重要負(fù)載的供電可靠性，保證重要負(fù)荷在一段時間內(nèi)或規(guī)定時間范圍內(nèi)供電的連續(xù)性。所以，對正常電源供電可靠性較差的場所，EPS應(yīng)急電源不能用作常用設(shè)備的備用電源。而應(yīng)選用柴油發(fā)電機(jī)組或UPS作為備用電源。由此可見，EPS最適合用于消防用電設(shè)備的備用電源或一些應(yīng)急動力負(fù)載場合（比如水閘閘門、起重機(jī)、機(jī)械設(shè)備等非消防場合）。 　　(2)允許中斷供電時間為毫秒級的設(shè)備如計算機(jī)、程