建筑工程应急电源应用探讨

卫红刚

摘要:建筑工程中采用应急电源为重要负荷供电是保障其供电可靠性的重要手段。EPS是一种新型的应急电源,目前正日益得到广泛的应用。所谓EPS就是应急电源的缩写,厂家将它制造成集中供电装置,故称为集中供电应急电源。它是为建筑物在发生火灾或其它紧急情况,给事故照明、疏散照明及其它急需用电的设备提供应急电源的装置。

关键词:建筑工程;应急电源;保障

中图分类号:TU851

文献标识码:A

文章编号:16723198(2009)20028902お

1EPS的基本组成及工作原理

当电网断电时,装置输入交流电源,逆变器不工作,直接经k1向外部供电,同时充电器向蓄电池组浮充电,储蓄电能,准备应急使用。

当电网断电时,装置自动切换为蓄电池供电,经逆变器把直流电能转换为交流电能,经k2向设备供电。

2常用备用电源的种类

当前投入运行的备用电源有三种类型:

(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馈电线路;

(3)蓄电池。

其中蓄电池电源供电又有集中供电和分布供电两种方式。灯内藏蓄电池是分布供电的典型应用,也是至今民用建筑中广泛采用的形式。集中供电形式以前因制造等因素虽有应用,但在民用建筑中没有得到发展。目前,由于创统厂家解决了一系列的技术问题之后,生产出的有如yj、yjs、yjs/p等系列的集中供电式应急电源产品深受建筑行业的欢迎。

3EPS与UPS的比较

(1)我国EPS的发展是起源于电网突发故障时,为确保电力保障和消防联动的需要,它能即时提供逃生照明和消防应急,保护用户生命或身体免受伤害,其产品技术要求受公安部消防认证监督,并接受安装现场消防验收。而UPS只是用来保护用户设备或业务免受经济损失,其产品技术要求受信息产业部认证。两者适用的安全规范明显不同,因而具有不同的价值观。

(2)EPS和UPS均能提供两路选择输出供电,UPS为保证供电优质,是选择逆变优先;而EPS是为保证节能,是选择市电优先。当然两者在整流/充电器和逆变器的设计指标上是有差异的。

(3)UPS由于是在线式使用,出现故障可以及时报警,并有市电作后备保障,使用者能及时掌握故障并排除故障,不会对事故造成更大的损失。而EPS是离线式使用,是最后一道供电保障,因而其可靠性设计要求更高,不能简单理解为后备式UPS,否则就把EPS的重要性一笔勾销了。如果EPS在市电故障时,不能通过蓄电池应急供电,则EPS如同虚设,造成的后果将不堪设想。

(4)UPS供电对象是计算机及网络设备,负载性质(输入功率因数)差别不大,所以国标规定UPS输出功因为08。而EPS供电对象则是电力保障及消防安全,负载性质为感性、容性及整流式非线性负载兼而有之,其输出功率因数就不能设定为0.8(EPS国标将规定其数值),而且有些负载是停市电后才投入工作的,因而要求EPS能提供很大的冲击电流,EPS需要输出动态特性要好,抗过载能力更强。因此EPS与UPS各组成部分的技术设计指标分配是不同的。

4常用备电电源的适用范围

(1)在备用设备电量很大,且对备用电源投入时间没有严格要求,以及设备用电源运行时间较长的情况下,应优先采用市电电网的备用电源。虽然投资高,但是备用电容量不受技术条件限制,没有环保问题,维护费用低。

(2)在市电不具有备用电源条件,环保要求不高的地域,备用容量较大,备用运行时间相对较长,对备用电源投入时间要求不高的用户,采用发电机组作备用电源较为适宜。

(3)用户对备用电源投入时间要求很严时,只有选择不间断电源作备用电源。这是应特别注意UPS电源容量的选择及其过载能力。

(4)EPS作照明设备用电源时,它的容量可以从0.5kw到10kw,输入电压为单向交流220v,也可以为三相交流380v。单向输入时,应急输出一路备用电源;三相输入时,应急输出三路单相备用电源。标准供电时间为90分钟。EPS作三相备用电力电源时,它的供电能力为2.2kw-500kw,供电时间为30-80分钟。它采用了变频软件启动方式,解决了电动机启动电流对EPS的冲击问题,因此可以做到最大负荷容量/EPS总容量=1的负荷载,从而降低备用电源造价。需要特别注意的是:在无软启动的情况下,EPS总容量应不小于单台最大电机容量的五倍。

EPS电源作为备用电源的投入时间为0.1-0.5s,这个时间要求对断电时间不十分严格的绝大多数用电负荷是足够了。对于事故照明、疏散指标标示和消防水泵、消防电梯、防排烟机等消防专用设备,他们要求突入时间越短越好,工作时间在30-120分钟,尤其适用EPS。实际应用中,采用EPS装置后,照明可以采用普通灯具,只要把其供电线路与一般缸垫线路分开即可。对于大型民用建筑,这种备用电源系统与内藏电池的应急照明系统相比,避免了难以忍受的维修工作量,也保证了事故照明、疏散照明的质量,而且投资较低,更换灯具的维护费用显著下降,操作简便。

(5)根据市电备电及发电机组备电投入时间较长和EPS投入时间很短这个特点,可以在正常市电故障停电,而市电备或发电机组投入之前用EPS应急电源为一级负荷和特别重要的负荷或消防用电设备供电,以减少或避免因停电而造成的生命或财产损失。

(6)EPS集中供电式应急电源在那些备用负荷不是很大,采用市电发电机组作备用电源有困难的工程中,可以作为备用电源,尤其作消防备用电源更佳。这时,它既是应急电源又是备用电源。

5结语

通过以上阐述,我们对EPS及目前常用的备用电源有了较为全面的认识。随着科学技术的发展,以后会有更新型的电源出现,但无论哪种形式的电源,在选择其作为备用电源时,都应遵守下面的准则,即:被选电源的容量、转换时间、备用时间应能满足其供电负荷的容量、允许中断供电时间及运行时间的要求。这有这样,才能正确发挥所应用电源的优越性能,从而保障其所供电负荷的供电可靠性。