EPS消防應急電源工作原理是什么?

1、 EPS的工作原理
　　應急電源采用單體逆變技術(shù), 集充電器、蓄電池、逆變器及控制器于一體。系統內部設計了電池檢測、分路檢測回路,采用后備式運行方式。

　?、?當市電正常時(shí)，由市電經(jīng)過(guò)互投裝置給重要負載供電，同時(shí)進(jìn)行市電檢測及蓄電池充電管理,然后再由電池組向逆變器提供直流能源。在這里,充電器是一個(gè)僅需向蓄電池組提供相當于10%蓄電池組容量(Ah)的充電電流的小功率直流電源,它并不具備直接向逆變器提供直流電源的能力。此時(shí),市電經(jīng)由EPS的交流旁路和轉換開(kāi)關(guān)所組成的供電系統向用戶(hù)的各種應急負載供電。與此同時(shí),在EPS的邏輯控制板的調控下,逆變器停止工作處于自動(dòng)關(guān)機狀態(tài)。在此條件下,用戶(hù)負載實(shí)際使用的電源是來(lái)自電網(wǎng)的市電,因此,EPS應急電源也是通常說(shuō)的一直工作在睡眠狀態(tài),可以有效的達到節能的效果。
　　
　?、?當市電供電中斷或市電電壓超限(±15%或±20%額定輸入電壓)時(shí),互投裝置將立即投切至逆變器供電，在電池組所提供的直流能源的支持下,此時(shí),用戶(hù)負載所使用的電源是通過(guò)EPS的逆變器轉換的交流電源,而不是來(lái)自市電。

　?、?當市電電壓恢復正常工作時(shí)，EPS的控制中心發(fā)出信號對逆變器執行自動(dòng)關(guān)機操作,同時(shí)還通過(guò)它的轉換開(kāi)關(guān)執行從逆變器供電向交流旁路供電的切換操作。此后,EPS在經(jīng)交流旁路供電通路向負載提供市電的同時(shí),還通過(guò)充電器向電池組充電。
　
2、 如何選配EPS

　　EPS通常產(chǎn)品特征分為以下三類(lèi)產(chǎn)品

　?、?WY系列EPS(0.5～10KW)： 由單路、雙路供電輸入二類(lèi)產(chǎn)品組成(輸入電壓220Vac 或380Vac,輸出電壓220Vac),適應于應急照明和事故照明的照明負載。

　　(2) WYS系列EPS(2.2～400KW) ：由單路、雙路供電輸入二類(lèi)產(chǎn)品組成(輸入電壓380Vac,輸出電壓380Vac),除可用于應急照明、事故照明,同時(shí)也適應于消防電梯、卷簾門(mén)、風(fēng)機、水泵、淋浴泵、供水泵等電感性負載或混合供電。
　　
　　(3) WYS/B系列EPS(2.2～400KW) ：由單逆變單臺負載、單逆變單臺負載一用一備用、雙逆變單臺負載一用一備用三類(lèi)產(chǎn)品組成(輸入電壓3800Vac,輸出電壓380Vac),僅為只有一路電源的消防設施或一級負荷中的電動(dòng)機提供一種可變頻的三相應急電源系統,在電源和電機之間無(wú)需任何啟動(dòng)裝置就可以解決電動(dòng)機的應急供電及其啟動(dòng)過(guò)程中對供電設備的沖擊。適應于高層建筑的電梯、中央空調、消防水泵等電機負載。

　　根據產(chǎn)品所帶負載特征如何選用您所需求的EPS及其注意的要點(diǎn):

2.1應急照明或事故照明用EPS(1~50KVA)

　　按GB17945-2000國家標準(消防應急燈具),為確保大樓的應急照明系統能正常運行,對EPS提出如下基本要求:

　　(1) 要求負責向普通應急照明燈供電EPS的供電中斷時(shí)間5s.但對于高危險工作區及關(guān)鍵工作區的應急照明而言,則要求EPS的供電中斷時(shí)間0.25s。

　　(2) 為盡可能的利用市電,當市電電壓在187~242V(220V,-15%,+10%)的范圍內不允許EPS進(jìn)入逆變器供電狀態(tài)。
　　
　　(3) 要求EPS配置足夠容量的電池組,以便在市電供電中斷時(shí),至少確保應急照明燈可以繼續工作90min以上。

　　(4) EPS中的充電器對電池組的最長(cháng)充電時(shí)間小于24H,最大充電電流小于0.4C(A)

　　在市電供電正常時(shí),EPS是通過(guò)它的交流旁路向負載供電.原則上,它可以帶具有各種不同功率因數的負載.然而.在市電供電中斷或市電電壓或頻率超限時(shí),則是有EPS中的逆變器來(lái)供電的.在此條件下,EPS的帶載能力不僅需要考慮逆變器在不同功率因數值負載時(shí)的降額度輸出特性.而且,還需要根據所使用的應急照明燈具的不同來(lái)選配EPS的輸出功率和機型.在選配EPS時(shí)應注意以下幾個(gè)問(wèn)題:

　　(1) 普通的應急照明燈具.由于應急照明的功耗是用有功功率P(KW)來(lái)標注的,而EPS逆變器的輸出功率是用功率因數cosφ=0.8(滯后)時(shí)的視在功率S(KVA)來(lái)標注的.所以,實(shí)際選用EPS的滿(mǎn)載輸出功率應為:S=P/0.8。

　　(2) 應急照明燈具為熒光燈時(shí),所選用的EPS滿(mǎn)載輸出功率應為S=(1.3~1.5)P/0.8.其原因是熒光燈啟動(dòng)時(shí)存在較大的”啟動(dòng)浪涌”電流。

　　(3) 應急照明燈具為高壓氣體燈時(shí)(例:高壓鈉燈,高壓鈀燈等),宜選用切換時(shí)間小于20ms的EPS產(chǎn)品.這是因為.如果對高壓氣體燈的供電中斷時(shí)間超過(guò)20ms時(shí),就有可能致使氣體燈中的放電電弧”熄滅或中斷”.一旦發(fā)生放電電弧中斷現象,即使馬上恢復供電也可能導致長(cháng)達數分鐘的燈具熄滅現象發(fā)生.這因為它需要足夠長(cháng)時(shí)間來(lái)重新預熱高壓氣體燈中燈絲的緣故.顯然,對于大型體育館和演出場(chǎng)地的照明系統來(lái)說(shuō),是不允許出現這種故障的。

2.2 應急照明+電動(dòng)機混合型負載用EPS (三相,5~400KVA )

　　為了正確的選用EPS的輸出功率,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.對于電機負載而言,因用戶(hù)所選的機型及工作方式的不同,它的啟動(dòng)電流可能高達5~10倍額定工作電流.為確保電機及EPS本身的安全運行,對這部分電機負載而言,不僅要求所選的EPS輸出功率應為6倍以上的電機標稱(chēng)功率.而且,還宜選用其切換時(shí)間小于15ms的EPS機型。

2.3 帶電機負載的EPS

　　(1) 采用電機”硬啟動(dòng):工作方式,對于這種EPS輸出功率的選用方案同22所述.采用這種方案的優(yōu)點(diǎn)是:不管在市電供電中斷時(shí)還是在市電恢復正常工作時(shí),EPS均可確保電機的連續運行.其缺點(diǎn)是:需選用大功率的EPS,成本較高。

　　(2) 選用帶變頻啟動(dòng)功能的電機專(zhuān)用型EPS

市電供電正常時(shí),經(jīng)交流旁路和轉換開(kāi)關(guān)向電機負載供電.與此同時(shí),市電還經(jīng)充電器向電池組充電.當市電供電中斷時(shí),為確保EPS的安全運行,希望他執行”延時(shí)切換”操作,以便讓電機徹底停止轉動(dòng)后再啟動(dòng)變頻器,由它對后接電機執行從0~220Hz的頻率逐漸增高的變頻啟動(dòng)的操作(啟動(dòng)時(shí)間為幾秒鐘).采用變頻啟動(dòng)方案帶來(lái)的好處是:

　?、?防止在EPS與處于”慣性運動(dòng)狀態(tài)”下的電機所產(chǎn)生的自激勵電源處于互相”非同步入鎖”狀態(tài)而產(chǎn)生的鼓掌隱患;

　?、?可以降低EPS的輸出功率和降低投資成本.此時(shí),EPS的輸出功率只需選取1.2~1.4倍電機的額定功率就可滿(mǎn)足要求。

　　其缺點(diǎn)是:

　?、?要求用戶(hù)的電機負載首先停機,然后在滿(mǎn)速”變頻啟動(dòng)”,從而造成電機負載工作的”不連續性” 。

　?、?如果后接的幾臺電機需要在不同的時(shí)刻進(jìn)行”分時(shí)啟動(dòng)”操作時(shí),可能會(huì )遇到這樣的技術(shù)難題:在啟動(dòng)處于靜止狀態(tài)的電機時(shí),若EPS的輸出功率足夠大它可能承受5~10倍的電機啟動(dòng)浪涌電流的沖擊.否則,就會(huì )迫使EPS重新進(jìn)入新一輪的”變頻啟動(dòng)”工作狀態(tài).由此帶來(lái)的問(wèn)題之一是:原來(lái)處于正常工作轉速的電機,會(huì )再次轉入轉速由0~50Hz的變速啟動(dòng)階段,從而給用戶(hù)的工作帶來(lái)麻煩。

3 結語(yǔ)

　　隨著(zhù)社會(huì )的進(jìn)步和發(fā)展，環(huán)境要求的不斷提高，消防意識也越來(lái)越被人們重視。EPS以其特有的優(yōu)越性將被人們認識和采用，在一個(gè)工程中，它可以靈活的運用在消防供電回路末端、個(gè)別重要場(chǎng)合等多種情況。在選擇應急電源上，不再只局限于柴油發(fā)電機了，因為它們各自的特點(diǎn)分別適用于不同的工程，這將為整個(gè)社會(huì )的安全提供更有力的保障。