EPS应急电源系统的应用

　　1应急电源的发展

　　我国建筑工程领域的应急照明在1992年以前一直沿用传统的自带蓄电池型灯具，重复投资高，维修工作难，使用寿命短，这些致命缺陷始终困扰着广大用户。市场急需应急照明的新产品—第一代应急电源就这样诞生了。随着电网突发故障的频繁发生及电力保障和消防联动的需要，应急电源的性能、功能也不断地推陈出新，产生了今天的EPS。它的使用范围也早已冲破消防应急照明的界限，扩展应用到动力、控制等各种设备和场所，蔓延到电力、电信等其他领域，甚至被当作第二电源使用。

　　2EPS应急电源系统

　　随着人们对供电的依赖越来越大，EPS以其特有的优越性逐渐被人们认识和采用。在一个工程中，它可以灵活的运用在消防供电回路末端、个别重要场所以及作为一级负荷中特别重要负荷的应急电源等多种情况。因此，了解EPS应急电源的工作原理和特性，并将其合理的运用于电气设计当中显得非常重要。

　　2.1 EPS系统的概述

　　EPS是应急电源系统Emergency Power Supply的英文缩写 。它是根据消防设施、应急照明、事故照明等一级负荷供电设备需要而组成的电源设备。产品由互投装置、自动充电机、逆变器及蓄电池组等组成。在交流电网正常时逆变器不工作，经过互投装置给重要负载供电。当交流电网断电后，互投装置将会立即投切至逆变电源供电。当电网电压恢复时，互投装置将会投切至交流电网供电。

　　2.2 EPS系统的主要结构

　　EPS应急电源主要采用SPWM(交流脉宽调制)技术，系统主要包括整流充电器、蓄电池组、逆变器、互投装置等部分。

　　2.3 EPS工作原理

　　智能化应急电源系统内部设计了电池检测、分路检测回路，，采用后备式运行方式。

　　(1)当市电正常时，由市电经过互投装置给重要负载供电，同时进行市电检测及蓄电池充电管理，然后再由电池组向逆变器提供直流能源。充电器是一个仅需向蓄电池组提供相当于10%蓄电池组容量(Ah)的充电电流的小功率直流电源，它并不具备直接向逆变器提供直流电源的能力。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用户的各种应急负载供电。与此同时，在EPS的逻辑控制板的调控下，逆变器停止工作处于自动关机状态。在此条件下，用户负载实际使用的电源是来自电网的市电，因此，EPS应急电源也是通常说的一直工作在睡眠状态，可以有效的达到节能的效果。

　　(2)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，在电池组所提供的直流能源的支持下，此时，用户负载所使用的电源是通过EPS的逆变器转换的交流电源，而不是来自市电。

　　(3)当市电电压恢复正常工作时，EPS的控制中心发出信号对逆变器执行自动关机操作，同时还通过它的转换开关执行从逆变器供电向交流旁路供电的切换操作。此后，EPS在经交流旁路供电通路向负载提供市电的同时，还通过充电器向电池组充电。

　　(4)除用于应急照明系统外，其中三相智能化变频应急电源主要是为一级负荷中的电动机提供一种可变频的应急电源系统，方便解决了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。智能化应急电源可接受消防联动信号、建筑智能总线信号控制，并可设定优先级，防止越级控制。

　　2.4 EPS的特点

　　EPS消防应急电源，具有一定的先进性和实用性，它可以实现微机监控和处理，对消防应急照明、消防电梯、等消防设施实现自动控制。具有以下特点：

　　(1)电网有电时处于静态，无噪音，小于60dB，不需排烟、防震处理。

　　(2)自动切换，可实现无人值守。

　　(3)带载能力强，EPS适合电感性、电容性及综合性负载的设备，如消防电梯、水泵、风机、应急照明等。

　　(4)使用可靠，在重要场合可以采用双机热备方式，确保事故和火灾情况下供电可靠。

　　(5)适应恶劣环境，可放置于地下室或配电室，可以在应急负载使用场所就地设置，减少供电线路。

　　(6)对于某些功率较大的用电设施，如：消防水泵、风机，EPS可直接与电机相联变频启动后，再进入正常运行状态。

　　2.5 EPS应用领域的要求

　　(1)对正常电源供电可靠性较差的场所，EPS应急电源不能用作常用设备的备用电源。EPS应急电源系统一般的备用供电时间为30min-120min(增加供电时间须增加蓄电池容量，同时也增加体积、增加造价)，因此，应强调EPS是一种应急电源产品，不是长时间性质的备用电源，它只用于当正常电源故障时，维持重要负载的供电可靠性，保证重要负荷在一段时间内或规定时间范围内供电的连续性。所以，在这种场所应选用柴油发电机组或UPS作为备用电源。

　　(2)允许中断供电时间为毫秒级的设备如计算机、程控交换机、数据处理系统、精密电子仪器等不可选用EPS作为备用电源，而应选用UPS电源。

　　(3)当一级负荷容量不大仅为照明或电话站负荷，又难于从电力系统或临近单位取得第二低压电源，且要求连续供电时间低于时，可设EPS作为应急备用电源。

　　(4)一级负荷中的特别重要负荷允许中断时间大于0.2S时，可设EPS作为应急电源。

　　(5)分散的小容量一、二级消防负荷，如消防水泵、防排烟风机、应急照明等，可采用一路市电加EPS或采用一路电源与设备自带的蓄(干)电池(组)在设备处自动切换。

　　(6)由于EPS无排气、排烟、无噪音、无振动、对环境无污染，所以对于有环保要求而不宜选用柴油发电机组的场所。可选用EPS应急电源。

　　(7)对于改造工程，柴油发电机组无法设置的场所，可选用EPS应急电源。

　　3 EPS应急电源的优势

　　(1)节电方面。在电网供电正常时处于睡眠状态，耗电不足0.1%，无电网供电时，其效率为85～92%。

　　(2)价格方面。EPS约为同容量UPS主机价格的60%。

　　(3)使用寿命。只有在电网无电时才进行逆变工作，主机使用寿命相对长，一般20年以上。

　　(4)负载适应性。尤其适应电机等电感性负载和各种混合用电负载。

　　4结束语

　　EPS适用范围广、负载适应性强、安装方便、效率高。采用集中供电的应急电源可克服其他供电方式的诸多缺点。减少不必要的电能浪费。在应急事故、照明等用电场所，它与转换效率较低且长期连续运行的UPS不间断电源相比较，具有更高的性能价格比。

　　参考文献：

　　[1] 于庆武，顾明，张洪成.应急电源EPS的应用与分析[J].中国电力教育，2009.

　　[2] 王蔚，浅谈EPS应急电源装置的应用[J].中国水运(下半月)，2008(6).

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