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eps应急电源范文1
关键词： 整流充电器、蓄电池组、逆变器、互投装置、SPWM
中图分类号：TG434文献标识码： A
引言
随着社会的发展，建筑技术水平的不断提高，城市的建筑趋向于大规模，高层化发展随之而来对建筑的供电要求越来越高，社会的信息化，建筑的现代化，使建筑对供电的依赖也越来越大，尤其是一些重要的公共建筑，一旦中断供电，将造成重大的政治影响或经济损失，如果是发生火灾，后果就更不堪设想。所以现行的《高层民用建筑设计防火规范》及《民用建筑电气设计规范》就有严格规定：“一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不致同时受到损坏。一级负荷别重要的负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源，常用的应急电源有：(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供电线路；(3)蓄电池。”多年来，运行经验表明，电网供电时采用两路独立的电源．若主供电线路停电，则由备用才路供电，采用这种方式虽然简单、可靠，但供电线路复杂。当发生大面积停电事故时，两路电源均可能发生停电事故。因此，应急电源作为独立于电网之外的备用电源．被广泛应用于各种建筑工程之中。目前，应急电源包括柴油发电机组和蓄电池，近年来，含蓄电池的eps作为应急电源，被广泛应用，尤其是被用做消防应急电源。
一、EPS应急电源工作原理
在网电正常时，应急电源向负载转送网电，同时进行蓄电池充电管理，逆变单元不工作；接到消防信号，将网电或应急电(网电故障时)强制送至负荷末端；网电发生故障时，自动转为应急供电。网电恢复或消防信号解除，应急电源恢复网电工作状态。
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，其中逆变器是核心。整流器的作用是将交流电变成直流电，实现对蓄电池及向逆变器模块供电；逆变器的作用则是将直流电变换成交流电，供给负载设备稳定持续的电力；互投装置保证负载在市电及逆变器输出间的顺利切换；系统控制器对整个系统进行实时监控，可以发出告警信号，同时可通过串行口与计算机或Modem连接，实现对供电系统的微机监控和远程监控。
一般由电网供电转为EPS应急电源供电及由EPS电源转为电网供电的切换时间不大于0.1秒－0.2秒。在电网供电正常时，EPS应急电源处于充电饱和状态(进人浮充电状态)，耗电小于标称容量的0.1％。
二、EPS应急电源的分类及特点
(1)按照输出方式划分可分为：直流输出型、交直流混合输出型和交流输出型。
(2)按照负载特性划分可分为：应急照明电源和(消防)设备应急电源。
(3)按照运行方式划分可分为：冷后备式、热后备式、在线式。
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、卷帘门、消防电梯、水泵、排烟风机等消防设施实现自动控制。此类产品多为高层建筑、机场、电信网络机房、医院、重要场馆等工程采用。
（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。电网与EPS电源相互切换时间为0.1s-0.25s。
（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，主机寿命可达20A以上，电池5A-10A以上。
（5）适应恶劣环境，可放置于地下室或配电室，可以紧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
三、EPS应急电源与同类应急电源比较
(1) EPS应急电源与发电机组比较
用柴油发电机组作为应急电源是目前大部分工程所采用的，也是最常见的应急备用电源，由于柴油发电的容量较大，可并机运行且连续供电时间长，所以已经有较长的应用历史。然而，无论发电机的起动速度有多快，从停电后使发电机接到起动信号开始，至发电机电压、频率等达到稳定可以供电时为止，至少需要数十s至数min，这段时间，所有用电设备均停止工作，就可能造成少数设备的损坏或出现生命财产的安全问题。而EPS的启动一般不会超过25ms，所以不会影响设备的正常工作。 另一方面，柴油发电机应用在应急供电场合，有诸多不利之处，主要有： （1）在高层建筑中，柴油发电机组一般放在地下室，设计难度大，造价高，配备进风、冷却、排烟、减震、消音等设施都需要充分考虑； （2）存在火灾隐患。其油罐像一个极为危险的“炸弹”，万一失火，后果不堪设想； （3）日常维护比较频繁，工作量大； （4）柴油发电机噪音大，产生公害； （5）排烟中有大量的二氧化硫，污染严重，影响环保。
(2) EPS应急电源与UPS电源的区别及比较
UPS为不间断电源(Uninterruptible Power System)的英文缩写，其注重的是供电参数中的“不间断”。实现方式为整流一逆变在线运行，蓄电池与逆变器直流母线无断点，从而保证了输出电源的连续性。其工作原理为当网电正常时，将网电整流为直流，为逆变器供电，逆变器在线长期运行为负载提供电源，当网电故障时，虽然网电整流的直流电源消失，但蓄电池仍然继续为逆变器供电。在UPS的工作过程中，在线运行是实现不间断供电的方式，也是产生问题的原由。目前整流环节、逆变环节的损耗一般10％－15％，而UPS在线运行，这部分损耗以热量的形式散发出去。而EPS为后备运行或热后备运行，电池满电状态几乎没有损耗。而工作原理、应用场合的区别表明UPS无法替换EPS，尤其不能替换应用于消防照明、动力领域(UPS在线运行本身就是火灾事故隐患)。
综上所述，EPS与UPS在经典理论领域有一定联系，但要解决的问题不同，实现方式不同，不存在技术先进性的差异，更不存在谁先进谁落后的问题。二者如同可以相切，却不可能同心的两个圆。大多数情况，二者不具备相互替换性。
四、EPS应急电源的应用领域
(1)EPS应急电源系统一般的备用供电时间为90min或180min(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，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。而应选用柴油发电机组或UPS作为备用电源。由此可见，EPS最适合用于消防用电设备的备用电源。
(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。
结语
随着社会的进步和发展，环境要求的不断提高，消防意识也越来越被人们重视。EPS以其特有的优越性将被人们认识和采用，在一个工程中，它可以灵活的运用在消防供电回路末端、个别重要场合等多种情况。在选择应急电源上，不再只局限于柴油发电机了，因为它们各自的特点分别适用于不同的工程，这将为整个社会的安全提供更有力的保障。
参考文献：
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关键词：建筑供配电；应急电源EPS；应用
中图分类号： TM7文献标识码：A文章编号：
Abstract: along with the continuous improvement of the fire control safety regulations, engineering construction safety know rise ceaselessly, the emergency power devices in building engineering gradually a wide range of applications, the emergency power the work principle of EPS, explores the building distribution in the design of the application.
Keywords: building for distribution; Emergency power EPS; application
随着经济的发展、建筑水平的提高，越来越多的高层、大型建筑拔地而起，建筑中的消防安全问题逐渐得到重视，如何解决高层建筑、大型建筑中的供电问题，应对突发状况，保证居民正常用电，保证居民人身财产安全，是目前建筑工程施工中的一项十分重要的任务。应急电源作为一种在突发状况发生时的紧急供电装置，在建筑消防安全中起到了很大的作用。选择正确的应急电源装置，是配电设计中的关键。应急电源EPS作为一种新型的、高效安全的应急电源装置，在如今的建筑工程项目中，已经得到了很广泛的应用。
应急电源EPS的运作原理
应急电源EPS的前身是不间断电源UPS，是UPS更新换代之后的产品，是在固定电源短时间中断时的应急装置。当建筑物中的电源发生中断的时候，应急电源EPS起到一个临时供电的作用，在通常情况下，建筑供电由市区总电负责供电，当市电超负荷断电的时候，应急电源EPS会立即切断总电供电装置，转变成应急电源EPS自身的应急供电，应急电源EPS自身存在蓄电池，应急供电的时间长短由蓄电池容量的大小决定。当市区总电恢复时，应急电源EPS会再次切换到市电供电，然后通过充电器对蓄电池进行充电，以备下次突发状况的产生。
与传统UPS进行对比
应急电源EPS在继承传统不间断电源UPS的特点的基础上，又对其他相关功能进行了完善，与传统的UPS相比，性价比上有很大程度的提高。
在耗能上，应急电源EPS在供电正常时处于休眠状态，只有当电网发生异常，发生断电的时候才会提供应急供电，使用功率低、噪音小、能耗量低。
使用寿命长，由于应急电源EPS在正常供电时处于休眠状态，只有在市电发生超负载断电的情况下才由蓄电池进行供电，平时处于离线状态，所以应急电源EPS的使用寿命较长，通常在20年左右，而传统不间断电源UPS，由于采用不间断供电原理，一旦开启，持续供电，因此使用寿命较短，一般在8年左右。
运行成本上，应急电源EPS采用的是蓄电池供电，由于能耗低、使用寿命长，在维修上节约了很大一部分成本；而传统的不间断电源UPS采用的是整流与逆变双电路供电，长期持续运行，导致耗能量大、使用效率低、维修费用高。通常情况下，应急电源EPS的造价是传统的UPS造价的60%，成本和不间断电源UPS相比，要少很多。
过载能力上，应急电源EPS比不间断电源UPS有很大的优势。在市电供电正常的情况下，UPS主要负责计算机、医疗设备等专业设备的不间断供电，但是由于过载能力弱，导致在供电的过程中出现供电不稳的问题，如果想要提高过载能力，就需要增加成本。
在工作环境上，不间断电源UPS由于持续工作，能耗量大，因此在环境的挑选上，最好选用有空调、无灰尘的机房中，方便散热；而应急电源EPS在工作环境的挑选方面要求不是很严格，一般的工作环境都可以使用。
通过对比，不难发现，应急电源EPS无论是在能耗上、使用寿命上，还是运作成本、工作能力上，较传统的不间断电源UPS都有所提高，在欧美等发达国家中，应急电源EPS已经取代传统的不间断电源UPS，得到广泛的应用。
与普通发电机组的对比
在目前建筑工程配电设计中，通常采用发电机组进行供电。应急电源EPS与发电机组相比，也占有很大的优势。
在耗能上，应急电源EPS比普通的发电机组要节省很多，应急电源EPS功率地、噪音小、能耗量低；而普通的发电机组使用功率高、噪音很大，在能量节约方面，不如应急电源EPS。
在质量上，应急电源EPS具有稳定高效的特点；而发电机组由于电波频率不稳定，导致供电电压不稳，供电效率较应急电源EPS相比要低很多。
在成本上，普通的发电机组由于有多个辅助部分组成，在设施造价上要比应急电源EPS高上很多；另外，应急电源由于能耗量小，使用寿命长，在维护上，不需要投入太多的成本，而发电机组则需要有专业的技术人员进行定期的维护。
在工作环境上，应急电源EPS由于主体是一个蓄电池，体积小，占地面积小，适用于一般场所；而发电机组设备多且复杂，占地面积大，加之在运行过程中排放二氧化硫等气体，因此在库房选择上，需要挑选安全性高的专业库房。
应急电源EPS工作模式
应急电源EPS的工作模式主要有三种：市电供电正常模式、市电供电异常模式与手动维修旁路工作模式。
市电供电正常模式
在市电供电正常的情况下，应急电源EPS处于休眠状态，通过充电器，向应急电源EPS的蓄电池进行充电，不影响用户的正常用电负载。
市电供电异常模式
在市电供电出现异常，发生断电的情况下，应急电源EPS的蓄电池，会通过变换逆变器，向用户提供电能，保证用户正常用电，保障用户人身和财产安全。
手动维修旁路工作模式
在维修的时候，如果要求在不断电的情况下进行维修，关掉自动旁路的开关与正常工作时的输出开关，打开手动维修旁路线路的开关，就可以实现在不断电的情况下对线路进行维修。
应急电源EPS在配电中的应用
应急电源EPS的负载类型主要包括：应急照明负载、应急照明/混合动力负载、应急动力负载三种，根具体负载功率的规定要求严格选择负载类型。
应急照明负载
应急电源EPS提供应急照明负载，保证用户正常照明需求，根据规定，应急照明EPS启动时，启动时间不得超过5秒，在高危险区域，启动时间不得超过0.25秒；要保证充分利用市电，在市电正常供电的情况下，对蓄电池的充电要保证90分钟以上，以保证异常状况发生时充分供电。
应急照明/混合动力负载
应了解各用电设施的功率数据，根据用电设施功率的不同，选择适当的EPS输出功率，根据规定，EPS输出功率应为供电机额定功率的6倍，并且启动时切换时间要小于0.15秒。
应急动力型负载
应急动力型负载分供电机直接启动方式与供电机变频启动方式两种：
供电及直接启动方式选择应急电源EPS输出功率应为供电机额定功率的6倍左右，在任何情况下，均可保证供电的正常运行。
变频启动方式采用变频启动，延长切换时间，降低了启动时的电流消耗，EPS输出功率可以定为供电机额定功率的14倍，降低运行成本，但是可能造成供电间断，影响用户用电。
结束语：随着消防意识的不断提高，相关部门对建筑配电设计中的应急供电设施的重视度也越来越高，为了保障用户的人身和财产安全，选择合适的应急电源设施尤为重要。应急电源EPS具备能耗量低、噪音小、成本低以及供电效率高等特点，在市电发生异常时，能够及时有效的保证建筑物正常供电，使用户的人身财产安全及时得到保证，实践证明，应急电源EPS是目前建筑物供配电设计中应急供电设备的理想首选。
参考文献：
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eps应急电源范文3
关键词： PWM整流器 EPS应急电源 工作原理
1.引言
GB50045―95（2001年版）规定：“一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。一级负荷别重要负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源。”常用的应急电源有下列几种：（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。应急电源包括柴油发电机组、EPS和UPS。EPS尤其适用于当高层建筑消防设施没有第二路市电，又不便于使用柴油发电机组的场合。PWM整流器具有功率因数可为“1”，交流侧电流为正弦波和电能可以双向传输等优点。下面先介绍PWM整流器的工作原理，再提出把充电电路与逆变电路集为一体的新型EPS电源。
2.PWM整流器工作原理
PWM整流器采用全控型开关管取代传统的半控型开关管或二极管，以PWM斩控整流取代了相近整流或不控整流，具有以下几大优良性能：
（1）交流侧电流这正弦波。
（2）交流侧功率因数可控（如单位功率因数控制）。
（3）电能双向传输。
（4）较快的动态控制响应。
显然，由于电能的双向传输，PWM整流器不是传统意义上的AC/DC变换器。当PWM整流器从电网吸收电能时，其运行于整流工作状态，作为整流器工作；而当PWM整流器向电网传输电能时，其运行于逆变状态，作为逆变器工作，所以PWM整流器是集整流与逆变于一身的新型变换器。PWM整流器模型电路图如图（1）所示：
图（1） PWM整流器模型电路图
其中E为电网电压，L是网侧电感，R是网侧等效电阻。交流侧电压具有如下关系：
E=VL+RI+V (V为整流桥交流侧电压)
在稳态条件下，各电压的矢量关系如图（2）所示：
图（2） 电压矢量关系
电网电压E作为实轴坐标系，即有功分量。从图上可知，RI，VL都是由电流I决定的。控制电流矢量I与E的夹角φ就可以进行网侧功率因数控制，当电流矢量I在第一、四相限时，有I*E*cosφ＞0，PWM整流器吸收电网有功功率，此时PWM整流器是真正意义的整流器；当电流矢量I在第二、三相限时，有I*E*cosφ＜0，PWM整流器则向电网提供有功功率，此时，PWM整流器则是逆变器。只要控制电流I的大小和φ，就可以控制PWM整流器的工作状态（整流/逆变）和功率因数。电流|I|一定时，|VL|也一定，忽略R的影响，电压矢量关系如图（3）所示：
图（3） Φ=0（整流）；φ=π（逆变）
3.传统的EPS应急电源
3.1应急电源
工程供电设计中对于一二类重要负荷需要考虑供电连续性的措施，除了双电源、双回路供电外，还配有应急电源。应急电源是与电网在电气上独立的各种电源，包括柴油发电机组和蓄电池，其中蓄电池又分为EPS和UPS。柴油发电机组作为传统的备用应急电源，输出功率大，供电时间长，但切换时间相对较长，有噪音干扰，供电质量不高，成本高，广泛应用于宾馆、饭店及其它重要负荷的供电场所。UPS是在电网正常供电时，电网经过整流电路给蓄电池浮充，同时，逆变电路工作，给负载提供电能，当电网异常时，逆变电路继续工作，切换时间小于10ms，由于UPS一直处于工作状态，效率约为80%―90%，成本比较高，主要应用于银行、证券和电信等重要场合。
3.2EPS
EPS应急电源是以CPU为核心，加上整流充电模块、逆变放电模块、旁路切换模块和蓄电池组成的智能供电模块，采用高电子集成模块化结构的强弱电一体化系统，是一种高科技环保产品。它在紧急的情况下作为重要负荷的第二或第三电源供给，可望替代不少场合的柴油发电机组和UPS。它采用智能芯片控制，维护简单，自动操作，市电异常时，即市电小于187V或高于242V，自动切换，切换时间小于0.5s，可无人值守；采用IGBT逆变桥PWM控制，供电电压稳定，逆变频率稳定，波形好；平时处于睡眠状态（浮充），逆变桥不工作，电能损耗小，放电效率高。它主要适用于电梯、消防、安防、应急照明、医院手术室和实验室等重要场合。传统的EPS采用后备式结构，如图（4）所示：
图（4） 传统EPS工作原理
从图中可以看出，充电电路与放电电路是分开的，当市电正常供电，切换开关Ks接通市电，应急电源处于整流状态，蓄电池浮充，逆变电路不工作。当市电异常时，切换开关接通逆变电路，应急电源进入逆变状态，并停业充电；同时，检测蓄电池组端电压，当端电压小于放电终止电压时，蓄电池放电完毕，停业放电。再加上蓄电池组过压、欠压保护；输出交流过压、过流、高温、短路保护等功能就组成了传统EPS应急电源的全部功能。
4.新型EPS应急电源工作原理
根据传统的EPS应急电源，任何时候充电电路与逆变电路都只有一个电路工作，是一种互斥关系，而且需要配置两套驱动电路，分别驱动整流桥和逆变桥。在结构上有一定的臃肿，控制复杂，功耗高，成本高。充电电路与放电电路都是由IGBT及二极管组成的桥路，它们的驱动电路都是由IGBT驱动芯片及其一些电路组成，结构完全相同。如果可以把充电、放电两部分电路合为一体，则结构简化，控制简单化，系统可靠性也相对提高，更重要的是产品成本低，功耗也相对减少一半。而PWM整流器则提供了理论依据，这两者都就是设计新型EPS应急电源的出发点。
4.1新型EPS工作原理
新型的EPS应急电源工作原理如图（5）所示：
图（5） 新型EPS工作原理
从图中可以看出，它也是后备式电源。只是在结构上“充电电路”与“逆变电路”合并为一个“整流/逆变桥”，比传统的EPS应急电源简单。其中，整流逆变桥是PWM整流器。具体的工作原理是这样的：当市电正常时，Ks合并，即市电同时给负载和电池供电，PWM整流器工作于整流状态，蓄电池浮充。当市电异常时，为了防止电能回馈电网，Ks断开，由电池给负载供电，PWM整流器工作于逆变状态，蓄电池放电。同时，检测蓄电池端电压，直到端电压下降到放电终止电压时，即蓄电池放电完毕，自动关闭PWM整流器。重新充电才能重新使用。由于PWM整流器能够控制功率因数，因此给定电流信号应与电网电压同相（整流），或者反向（逆变），可以单位功率因数控制，净化电网，提高效率。
4.2系统结构
新型EPS具有传统EPS应急电源的功能，各种报警、参数设置与显示和通讯功能等。新型EPS还可以对蓄电池进行更全面的监控，如单节电池电压检测，容量检测，更理想的充电过程等。系统结构框图如图（6）所示：
图（6） 系统结构框图
4.2.1辅助电源
PWM整流器担任了两重任务，给蓄电池充电与放电，为了能够持续工作，驱动电路绝不能出现断电现象。开机时，首先“辅助电源1”给驱动电路供电，蓄电池充满电后，“辅助电源2”同时给驱动电路供电，以防电网突然停电。市电异常时，“辅助电源1”自然也断电，但是“辅助电源2”照常供电，不会影响PWM整流器的工作。
4.2.2电量检测
在EPS工作期间，我们应同时检测以下几个电量（电流或电压）：
（1）市电电压E，以便决定PWM的工作状态。
（2）PWM整流器交流侧电压V，作为逆变时输出电压的反馈信息。
（3）PWM整流器交流侧电流I，用于功率因数控制，以及作为整流时电流内环的反馈信息。
（4）蓄电池端电压Vdc，作为整流时电压环外环的反馈作息，也对蓄电池进行各种操作的依据（恒流充电，恒压充电，浮充，停止放电）。
（5）PWM整流器直流侧电流I′，蓄电池容量检测的主要参数，蓄电池容量为放电电流与放电时间的乘积。
4.2.3容量检测
蓄电池在使用过程中，容量是不断下降的，当电池容量衰减至初始值的80%时，进入快速失效期，容量衰减加快，普遍认为容量低于初始值的80%的蓄电池为失效电池。若没有发现失效电池而继续使用，将埋下安全隐患。可见电池容量是很重要的一个参数，应不定期检测。进行容量检测时，控制放电电流I′为一指定的恒定值，并计时，当电蓄电池电压下降到放电终止电压时，即放电完毕，停止放电和计时，并立刻对蓄电池充电。
4.2.4工作状态切换
由于该EPS电源添加了蓄电池容量检测功能，此时，PWM整流器工作于有源逆变状态，那么PWM整流器就有三个工作状态：整流，有源逆变和无源逆变，它们之间的关系如下：
（1）市电正常时
整流：依次给蓄电池恒流充电、恒压充电和浮充，控制对象是PWM整流器直流侧电压和交流侧电流波形。
有源逆变：容量检测时间到，控制对象是PWM整流器直流侧电流和交流侧电流波形。
（2）市电异常时
无源逆变：断开开关Ks，控制PWM整流器交流侧电压为220V，电流为正弦波，频率为50HZ。
4.2.5控制电路
这是EPS应急电源的控制核心部分，实现各种工作状态的切换控制，以及各种控制算法。对各种采样进行转换和存储，键盘输入信息能够修改程序中的参数，并把一些重要变量的实时值送给显示单元，还能进行各种必要声光报警，有需要时，还得与上位机进行通信，实现更为友好的人机交互界面，或者远程通讯，实现远程监控与管理。
5.结语
根据PWM整流器能够双向传输能量并且同时进行功率因数校正，把传统EPS充电功能与逆变功能统一由一个PWM整流器完成，控制还是由一片智能芯片完成，同时增加了单位功率因数控制和电池容量检测功能，降低了系统的功耗和成本，功能却更加强大。因此，新型EPS应急电源具有更广泛的应用前景，是应急电源研究和开发的一个重要方向。
参考文献：
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eps应急电源范文4
关键词：EPS应急电源；PLC故障诊断；电压跌落时间
PLC控制系统的故障处理在很大程度上依赖于其系统自带的诊断信息，近期一大型泵站PLC控制系统发生了一次较为特殊的故障，供电电压跌落导致的故障PLC系统给出的故障诊断信息却是机架故障，未能直接指示故障点，导致故障处理过程失误，文章分析了诊断失真的原因，提出了对诊断信息综合研判的观点供处理类似故障工作作为参考。
1 故障现象
该泵站PLC控制系统由5个机架构成，一个主机架，4个扩展机架。系统配置如图1所示。
2015年2月17日3点56分，主机架CPU停机，所控制水泵、阀门等设备全部停止运行，造成大面积停供事故。
故障记录提示，CPU停机的原因是1#从机架故障，系统内又没有下装机架故障中断处理模块OB86，导致CPU停机响应。重新启动CPU后，运行正常不报故障。考虑到该泵房的重要性，为避免事故再次发生，决定对可能造成1#从机架故障的因素进行预防性消除。根据故障提示信息，对1#从机架与0#主机架之间的连接电缆和接头进行更换，更换0#主机架上的460和1#从机架上的461接口模板，更换从机架上的背板和PS407电源模板，检查信号模块，下装机架故障中断处理模块OB86。上述措施实施完毕后，重新开机投入运行。
系统运行到当天9点16分，故障再次出现，系统所控制设备大面积停运，因下载了机架故障中断处理模块OB86，CPU没有停机，但1#从机架上控制的阀门组全部关闭，造成部分管网断水。
如图2所示，系统220伏交流电源引自EPS应急电源，经QS0开关受电后，分配给5个机架的PS-407电源模板。查阅EPS的运行记录，发现故障发生的对应时间点有电源切换动作，切换原因为市电电压超限，本机电压超限设定值为±20%额定输入电压，判断EPS应急电源切换和PLC系统故障有相关联系。随后，为验证两个事件的相关性，进行EPS切换实验，断掉EPS市电进线电源，EPS自动切换到逆变运行状态，切换过程中PLC各机架没有明显异常，但1#机架所控制阀门组等设备动作关闭。查询PLC诊断记录，发现PLC报出与前两次故障时相同的诊断信息，至此，验证了PLC故障是由EPS应急电源切换引起的。
2 EPS的工作原理
EPS应急电源采用单体逆变技术，集充电器、蓄电池、逆变器及控制器于一体，内部设计了电池检测、分路检测回路，其主要部件的工作原理框图如图3所示。
如原理框图所示，当市电正常时，由市电经过互投装置给负载供电，同时进行市电检测及蓄电池充电管理。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向负载供电。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。EPS在供电回路切换过程中会产生几毫秒至几百毫秒的断电间隙，其断电间隙长短依不同产品而不同。
3 故障处理及原因分析
经检查动力配电记录，在EPS应急电源这两次切换的时间段，动力电源并没有10%以上的电压波动，因此判断EPS应急电源本身存在误检测或误动作故障，更换EPS控制单元后，故障没有再次出现。故障虽然得到了解决，但故障的现象却难以理解，即同样在EPS切换间隔内5个机架都有短暂失电过程，为什么只有1#机架报故障呢？
西门子S7-400系列PLC使用的PS-407电源模板其内部整流部分有储能电容，当瞬间供电电压跌落时，储能电容释放能量，短时间内可能不导致PLC停机，如果EPS切换时间小于PLC的允许电压跌落时间，则PLC不会停机。该系列PLC的允许电压跌落时间指标没有明确的表述，但根据工作经验，西门子S7-414型号单机架的情况下，允许电压跌落时间在100ms至280ms之间，这个时间与机架所带负载直接相关，同一机架带模板越多，维持时间就越短。EPS应急电源产品手册给出的切换时间指标为
4 结束语
通过本次故障的分析，可以得出如下结论：
（1）PLC故障诊断信息在一些特殊情况下并不一定能够直接定位故障点，信息的应用应进行综合研判；
（2）PLC的机架电源有一定的容许电压跌落能力，工程应用中可以适当应用，可以作为控制系统不间断电源选择配置的一个约束条件，即不间断电源选择配置切换时间指标时只要满足小于PLC系统容许电压跌落时间即可，无需提出过于苛刻的要求；
（3）PLC系统在设计时，应考虑各机架间的负载平衡。
参考文献
[1]武保同.数字EPS应急系统若干技术的研究[D].吉林大学，2011.
[2]叶大镛.PLC的通用故障诊断方法[J].鄂钢科技，2014，2.
eps应急电源范文5
关键词：重要负荷；供电方式；应急电源
引言
随着经济社会的发展，中断供电造成的损失和影响越来越大，如何满足客户对高度可靠供电的需求，特别是保障重要负荷的连续供电，是长期以来一直存在，也是目前越发重要的问题。
1. 重要负荷的定义和分级
研究重要负荷的最佳供电方式，首先要明确重要负荷的定义和分级，按照国家有关标准[1]，电力负荷应根据可靠性要求和停电产生的影响分为一级负荷、二级负荷及三级负荷。通常我们所说的重要负荷，是指一级负荷、二级负荷，重要负荷中断供电将对人身、设备安全以及社会经济、政治发展造成重大影响。
2. 双重电源供电
如何保障重要负荷的连续供电，主要方法有2种，一是双电源供电，二是配置应急电源。按照国家有关标准，一级负荷应配置双重电源供电，且两路电源不应同时受到影响，即具备相互独立性。一级负荷别重要的负荷，还应增设独立的应急电源，其它普通负荷不得接入应急供电系统，供电电源的切换时间应小于设备允许中断供电时间，以保障设备不间断运行。这是国标规定的最低要求，实际情况可根据需要提高配置要求。
以某银行为例，其内部重要计算机系统和安防系统属于一级负荷中的特别重要负荷[2]。因此，该客户首先必须满足两路电源供电，且要求两路电源相互独立，也就是说当其中一路电源发生故障时，另一路电源不应同时受到影响。严格意义上来讲，无法做到两路电源完全独立，因为在高电压等级上两路电源是来自同一主网的，但是在工程建设的时候，应当尽可能考虑两路电源来自不同变电站或者变电站的不同母线，并且要避免电缆同沟、架空线同杆，实际工作中因两路电源同一通道引起的全站失电的情况并不少见。两路电源宜考虑同一电压等级，这样可以互为备用。当变电站有了两路电源以后，我们要考虑如何向末端的重要负荷提供两路电源，并且满足允许停电的时间要求。一般也有两种方式，一是通过BZT（备用电源自动投入装置），二是通过ATS（自动转换开关），两种方法原理相似，都是在正常电源失电情况下自动投入备用电源。区别是，BZT一般用在高压或者低压母线，适用于大负荷自动投切，例如该银行若装设10kV备自投，就可以在电源1故障情况下，自动转换到由电源2带全站负荷；而ATS一般用在低压末端负荷，设置灵活、简便、切换时间短，目前苏州某开关厂的ATS开关转换时间可以做到60ms，约3个周波，经实际检验电脑主机在转换过程中没有重启，但显示屏短暂熄灭。
3. 配置应急电源
按以往的运行经验来看，两路电源加上BZT或ATS的供电方式无法满足一级重要负荷别重要负荷对于供电可靠性、连续性的苛刻要求，因为地区大电网在电压等级上是并网的，而对于电气故障，并没有万全之法将其限制在某一范围内部。因此，对于一级重要负荷别重要负荷应配置独立应急电源，也就是应急电源与电网不并列运行，不受市政电网的影响。一般情况下，可选择下列电源作为应急电源：独立于正常电源的专用的馈电线路、客户自备发电机组、 蓄电池或干电池。在民用建筑供配电系统中，配置专用线路是比较困难的，经济成本也非常高，因此通常选择柴油发电机或蓄电池组作为应急电源。对于允许中断供电时间为 15s以上的重要设备，可选用快速自启动的发电机组，这是考虑到目前快速自启动的发电机启动时间一般约为10s，恰能满足要求；而对于允许中断供电时间为毫秒级的设备， 可选用不间断供电装置，目前常用的有UPS、磁悬浮飞轮储能移动电源车等，后者代价昂贵，约1000多万一辆，且在实际应用中，该类型电源车技术要求高、设备运行条件苛刻，因此应用并不广泛。
UPS的原理是利用蓄电池作储能设备，当市电输入正常时，市电经稳压后供应给负载使用，同时向蓄电池进行充电；当市电中断时，将电池的直流电能，通过逆变向负载继续供电。UPS应具备过载保护功能，当发生超载（150%负载）时，自动转为旁路状态，设备由市电直接供电；在负载正常时，UPS自动返回正常工作状态。当发生严重超载，例如负载超过200%额定负载时，UPS主机立刻跳开逆变器输出开关，并转为旁路状态，此时前级输入空气开关可能因过负荷保护动作跳闸。目前UPS在大型计算机系统、数据中心、医疗系统、监控系统等对停电时间非常敏感的场所应用非常广泛[3]。
EPS是另一种常见的蓄电池型应急电源，它属于UPS的一种变型产品。EPS的电源切换时间约为0.1～0.25 s，也可以根据客户需求定制更短切换时间的产品。EPS应用的设备允许短时间中断供电，目前主要产品有集中供电式应急照明电源、消防动力等电感性负载或混合负载供电用应急电源、带变频启动功能，可直接与电动机相连的专用电源。EPS可以部分替代柴油发电机，对分散的、小容量的重要负荷供电。与柴油发电机组相比，EPS具有无排气、无排烟、低噪声、维护简单、可无人值守自动操作及运行成本低的优点，是目前较受客户欢迎的应急电源类型，它的缺点是电池供电时间较之发电机要短很多，且其内部蓄电池经过一定时间后需要修护、更换。
任何一种类型的应急电源，均要求保证有可靠措施防止与正常电源并列运行，原因有两点，一是保证应急电源的专用性，防止常用电源故障时应急电源向普通负载送电而失去作用，二是防止EPS向上级供电线路、设施倒送电引起人身伤害等不安全事件。
一般情况下，一个工程会有多种应急电源，共同组成一个可靠的供电系统。下面介绍一种我认为较为经济、可靠的供电方式。10kV两路电源同时供电，主接线方式为分段单母线，设高压联络开关，10kVⅠ段母线供#1主变、#2主变，10kVⅡ 母线供#3主变、#4主变，#1主变与3#主变低压侧联络，#2主变与4#主变低压侧联络。分别设置应急照明母线和应急动力母线，应急照明正常电源由#1变供，应急照明备用电源由集中式EPS提供，发电机与#3变各出一路经切换后供至EPS；应急动力正常电源由#3变供，应急动力备用电源由发电机与#1主变各出一路切换后供给。重要计算机房等不允许中断供电的负荷单独配置UPS以保障不间断供电。
4. 应急母线优化方案
由于发电机的成本高、占地大，因此一般发电机组的输出容量有限，但消防负荷往往装机容量较大，比如消防水泵、排烟风机、消防电梯等装接容量都很大，即使考虑同时率，发电机组的输出仍非常吃紧。目前很多客户，应急母线只是用来供应急照明和消防负荷，也就是用来保障生命安全的负荷，这样做无可厚非，因为保障生命是第一位的。但是同时也非常可惜，为了给消防负荷让道，很多重要负荷无法接入应急母线。假设在未发生消防灾害（火灾、水灾等）的情况下发生电源故障停电，但除了消防负荷外的重要负荷又未接入应急母线，因此无法使用发电机向其供电，发电机只能闲置。经过实践统计，消防灾害的发生比停电的发生率要低得多，因此这种常规应急母线的设计使得发电机组大部分容量闲置。如何最大限度的发挥应急发电机组的作用，是一个值得思考和研究的课题。设计一套应急母线和发电机组专用的负荷控制系统应能较好的解决上述问题。比如，应急母线的装接容量为发电机组容量的150%―200%，为所有接入应急母线的负荷定义优先级，比如消防和应急照明为一级，监控和安保系统为二级，重要会议室或生产设备为三级，正常供电时实时检测各类负荷，输送至控制系统并存储；当正常电源故障时，控制系统根据存储的数据判断是否需要甩负荷；例如，故障发生时，应急母线总负荷达到发电机容量的120%，则系统根据预先设定将最低级别的20%以上负荷对应的开关跳闸，然后再启动发电机组；发电机运行时，也要实时检测负荷并由系统自动控制闭锁部分开关或者直接跳闸。这套系统要有一个消防优先功能，即若要使用消防负荷，其他负荷全部跳闸或禁止合闸。
参考文献：
[1] GB50052-2009， 供配电系统设计规范[S].
[2] JGJ16-2008， 民用建筑电气设计规范[S].
eps应急电源范文6
应急10度电费能撑大概6天，应急电源由充电器、逆变器、蓄电池、隔离变压器、切换开关等装置组成的一种把直流电能逆变成交流电能的应急电源。在集中供电的应急电源是在建筑物发生火情或其他紧急情况下，对疏散照明或其他消防、紧急状态急需的各种用电设备供电的电源。
EPS应急电源系统主要包括整流充电器、蓄电池组、逆变器、互投装置和系统控制器等部分。其中逆变器是核心，通常采用DSP或单片CPU对逆变部分进行SPWM调制控制，使之获得良好的交流波形输出；整流充电器的作用是在市电输入正常时，实现对蓄电池组适时充电；逆变器的作用则是在市电非正常时，将蓄电池组存储的直流电能变换成交流电输出，供给负载设备稳定持续的电力；互投装置保证负载在市电及逆变器输出间的顺利切换；系统控制器对整个系统进行实时控制，并可以发出故障告警信号和接收远程联动控制信号，并可通过标准通讯接口由上位机实现EPS系统的远程监控。
（来源：文章屋网 ）