应急电源EPS-10KW应急电源
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。
应用原理
应急电源在停电时,能在不同场合为各种用电设备供电。它适用范围广、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。
EPS应急电源主要用于建筑物发生火情或其他紧急情况下为应急照明等各种灯具(含单进单出型金属卤素灯、钠灯)提供集中供电的应急电源装置。
产品参数
型号规格
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YJS2.2~22KW
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YJS25~75KW
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YJS93~500KW
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输
入
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电压
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三相380VAC±20%
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相数
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三相四线+地线
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50Hz±10%
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输
出
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电压
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正常时同市电电压;应急时380VAC±3%
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正常时与市电同步;应急时50Hz±5%
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波形
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正弦波(THD≤3%)
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输出支路
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3路(可扩充)
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输出支路类型
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型、非型、消防联动型
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电
池
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电池形式
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密封式免加水
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标称电压
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216VDC
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324VDC
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492VDC
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充电时间
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﹤24h
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转换时间
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﹤5s(特殊时可定制,≤0.25s,≤2.5ms,0ms)
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应急备用时间
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90min(可按需而定)
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过载能力
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120%正常工作,150%1分钟后自动关机
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保护功能
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过压、欠压、过流、短路保护
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效率
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应急供电时≥95%、正常时≥99%
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通讯
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RS232/RS485,通讯协议:Modbus或客户要求;远程监控卡SNMP(可选购)
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噪音(1m距离)
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正常时无噪音;应急≤55dB,75KW以上≤60dB
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工作
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相对湿度
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10-90%
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温度
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-20℃ - 40℃
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海拔高度
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≤2000m(>2000时,每加100m,功率减额1%)
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适应负载
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适用感性负载和感容性混合负载
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安装流程
(1)电线、电缆及保护管的选用
《建筑电气工程施工质量验收规范》(GB50303—2005,以下简称《验收规范》)要求疏散照明应敷设耐火电线、电缆,电线采用额定电压等于或高于750V的铜芯绝缘电线(20.1.4.8条)。《验收规范》中没有说备用照明、安全照明线路敷设耐火电线、电缆(阻燃电线、电缆与耐火电线、电缆是两种不同技术标准的产品,两种不能混为一谈)。阻燃型及耐火型电线、电缆允许长期工作的最高额定温度一定要符合设计要求,安装前一定按设计要求验收导线。火灾应急照明导线截面宜适当放宽。应急疏散照明线路的保护管无论明敷还是暗敷,在《验收规范》中都要求使用钢导管,而对其他应急照明线路的保护管材质并末作出规定。《高层民用建筑设计规范》(GB50045—95)、《建筑设计防火规范》(GBJ16—87)要求,当消防应急照明配电线路当明敷时应采用金属管,并采用防火保护措施;暗敷时,只要求保护层的厚度不小于30mm,未说明采用何种管材。当采用塑料管暗敷时,应采用难燃型材料且塑料管的氧指数应在27以上。在无设计要求时,埋设在墙内或混凝土内的塑料管应采用中型以上的导管(《验收规范》14.2.9.3条);建筑物吊顶内必须采用金属管敷设,金属管应选壁厚1.6mm以上的热镀锌管。
(2)应急照明线路的敷设
应急照明线路单独敷设,在每个防火分区有独立的应急照明回路,不能与普通照明线路混用。穿越不同防火分区的线路应有防火隔堵措施。(防火隔堵的具体作法详见标准图集《钢导管配线安装》(03D301—3)第38页)。当火灾应急照明线路的工作电源与备用电源在同一桥架敷设时,中间加隔板。明敷管线时,钢性导管上涂防火涂料保护。线管、线槽的PE保护线连接完成后,经检查确认才能穿线 。不进人的吊顶,管子的支架和接线盒固定在主、副龙骨上;进人的吊顶,电气配件应敷设在主龙骨上。在对电线、电缆的绝缘性能、导电性能和防火性能有异议时,按批抽样送有资质的试验室检测。电线接续完成后才能测试电线的绝缘电阻。应急照明线路不能与其他普通照明线路混用。
(3)应急照明配电箱的安装
应急照明配电箱的安装工艺同普通照明配电箱的安装工艺,但应急照明配电箱与其他普通照明配电箱应有明显的区分标志。应急照明配电箱结构及电气元件宜选用耐火耐热型,当用普通型配电箱时,其安装位置应尽可能避开易受火灾影响的区域。EPS电源柜安装在电气竖井内时,电源柜周围应留有散热通道。EPS输出端的中性线N应与建筑物的接地装置直接相连。EPS电源柜出线端的低压断路器应选用四极开关;支路断路器选双极型开关。
(4)应急照明灯具及安装
安全照明、备用照明和疏散照明可用普通节能灯、荧光灯(配电子镇流器)。疏散指示标志灯必须采用消防认证产品。灯具安装部位一般在走道及楼梯转角处。疏散标志的箭头应指向通往出口的方向。
灯具安装高度由设计决定。如无规定,一般疏散出口标志安装在安全出口的顶部0.2m处,上边缘距天花板应等于或大于0.5m。如天花板的高度较低,也可以在疏散门的两侧墙上设置,标志的中心点距地面的高度应在1.3~1.5m之间。采用吊杆的疏散指示标志的下边缘距地面的高度应大于或等于2m。疏散指示标志安装在楼梯间、疏散走道及转角处1m以下的墙上(转角处需增设一盏标志)。标志的间距不应大于20m,袋形走道的尽头离标志的距离应小于或等于10m。封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室也应安装疏散指示标志。疏散走道上采用蓄光自发光地面疏散标示灯的安装详见标准图集《特殊灯具安装》(03D702-3)的有关内容。疏散路线应简结明了。疏散标志灯应用不燃烧材料制灯具外壳灯罩,其标志的箭头指向应与逃生疏散方向一致。所有安装金属构件均应做防腐处理。不能用疏散指示牌代替疏散指示标志灯。
(5)交工
备用电源要核对双电源的相序。备用电源或应急照明电源作空载自动投切试验前拆除负荷,空载自动投切试验合格,才做有载自动投切试验。灯具的绝缘电阻不应大于或等于2MΩ;开关的绝缘电阻应大于或等于5MΩ;灯具、线路的绝缘电阻测试合格,灯具与可接近裸露导体的保护线PE连接完成,经检查合格,才能通电试验;照明系统通电连续试运行时间应不小于8h;火灾事故照明纳入消防联动控制,手动或自动试验火灾事故照明和疏散指示。
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EPS应急电源工作原理图引
器于一体。系统内部设计了电池检测、分路检测回路,其他主要部件的工作原理如图所示,智能化应急电源,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。在这里,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,该产品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。
分类
EPS应急电源规格很多,按输入方式可分为单相220V和三相380V;按输出方式可分为单相、三相及单、三相混合输出;安装形式有落地式、壁挂式和嵌墙式三种;容量有从0.5kW到800kW各个级别;按服务对象可分为动力负载和应急照明两种;其备用时间一般有90~120分钟,如有特殊要求还可按设计要求配置备用时间。因此EPS应急电源能满足我们一般工程中的需要。
选型原则
一、负载容量选型原则:
因电动机的启动冲击,与其配用的集中应急电源容量按以下容量选配。
1、电动机变频启动时,应急电源容量可按电动机容量1.2倍选项配。
2、电动机软启动时,应急电源容量应不小于电动机容量的2.5倍。
3、电动机Y-△启动时,应急电源应不小于电动机容量的3倍。
4、电动机直接启动时,应急电源容量应不小于电动机容量的5倍。
5、混合负载中,最大电机的容量若小于总负载容量的1/7。
二、选型容量计算方法:
1、YJ系列EPS消防照明应急电源或YJS系列消防混合动力EPS应急电源用于带应急灯具负载时:
(1)当负载为电子镇流器日光灯,EPS容量计算方法:EPS容量=电子镇流器日光灯功率和×1.1倍。
(2)当负载为电感镇流器日光灯,EPS容量计算方法:EPS容量=电感镇流器日光灯功率和×1.5倍。
(3)当负载为金属卤化物灯或金属钠灯,EPS容量计算方法:EPS容量=金属卤化物灯或金属钠灯功率和×1.6倍。
2、当YJS系列用于带混合负载EPS应急电源时,EPS容量的计算方法:
(1)当EPS带多台电动机且都同时启动时,则EPS的容量应遵循如下原则:
EPS容量=变频启动电动机功率之和+软启动电动机功率之和×2.5+星三角启动机功率之和×3+直接启动电动机之和×5倍
(2)当EPS带多台电动机且都分别单台启动时9不是同时启动),则EPS的容量应遵循如下原则:
EPS容量=各个电动机功率之和,但必须满足以下条件:
※ 上述电动机中直接启动的最大的单台电动机功率是EPS容量的1/7。
※ 星三角启动的最大的单台电动机功率是EPS容量的1/4。
※ 软启动的最大的单台电动机功率是EPS容量的1/3。
※ 变频启动的最大的单台电动功率不大于EPS的容量。
※ 如果不满足上述条件,则应按上述条件中的最大数调整EPS的容量,电动机启动时的顺序为直接启动在先,其次是星三角的启动,有软启动的再启动,最后是变频启动的再启动。
(3)当YJS系列EPS带混合负载时EPS应遵循如下原则:
EPS容量=所有负载总功率之和,但必须中以下六条件,若不满足,再按照其中最大的容量确定EPS容量。
※ 负载中直接同时启动的电动机功率之和是EPS容量的1/7。
※ 负载中星三角同时启动电动机功率之和是EPS容量的1/4。
※ 负载中软启动同时启动的电动机功率之和是EPS容量的1/3。
※ 负载中变频启动同时启动电动机功率之和不大于EPS的容量。
※ 同时启动的电动机当量功率之和不大于EPS的容量。
电动机功率容量=直接启动的电动机总功率x5+星三角同时启动的电动机总功率x3+软启动同时启动的电动机总功率x2.5+变频启动且同时启动的电动机总功率
若电动机前后启动时间相差大于1分钟均不视为同时启动。
※ 同时启动的所有负载(含非电动机负载)的当量功率之和不大于EPS的容量。
同时启动的所有负载的功率之和=同时启动的非电动机总功率×功率因数+电动机当量总功率