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1、1 应急电源的应用范围 有关电气规程和国家标准规定，一类高层建筑 应按一级负荷供电。 一级负荷供电的一般为：电视台、广播电台、 民用机场、火车站、银行、县（区）级以上、市（地 区）及以上气象台、重要办公建筑、高等院校和科 学院的重要实验室，大型博物馆以及计算中心等。 一级负荷，要求供电系统无论是正常运行还是 发生事故时，都能保证其连续供电。因此对一级负 荷，应由两个独立的电源供电，并按生产的需要和 允许停电的时间，采用双电源自动或手动切换，或 0c57f3e 柴油发电 机组 康明斯发电 机组 采用双电源分组同时供电的接线，一般情况下，还 应有应急电源作备用。如果一级负荷不大，则可采 用蓄电池、
2、自备发电 机等设备，或者从邻近的单位 取得第二个独立电源。这里所说的两个“独立电 源”，是指其中任一个电源发生故障或停电检修时， 而不致影响另一个电源继续供电。 应急电源的应用范围： 消防设施用电：消防水泵、消防电梯、防排 烟设施、火灾自动报警系统、应急照明、电动防火 门等。 保安设施用电：防盗信号电源、事故应急照 0c57f3e 柴油发电 机组 康明斯发电 机组 明、道路照明。 大中型电子计算机系统电源。 高级宾馆 、重要办公大楼、商业金融大厦的 中央控制室及计算机管理系统。 具有重要政治、经济意义的部分电力和照明 用电。 2 常用应急电源 常用的应急电源包括：独立于正常电源的发电 机组、供
3、电网络中有效独立于正常电源的电池组。 由于柴油发电机的容量较大，可并机运行且持 0c57f3e 柴油发电 机组 康明斯发电 机组 续供电时间长 ，还可独立运行，不与地区电网并列 运行，不受电网故障的影响，可靠性较高。尤其对 某些地区常用市电不是很可靠的情况下，把柴油发 电机作为备用电源，既能起到应急电源的作用，又 能通过低压系统的合理优化，将一些平时比较重要 的负荷在停电时使用，因此在工程中得到广泛的使 用。 但柴油发电机的推广也带来诸多问题：首选是 占用面积较大，除发电机组外，还需考虑控制、配 电、油箱等附属设备间 ，对平面和空间要求较高， 加上储油间本身是一个火灾隐患，所以还需对其进 行防
4、火处理。在城市用地日趋紧张 的情况下，也应 0c57f3e 柴油发电 机组 康明斯发电 机组 考虑其经济合理性。其次，柴油发电机组带来的噪 音、振动、排烟、通风、防潮、防冻的问题也很严 重，这和目前所倡导的环保理念也格格不入，尤其 是对环保要求较高的、商业中心及高级商务楼更不 合适。再次，柴油发电机组的运行必须是在市电同 时失去的情况下才能启动，严禁和市电并列运行。 这样，如果发电机的自启动信号取自 10kV 进线侧 TV，虽然能满足消防设备两路电源末端切换的要 求，但出现线路故障时，由于市电并未失去，而此 时柴油发电机组也未能启动，这样造成两路电源形 同虚设。如果发生火灾，应急电源不能起到相
5、应的 作用。在某些场合，对允许中断时间要求较高的情 0c57f3e 柴油发电 机组 康明斯发电 机组 况下，柴油发电机的启动时间 一般在 15s 以内，柴 油发电机作为应急电源是不能满足允许中断时间 要求的。规程规定：在重要场所的安全照明电源转 换时间规 定不能超过 0.5s，而备用照明在证券、 银行等场所电源转换时间 不能超过 1.5s。故在这 种情况下，只能采用蓄电池作为应急电源，而发电 机组只是为了蓄电池投入运行前的过渡期使用，相 当于采用了两套应急电源系统，一般不经济很少采 用。 采用蓄电池作为应急电源，主要指允许短时电 源中断的应急电源装置（EPS）和不间断电源装置 （UPS）。 0
6、c57f3e 柴油发电 机组 康明斯发电 机组 蓄电池是一种能量转换装置，充电时将电能转 换成化学能而被贮存在蓄电池中，放电时又将化学 能转换成电能供负荷。蓄电池充电和放电均为直 流，所以变（配）电所蓄电池的充电电源需由交流 电源经整流获得。 蓄电池的基本原理为电池通过氧化-还原电化 学反应，将电池内活性物质的化学能直接转换为电 能的一种独立直流电源。它是由正极、负极、电解 质、隔膜和容器等部分组成。 电池时，负极活性物质发生电化学氧化反应， 释放出电子，在两极间电位差的作用下，电子由负 极流经外线路传递到正极。正极活性物质则接受电 0c57f3e 柴油发电 机组 康明斯发电 机组 子发生电化
7、学还原反应，同时电解质的离子通过扩 散和迁移，在电池内部传输电 流，从而形成一个导 电回路，隔膜的作用是把正、负极分隔开，防止发 生短路现象。电池容器可根据使用要求做成圆筒 形、长方形等各种形状。 蓄电池是可以再充电并反复使用的电池，它的 电极反应有很好的可逆性，放电时消耗的活性物质 在充电时得以恢复。放电时是化学能转变为电 能的 过程，而充电时是电能转变为 化学能的过程，它是 一种化学能、电能相互转换的储能装置。 3EPS 和 UPS、柴油发电机的性能比较 0c57f3e 柴油发电 机组 康明斯发电 机组 EPS 和 UPS 性能的比较见表 1。 从表 1 可以看出，UPS 适合计算机类负载
8、 ，允 许停电时间为 ms 级，EPS 特别适合作为消防设施 用电的应急电源。 EPS 和柴油发电机性能的比较见表 2。 因此在许多场合，采用 EPS 取代柴油发电机作 为应急电源是可行的。 4EPS 的应用 EPS 既可以采用类同于柴油发电机的配电方 案，也可对一些应急负荷要求较高的场所，在配电 0c57f3e 柴油发电 机组 康明斯发电 机组 末端设置 EPS，1 所示。 无论 L1、L2 的正常停电或是 L1、L2 的线路故 障，可通过蓄电池组直流储能放电，经过逆变环节 提供交流电源至应急负荷，由于整流环节的存在， 因而蓄电池不会向电源进线侧 反馈，因此不存在像 柴油发电机由于正常线路故
9、障而不能启动的情况。 确定 EPS 电源容量，首先要使电源容量大于负 荷功率，其次要根据不同的负载类 型，对大容量的 电动机应考虑电压 降对电动 机启动的影响，或是增 加 EPS 的容量，或是对电动 机负载采取降压启动等 方式。 对应急照明，目前采用较多的是独立供电式系 0c57f3e 柴油发电 机组 康明斯发电 机组 统，即每个应急照明灯具自带蓄电池作为备用电 源。建议采用集中供电式系统，在每层配电小室设 专用的 EPS 装置，用于应急照明的供电，应急照明 灯具本身不带蓄电池，正常照明电源故障时，由 EPS 集中供电。 如果采用 EPS 集中供电式系统，灯具内部所有 复杂的电子线路能够被省略
10、掉。由于 EPS 电子部分 对整个系统的和设备体积影响不大，可以充分设置 各种电压、过电流、抗冲击等保护措施，选择较 好 的元器件，使用寿命较长，平时的维护成本也能降 低很多。 电池容量选择多大才合适，涉及到、体积、维 0c57f3e 柴油发电 机组 康明斯发电 机组 护等多种因素，因此不是备用时间越长越好，而是 根据工程规模、性质、负荷的重要程度、相应消防 设备在火灾中的使用极限等情况来确定。 电气规程规定：商业楼、展览馆、综合楼、一 类建筑的财贸金融楼、图书馆 、书库、重要的档案 馆、科研楼、高级宾馆 的火灾延续时间应 按 3h 计 算，其他高层可按 2h 计算。自动喷水灭火系统可 按火灾
11、延续时间 1h 计算，排烟机在 280时能连 续时间为 30min，耐火电缆在火灾连续时间为 90min。因此建议：用于消防泵的 EPS 电池备用时 间90min；用于喷淋泵的 EPS 电池备用时间 60min；用于排烟风机的 EPS 电池备用时间 0c57f3e 柴油发电 机组 康明斯发电 机组 30min；用于火灾疏散标志的 EPS 电池备用时间 20min；用于火灾备用照明电池备用时间60min。 以上已考虑了全部失去供电电源而同时又发 生火灾的最不利情况。 当前在高层建筑供电可靠性要求越来越高的 情况下，对环保要求且趋增加的今天，如果地区电 力网中可靠性较高，柴油发电机连续长时间 意义不 大，用 EPS 取代柴油发电机作为应急电源也不失为 一种合适的选择。
