应急电源的分类及选择

知识点：应急电源

应急电源的分类及选择

为了保证重要建筑、设施、负荷等的供电，需设置应急电源，本文简要叙述了应急电源的种类、功能特点、选择及应急电源系统等。

应急电源的种类

电力系统的应急电源，是当电网因故障等原因而暂时中止供电时，为了保证重要建筑、设施、负荷等的供电，或完成特定的任务，而处于备用状态的供电电源。电力系统中的应急电源，常用的有蓄电池装置、静止型不间断供电装置UPS(Uninterrupted Power Supply)、应急电源装置EPS(Emergency Power Supply)、快速启动的柴油发电机组、带有自动投入装置独立于正常电源的专用馈电线路、机械贮能电机型不间断供电装置等几种类型。

二、应急电源的功能特点

1、蓄电池装置

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工作，蓄电池充电和放电均为直流。蓄电池装置常作为变(配)电所的应急电源。用于允许停电时间为毫秒级，且容量不大又要求直流电源的重要负荷。

2、静止型不间断供电装置UPS

一般由整流器、蓄电池、逆变器、静态开关和控制系统组成。它首先将市电输入的交流电源变成稳定的直流电源，供给蓄电池和逆变器，再经逆变器重新被变成稳定的、纯洁的、高质量的交流电源。UPS适宜作为计算机类负荷的应急电源，如互联网数据中心、银行清算中心、通存通取网控系统、证券交易期货贸易系统、民航和铁路售票系统、卫星地面站、民航航管调度系统、冶金及大规模集成电路的流水生产线管理系统、财税信息系统、气象地震预报和监控系统等提供高质量电压、频率、波形的无时间中断的交流电源。用于允许停电时间为毫秒级，且容量不大又要求交流电源的重要负荷。

3、应急电源装置EPS

EPS是利用IGBT大功率模块及相关的逆变技术而开发的一种把直流电能逆变成交流电能的大型应急电源，它的容量为0.5-400KW，是一种静态无公害的免维护无人值守的安全可靠的集中式应急电源装置。它由充电器、逆变器、蓄电池、隔离变压器，切换开关，监控器和显示、保持等装置及机箱组成。EPS特别适宜作为消防设施用电设备的应急电源。用于允许停电时间为0.25秒以上要求交流电源的重要负荷。

4、快速启动的柴油发电机组

柴油发电机组具有热效率高、启动迅速、结构紧凑、燃料存储方便、占地面积小、工程量小、维护操作简单等特点。是工程建筑中备用电源或应急电源的首选。柴油发电机组主要由柴油机、发电机、控制屏组成，这些设备可以组装在一个公共底盘上形成移动式柴油发电机组，也可以把柴油机和发电机组装在一个公共底盘上，控制屏和某些附属设备单独设置，形成固定式柴油发电机组。用于允许停电时间为15秒以上，需要驱动电动机且启动电流冲击负荷较大的重要负荷。

5、带有自动投入装置独立于正常电源的专用馈电线路

当正常工作的电源因故障等原因突然断电时，带有自动投入装置独立于正常电源的专用馈电线路立即通过自投装置投入运行，保障特别重要负荷的供电。当附近有独立于正常供电线路的独立电源时，可采取带有自动投入装置的专用馈电线路作为应急电源。用于允许停电时间大于自投装置动作时间的重要负荷。

6、机械储能电机型不间断供电装置

用于允许停电时间为毫秒级，适宜作为需要驱动电动机且启动电流冲击负荷较大的重要负荷的应急电源。

三、应急电源的选择

应急电源类型的选择，应根据一级负荷中特别重要负荷的容量、允许中断供电的时间，以及要求的电源为交流或直流等条件来进行。 由于蓄电池装置供电稳定、可靠、无切换时间、投资较少，故凡允许停电时间为毫秒级，且容量不大的重要负荷，可采用直流电源者，应由蓄电池装置作为应急电源。 若重要负荷要求交流电源供电，允许停电时间为毫秒级，且容量不大的，可采用静止型不间断供电装置UPS。 若重要负荷中有需驱动的电动机负荷，启动电流冲击负荷较大的，又允许停电时间为毫秒级，可采用机械贮能电机型不间断供电装置或柴油机不间断供电装置。

若重要负荷中有需要驱动的电动机负荷，启动电流冲击负荷较大，但允许停电时间为15s以上的，可采用快速自启动的发电机组，这是考虑一般快速自启动的发电机组一般自启动时间为10s左右。 允许停电供电时间为0.25秒以上的供电，可选择应急电源装置EPS。 对于带有自投入装置的独立于正常电源的专用馈电线路，应考虑自投入装置的动作时间，适用于允许中断供电时间大于自投装置的动作时间者。 目前在对高层建筑供电可靠性要求越来越高，对环保要求日益严格的今天，如果地区电力网可靠性较高，柴油发电机连续长时间工作意义不大，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。

四、应急电源系统

1、在具体设计中，应尽量减少特别重要负荷的容量，工艺专业应尽可能采取非电气的保安措施，例如设置水塔、高位水池、柴油机驱动水泵和蓄势器等。

2、为确保对特别重要负荷的供电，严禁将其他负荷接入应急供电系统。

3、应急电源与正常电源之间必须采取可靠措施防止其并列运行。

4、防灾或类似的重要用电设备的两回电源线路应在最末一级配电箱处自动切换。大型企业及重要的民用建筑中往往同时使用几种应急电源，应使各种应急电源设备密切配合，充分发挥作用。

5、应急电源系统的接地型式应用IT系统，照明及其他220V电源应经隔离变压器供电。

五、应急电源的应用范围

1、保证特别重要负荷的供电。

2、重要建筑、重要设施等的供电。

3、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。

4、保安设施用电：防盗信号电源、事故应急照明、道路照明等。

5、保证大中型电子计算机系统电源等。

6、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等。

7、具有重要政治、经济意义的部分电力和照明用电等。