1.4 EPS领域的现状 随着科技的不断发展,众多的智能大厦拔地而起,人们在对其居住环境提出了更高要求的同时,也提出了电力保障和消防安全问题。但EPS的起步较发电机和UPS要晚,人们对其认识的程度还不够,所以在众多的应急供电场合,还是以发电机和UPS为主要应急供电方式来实现EPS的功能。就提供应急供电能力而言,这两种方式已暴露出许多不足之处。
1)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,由于柴油发电机的容量较大,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。 以负载容量为200kW为例,将EPS与柴油发电机组的性价比作一个比较。选用EPS时,其额定功率与负载功率比为1:1即可,其总价约为60万元左右。而选用柴油发电机时,其额定功率与负载功率比应为1.3~1.5:1,对200kW的负载,柴油发电机组需250kVA规格,该机组价格为40万元左右,但是除机组本身价格之外,还需外加其他辅助装置费用约16~29万元,现以20万元计算,即选用柴油发电机组总价为60万元左右。所以,二者价格相差不多。从中也不难看出,如果EPS容量小于200kW时,其价格要小于柴油发电机组的综合造价。目前消防应急供电场合的负载总容量一般在200kW以下,从投资的长远利益考虑,EPS较柴油发电机组经济得多。
2)用UPS作为应急电源EPS从原理结构上和UPS大同小异。在线式UPS不论市电是否正常,它都一直由逆变器供电,即按照“市电输入→整流→逆变→输出”的顺序进行,只有在逆变器故障或过载时才改由旁路输出,如图5所示。而EPS,当市电正常时,市电通过开关S输出给负载,同时充电器对电池充电。当控制系统检测到市电停电时,逆变器工作,使开关S切换至逆变输出状态,向负载提供电能,如图6所示。
图5 UPS供电系统
图6 EPS供电系统
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