談應急電源的設計

1、談應急電源的設計摘要】：就民用建筑中如何選擇柴油發(fā)電機組、逆變應急電源EPS和不間斷電源 UPS的容量等問題提出一些理解和看法?！娟P鍵詞】：柴油發(fā)電機組EPS UPS設置原則容量計算根據(jù)國家規(guī)范的有關規(guī)定，為保障一級負荷中特別重要負荷及消防負荷的供 電，應增設應急電源。及當城市電網(wǎng)只能提供一路電源時，為滿足對一、二級負 荷的供電要求，一般應設備應急電源。民用建筑常見的應急電源的種類有柴油發(fā) 電機組、不間斷電源UPS和逆變應急電源EPS等。本文就民用建筑中如何選擇柴 油發(fā)電機組、逆變應急電源EPS和不間斷電源UPS的容量等問題提出一些理解和 看法。1、柴油發(fā)電機組柴油發(fā)電機組具有熱效率高、啟動迅

2、速、結(jié)構緊湊、燃料存儲方便、維護操 作簡單等特點，在工程建筑中作為備用電源或應急電源首選的設備。那么柴油發(fā) 電機組容量的選擇該如何選擇呢？ 1.1方案或初步設計階段備用柴油發(fā)電機組的容量按配電變壓器總?cè)萘康?0%20%進行估算。1.2施工圖階段根據(jù)一級負荷、消防負荷及某些重要的二級負荷的容量，來確定柴油發(fā)電機 組的容量。一般情況下，柴油發(fā)電機組的容量首先要滿足計算負荷的需要，包括 消防負荷和非消防重要負荷兩部分。1.2.1柴油發(fā)電機組在火災情況下的負荷計算消防負荷如何正確計算應引起重視。推薦的計算原則是：對建筑群和住宅小 區(qū)按一個建筑發(fā)生火災計算，對一個建筑按一個防火分區(qū)發(fā)生火災計算。一般情

3、況只考慮一個防火分區(qū)發(fā)生火災，即認為兩個及以上的防火分區(qū)同時發(fā)生火災的 可能性是非常低的。通常，消防泵作為固定負荷必須計入，而消防電梯、防排煙 風機等負荷計入多少，則要視其在某防火分區(qū)火災時投入服務的負荷大小而定。 確定發(fā)電機容量，應以最不利的一個防火分區(qū)發(fā)生火災時，同時投入運行的消防 負荷為準。此外，還應考慮最不利的情況，即停電事故在先，火災發(fā)生在后，即火災發(fā) 生在應急柴油發(fā)電機組供電的過程中，所以在計算應急柴油發(fā)電機組容量時，還 應考慮在其供電范圍內(nèi)位于其他防火分區(qū)的一級負荷中特別重要負荷。還應考慮 在其他防火分區(qū)內(nèi)的由柴油發(fā)電機組供電的某些商用負荷，在接到切除的指令后， 可能需要作些后續(xù)

4、工作才能切除。1.2.2柴油發(fā)電機組非火災情況下的負荷計算柴油發(fā)電機組在進行非火災情況下負荷計算時，除考慮由發(fā)電機供電的一級 負荷中特別重要負荷外，還應考慮消防電梯，平時與火災兼用的應急照明、平時 與火災兼用的通風機、新風機組等消防負荷。此外還需要根據(jù)工程實際情況考慮 一些并非特別重要負荷或消防負荷的比較重要的商用負荷。除特別重要工程外， 多數(shù)是根據(jù)發(fā)電機容量確定對這部分負荷的供電范圍，以免供電范圍過大超過了 發(fā)電機的負荷能力。2、柴油發(fā)電機容量的計算工程設計過程中，通常以非消防狀態(tài)下停電和消防狀態(tài)下停電兩種情況的負荷較大值作為選取發(fā)電機負荷的依據(jù)。如某住宅工程發(fā)電機供電范圍包括（111、 1

5、317、D1D14棟）共30棟住宅、弱電設備間、生活水泵房及地下室消防負荷 等一級負荷及二級負荷的備用電源。設置一臺發(fā)電機組，發(fā)電機設于5棟地下一 層。經(jīng)過計算，見下表：2.1消防狀態(tài)下外電停電時：（按用電負荷最大的防火分區(qū)計算）2.2非消防狀態(tài)下外電停電時:2.3按最大一臺電動機起動條件校驗發(fā)電機容量按起動單臺或成組電動機容量估算時，可按下式進行：PN.G 2kPM （1）式中PN.G應急柴油發(fā)電機組的額定有功功率kW；k最大一臺（組）電動機的起動電流倍數(shù)；PM最大一臺（組）電動機的額定功率kW。k值見表2.3.1。表2.3.1發(fā)電機功率與被起動電動機功率的最小倍數(shù)k已知該項目單臺功率最大的

6、電動機為90kW的消防水泵，采用星-三角降壓啟 動的方式。按電壓降為10%考慮，PN.G 2kPM 2.6x90kW234kWo故該項目，以非消防狀態(tài)下停電和消防狀態(tài)下停電兩種情況的負荷較大值作 為選取發(fā)電機負荷的依據(jù)，及考慮一定的余量。選取額定常載功率為800kW的 發(fā)電機一臺。發(fā)電機應配備市電斷電后30秒內(nèi)自啟動裝置。發(fā)電機出線形式為 上出線。3、EPS負載容量選型原則EPS是以解決應急照明、事故照明、消防設施等一級負荷供電為主要目標， 提供一種符合消防規(guī)范的，具有獨立回路的應急供電系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠在應急狀 態(tài)下提供緊急供電，用來解決照明用電或只有一路市電缺少第二電源，或代替發(fā) 電機組構成

7、第二電源，或作為需要第三電源的場合使用。3.1因電動機的啟動沖擊，與其配用的集中應急電源容量按以下容量選配。1）電動機變頻啟動時，應急電源容量可按電動機容量1.2倍選項配。2）電動機軟啟動時，應急電源容量應不小于電動機容量的3倍。3）電動機Y-A啟動時，應急電源應不小于電動機容量的5倍。4）電動機直接啟動時，應急電源容量應不小于電動機容量的7倍。5）混合負載中，最大電機的容量若小于總負載容量的1/7。3.2如某消防站工程，采用了 EPS作為備用電源，經(jīng)計算需EPS供電的設置總 容量為97kW。但已知工程中單臺最大功率的設備為15kW的消防水泵。消防水 泵采用直接啟動，EPS應急電源容量應不小于

8、電動機容量的7倍，即應采用105 的EPS作為此工程的應急電源。4、UPS的選型及計算。UPS不間斷電源設備一般適用于用戶的關鍵設備，如互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心、銀行 的清算系統(tǒng)等，為用戶提供高質(zhì)量的電壓、頻率和波形的無時間中斷的交流電源。 UPS負載容量選型原則：當負載為計算機負載:UPS容量計算方法：UPS容量=設計負載功率R.8（UPS 輸出功率因數(shù)E0.8（UPS主機最理想負載為輸出功率的80%）=需要設計容量例如:現(xiàn)在機房負載為60kWUPS容量=60000W-0.8（UPS輸出功率因數(shù)）：0.8（UPS主機最理想負載為輸出功 率的60%）=93.75kVA（需要設計容量）一般UPS功率為整數(shù)，并且雙數(shù)比較多考慮以后擴容因此選擇一臺 100kVAUPS比較理想.5、結(jié)束語針對不同建筑和功能的建筑，要合理選擇應急電源的類型。在重要的民用建 筑中，往往會同時使用幾種應急電源，應使各種應急電源設備密切配合，充分發(fā) 揮作用。工程設計中，對其他專業(yè)提出