应急电源装置

1.1产品定义、基本组成、主要用途

1）产品的定义

根据IEC标准出版物50（826）第一版1982（1999）《国际电工词汇第826章：建筑物电气装置》的定义：

应急电源—用来维持安全用电设备的电源；

备用电源—当正常电源断电时，由于非安全原因用来维持整个装置或其某些部分或某一部分所需的电源。

应急电源系统—用于维持重要的设备和装置运行的电源系统（注：电源系统包括电源和连接到用电设备端子的电路。在特定场合，它也可以包括用电设备。）

备用电源系统—当正常电源系统断电时，用于非安全原因用来维持整个装置或其某些部分或某一部分正常运行所需的电源系统。

2）基本组成

依据GB 50052-1995《供配电系统设计规范》第2.0.3条有关规定常用的应急电源装置组成及分类。见表1.1-1。

表1.1-1

3）主要用途及适用范围

主要用途及适用范围见表1.1-2。

表1.1-2

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续表1.1-2

1.2技术性能参数、规格型号

柴油发电机组、UPS、EPS的技术性能参数、基本尺寸、规格型号详见相关资料。

1.3技术经济分析

1）IEC 60364-5-56 2002《建制物电气装置第5部分：电气设备的选择和安装第56章：应急供电》规定“供电给应急设备的应急电源，应按照需要的响应时间和额定操作时间选择”，在1.3中已在适用范围中明确了负荷需要的响应时间和额定操作时间要求的允许的最大断电时间大于电源切换完成的时限，作为技术经济分析的前提。

2）对于具有公网第三独立电源的供电环境

（1）公网供电技术经济性能好，当自动投入装置的动作时间能满足一级负荷中特别重要的负荷允许中断供电时间的,应优先选用带有自动投入装置（或ATSE）的独立于正常电源和备用电源的专用馈电线路供电方案。

（2）对一级负荷中特别重要的负荷容量大且允许中断供电时间为毫秒级的供电，选用大安时容量的UPS装置经济上不合理时，应当选用带有自动投入装置（或ATSE）的独立于正常电源和备用电源的专用馈电线路供电方案供电，并同时选用UPS装置。

UPS蓄电池组的容量应能满足自动投入装置自投期间（ATSE切换期间）的供电。

3）对于不具有公网第三独立电源的供电环境

（1）由于蓄电池组运行维护要求高、寿命相对短、投资高及变流装置的谐波污染等问题，当一级负荷中特别重要的负荷容量大、采用蓄电池作应急电源的UPS或EPS技术经济不合理，且允许中断供电时间在15s以上时，应当选用快速自启动的柴油发电机组。

（2）一级负荷中特别重要的负荷容量不大、采用蓄电池作应急电源经济合理，且允许中断供电时间在0.25s以上，应当优选EPS 装置。

（3）一级负荷中特别重要的负荷容量不大、且允许中断供电时间为ms级的供电，应当选用UPS装置。

（4）一级负荷中特别重要的负荷容量大、且允许中断供电时间为ms级的供电，选用大安时容量的UPS装置经济上不合理时，应当选用快速自启动的柴油发电机组供电，并同时选用UPS装置，UPS其蓄电池组容量能满足柴油发电机组正常供电前断电期间的供电。

（5）一级负荷中特别重要的负荷容量大、且允许中断供电时间为大于2.5s；小于15s的供电，选用大安时容量的EPS装置经济上不合理时，应当选用快速自启动的柴油发电机组供电，并同时选用EPS装置，EPS其蓄电池组容量能满足柴油发电机组正常供电前断电期间的供电。

（6）一级负荷中特别重要的负荷容量小、允许中断供电时间在15s以上，对电源无稳频稳压要求，且选用EPS较选用柴油发电机组经济上合理时，宜选用EPS。

（7）一级负荷中特别重要的负荷容量小、允许中断供电时间在15s以上，但对电源有稳频稳压要求，且选用UPS较选用柴油发电机组经济上合理时，宜选用UPS。

4）输出电压稳定度要求高的场所，当经济技术合理可采用交流稳压器与在线互动式UPS的组合。

5）当EPS满足不了输出电压稳定度要求时，且经济技术合理可采用交流稳压器与EPS的组合。

6）采用蓄电池作应急电源的UPS或EPS当用于动力负荷时，直接关系到蓄电池的容量、使用年限、一次投资及长期维护费用，必须与采用其它应急电源方案进行经济技术比较，采用优选方案。

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1.4设计选用要点

1）依据国家标准GB 16895.20—2003 (idt IEC 60364-5-551：1994) 《建筑物电气装置第5部分：电气设备的选择和安装第55章：其它设备第551节：低压发电设备 》第551.4条规定：“电气装置中凡能独立于其它电源或电源组合而运行的每一个电源或电源组合，应有间接接触防护。”的要求，应急电源须设置间接接触防护。

2）依据IEC 60364-5-56 2002《建筑物电气装置第5部分：电气设备的选择和安装第56章：应急供电》第556.1条内容要求“在第一次故障时，不宜自动切断电源。在IT系统中，应急设持续的绝缘监察装置”的要求。应明确划分柴油发电机组、UPS、EPS等低压发电设备是用于正常电源、备用电源还是应急电源供电。

3）正常电源及备用电源其接地型式根据需要可以是TN-C系统、TN-C-S系统、TN-S系统、TT系统及IT系统。当应急电源供电的接地型式采用IT系统时，应考虑设置隔离变压器来变换市电的接地型式。当采用IT系统时，输出端应装设持续的绝缘监察装置。有关内容详见有关规程、规范。

4）作为火灾时应急电源的柴油发电机组，其储油至少应能满足GBJ 16-87《建筑设计防火规范》（2001年版）第8.3.4条提出的火灾延续时间。柴油发电机房内储油量不允许超过1m3，当确保火灾延续时间的用油量超过1m3时应在户外设置储油设施通过管道输送给机房；柴油发电机房内设置中间油箱，中间油箱可自动或手动补油。若消防泵采用柴油泵，其柴油的贮油要求同柴油发电机组。

5）作为应急电源的柴油发电机组若进风采用机械送风，应考虑送风系统的供电可靠性及送风设备的备用系统。

6）柴油发电机组排烟系统的配置应满足当地环保部门的要求。依据要求的环保指标考虑是否设置烟气除尘设施。如要求柴油发电机组排烟需排到高层或超高层建筑楼顶，则需校验是否满足柴油发电机的背压要求，否则柴油发电机组不能正常发电。7）若EPS、UPS配置的蓄电池是免维护铅酸蓄电池且布置在楼板上时，向结构专业提荷载条件时应校核免维护铅酸蓄电池的重量。

8）柴油发电系统及机房的设计见《民用建筑电气设计规范》及国家建筑设计标准《应急柴油发电机组安装》00D202-2。

9）应急供电线路应独立于其它供电回路。

10）应急供电线路不应通过火灾危险的场所。若必须通过时，应具有很高耐火和耐物理损害性能或合适的保护。

11）应急供电线路在任何情况下不应通过有爆炸危险的场所。

12）应急负荷产生高次谐波严重时，需考虑谐波抑制措施。若经济技术合理时可合理加大应急电源装置的容量来应对谐波使装置发热。

13）应急电源在正常情况和故障情况的短路保护、电击保护都应得到保证。在供电中断会引起更大危险处，不设过负荷保护，但应报警以便监察。

14）应急电源在接通或断开应急负荷时出现的电压偏移或频率偏移均不会造成对用电设备的危害和损坏。

15）应急电源与公用电网不允许并列运行。防止并列运行的措施可以是电气的、机械的或电气-机械的连锁；“先断后合”的转换开关；有连锁的自动转换开关器件等安全操作措施。

16）UPS的选择应考虑功率因数的影响，当应用在功率因数滞后的负载时，UPS应降容。

1.5相关标准

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