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    應急電源的工作原理精選(九篇)

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    應急電源的工作原理

    第1篇:應急電源的工作原理范文

    關鍵詞:UPS電源工作原理;實際應用

    Abstract: Social and economic construction, cultural development, the progress of science and technology, people's daily life, building construction, machine's normal operation, the use of more and more without electricity. The normal power supply and the metallurgical industry seriously affect the manufacturer's economic benefit and social benefit. Therefore, in addition to industrial power system normal power supply outside, also need to be equipped with UPS power supply system to prepare for possible period of want or need. The main feature of UPS is the high intelligent degree, using the energy storage equipment is maintenance-free batteries, but security implies "maintenance-free" label excessive also brought certain negative effect is in operation it is easy to overlook the maintenance and testing of the system. If not timely detection, the stability of UPS function -- power supply equipment and continuous cease to ensure operation phase. Therefore, the maintenance of good and bad, the serious influence to power the use period and failure rate.

    Key words: UPS power supply; operational principle; practical application

    中圖分類號:TM41 文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)

    前言

    UPS電源在保證持續供電方面做出了重大貢獻,已經廣泛應用于現代化企業生產、電力生產的工作環境中,也引起了各相關專業研究者的密切關注和不斷創新。本文將重點闡述UPS電源的工作原理,說明了UPS電源是有效供電的保證及分析UPS電源在使用和選擇上需要謹記的基本原則和對UPS進行維護和檢測的重要作用。

    UPS電源系統的組成及工作原理

    1.1UPS的基本構架、組成部分

    UPS主要元件是逆變器,其內部含有儲能設備,保持穩定的電壓、穩頻的電源保護裝置,主要由逆變器、靜態開關和整流器、蓄電池構成。

    1.2UPS電源的工作原理

    AC——DC的轉化:實現將來自電網的交流電通過自耦變壓器降低電壓、全波整流,及濾波改變成直流電壓,提供給逆變電路。

    DC——AC轉變:大功率IGBI模塊全橋逆變電路的主要特點是:過剩的功率富余量,在進行電源輸出時單位范圍內的輸出阻抗小,響應速度極快。該逆變電路一般采用這種轉化方式。更因為高頻高頻調制限制流量技術及快速鍛煉保護技術的投入使用,該逆變器可攻克電壓發生突然故障或應負載過重而短路等,都可以順利工作。

    UPS電源工作過程

    在正常的電流即380VAC狀態下,由主流回路中的直流電壓供送給DC——AC交流逆變器,輸出標準而穩定的電壓,還可以對電池同時充電。當市電出現障礙或突然短路時,則由電池組通過隔離開關往回饋送電能。這中間并不用特定的轉化時間。如果電池量快要用完的時候,由不間斷電源充當警報器,而且停止工作,發出長鳴警告[1]。UPS電源能夠對過載進行保護,當超載或負載150%時,它會以一個旁路狀態的形式出現,并在負載恢復正常的時候調回原來的狀態。

    利用UPS提高供電系統的保障性和穩定性需要注意的幾條事項

    3.1UPS的選型

    確立供電系統的可靠性和保障,第一步需要做的是了解用戶的具體情況來進行選擇正確的機型,重點是性能指標一定要嚴格把控。在所有的相關因素中,逆變電路的選擇是最為關鍵的,它是否持續工作嚴重影響到UPS的正常運行,因而UPS電源設計成后備式與在線式兩種形式。

    后備式UPS

    后備式UPS的工作流程是,市電處于正常狀態下時,通過市電逆變轉化成控制電路同時輸出三種不同的信號 ,分別為1路信號、2路信號、3路信號,他們分別承擔不同的職能。1路信號控制由電磁繼電器的部件單雙刀拋擲開接通開關給市電供電,而市電直接接受負載流通的電流。2路信號把電流送至“面板顯示電路”,指示市電供應的情況;3號路流向逆變器,控制逆變電路[2]。后備式UPS的眾多優點是高效快速運行、噪音污染小、成本較低,而且在對斷電的時間限制較小、小功率設備的部分終端通信設備上的利用率很高。

    在線式UPS電源

    在線式UPS電源跟上面提到的后備式非常相似,稍微不同的是把后備式UPS的控制電壓的設備即斷電設備改換成了持續供電。在線式UPS的工作流程是,市電處于正常的工作狀態下,首先它將市電交流電源轉化成直流電源。然后,UPS里面的逆變器經過脈寬調制信號后,經過一些列變化最后向負載提供電流。它可以利用機內現有的蓄電池提供的直流電源保持正常的工作,并不需要市電供電與逆變器供電的轉化操作,而且切換時間是零。若保持UPS中蓄電池的正常工作而不意外的長時間放電出現電池中的電壓過低或自動關機,UPS電源可以持續提供供電,跟市電是否遭遇短路、掉電沒有任何影響。與后備式UPS電源的功能相比較,在線式UPS的供電質量更為顯著。根據用戶對供電量的具體要求去進行選擇。如果要求很高,在使用過程中不能允許電壓不穩、斷電的情況出現,后備式ups是更好的選擇。

    UPS蓄電池的性能特點

    每一個UPS都配有專門的一個或一組蓄電池。儲能元件的蓄電池的好壞直接影響到UPS的正常運行。就當前形勢來看,一般會采用的是小型的免維護封閉式的鉛酸電池。它的最大優點是密封性能好、充放電性能好幾免維護,自動消耗的能量小,啟動速度快和使用期限長,有一個較長的存儲壽命。

    UPS的使用和維護

    通過分析和了解UPS的使用狀況,要做好UPS的使用和維護,最主要做到的是對主機進行精心的維護。 對于主機的維護工作, 要做到以下幾點:第一,保持主機的工作環境衛生清潔,防止灰塵進入機箱而引起局部電路電壓過高,損害元器件,定時檢測和維修散熱風扇。第二,斷電的時候,應先關掉負載,等UPS啟動以后再啟動負載。可以保障操作人員的人身安全,也避免人為的損壞UPS。第三UPS的功率選擇一定要與它相搭配,且有適當的余量,不能超載,確定負載容量要效益UPS的額定功率。第五:盡量經常使用開關機,最好的做法是長時間讓它處于開機的狀態[3]。第六:UPS電源應該避免在有濕度、通風效果不好、臟亂的環境下進行工作,盡量避發光發熱的環境。

    結束語:

    為了更好的保證各大電工廠的生產用電、順利進行,一定要做好相應的維護工作。任何一種設備都有出現障礙的時候,為維護好UPS電源系統的正常工作,減少斷電、短路的發生,相關的工作人員一定不要忽略了電源系統的檢測,維修。本文總結了UPS電源系統領域里面各專家研究取得的一些建設性意見和思考方向,對UPS的功能、維護措施和工作原理進行了簡單的探討和分析,希望對以后這方面的研究有所啟發。

    參考文獻:

    [1] 徐濟仁,陳家松.選擇和維護使用UPS電源[J];電源世界.2009(08):156-157.

    第2篇:應急電源的工作原理范文

    【關鍵字】謹慎性原則;電力企業;會計工作;應用

    中圖分類號: F407.61 文獻標識碼: A 文章編號:

    1.前言

    隨著我國經濟發展速度的不斷加快,電力企業所面臨的市場環境日趨復雜,競爭對手不斷增多,競爭壓力逐日提升,進而不可避免風險也會隨之而來,當然電力企業也包含在內。電力企業在面對難以預測、不確定性因素越來越多市場環境下,應用謹慎性原則就成為了趨勢所向。謹慎性原則在電力企業會計工作中的應用,是對企業經營環境里難以預測因素的反應,要求對確認損失、收入、費用保持謹慎性。謹慎性作為會計核算基本原則,它能有效指導會計核算工作,協助企業做好會計工作,提升管理者應對復雜多變外界環境能力,盡量降低企業損失與風險,避免財務報表應用者盲目的樂觀,進而促進電力企業長效健康快速發展。

    2.謹慎性原則在電力企業會計核算工作中適用范圍

    謹慎性原則作為會計信息質量特征之一,它要求企業在處理經濟業務時要保持謹慎態度,當有經濟業務有多種處理方法時,要選擇沒有導致夸大資產、虛增利潤的方法。但謹慎性原則在實際運用時卻存在著局限性,有它應有的適用范圍,謹慎性原則并不在全部會計業務中實用,它只是針對電力企業中不確定性經濟業務。此外,探究謹慎性原則在電力企業會計工作中的應用,相關會計人員不能將謹慎性原則只是簡單理解成不能少計費用或負債、多計收益或資產。對于電力企業中可以準確計量、真實可靠經濟業務,在進行會計核算時,要準確計量,如實反映,沒有存在謹慎問題[1]。謹慎性原則在電力企業會計核算工作中適用范圍概括來說存在以下三種。

    2.1信息使用人員所需信息存在不確定性

    對經濟業務進行會計處理本質目的在于幫助信息所用者及時了解企業財務變動情況、經營狀況和財務狀況等各種會計信息。但是由于企業經營過程的不間斷性,與會計信息所用者的多方面性,使得隨著時間流逝,會計信息所用者信息需求也會呈現不斷變化中。站在謹慎性原則角度上看,對外提供會計信息,尤其為會計報告務必要滿足信息所用者各階段、各層次、各方面需求。而實際中,企業并不可能提供不同會計報告來滿足不同信息所用者個性化信息需要[2]。為解決以上問題,企業需要盡量掌握企業信息所用者在各方面信息的要求,會計報告在對外披露會計報告時,最好全面提供出企業在各方面會計的信息,所提供會計信息最好要隨著時間變化來不斷改進與完善,從而符合信息所用者信息上的需求。

    2.2會計業務發生本身存在不確定性

    有些會計經濟業務存在著不確定性,這些不確定性會計業務需要通過以后該項不確定性事件是否發生來給予證實,其中較為典型的為或有事項等。基于此,謹慎性原則是要在完全將或有事項披露前提下,會計處理那些發生具備不確定性經濟業務,并適當對或有事項預計可以造成的損失和負債,卻不要對或有事項其可能產生收益與資產進行預計。

    2.3經濟業務的計量存在不確定性

    所謂會計計量,就是將經濟業務發生額給予確定。對會計業務進行處理時,會計人員不僅要分類確認經濟業務,還要對其計量并記錄。對經濟業務所發生大小進行確定時,需將企業所發生經濟業務進行分類,具體可分成兩類,其中一類是業務大小的證實需要實際獲取各類單據來確定,另一類為業務大小發生額的確定不能根據實際發生單據來證實,這時業務發生金額要由相關會計人員來確定估計。實際計量和確認途中,一旦發生交易所相關未來事項存在不確定的時候,就要估計來入賬。

    3.謹慎性原則在電力企業會計工作中的應用

    謹慎性原則作為會計信息質量特征之一,它要求企業在處理不確定性經濟業務時,要保持謹慎態度,當有經濟業務有多種處理方法時,要選擇沒有導致夸大資產、虛增利潤的方法。在進行會計核算時,要合理預計可能發生的損失和費用,而不應預計可能發生的收入和過高估計資產的價值。隨著電力企業所面臨市場環境的日益復雜,不確定因素在逐日增多,為促進企業長效健康發展,謹慎性原則的應用成為了必然。下面在分析謹慎性原則應用范圍基礎上,探究謹慎性原則在電力企業會計工作中的應用,為企業應付日趨復雜競爭環境,推動又好又快發展奠定堅實的基礎。

    3.1轉回資產減值準備

    由于電力企業是國有的大型級別企業,所以電力企業資金密集程度高,企業非常注重形象問題。針對這種情況,電力企業會計人員在處理資產價值時保持著認真、嚴謹、負責的態度去判斷,并且根據會計制度嚴格執行,對于資產存在價值減損時,需要計提跌價或減值準備。在資產價值存在回升情況時,要根據資產價值上升金額來轉回已經提取跌價或減值準備,并嚴格杜絕胡亂會計估計狀況的產生。

    3.2計提壞賬準備

    3.2.1壞賬準備計提范圍

    對供電企業減值準備進行計提時最為重要一項是計提壞賬準備。在我國電網公司計提資產的減值準備與資產損失的核銷管理相關方法中第十四條里明確規定:預付賬款,在轉入到其他應收款之后要對壞賬準備進行計提;應收款項,不僅包含應收賬款,還包含其他應收款;應收票據,在轉入到應收賬款之后要對壞賬準備進行計提。在這里還需特別注意的事項有兩項,第一,企業和關聯方產生應收賬款,在對壞賬準備進行計提時,不可計提全額;第二,企業應收三項基金,即備用基金、成長性基金、為企業員工收回代墊款,與一個法人公司內部存在各個分公司間,本部和分公司間應收賬款,不能進行壞賬準備計提[3]。

    3.2.2確認的方法

    確認方法主要存在以下三種:賬齡分析方法;個別認定方法;兩者相結合方法。

    3.2.3執行實務操作步驟分析

    第一,職業判斷應收賬款對象和可回收性,并嚴格判斷關聯方與否、在應計提范圍內與否以及可回收可能性大小,為實現以上目標要求電力企業會計人員清晰了解應收賬款的情況,同時具備較強判斷力。第二,對使用方法進行確定,對已經確定難以回收賬款采取個別認定方法,反則采取賬齡分析方法來確定。第三,對應收賬款壞賬準備計提,因電力企業存在特殊性,所以計提應收賬款壞賬準備時要采取賬齡分析方法。具體實施時,要正確分析應收賬款賬齡,有效歸納營銷人員建議,評估應收賬款可回收性,然后根據賬齡對壞賬準備進行計提[4]。第四,計提其他應收款項壞賬準備,電力企業中其他應收賬款大多是企業多年來掛賬,由于非正常性經營并且已經成為事實造成損失賬款,無論其關聯性與否,都需全額對壞賬準備進行計提。由于正常就業,且為關聯企業應收賬款,要采取賬齡分析方法來確定,通常計提的壞賬準備不比10%多。

    3.3減值準備備案工作處理到位

    對于已經計提的減值準備資產,還需做好備案處理工作。在提升資產管理效用上備案減值準備回起到非常重要作用,基于這種情況,電力企業需要對計提準備資產進行定期清理,以便及時了解資產情況。

    3.4計提其他減值準備

    由于電力企業目前資產管理質量和財務管理水平相對較高,所以通常要根據資產清理其工作結果來計提資產減值準備。

    綜上所述,電力企業是國有的大型級別企業,電力企業資金密集程度高,企業非常注重形象問題。因此,經濟業務會計核算工作對電力企業可持續發展異常重要。雖然目標謹慎性原則無論在理論上,還是在實務上都存著缺陷,但電力企業在處理不確定性經濟業務時,為確保電力企業沒有夸大資產、虛增利潤,謹慎性原則在電力企業會計工作中的應用成為了必然,謹慎性原則在電力企業會計工作中的應用能讓管理者意識到企業經營潛在風險,避免盲目樂觀做出決策。電力企業在會計工作中應用謹慎性原則時,要明確謹慎性原則所使用范圍,并嚴格按照企業會計制度,采取有效方法,對電力企業經濟業務進行會計核算,在保證電力企業經濟業務得到有效合理核算基礎上,確保電力企業朝著又好又快方向發展。

    【參考文獻】

    [1]賀雙.電力企業會計謹慎性原則應用淺析[J].黑龍江科技信息,2011(36):190-190.

    [2]張泰.淺談謹慎性原則在企業會計中的應用[J].會計之友,2011(24):32-35.

    第3篇:應急電源的工作原理范文

    關鍵詞:應急電源;EPS;工作原理;應用;

    Abstract: This paper introduces the development of the emergency power supply system, an overview of the classification of the EPS system and working principle, advantages and applications, EPS maintenance points and looking forward to the prospects for the development of EPS.

    Keywords: emergency power supply; EPS; works;

    中圖分類號: U231+.3文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)

    1.應急電源的發展

    隨著科學技術的飛速發展,人們對于電源技術的不斷深入研究,產生了由集中設置的蓄電池組作為儲能單元的應急供電裝置——應急電源(Emergency Power Supply),簡稱EPS。EPS廣泛應用于建筑、消防、醫療、化工、國防、地鐵等領域的供電, 它成為了各個場所別重要負荷所必配的應急電源,被當作第二電源使用。下面以在地鐵領域的應用為例對EPS進行介紹。

    2. EPS系統的概述

    EPS是根據消防設施、應急照明、事故照明等一級負荷供電設備需要而組成的電源設備,在地鐵中EPS主要作為事故照明及疏散指示的供電設備。

    EPS主要由逆變器、充電機、互投裝置、系統控制器及蓄電池組等組成。其中逆變器是核心,其作用是在市電異常時,將蓄電池組存儲的直流電能變換成交流電輸出,供給負載設備穩定持續的電力;充電機的作用是在市電輸入正常時,實現對蓄電池組適時充電;互投裝置的作用是保證負載在市電及逆變器輸出間的順利切換;系統控制器的作業是對整個系統進行實時控制,并可以發出故障報警信號和接收消防遠程聯動控制信號,并可通過標準通訊接口由上位機實現EPS系統的遠程監控。

    在交流電網正常時,系統經過互投裝置由市電給事故照明及疏散指示(重要負載)供電;當交流電網斷電后,互投裝置將會立即投切至逆變電源供電;當電網電壓恢復時,系統經互投裝置投切至市電供電。

    3. EPS的分類及工作原理

    3.1 按照輸出方式劃分可分為:直流輸出型、交直流混合輸出型和交流輸出型。

    直流輸出型基本工作原理為:市電電源正常時,將市電整流濾波后向負載提供一定電壓等級的直流輸出,當市電電源出現故障時,由蓄電池組向負載提供同樣電壓等級的直流輸出。

    交、直流混合輸出型基本工作原理:市電電源正常時,將市電直接投向負載,提供市電交流輸出,當市電出現電源故障時,由蓄電池組向負載提同供樣電壓等級的直流輸出。

    交流輸出型基本工作原理:市電電源正常時,將市電直接投向負載,提供市電交流輸出,當市電電源出現故障時,由蓄電池組向逆變器提供電源,由逆變器將直流電變換為交流電向負載提供交流輸出。

    3.2 按照運行方式劃分可分為:冷后備式、熱后備式、在線式。

    冷后備運行方式工作原理:在市電正常時,向負載轉送市電,逆變器處于冷態(待機不工作),充電器為蓄電池進行充電管理。網電故障時,逆變器啟動輸出向負載供電。

    熱后備運行方式工作原理:在市電正常時,向負載轉送網電,逆變器處于熱待機狀態(空載逆變),同時跟蹤監測網電,充電器為蓄電池進行充電管理。市電故障時,輸出單元將負載切換到處于熱待機狀態的逆變器輸出端,向負載供電。

    在線運行方式工作原理:在市電正常時,將市電經過整流變換為直流,再送入逆變器逆變后輸出向負載供電,同時給蓄電池充電,網電故障時,市電整流的直流消失,由蓄電池投入,從而保證輸出端不斷電。

    3.3 按照負載特性劃分可分為:應急照明電源和(消防)設備應急電源。

    應急照明電源主要用于疏散指示、標識牌、事故照明等負載,這些燈具內部無需設置電池、充電器、逆變器等部件,與普通燈具基本相同。負荷性質可為阻性(如白熾燈)、感性(如電感熒光燈、鹵素燈)、容性(如電子熒光燈、電子場致發光板)。

    (消防)設備應急電源主要針對動力設備、電機等負載,如消防水泵、穩壓泵、排污泵、排煙風機、電梯、生產用動力設備等。應急電源需根據負載的啟動特性預留啟動余量或增加啟動功能。根據設備的控制特性,增加控制功能如一用一備自投、兩用一備自投、雙速或多速控制、電參數外部控制功能等。

    3.4 目前地鐵使用的EPS多為交流輸出型,采用熱后備運行方式,逆變器處于熱待機狀態(空載逆變),對車站及區間的事故照明、疏散指示及重要導向牌進行供電。其工作原理圖如圖一、二所示:

    圖一EPS接線原理圖

    圖二EPS基本工作原理圖

    當1號和2號交流電源正常時,逆變器處于熱待機狀態(空載逆變),事故照明及疏散指示等負載由市電供電;當1號和2號交流電源異常時,逆變器投入,事故照明及疏散指示等負載轉由蓄電池經逆變轉換成交流電后進行供電;當1號和2號交流電源恢復正常時,逆變器不輸出,恢復由市電正常供電。

    4. EPS的特點及優勢

    (1)適應惡劣環境,核下部件采用二次封裝,防塵防潮,可放置于地下室或配電室,可以在應急負載使用場所就地設置,減少供電線路。

    (2)可以與消防系統中的所設備實現信號傳輸、聯動控制;火災發生,應急電源放電終止后,仍可通過強啟開關,啟動系統并將所有保護功能屏蔽,直至蓄電池能量耗盡。

    (3)價格方面。EPS約為同容量UPS主機價格的60%。

    (4)自動切換,可實現無人值守。

    (5)帶載能力強,EPS適合電感性、電容性及綜合性負載的設備,如消防電梯、水泵、風機、應急照明等。

    5.EPS的應用情況

    (1)要求中斷供電時間為毫秒級的設備如計算機、程控交換機、數據處理系統、精密電子儀器等不可選用EPS作為備用電源,而應選用UPS電源。

    (2)一級負荷中的特別重要負荷允許中斷時間大于0.2S時,可設EPS作為應急電源。

    (3)分散的小容量一、二級消防負荷,如消防水泵、防排煙風機、應急照明等,可采用一路市電加EPS或采用一路電源與設備自帶的蓄(干)電池(組)在設備處自動切換。

    (4)由于EPS無排氣、排煙、無噪音、無振動、對環境無污染,所以對于有環保要求而不宜選用柴油發電機組的場所。可選用EPS應急電源。

    (5)對于改造工程,柴油發電機組無法設置的場所,可選用EPS應急電源。

    6.EPS的維護

    EPS應急電源應建立維護保養制度,由專業人員進行設備巡查、日常維護及年度維護。

    6.1 設備巡視

    用戶應定期對設備運行情況進行巡查,時間間隔一般為1-2天,具體內容如下:

    (1)外觀檢查,是否存在自然破損、人為破壞、異響、異味、高溫等不正常現象;

    (2)指示燈、人機界面、遠程通訊是否有連續的未解除的報警信號或歷史記錄;

    (3)開關、保險是否存在跳閘、熔斷等情況。

    6.2 日常維護

    EPS應急電源的日常維護工作應定期進行,時間間隔一般為1-3個月,具體工作包括:

    (1)柜內及進出線線槽等位置的清潔、除塵、除異物;

    (2)電氣參數的測量和記錄(包括網電參數、逆變參數、電池參數和狀態參數等);

    (3)蓄電池開路、放電參數的測量和記錄;

    (4)模擬切換試驗。

    6.3 年度維護

    應急電源至少每年進行一次年度維護和測試,具體內容除日常維護外還應包括:

    (1)緊固主回路接線端子螺釘;

    (2)檢查單體電池外觀及是否發生漏液;

    (3)測試絕緣電阻情況;

    (4)電池組核對性放電試驗。

    第4篇:應急電源的工作原理范文

    關鍵詞:建筑供配電;應急電源EPS;應用

    中圖分類號: TM7文獻標識碼:A文章編號:

    Abstract: along with the continuous improvement of the fire control safety regulations, engineering construction safety know rise ceaselessly, the emergency power devices in building engineering gradually a wide range of applications, the emergency power the work principle of EPS, explores the building distribution in the design of the application.

    Keywords: building for distribution; Emergency power EPS; application

    隨著經濟的發展、建筑水平的提高,越來越多的高層、大型建筑拔地而起,建筑中的消防安全問題逐漸得到重視,如何解決高層建筑、大型建筑中的供電問題,應對突發狀況,保證居民正常用電,保證居民人身財產安全,是目前建筑工程施工中的一項十分重要的任務。應急電源作為一種在突發狀況發生時的緊急供電裝置,在建筑消防安全中起到了很大的作用。選擇正確的應急電源裝置,是配電設計中的關鍵。應急電源EPS作為一種新型的、高效安全的應急電源裝置,在如今的建筑工程項目中,已經得到了很廣泛的應用。

    應急電源EPS的運作原理

    應急電源EPS的前身是不間斷電源UPS,是UPS更新換代之后的產品,是在固定電源短時間中斷時的應急裝置。當建筑物中的電源發生中斷的時候,應急電源EPS起到一個臨時供電的作用,在通常情況下,建筑供電由市區總電負責供電,當市電超負荷斷電的時候,應急電源EPS會立即切斷總電供電裝置,轉變成應急電源EPS自身的應急供電,應急電源EPS自身存在蓄電池,應急供電的時間長短由蓄電池容量的大小決定。當市區總電恢復時,應急電源EPS會再次切換到市電供電,然后通過充電器對蓄電池進行充電,以備下次突發狀況的產生。

    與傳統UPS進行對比

    應急電源EPS在繼承傳統不間斷電源UPS的特點的基礎上,又對其他相關功能進行了完善,與傳統的UPS相比,性價比上有很大程度的提高。

    在耗能上,應急電源EPS在供電正常時處于休眠狀態,只有當電網發生異常,發生斷電的時候才會提供應急供電,使用功率低、噪音小、能耗量低。

    使用壽命長,由于應急電源EPS在正常供電時處于休眠狀態,只有在市電發生超負載斷電的情況下才由蓄電池進行供電,平時處于離線狀態,所以應急電源EPS的使用壽命較長,通常在20年左右,而傳統不間斷電源UPS,由于采用不間斷供電原理,一旦開啟,持續供電,因此使用壽命較短,一般在8年左右。

    運行成本上,應急電源EPS采用的是蓄電池供電,由于能耗低、使用壽命長,在維修上節約了很大一部分成本;而傳統的不間斷電源UPS采用的是整流與逆變雙電路供電,長期持續運行,導致耗能量大、使用效率低、維修費用高。通常情況下,應急電源EPS的造價是傳統的UPS造價的60%,成本和不間斷電源UPS相比,要少很多。

    過載能力上,應急電源EPS比不間斷電源UPS有很大的優勢。在市電供電正常的情況下,UPS主要負責計算機、醫療設備等專業設備的不間斷供電,但是由于過載能力弱,導致在供電的過程中出現供電不穩的問題,如果想要提高過載能力,就需要增加成本。

    在工作環境上,不間斷電源UPS由于持續工作,能耗量大,因此在環境的挑選上,最好選用有空調、無灰塵的機房中,方便散熱;而應急電源EPS在工作環境的挑選方面要求不是很嚴格,一般的工作環境都可以使用。

    通過對比,不難發現,應急電源EPS無論是在能耗上、使用壽命上,還是運作成本、工作能力上,較傳統的不間斷電源UPS都有所提高,在歐美等發達國家中,應急電源EPS已經取代傳統的不間斷電源UPS,得到廣泛的應用。

    與普通發電機組的對比

    在目前建筑工程配電設計中,通常采用發電機組進行供電。應急電源EPS與發電機組相比,也占有很大的優勢。

    在耗能上,應急電源EPS比普通的發電機組要節省很多,應急電源EPS功率地、噪音小、能耗量低;而普通的發電機組使用功率高、噪音很大,在能量節約方面,不如應急電源EPS。

    在質量上,應急電源EPS具有穩定高效的特點;而發電機組由于電波頻率不穩定,導致供電電壓不穩,供電效率較應急電源EPS相比要低很多。

    在成本上,普通的發電機組由于有多個輔助部分組成,在設施造價上要比應急電源EPS高上很多;另外,應急電源由于能耗量小,使用壽命長,在維護上,不需要投入太多的成本,而發電機組則需要有專業的技術人員進行定期的維護。

    在工作環境上,應急電源EPS由于主體是一個蓄電池,體積小,占地面積小,適用于一般場所;而發電機組設備多且復雜,占地面積大,加之在運行過程中排放二氧化硫等氣體,因此在庫房選擇上,需要挑選安全性高的專業庫房。

    應急電源EPS工作模式

    應急電源EPS的工作模式主要有三種:市電供電正常模式、市電供電異常模式與手動維修旁路工作模式。

    市電供電正常模式

    在市電供電正常的情況下,應急電源EPS處于休眠狀態,通過充電器,向應急電源EPS的蓄電池進行充電,不影響用戶的正常用電負載。

    市電供電異常模式

    在市電供電出現異常,發生斷電的情況下,應急電源EPS的蓄電池,會通過變換逆變器,向用戶提供電能,保證用戶正常用電,保障用戶人身和財產安全。

    手動維修旁路工作模式

    在維修的時候,如果要求在不斷電的情況下進行維修,關掉自動旁路的開關與正常工作時的輸出開關,打開手動維修旁路線路的開關,就可以實現在不斷電的情況下對線路進行維修。

    應急電源EPS在配電中的應用

    應急電源EPS的負載類型主要包括:應急照明負載、應急照明/混合動力負載、應急動力負載三種,根具體負載功率的規定要求嚴格選擇負載類型。

    應急照明負載

    應急電源EPS提供應急照明負載,保證用戶正常照明需求,根據規定,應急照明EPS啟動時,啟動時間不得超過5秒,在高危險區域,啟動時間不得超過0.25秒;要保證充分利用市電,在市電正常供電的情況下,對蓄電池的充電要保證90分鐘以上,以保證異常狀況發生時充分供電。

    應急照明/混合動力負載

    應了解各用電設施的功率數據,根據用電設施功率的不同,選擇適當的EPS輸出功率,根據規定,EPS輸出功率應為供電機額定功率的6倍,并且啟動時切換時間要小于0.15秒。

    應急動力型負載

    應急動力型負載分供電機直接啟動方式與供電機變頻啟動方式兩種:

    供電及直接啟動方式選擇應急電源EPS輸出功率應為供電機額定功率的6倍左右,在任何情況下,均可保證供電的正常運行。

    變頻啟動方式采用變頻啟動,延長切換時間,降低了啟動時的電流消耗,EPS輸出功率可以定為供電機額定功率的14倍,降低運行成本,但是可能造成供電間斷,影響用戶用電。

    結束語:隨著消防意識的不斷提高,相關部門對建筑配電設計中的應急供電設施的重視度也越來越高,為了保障用戶的人身和財產安全,選擇合適的應急電源設施尤為重要。應急電源EPS具備能耗量低、噪音小、成本低以及供電效率高等特點,在市電發生異常時,能夠及時有效的保證建筑物正常供電,使用戶的人身財產安全及時得到保證,實踐證明,應急電源EPS是目前建筑物供配電設計中應急供電設備的理想首選。

    參考文獻:

    [1]劉瑋;建筑供配電設計中應急電源EPS的應用[J];中國西部科技;2011,09:36+17。

    [2]王永法;應急電源(EPS)的基本原理及應用[J];黑龍江科技信息;2007,15:42+251。

    第5篇:應急電源的工作原理范文

    關鍵詞:應急電源車;EPS系統;消防聯動控制;電力工程;電力系統;應急設備 文獻標識碼:A

    中圖分類號:U469 文章編號:1009-2374(2016)20-0005-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.20.003

    1 概述

    隨著社會的發展,人們對電力系統的可靠性提出了更高的要求,特別是對于關鍵負荷,當電力供應系統發生故障時,將會造成嚴重的政治或經濟損失。應急電源車因具備機動性強和便于維護的特點,越來越受到用戶的青睞,在接到保供電命令時,應急電源車能第一時間到達現場,為用戶設備提供備用的電能。從目前市場需求來看,使用較多的是以發電機組或UPS系統為后備電能的應急電源車,這兩種電源車日常維護頻繁、效率低,增加使用和維護成本,特別是柴油發電機組的排煙中含有大量的二氧化硫,污染環境,而UPS的輸入電流諧波則會對電網造成污染。

    2 消防應急電源車的系統組成

    隨著國家及人們對環保意識的增強,使用消防應急EPS電源系統是必然趨勢,從產品性價比來看,由于硬件成本相對于發電機組或UPS而言會稍高一些,但是綜合維護成本較發電機組或UPS而言要低。由于人們對消防電源的認識不夠,很大程度上給市場前景帶來一定的阻礙,但這些情況會隨著社會的進步,慢慢被人們所接受,因此消防應急電源車產品具有非常廣闊的發展前景。本文著重介紹了消防應急電源車的組成和各組成部分的電路設計。本文所設計的消防應急電源車主要由底盤車、車廂、消防應急EPS電源系統、后備蓄電池、輸入輸出系統、消防聯動系統、車內配電系統、電纜收放系統等組成,系統框圖(見圖1):

    3 消防應急電源車的具體設計

    3.1 消防應急EPS電源系統設計

    3.1.1 EPS分類。應急電源按供電負荷的類型主要可分為如下三類:(1)應急照明型:主要是單相輸入單相輸出EPS,用于應急現場的照明。此類EPS由于在應急時輸出為單相電源因此只能供單相照明負載。(2)混合負載型:除了用于應急照明外,還可應用于空調、電梯、消防水泵、卷閘門等電感性負載的三相輸入三相輸出系列EPS。此類EPS由于使用到三相負載,因此應急輸出為380V三相交流電壓。但由于沒有變頻緩啟動裝置,當連接一些直接啟動的電機時需要擴容。(3)變頻啟動型:此類EPS直接為電動機供電,同時帶有變頻啟動功能。主要是針對單一的電機負荷,考慮到電機啟動瞬間產生的大沖擊電流,對電網及電機本身的影響,所以加入變頻啟動以減少對電網的干擾。

    3.1.2 EPS選型。綜合負載情況及成本考慮,選擇混合負載型,滿載功率為100kW的EPS,其工作原理框圖如圖2所示:

    工作原理如下:正常工作時DSP檢測主電或備電是否正常,同時確定K3的工作狀態,若主電正常時,輸出主電;主電異常、備電正常,則輸出備電;當主、備電都異常時,通過DSP的控制使逆變器啟動,將蓄電池能量逆變成純凈的交流電源后供給EPS輸出。當主電或備電正常時,充電器同時完成對備用電池組的充電。電池檢測電路實時檢測單節電池的電壓,當出現故障時則給出報警。報警電路檢測輸出支路及充電回路的故障情況,若故障發生則給出聲光報警信號,聲信號可以通過面板的消聲鍵消除,光信號保留當前狀態,直到故障消除才自動熄滅。浪涌抑制電路能對電網中的有害脈沖給予衰減,以至不損壞系統及用戶設備。

    3.2 后備蓄電池組設計

    根據國家標準的要求,消防設備應急電源所配置的蓄電池需滿足市電停電后90分鐘的應急后備時間。

    3.2.1 電池計算方法。本次設計選用湯淺蓄電池,單節電池容量計算方法為:

    Cn=Pload/Einv/A

    式中:

    Cn――單顆電池需要的放電功率

    Pload――負載的平均功率

    Einv――EPS逆變器效率

    A――配置電池數量

    得出Cn后,根據Cn尋找電池的放電特性,在需求的放電時間內,電池恒功率放電的能力要大于等于Cn,才能滿足要求。單節電池放電終止電壓為10.2V(1.70V/2V)。

    3.2.2 本方案電池計算。本方案設計容量為100kW EPS,逆變器效率為0.95,按EPS電池配置為40節1組,則:

    Cn=100*1000/0.95/40=2631.5789W

    單體2V電池需要提供的功率為2631.5789/6=438.596W,查湯淺電池對照表;NP210-12恒功率放電表90分鐘為164.5W(按放電終止電壓1.70V),三組并聯達到493.5W大于需求438.596W,滿足90分鐘以上應急時間,因此選用型號為NP210-12的湯淺電池,數量為120只。

    3.3 輸入輸出系統設計

    3.3.1 輸入系統。滿載功率為100kW的EPS,單相電流為100kW/380/1.732=152A,考慮到可能出現三相負載不均衡的情況,選用200A的快速連接器(XP1~XP8),同時可節省操作時間,提高工作效率。其中QF1為主電輸入斷路器,QF2為備電輸入斷路器。

    3.3.2 輸出系統。EPS輸出系統配置總輸出斷路器QF3,分三個輸出回路:第一輸出回路經QF4和快速連接器XP9~XP12直接與負載相連接;第二輸出回路經QF5連至消防聯動控制系統;第三輸出回路經QF6連至車內配電系統。

    3.4 消防聯動控制系統設計

    消防聯動系統主要是指消防設備能在每個火災時間點依據消防人員的控制指令準確動作,使消防設備的應急作用得到最大發揮。本方案所設計的消防聯動控制系統(見圖3),K1為消防聯動控制繼電器,其線圈連至消防聯動控制中心,由消防聯動控制中心發出控制信號,通過控制K1、KM1,達到控制消防聯動輸出的目的。

    3.5 電源車內配電系統設計

    電源車內配電系統電路設計的配電系統輸入采用雙路輸入:一路為市電輸入;另一路為EPS第三回路輸入。通過KM3和KM4組成雙電源自動切換系統,所設計的電源車內用電設備主要有:

    3.5.1 照明系統:包括操作間、EPS室及絞盤室的照明。

    3.5.2 插座:包括操作間空調及車內插座,車內插座可以保證EPS維護時的用電需求。

    3.5.3 升降照明燈:升降照明燈的配置,可以為操作人員提供夜間工作環境下的照明。

    3.6 電纜收放系統設計

    考慮到消防應急電源車可能處于無市電的情況下工作,因此本方案在電纜收放系統的設計上采用液壓動力電纜絞盤。液壓電纜絞盤包括:取力器、取力器控制器、油泵、油缸及高壓油管、液壓馬達、絞盤及支架總成。底盤車上裝有取力器,帶動油泵回油,然后驅動液壓馬達,液壓控制回路連接至液壓馬達,齒輪泵外接設有開關的取力器及發動機或其他原動機;液壓馬達通過正、反轉或停止驅動絞盤正轉、反轉或停止,從而實現電纜的收和放。它具有結構緊湊、占用空間較小、節能環保等優點,既方便快捷,又能保證在野外或無外接市電的情況下工作。

    3.7 車廂

    3.7.1 車廂材料。為保證EPS及蓄電池的工作環境,箱體采用鋼骨架加內蒙皮和外蒙皮的結構,外蒙皮采用1.2mm冷軋鋼板。內蒙皮和外蒙皮間填充吸音、減振、隔離材料。車架、骨架加工采用可工裝定位,二氧化碳保護焊、電弧焊焊接,按照國標焊接工藝執行。保證車廂整體強度高、抗沖擊、重量輕、具備防雨、防塵、防盜、防腐蝕功能。

    3.7.2 車廂內布局設計。車廂(見圖4)分為操作室、EPS室、電纜絞盤室,其中EPS控制屏和車內插座安裝在操作室內,操作室同時配置工作門,方便工作人員進出和操作;EPS主機及蓄電池安裝在EPS室內,通過配置車載空調保證車廂內設備的工作環境溫度和濕度;電纜絞盤室內安裝有電纜絞盤;車廂下設置有數個下圍廂,輸入、輸出系統、消防聯動控制系統安裝在下圍箱內;車廂右側還設置有配電柜,車內配電系統安裝在配電柜內。該車廂布局緊湊,結構合理,在保證EPS系統工作環境的前提下,留有足夠的維修空間,便于車內設備的維護和保養。所設計的車廂尺寸為7510×2500×3000(長×寬×高,單位:mm)。

    3.8 底盤車選型

    3.8.1 整車承重計算。本方案所設計的消防應急電源車車廂內設備重量明細(見表2),可依據車廂重量及長度選擇合適的底盤車。

    3.8.2 底盤車選型。依據車廂重量及長度,選擇東風DFL5160XXYBX1A為本次方案的底盤車,通過配備這款底盤車,使本方案所設計的消防應急電源車具有機動行駛、應急、移動能力強的特點,同時可在野外露天工作。經過重量計算,采用東風底盤車:DFL5160XXYBX1A,車輛最大總重16000kg,整備質量5400kg,額定載重10600kg。整車實際總重14605kg,低于車輛最大總重約1395kg。由以上計算可知,所選底盤承重留有較大的富余,可滿足實際使用要求。

    3.8.3 整車效果圖。本方案所設計的底盤車與車廂的配合效果圖(見圖5):

    4 結語

    為了滿足國家對消防系統建設的需求,本文基于EPS系統,通過相配套的設備選型,配合相應的電路設計,對消防應急電源車的設計作了詳細闡述。所設計消防應急電源在具有傳統應急電源車機動性強、便于維護等特點的同時,更適合在消防應急領域的應用,具有廣闊的發展前景。

    參考文獻

    [1] 王鵬.EPS應急電源在消防設計中的應用[J].沿海企業與科技,2009,(12).

    [2] 于立東,齊福建.EPS消防應急電源的應用研究[J].棗莊學院學報,2006,(2).

    [3] 劉曉亮,李永香.多功能應急電源設備設計[J].移動電源與車輛,2010,(3).

    [4] 吳杰,王志新.移動應急電源變流器技術及其仿真研究[J].自動化儀表,2011,32(11).

    [5] 陳偉明,徐云德,莊賢平.低噪聲應急電源車的開發運用[J].供用電,2008,(2).

    第6篇:應急電源的工作原理范文

    EPS是應急電源,在市電故障時,能夠繼續向負載供電,確保不停電,以保護人民生命和財產的安全。EPS電源按用途可分為應急照明、動力和動力變頻三大類。UPS是不間斷電源,在市電出現異常和突然中斷時,它能持續一定時間為設備供電,給用戶充裕的時間應對工作。UPS按工作原理可分為后備式、在線式和在線互動式三大類。

    2、供電方式不同

    在市電正常時,各類EPS電源圴通過旁路直接為負載提供市電。UPS電源中的后備式UPS和在線互動式UPS通過旁路為負載提供經調整、凈化的市電,UPS電源中的在線式UPS則始終為負載提供純凈的與市電同頻、同相、誤差很小的逆變交流電。

    3、輸出不同

    UPS的供電對象是計算機及網絡設備。負載性質差別不大,所以國標規定UPS輸出功率因數為0.8。而EPS消防應急電源主要是作為電源應急保障,負載性質為感性、容性及整流性負載兼而有之。

    4、應用領域不同

    在我國EPS電源主要用于消防類負荷及一些對供電質量要求不太高,但需保證連續供電的用電設備。僅強調能持續供電這一功能。EPS用于消防負荷時,其產品技術受消防認證。UPS一般用于計算機及數字信息系統等場合。要求供電質量較高的負載,主要強調逆變切換時間、輸出電壓、頻率穩定性、輸出波形的純正、無各種干擾等。

    5、電池充電和管理技術

    第7篇:應急電源的工作原理范文

    【關鍵詞】車輛;電源總開關;提醒裝置

    對于許多大、中型車輛,通常都在汽車電路中設有電源總開關,其作用是在車輛需要停放一段時間時,發動機熄火后將汽車電源電路完全斷開,以防止蓄電池因放電而影響到車輛的再次起動。此類電源總開關多數需要手動操作,但有些駕駛員,特別是新駕駛員,經常在車輛熄火后,因為忘記關閉電源總開關,車輛停放一段時間后,由于部分應急電路仍處于接通狀態,導致蓄電池虧電致使車輛無法起動,帶來很大麻煩。為了解決此類問題,提高車輛的完好率,以東風EQ1108G汽車為例進行電路分析,設計了車輛總電源未關提醒警告裝置,用以提醒駕駛員及時將車輛總電源關閉。

    1.設計思路

    電源總開關通常是通過斷開蓄電池負極(少數是正極)與車體的連接來實現的,在斷開以后,車上幾乎所有用電設備均不工作(部分車輛保留應急燈等設備可以工作)。需要斷開電源總開關的情況是駕駛員將車輛熄火,關閉點火鎖,鎖上車門,并長時間離開車輛或停放入庫,根據這一原理,設置提醒裝置來檢測電源總開關的通斷情況,如忘記斷開,則提醒警告將會工作,發出相應提醒信號。為防止其誤報,可通過設置幾個限制條件來控制其工作時機,一是在點火鎖處于鎖止狀態,二是感應到駕駛員座位無人,三是車門均處于鎖止狀態,在這幾個條件均滿足的情況下,在設定時間后,若電源總開關仍處于接通狀態,即發出警告提醒:電喇叭鳴響,同時應急燈閃爍。設計思路如圖1所示。

    圖1 設計思路

    2.工作原理

    該裝置工作原理如圖2所示。在電源總開關閉合情況下,控制器工作,并監測紅外感應器信號、點火鎖開關信號和車門開關信號,如紅外感應器信號監測駕駛員不在駕駛座,點火鎖開關信號監測點火鎖關閉和車門開關信號監測車門關閉,則提醒警告裝置即進入工作狀態,延時一定時間(可設置)即發出提醒警告信號(可設置模式)。如不想該裝置工作,可通過開關將其關閉,提醒裝置進入靜默狀態。

    圖2 工作原理

    3.工作模式

    提醒裝置的提醒次數和提醒延遲時間可通過設置鍵預先設定。為了滿足車輛在不同條件下的使用要求,該裝置設計了幾種工作模式可供選擇。一是聲光模式,既有喇叭鳴響的聲音提醒,又有應急警告燈的閃爍提醒;二是聲音模式,只有喇叭鳴響的聲音提醒;三是靜音模式,只有應急警告燈的閃爍提醒;有時因特殊要求,也可通過開關將該裝置關閉,使其不工作。

    4.應用示例

    下面通過在東風EQ1118G型柴油車上的安裝示例介紹其工作過程,安裝及接線如圖3所示。提醒警告裝置通過汽車總電源供電,輸入信號分別連接點火鎖Acc接柱和車門開關控制線,加裝一個紅外感應器,安裝于駕駛員前方儀表盤下適當位置,實時監測三處的信號。當駕駛員關閉點火鎖,離開駕駛室,并關閉車門,提醒警告裝置即進入工作狀態,如長時(時間可預先設置)未關閉電源總開關,該裝置即按設定模式驅動轉向閃光器和喇叭繼電器電路,發出聲光(聲音或警告燈)報警,提醒駕駛員關閉電源總開關。

    圖3 應用示例

    5.結論

    車輛總電源未關提醒警告裝置有效解決了蓄電池的預防放電問題,成本較低,安裝方便,基本不改變車輛原有線路,只是在車輛原有線路上并聯相應的輸入輸出控制線路,對車輛工作性能沒有任何影響,可廣泛適用于未裝備智能鎖止裝置的大、中型車輛。

    參考文獻

    [1]李春亮.軍用車輛搶修急救[M].北京:海潮出版社, 2009.

    第8篇:應急電源的工作原理范文

    關鍵詞:自升式鉆井平臺;電氣系統;技術要求

    1 自升式鉆井平臺

    自升式鉆井平臺分為主船體、懸臂梁和鉆臺三大部分。主船體通過升降裝置實現作業時樁靴隨樁腿下降插入海床,托起主船體底部離開海面一定的距離(氣隙)固定。懸臂梁延伸出主船體至作業區域,鉆臺上放置頂驅,絞車等主要鉆井設備進行鉆井作業。在作業區域完成施工后,船體可以順著樁腿降下,將樁靴連同樁腿拔出海底收回,平臺拖航到新的作業區域進行作業。

    2 自升式鉆井平臺的發展綜述

    隨著材料、設計與建造水平的不斷進步,自升式鉆井平臺的工作水深不斷提高。自上個世紀50年代以來,JACK UP的設計和建造主要集中在美國,新加坡等國家。伴隨著20世紀以來亞洲國家的制造業的興起,JACK UP的設計和建造在中國逐漸發展起來。目前在我國國內建造的鉆井平臺,其基本設計主要為美國F&G公司設計的JU系列(如JU2000型),荷蘭GustoMSC公司設計的CJ系列(如CJ 46型)和美國LeTourneau公司設計的Super系列(如S116E型)。其中目前已被美國Cameron公司收購的原LeTourneau公司設計的JACK UP產品的市場占有率一直保持在30%左右,其S116系列JACK UP,最大作業水深350英尺,可廣泛應用于印度洋,墨西哥灣等海域,因其較高的性價比深受海工市場的歡迎。

    3 自升式鉆井平臺電氣系統概述

    自升式鉆井平臺電氣系統主要分為常規船用電氣系統和鉆井電氣系統部分。因其在海上作業的需求,配置常規電力,照明,通訊,中控等船用電氣系統。因其特殊的工作原理,配置升降控制系統,鉆井設備的驅動等平臺作業相關電氣系統。下文將參考某型平臺對相關電氣系統進行分析。

    4 電力及其他基本船用系統

    4.1 平臺電站及配電系統

    平臺電站通常由平臺自帶5臺1600千瓦柴油發電機作為主電源,1臺1000千瓦應急發電機作為應急電源。詳見圖1:

    平臺電站容量根據主要負載在拖航,升降,正常鉆井,重載鉆井,起下鉆,應急等不同工況下的負荷分析計算獲得。最大負載利用工況發生在重載鉆井情況下,重載鉆井通常發生在海床表層或巖層堅固區域,此時發電機使用情況為4臺主發電機同時并聯運行,剩余1臺作為備用。應急發電機根據船級社要求進行配置,其容量要求滿足應急狀態下所有與平臺安全相關的設備全部滿負荷使用下的最大功率需求,同時,應急發電機可通過應急配電板與主配電板之間母聯開關的手動設置實現從應急電源向主電源的反向供電,以滿足在主電源故障時基本的生產生活用電需求。平臺采用600V和480V三相三線中性點絕緣系統作為主要配電系統,三相三線中性點絕緣系統為目前船舶和海洋平臺廣泛使用的電制,系統在可靠性和安全性方面滿足海洋上的惡劣環境要求。

    4.2 照明系統,航行燈信號燈系統

    照明系統為平臺基本系統,采用230V電壓作為設備電源。照明系統設計時根據相關標準照度要求進行設計,海工項目通常參考API(美國石油工會)標準。應急電源回路的照明設計需要根據船級社規范中關于應急電源的要求進行。照明燈具的選型需要滿足船級社的標準。帶蓄電池燈具的設計主要考慮平臺危險時逃生路線和安全設備操作區域的照明需要,棄船時艙室外部被考慮為被危險氣體覆蓋的危險區域,此時放置于室外的蓄電池燈具需要使用防爆類型。此外,航行燈,信號燈,障礙燈為國際避碰組織要求安裝的信號燈具,避免平臺在拖航或工作狀態下與過往船只產生碰撞。

    4.3 其他常規系統

    平臺常規系統需按照船級社基本要求執行,如UPS系統,內部通訊系統,無線電通訊系統火災報警系統,因篇幅限制,在此不做一一介紹。

    5 平臺升降控制系統

    S116E型平臺升降系統采用多組電機同時驅動齒輪方案,3個樁腿,每個樁腿4個弦管,每個弦管配置5臺電機,總計需要60臺電機同時運行保證3個樁腿相對平臺船體部分同步上升或下降。正常運行時,平臺上升的速度約為0.4-0.6米/分。當上升至指定位置時,需要進行鎖緊,此型號平臺的鎖緊通過電機的自身原理實現。當升降系統電機斷電時,全部電機鎖死,實現升降系統鎖緊功能。

    6 鉆井設備VFD驅動系統

    泥漿泵,頂驅,絞車,鉆臺等大容量鉆井設備是自升式鉆井平臺的核心設備,因鉆井作業要求其電機速度可調范圍廣,常規工頻電機無法滿足其需求。因此此類鉆井設備需要使用變頻驅動系統。S116E平臺VFD包含整流模塊-直流母排-逆變模塊實現變頻驅動功能。鉆井絞車通過天車和行車系統控制頂驅鉆井作業,當轉矩與運行方向相反時,產生的電能反饋至VFD直流母排,通過連接在直流母排上的制動電阻消耗能量。

    7 電氣系統設計時注意事項

    7.1 危險區域的劃分及設備選型

    平臺生產過程中會產生可燃性氣體,其可能存在和累積的區域將會被定義為危險區域,布置在危險區域的設備需要根據危險區域的等級選擇對應的防爆設備。

    7.2 船用電纜的使用標準

    成束阻燃電纜需滿足IEC-60332阻燃特性要求,通過高危險區域內的電纜需滿足IEC-60331耐火特性要求。

    7.3 設備環境溫度的要求

    按照船級社要求,電氣設備最低環境要求為45℃,機艙要求為50℃。

    8 結束語

    海洋是全球生命支持系統的一個重要組成部分,也是人類社會可持續發展的寶貴財富。當前,隨著陸地資源短缺、環境惡化等問題的日益嚴峻,各國紛紛把目光投向海洋,加快了對海洋的開發和利用。海洋平臺電氣系統將伴隨著海洋科技的進步不斷創新發展,更加智能化高端化的產品將逐漸應用于自升式鉆井平臺。

    參考文獻

    第9篇:應急電源的工作原理范文

    【關鍵詞】EPS UPS

    一、EPS電源和UPS電源性能比較

    1.EPS電源和UPS電源的基本概念

    EPS(Emergency Power Supply)是應急電源,在市電故障時,能夠繼續向負載供電,確保不停電,以保護人民生命和財產的安全。EPS電源按用途可分為應急照明、動力和動力變頻三大類。UPS(uninterruptible power system)是不間斷電源,在市電出現異常和突然中斷時,它能持續一定時間為設備供電,給用戶充裕的時間應對工作。UPS按工作原理可分為后備式、在線式和在線互動式三大類。

    2.EPS電源和UPS電源的主要用途

    EPS電源廣泛應用于建筑電氣領域和應急照明、消防等需要應急供電場合,被稱為“城市生命線系統”的重要組成部分。從機關、企業事業單位和民用建筑使用情況來看,僅僅靠公用電網供電還遠遠不夠,必須具備應急供電系統EPS。其重要性是在發生事故的情況下確保提供所需的應急電力,以有效降低因為斷電而造成的損失,為人們生產和生活安全提供保障。UPS廣泛地應用于IT行業和特殊的精密設備,遍布從信息采集、傳送、處理、儲存和應用的各個環節,其重要性隨著信息應用重要性的日益提高而不斷提高。

    3.EPS電源和UPS電源的供電方式

    在市電正常時,各類EPS電源圴通過旁路直接為負載提供市電。UPS電源中的后備式UPS和在線互動式UPS通過旁路為負載提供經調整、凈化的市電,UPS電源中的在線式UPS則始終為負載提供純凈的與市電同頻、同相、誤差很小的逆變交流電。

    在市電中斷時,EPS電源和UPS電源均為負載提供逆變交流電。為能更好地保護信息和設備,UPS電源在市電異常時:包括電涌(power surges)、高壓尖脈沖(high voltage spikes)、暫態過電壓(switching transients)、電壓下陷(power sags)、電線噪聲(electrical line noise)、頻率偏移(frequency variation)、持續低電壓(brownout)等現象,自動轉為逆變供電。 EPS電源則無此功能。

    4.EPS電源和UPS電源的技術

    EPS電源中應急照明EPS大都采用舊的UPS電源技術,只是在市電正常時改為市電直接旁路供電;在市電異常時,當UPS電池保護動作,仍可強制放電逆變工作。動力和動力變頻EPS大都直接采用成品逆變器做為EPS的逆變部分(將電池接在逆變器的直流母線上)。UPS電源中的后備式、小型在線式和在線互動式UPS在高頻、智能化和輕、薄、短、小上不斷發展和提高;大型UPS則在高頻、智能化基礎上不斷向功率更大、N+1冗余和輸出直接并機發展和提高。

    5.電池充電和管理技術

    EPS電源大都延用舊UPS電源的浮充電技術,也有用充電時間快的充電機。但是,由于EPS電源的工作環境較差,對電池管理上要求很嚴格,配有電池管理和單電池測試系統。UPS電源在充電技術上有了很大提高,為進一步提高電池壽命,先進的UPS都采用一種ABM(Advanced Battery Management)三階段智能化充電技術,即充電分成初始化充電、浮充電和休息三個階段:第一階段是恒流均衡充電,將電池容量充到90%;第二階段是浮充充電,將電池容量充到100%,然后停止充電;第三階段是自然放電,在這個階段里,電池利用自身的漏電流放電,一直到規定的電壓下限,再重復上述的三個階段。這種方式改變了以前那種充滿電后,仍使電池處于一天24h的浮充狀態,因此延長了電池的壽命。

    二、EPS電源和UPS電源性價比較

    1.對于一般用途負載,如照明、PLC、監控等設備,高頻UPS價格要低于EPS。

    2.對于感性負載設備,如風機,在無電容補償的條件下,UPS比EPS價格略高。

    3.電池消耗。由于充電技術與機制不同,EPS電源電池消耗遙遠高于UPS,而電池作為消耗材料,在高速的后繼運行中會占很大資金比例。

    三、UPS其他優勢

    1.響應時間優勢。UPS要求的轉換時間極短,或者為零,而EPS最短轉換時間在20MS以上(大多數EPS的轉換時間在秒級以上),對于計算機、網絡設備等會造成重啟。

    2.冗余優勢。大部分的UPS會支持冗余安裝,在1+1冗余模式下,可以將供電故障率由5%下降至1%以下。

    3.網絡監控優勢。UPS具有的比較完善的狀態監控、電池狀態監控、輸入輸出電壓監控、負載變化監控等檢測監控數據,并可以輕松并入網絡。

    四、兩點誤區

    1.UPS電池電不能完全放完,到一定量的時候UPS自己關機,EPS電池可以全放完,而電池不會壞。現階段無論UPS和EPS所使用的電池都是一樣的,EPS完全放完并不比UPS自動關機的時間延長多少,而且最長一般在市電停電后一小時內就會啟動發電機(考慮人工啟動情況下),所長出的微弱時間是沒有意義的;

    2.UPS不能帶感性負載。這種說法主要是基于:其一、早期的UPS輸出地基本是方波,而現在的UPS不存在此類問題;其二:高頻UPS帶感性負載會造成很大的浪費,采用低頻逆變或者對逆變電路定制改裝就可避免此類問題。

    參考文獻

    [1]賈小云,王建文,陳樺.基于GIS 配電網生產管理系統的設計[J].微電子學與計算機,2004,21(8).

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