?摘? 要：針對小型化工企業進線電源不能滿足消防電源供電要求的現狀，比較分析了各種應急電源的優缺點，提出了用EPS作為應急電源的解決方案，并從工程角度給出了EPS各種典型配電方案及選型原則。從實際應用角度看，效果較理想。

關鍵詞：小型化工企業；消防電源；EPS；配電方案；使用效果
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1? 引言???

近年來，個體經濟、民營企業發展迅速，其中小型化工企業以其投資少、見效快、轉產快的優勢在各地區大量出現，成為地區經濟發展中的一支重要力量。小型化工企業雖然規模較小，但其生產所需的原材料及產品本身大多是易燃易爆或有毒性，且生產過程多是在高溫高壓、有毒等條件下進行，極易發生火災爆炸等群死群傷惡性事故。隨著《消防法》的頒布及消防安全管理工作的不斷加強，各小化工企業都在按要求不斷整改，在原有消火栓系統基礎上陸續增設了相關消防設施。如：火災自動報警系統、消防泵房及疏散應急照明系統等。

消防用電設備對電源的供電可靠性要求較高。《建筑設計防火規范》GBJl6—87中規定：建筑高度超過50米的乙、丙類廠房和丙類庫房，其消防用電設備應按一級負荷供電；室外消防用水量超過30L/s的工廠、倉庫及室外消防用水量超過35L/s的易燃材料堆場、甲類和乙類液體儲罐或儲罐區、可燃氣體儲罐或儲罐區的消防用電設備按二級負荷供電。且《供配電系統設計規范》中規定：一級負荷應由兩個電源供電；當一個電源發生故障時，另一個電源不應同時受到損壞。二級負荷的供電系統宜由兩回線路供電，在負荷較小或地區供電條件有困難時，二級負荷可由一回6kV及以上專用的架空線或電纜供電。

小型化工企業大多分布在農村，遠離城鎮，點多面廣，分布分散。其供電線路大多為一路l0kV架空線引自地區電網，并為多個企業所共用，并且難以從地區電網獲得第二電源。因此無法滿足消防電源的供電要求。當發生火災、電源故障斷電時，消防用電設備將因失電而無法正常工作，從而造成重大經濟損失和人員傷亡。所以，設計好小型化工企業消防電源，設置在電氣上獨立于電網的應急電源非常有必要。
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?2? 應急電源類型的確定?

利用具有自啟動功能的柴油發電機組作為應急電源。

正常情況下一動力照明負荷及消防用電負荷均由市電供電，當發生火災且正常電源故障時，柴油發電機組自啟動，向消防用電負荷供電。

柴油發電機組因具有容量大、可并機運行、連續供電時間長等特點而被廣泛使用，但在具體使用過程中也暴露出了其本身固有的一些問題，主要有：

(1)這種供電方式要求發電機組具有自啟動的功能，但停電時機組自起動時間需15秒，因此，只能用于疏散照明、備用照明(轉換時間小于或等于15秒)和其它對轉換時間要求不高的消防用電設備；而不能用于安全照明(轉換時間小于或等于0.5秒)和那些對轉換時間要求較高的場所的備用照明。

(2)供電電壓不穩、頻率不穩、效率低。

(3)過載能力弱，選用備用發電機組容量與負載功率比率一般要1.5：1才行，加大了投資。

(4)排煙中有大量的二氧化硫、噪音特大，有振動，嚴重影響環保。

(5)需專人看管，定期維護。且輔助設施造價高，后續運行費用多。

(6)存在火災隱患。因為機組中的油罐本身就是一個火災隱患，萬一失火，后果難以想象。且使用CO₂滅火的費用則越來越高。

(7)占地面積大。在改造或改建項目中，常因總平面位置緊張而難以放置。

利用蓄電池組作為應急電源

蓄電池組有允許短時電源中斷(小于0.1～0.2s)的應急電源裝置(EPS：Emergency Power Supply)和不間斷電源裝置(UPS：Uninterruptable Power Sup-ply)兩種。EPS和UPS均是采用了IGBT逆變技術和脈寬調制PWM技術。但工作原理和特點不完全相同。

2.1? EPS與UPS工作原理比較

利用UPS作為應急電源，如圖l所示。

當市電正常工作時，整流器(RECT)在輸出直流的同時向電池組(BATT)充電及向逆變器(INV)供電，逆變器將整流器供給的直流電轉換成交流電并通過逆變器靜態開關(SSI)供電給負載。當市電異常或整流器故障時，由電池組繼續向逆變器供電，逆變器將電池組供給的直流電轉換成交流電通過逆變器靜態開關供電給負載。由此可見，UPS不論市電是否正常，它都一直由逆變器供電，即按照“市電輸入—整流(充電)—逆變—輸出”的步驟進行，只有在逆變器故障或過載時才改由靜態旁路供電。

UPS在當市電異常轉化為電池供電或市電恢復正常后將負載切換至市電時的切換時間均為10ms。因此能滿足計算機、自控DCS系統、數據處理系統等不能中斷供電的場所。但UPS在電網正常時也工作，故壽命相對較短，一般為8年左右。UPS價格較高，約為同容量的EPS的1.5倍。UPS對環境要求較高，只能放在計算機房或空調房間。

用EPS作為應急電源，如圖2所示。

當市電正常時，市電直接對負載供電，同時充電器對電池充電。只有當控制系統檢測到市電停電或市電電壓過低時，由電池組向逆變器提供直流電，逆變器將電池組供給的直流電轉換成交流電向負載供電。

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圖1?? UPS工作原理

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圖2? EPS工作原理