EPS应急电源工作原理和适用于方式

作者：智能电气

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民用建筑电气设计标准 GB51348-2019 -电源及供配电系统中规定

3.3.1 当供电电压为35kV且负荷集中、配电线路电压损失符合要求、无其他高压用电设备、经济性合理时，可直接降至低压配电电压。

3.3.2 同时供电的双重电源供配电系统中，其中一个回路中断供电时，其余线路应能满足全部一级负荷及二级负荷的供电要求。

3.3.3 当符合下列条件之一时，用电单位应设置自备电源：

1 一级负荷中含有特别重要负荷；

2 设置自备电源比从电力系统取得第二电源更经济合理，或第二电源不能满足一级负荷要求；

3 当双重电源中的一路为冷备用，且不能满足消防电源允许中断供电时间的要求；

4 建筑高度超过50m的公共建筑的外部只有一回电源不能满足用电要求。

3.3.4 应急电源与正常电源之间，应采取防止并列运行的措施。

3.3.5 需要双重电源供电的用电单位，宜采用同级电压供电。

3.3.6 采用35kV、20kV或10kV双重电源供电的民用建筑，其高压侧宜由单母线分段组成供配电系统，两段母线间宜设联络开关。

3.3.7 35kV、20kV或10kV供配电系统中，同一电压等级的配电级数不宜多于两级，低压系统不宜多于三级。

3.3.8 公共建筑内的35kV、20kV或10kV供电系统宜采用放射式。

3.3.9 下列电源可作为应急电源或备用电源：

1 供电网络中独立于正常电源的专用馈电线路；

2 独立于正常电源的发电机组；

3 蓄电池组。

3.3.10 应急电源应根据允许中断供电的时间选择，并应符合下列规定：

1 允许中断供电时间为30s（60s）的供电，可选用快速自动启动的应急发电机组；

2 自动投入装置的动作时间能满足允许中断供电时间时，可选用独立于正常电源之外的专用馈电线路；

3 连续供电或允许中断供电时间为毫秒级装置的供电，可选用蓄电池静止型不间断电源装置（UPS）；

4 除本条第3款外，允许中断供电时间为毫秒级的应急照明供电，可采用应急照明集中电源装置（EPS）。

3.3.11 住宅小区的供配电系统，宜符合下列规定：

1 住宅小区的20kV或10kV供电系统宜采用环网方式；

2 高层住宅宜在首层或地下一层设置20kV（10kV）/0.4kV户内变电所或室外预装式变电站；

3 多层住宅小区、别墅群宜分区设置20kV（10kV）/0.4kV独立变电所或室外预装式变电站。

3.3.12 超高层建筑供配电系统宜按照超高层建筑内的不同功能分区及避难层划分设置相对独立的供配电系统。

3.3.13 大型城市综合体建筑的供配电系统宜按照不同业态设置相对独立的供配电系统。

3.3.14 居住建筑住户内的用电设备与商业网点、配套设施及公共场所的用电设备应分别设置用电计量。建筑内的各个不同功能分区、不同业态、不同类别的用电宜根据使用及管理需要分别设置电能计量。

条文说明

3.3.1 电源及供配电系统设计中，供配电线路宜深入负荷中心，将配电所、变电所及变压器靠近负荷中心位置，可降低电能损耗、提高电压质量、节省线材，这是供配电系统设计时的一条重要原则。

3.3.3 长期运行经验表明，用电单位在一个电源检修或出现事故的同时另一电源又发生事故的情况极少，且这种事故多数是由于误操作造成的，可通过加强维护管理、健全规章制度来解决。

电力系统所属大型电厂其单位功率的投资少，发电成本低，而民用建筑设置的自备电源则相反，因此只有在条文规定的情况下，才宜设置自备电源。

第1款规定了设置自备电源作为第三电源的条件。一级负荷中特别重要负荷，除双重电源外，还必须增设应急电源，因而需要设置自备电源；第2款规定了设置自备电源作为第二电源的条件；第3款规定了当双重电源中的一路为冷备用，难以满足消防电源中断供电的要求时，应设置自备电源；第4款规定了超高层公共建筑设置自备电源的条件。

本条未包括数据中心自备电源的设置要求，数据中心的自备电源应根据数据中心标准、规范的要求设置。

3.3.4 本条为强制性条文。应急电源与正常电源之间必须采取可靠措施防止并列运行，目的在于保证应急电源的专用性和可靠性，防止正常电源系统故障时应急电源向正常电源系统负荷送电而失去作用。例如，应急电源原动机的启动命令必须由正常电源主开关的辅助接点发出，而不是由继电器的接点发出，因为继电器有可能误动作而造成与正常电源误并网。

【技术要点】

防止应急电源与正常电源并列运行的目的在于保证应急电源的专用性和可靠性，避免正常电源系统故障时由于应急电源与正常电源并列运行而导致应急电源与正常电源同时失去作用，无法确保向应急电源所带的负荷供电。

【实施与检查】

实施：在供配电系统设计中，应在应急电源与正常电源之间采取防止并列运行的具体措施，例如在应急电源与正常电源之间设置手动双投开关或自动转换开关电器，并设置机械和/或电气联锁，以防止应急电源与正常电源并列运行。

检查：在审核供配电系统设计时，应检查系统中的应急电源与正常电源之间是否已经设置了相应的机械和/或电气联锁，应仔细检查并确保应急电源与正常电源之间除经机械和/或电气联锁正常连接外无其他未经联锁的电气通路。

3.3.5 两回电源线路采用同级电压可以互相备用，提高设备利用率，因此宜采用同级电压供电。如能满足一级和二级负荷用电要求时，也可以采用不同电压供电。

3.3.6 民用建筑中35kV、20kV或10kV供配电系统处于市政电力系统的末端，其系统构成需结合民用建筑的特点，在保证可靠性的前提下尽可能简化系统、减少占地、节约投资。民用建筑供配电系统的运行经验表明，两回35kV、20kV或10kV电源线路侧的供电系统通常可由单母线分段组成。

3.3.7 如果供电系统结线复杂，配电层次过多，不仅管理不便、操作繁复，而且由于串联元件过多，因元件故障和操作错误而产生事故的可能性也随之增加。所以复杂的供电系统可靠性并不一定高。配电级数过多，继电保护整定时限的级数也随之增多，而电力系统容许继电保护的时限级数对10kV~35kV来说正常情况下也只限于两级，如配电级数出现三级，则中间一级势必要与下一级或上一级之间无选择性。由于目前很多民用建筑低压配电系统的构成较为复杂，低压配电设备分布较广，因此规定低压系统的配电级数不宜多于三级。

3.3.8 配电系统采用放射式则供电可靠性高，便于管理，但线路和开关柜数量增多。而对于供电可靠性要求较低者可采用树干式，线路数量少，可节约投资。负荷较大的高层建筑，多含二级和一级负荷，可用分区树干式或环式，以减少配电电缆线路和开关柜数量，从而相应少占电缆竖井和高压配电室的面积。

3.3.10 应急电源类型的选择应根据一级负荷中特别重要负荷的容量、允许中断供电的时间以及要求的电源为交流或直流等条件来进行。

由于蓄电池装置供电稳定、可靠、切换时间短，因此对于允许停电时间为毫秒级、容量不大的特别重要负荷且可采用直流电源者，可由蓄电池装置作为应急电源。如果特别重要负荷要求交流电源供电，且容量不大的，可采用UPS静止型不间断供电装置（通常适用于计算机等电容性负载）。

对于应急照明负荷，可采用EPS应急电源（通常适用于电感及阻性负载）供电。

如果特别重要负荷中有需驱动的电动机负荷，启动电流冲击较大，但允许停电时间为30s以内的，可采用快速自启动的柴油发电机组，这是考虑快速自启动的柴油发电机组自启动时间一般为10s左右。

对于带有自动投入装置的独立于正常电源的专门馈电线路，是考虑其自投装置的动作时间，适用于允许中断供电时间大于电源切换时间的供电。