城市軌道交通供電系統(tǒng)運行與管理

應(yīng)急照明電源

一應(yīng)急照明電源的幾種形式二目錄典型應(yīng)急照明電源裝置三應(yīng)急照明電源方案學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)：（1）了解應(yīng)急照明電源的幾種形式。（2）掌握EPS應(yīng)急電源的工作原理。（3）熟悉應(yīng)急照明電源的方案。（4）熟悉變電所自用電與應(yīng)急照明電源的整合特點和接線方案。能力目標(biāo)：（1）能說出應(yīng)急照明電源的幾種形式與應(yīng)用情況。（2）會區(qū)分不間斷電源UPS和應(yīng)急電源裝置EPS，能說出EPS工作原理。（3）會根據(jù)變電所的設(shè)置情況選擇應(yīng)急照明電源方案。素質(zhì)目標(biāo)：（1）養(yǎng)成居安思危和有備無患意識。（2）養(yǎng)成認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髁?xí)慣。 01應(yīng)急照明電源的幾種形式一、應(yīng)急照明電源的幾種形式應(yīng)急照明的正常電源引自車站低壓配電系統(tǒng)，備用電源可引自相鄰車站的低壓配電系統(tǒng)或采用蓄電池供電。采用蓄電池供電時，蓄電池的安裝形式可分為分散式安裝和集中式安裝。分散式安裝即應(yīng)急照明燈具自帶蓄電池；集中式安裝即將蓄電池集中設(shè)置，構(gòu)成應(yīng)急照明電源系統(tǒng)，分別為各應(yīng)急照明回路提供電源。應(yīng)急照明是一級負(fù)荷中的特別重要負(fù)荷，除要求正常雙路電源外，還需要有獨立于正常電源的備用電源。備用電源根據(jù)不同的負(fù)荷性質(zhì)、負(fù)荷容量和電源切換時間的要求，可采用獨立于正常電源的其它交流電源、蓄電池或發(fā)電機(jī)組等。一、應(yīng)急照明電源的幾種形式1．獨立于正常電源的發(fā)電機(jī)組提供交流應(yīng)急電源，包括應(yīng)急燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組、應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組?？焖僮詥拥陌l(fā)電機(jī)適用于允許中斷供電時間為30s以內(nèi)的負(fù)荷。2．UPS(UninterruptablePowerSupply)即不間斷電源，保護(hù)意外斷電數(shù)據(jù)丟失的一種備用電源設(shè)備，可以在交流電斷開的情況下，保證短時間的工作。適用于允許中斷供電時間為毫秒級的負(fù)荷，以蓄電池和逆變器作為備用電源。一、應(yīng)急照明電源的幾種形式3．EPS(EmergencyPowerSupply)即應(yīng)急電源裝置，提供交流應(yīng)急電源，以蓄電池和逆變器作為備用電源，多用于允許中斷供電時間為0.25s以上的負(fù)荷。EPS裝置多用于應(yīng)急照明電源，也可用于消防用電設(shè)備，如應(yīng)急照明燈、標(biāo)志燈、消防電梯、消防水泵、防火卷簾、防火門、排煙風(fēng)機(jī)等或其他供電質(zhì)量相對要求不高的用電設(shè)備，強(qiáng)調(diào)能持續(xù)供電這一功能。但不可用于計算機(jī)、交換機(jī)、服務(wù)器等精密儀器負(fù)載，以免出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失的情況。一、應(yīng)急照明電源的幾種形式4．帶有自動投入裝置而有效獨立于正常電源的專用饋電回路適用于允許供電中斷時間1.5s或0.2s以上的負(fù)荷。可用于應(yīng)急照明電源，目前北京地鐵某些既有線路使用這種方式。5．蓄電池適用于容量不大的特別重要負(fù)荷，并要求采用直流電源，如變電所直流操作電源。由于蓄電池直接接在直流母線上，交流電源正常時為浮充狀態(tài)，因此由交流電源經(jīng)高頻開關(guān)裝置供電轉(zhuǎn)為蓄電池直接供電，沒有轉(zhuǎn)換時間。02典型應(yīng)急照明電源裝置二、典型應(yīng)急照明電源裝置1．EPS應(yīng)急電源EPS應(yīng)急電源由充電器、逆變器、蓄電池、隔離變壓器、切換開關(guān)、監(jiān)控器、保護(hù)裝置等和機(jī)箱組成。相對于UPS來講，EPS均為離線式。由于采用不同形式的切換開關(guān)，EPS的切換時間是不同的，切換開關(guān)可采用接觸和靜態(tài)旁路開關(guān)等。當(dāng)交流電源正常時，由電源經(jīng)過EPS裝置的交流旁路給重要負(fù)載供電，同時進(jìn)行電源檢測及蓄電池充電管理，然后再由電池組向逆變器提供直流能源。在此，充電器是一個僅需向蓄電池提供相當(dāng)于10%蓄電池組容量(Ah)的充電電流的小功率直流電源，它并不具備直接向逆變器提供直流電源的能力。二、典型應(yīng)急照明電源裝置1．EPS應(yīng)急電源當(dāng)交流電源供電中斷或電壓超限(如±15%或±20%額定輸入電壓)時，切換開關(guān)將投切至逆變器供電，在蓄電池所提供的直流能源的支持下，用戶負(fù)載所使用的電源是通過EPS的逆變器轉(zhuǎn)換的交流電源。當(dāng)交流電源電壓恢復(fù)正常工作時，EPS的監(jiān)控裝置發(fā)出信號對逆變器執(zhí)行自動關(guān)機(jī)操作，同時還通過它的轉(zhuǎn)換開關(guān)執(zhí)行從逆變器供電向交流旁路供電的切換操作。EPS在經(jīng)交流旁路供電通路向負(fù)載提供交流電源的同時，還通過充電器向電池組充電。二、典型應(yīng)急照明電源裝置2．電源自動轉(zhuǎn)換裝置所謂電源自動轉(zhuǎn)換裝置(ATSE)，是由兩個或幾個轉(zhuǎn)換開關(guān)電器和其他必需的聯(lián)鎖、控制設(shè)備組成，用于監(jiān)視電源，并在特定條件下，將負(fù)載設(shè)備從一個電源自動轉(zhuǎn)換到另一個電源的電器設(shè)備。它主要由開關(guān)轉(zhuǎn)換電器、聯(lián)鎖設(shè)備和轉(zhuǎn)換控制電器組成。自動轉(zhuǎn)換裝置可分為PC級或CB級兩個級別。根據(jù)采用轉(zhuǎn)換開關(guān)電器的不同可分為四種，接觸器式、斷路器式、負(fù)荷開關(guān)式、專用轉(zhuǎn)換開關(guān)式。03應(yīng)急照明電源方案三、應(yīng)急照明電源方案1．獨立設(shè)置的變電所對于主變電所及獨立設(shè)置牽引變電所，其應(yīng)急照明電源是獨立考慮的，與城市軌道交通車站的應(yīng)急照明電源沒有聯(lián)系。方案一：考慮到應(yīng)急照明燈具數(shù)量不多，容量不大，可以采用分散設(shè)置于應(yīng)急照明燈具的蓄電池作為應(yīng)急電源。應(yīng)急照明燈具采用三線制，當(dāng)正常電源失電時，由燈具自帶的蓄電池繼續(xù)供電，供電時間不小于60min。應(yīng)急照明燈具的交流電源引自變電所交流電源屏，饋出回路與正常照明分開，避免正常照明回路故障對應(yīng)急照明供電造成影響。為保證應(yīng)急照明燈具可靠工作，需對蓄電池進(jìn)行維護(hù)。由于蓄電池分散布置，其維護(hù)工作量比蓄電池集中設(shè)置或采用EPS應(yīng)急電源略大。三、應(yīng)急照明電源方案1．獨立設(shè)置的變電所方案二：在變電所中設(shè)置較小容量的EPS應(yīng)急電源，應(yīng)急電源的交流電源引自變電所交流電源屏，為單獨饋出回路。EPS的饋出回路接至應(yīng)急照明燈具。EPS應(yīng)急電源的供電時間不小于60min。此方案造價較高。方案三：在變電所直流操作電源屏的饋出回路中加裝逆變器，為應(yīng)急照明提供交流電源。正常交流電源失電，由蓄電池放電后繼續(xù)供電，供電時間不小于60min。這需要加大操作電源屏的高頻開關(guān)電源及蓄電池的容量。三、應(yīng)急照明電源方案2．車站內(nèi)牽引變電所與降壓變電所由于變電所處于車站內(nèi)，變電所與車站的應(yīng)急照明電源應(yīng)統(tǒng)一考慮。主要有以下三個方案。方案一：在車站配電室設(shè)置EPS應(yīng)急電源。應(yīng)急電源的交流輸入電源引自車站消防配電系統(tǒng)。EPS引出若干回路為變電所應(yīng)急照明提供電源，應(yīng)急照明的供電時間不小于60min。方案二：采用獨立于正常電源的第三路電源作為應(yīng)急電源。在變電所內(nèi)設(shè)置應(yīng)急照明電源柜，由變電所交流電源屏提供正常雙路電源，應(yīng)急的第三路電源由相鄰車站引入，并向另一相鄰車站提供備用電源。應(yīng)急照明電源柜提供若干饋出回路分別引至變電所與車站應(yīng)急照明設(shè)備。當(dāng)本車站變電所雙路低壓電源失電，自動切換至應(yīng)急電源后繼續(xù)供電。方案三：在變電所直流操作電源屏的饋出回路中加裝逆變器，為應(yīng)急照明提供交流電源。三、應(yīng)急照明電源方案3．車輛段、停車場內(nèi)的牽引變電所與降壓變電所當(dāng)降壓變電所獨立設(shè)置或與之合建的建筑物沒有應(yīng)急照明時，應(yīng)急照明電源方案同獨立設(shè)置的變電所。合建建筑物設(shè)置應(yīng)急照明時，可有以下兩個方案：方案一：在建筑物內(nèi)配電室設(shè)置EPS應(yīng)急電源。應(yīng)急電源的交流輸入電源引自建筑物消防配電系統(tǒng)或照明配電系統(tǒng)獨立饋出回路。EPS引出若干回路為變電所應(yīng)急照明提供電源。應(yīng)急照明的供電時間不小于