?摘? 要：針對(duì)小型化工企業(yè)進(jìn)線電源不能滿(mǎn)足消防電源供電要求的現(xiàn)狀，比較分析了各種應(yīng)急電源的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了用EPS作為應(yīng)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(shí)際應(yīng)用角度看，效果較理想。
關(guān)鍵詞：小型化工企業(yè)；消防電源；EPS；配電方案；使用效果
?
1? 引言???
近年來(lái)，個(gè)體經(jīng)濟(jì)、民營(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速，其中小型化工企業(yè)以其投資少、見(jiàn)效快、轉(zhuǎn)產(chǎn)快的優(yōu)勢(shì)在各地區(qū)大量出現(xiàn)，成為地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的一支重要力量。小型化工企業(yè)雖然規(guī)模較小，但其生產(chǎn)所需的原材料及產(chǎn)品本身大多是易燃易爆或有毒性，且生產(chǎn)過(guò)程多是在高溫高壓、有毒等條件下進(jìn)行，極易發(fā)生火災(zāi)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(qiáng)，各小化工企業(yè)都在按要求不斷整改，在原有消火栓系統(tǒng)基礎(chǔ)上陸續(xù)增設(shè)了相關(guān)消防設(shè)施。如：火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、消防泵房及疏散應(yīng)急照明系統(tǒng)等。
消防用電設(shè)備對(duì)電源的供電可靠性要求較高?！督ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》GBJl6—87中規(guī)定：建筑高度超過(guò)50米的乙、丙類(lèi)廠房和丙類(lèi)庫(kù)房，其消防用電設(shè)備應(yīng)按一級(jí)負(fù)荷供電；室外消防用水量超過(guò)30L/s的工廠、倉(cāng)庫(kù)及室外消防用水量超過(guò)35L/s的易燃材料堆場(chǎng)、甲類(lèi)和乙類(lèi)液體儲(chǔ)罐或儲(chǔ)罐區(qū)、可燃?xì)怏w儲(chǔ)罐或儲(chǔ)罐區(qū)的消防用電設(shè)備按二級(jí)負(fù)荷供電。且《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定：一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)電源供電；當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞。二級(jí)負(fù)荷的供電系統(tǒng)宜由兩回線路供電，在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件有困難時(shí)，二級(jí)負(fù)荷可由一回6kV及以上專(zhuān)用的架空線或電纜供電。
小型化工企業(yè)大多分布在農(nóng)村，遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)，點(diǎn)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(qū)電網(wǎng)，并為多個(gè)企業(yè)所共用，并且難以從地區(qū)電網(wǎng)獲得第二電源。因此無(wú)法滿(mǎn)足消防電源的供電要求。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)、電源故障斷電時(shí)，消防用電設(shè)備將因失電而無(wú)法正常工作，從而造成重大經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。所以，設(shè)計(jì)好小型化工企業(yè)消防電源，設(shè)置在電氣上獨(dú)立于電網(wǎng)的應(yīng)急電源非常有必要。
?
2? 應(yīng)急電源類(lèi)型的確定
利用具有自啟動(dòng)功能的柴油發(fā)電機(jī)組作為應(yīng)急電源。
正常情況下一動(dòng)力照明負(fù)荷及消防用電負(fù)荷均由市電供電，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)且正常電源故障時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)組自啟動(dòng)，向消防用電負(fù)荷供電。
柴油發(fā)電機(jī)組因具有容量大、可并機(jī)運(yùn)行、連續(xù)供電時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)而被廣泛使用，但在具體使用過(guò)程中也暴露出了其本身固有的一些問(wèn)題，主要有：
(1)這種供電方式要求發(fā)電機(jī)組具有自啟動(dòng)的功能，但停電時(shí)機(jī)組自起動(dòng)時(shí)間需15秒，因此，只能用于疏散照明、備用照明(轉(zhuǎn)換時(shí)間小于或等于15秒)和其它對(duì)轉(zhuǎn)換時(shí)間要求不高的消防用電設(shè)備；而不能用于安全照明(轉(zhuǎn)換時(shí)間小于或等于0.5秒)和那些對(duì)轉(zhuǎn)換時(shí)間要求較高的場(chǎng)所的備用照明。
(2)供電電壓不穩(wěn)、頻率不穩(wěn)、效率低。
(3)過(guò)載能力弱，選用備用發(fā)電機(jī)組容量與負(fù)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(dòng)，嚴(yán)重影響環(huán)保。
(5)需專(zhuān)人看管，定期維護(hù)。且輔助設(shè)施造價(jià)高，后續(xù)運(yùn)行費(fèi)用多。
(6)存在火災(zāi)隱患。因?yàn)闄C(jī)組中的油罐本身就是一個(gè)火災(zāi)隱患，萬(wàn)一失火，后果難以想象。且使用CO2滅火的費(fèi)用則越來(lái)越高。
(7)占地面積大。在改造或改建項(xiàng)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(yīng)急電源
蓄電池組有允許短時(shí)電源中斷(小于0.1～0.2s)的應(yīng)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(shù)和脈寬調(diào)制PWM技術(shù)。但工作原理和特點(diǎn)不完全相同。
2.1? EPS與UPS工作原理比較
利用UPS作為應(yīng)急電源，如圖l所示。
當(dāng)市電正常工作時(shí)，整流器(RECT)在輸出直流的同時(shí)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(zhuǎn)換成交流電并通過(guò)逆變器靜態(tài)開(kāi)關(guān)(SSI)供電給負(fù)載。當(dāng)市電異常或整流器故障時(shí)，由電池組繼續(xù)向逆變器供電，逆變器將電池組供給的直流電轉(zhuǎn)換成交流電通過(guò)逆變器靜態(tài)開(kāi)關(guān)供電給負(fù)載。由此可見(jiàn)，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(jìn)行，只有在逆變器故障或過(guò)載時(shí)才改由靜態(tài)旁路供電。
UPS在當(dāng)市電異常轉(zhuǎn)化為電池供電或市電恢復(fù)正常后將負(fù)載切換至市電時(shí)的切換時(shí)間均為10ms。因此能滿(mǎn)足計(jì)算機(jī)、自控DCS系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等不能中斷供電的場(chǎng)所。但UPS在電網(wǎng)正常時(shí)也工作，故壽命相對(duì)較短，一般為8年左右。UPS價(jià)格較高，約為同容量的EPS的1.5倍。UPS對(duì)環(huán)境要求較高，只能放在計(jì)算機(jī)房或空調(diào)房間。
用EPS作為應(yīng)急電源，如圖2所示。
當(dāng)市電正常時(shí)，市電直接對(duì)負(fù)載供電，同時(shí)充電器對(duì)電池充電。只有當(dāng)控制系統(tǒng)檢測(cè)到市電停電或市電電壓過(guò)低時(shí)，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(zhuǎn)換成交流電向負(fù)載供電。
?
圖1?? UPS工作原理
?
圖2? EPS工作原理
