EPS应急电源设计方案选型.docx

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EPS应急电源设计方案选型

封面

作者：

PanHongliang

仅供个人学习

DUYD-D系列EPS应急电源产品设计

一、公司简介

北京动力源科技科技股份有限公司是北京中关村国家高新技术产业开发区注册的股份只高新技术企业。

公司1998年通过了ISO9001质量体系认证，并奉承“博大精深，朴实自然”的企业文化，一直致力于应急电源（EPS）、智能通信电源、不间断电源（UPS）、集中监控系统等功率电子学产品专业研发、制造与服务。

公司在全国建立有自己完善的营销、服务、管理网络体系。

二、产品简介

1、使用范围:

EPS应急电源主要应用在各类建筑的工作供电和消防供电；医院安全供电；交通系统高速公路、隧道、地铁、轻轨、民用机场的供电；电力系统的供电；各类不能断电的生产、实验设备的供电。

是一种能向负载设备提供纯净正弦波的高质量供电电源。

2、应急电源系统分为三个系列的产品：

（1）DUYD-D系列：

从0.5KW-10KW，适应于应急照明和事故照明；

（2）DUYD-S系列：

从6KW-30KW，除可用于应急照明、事故照明之外，同时也适应于消防电梯、卷帘门、风机、水泵、喷淋泵、供水泵等电感性负载或混合供电；

（3）DUYD-P系列：

从4KW-300KW，，适用于应急照明、事故照明及消防水泵、风机等多种负载。

北京动力源科技科技股份有限公司EPS应急电源的型号说明：

DUYD－□／□□

额定功率

额定输出电压

正弦逆变

应急

系统

电源

额定输出电压：

D—单相标准正弦波输出；S—三相标准正弦波输出；P—三相标准正弦波或变频输出

3、系统主要部件组成：

DUYD系列应急电源采用了单体逆变技术，集逆变器、充电器及控制器于一体，系统内部设计了电池检测、分路检测回路。

主要部件的工作原理框图如下：

交流输出

EPS原理框图

4、设备主要功能及特点

1、采用UPS电路成熟的逆变技术，其工作稳定可靠

2、控制部分采用了先进的数字化微处理技术，具有强大的检测与监控功能。

3、自动监控电池工作状态，可及时发现处于长期备用状态下的蓄电池出现的各种异常并报警。

具有电池放电低压自动保护。

4、具有输出分路的检测和保护功能。

可及时发现各输出分路出现的开路与短路故障。

当某一分路发生短路故障时，会立即切断该路的供电，避免引起逆变器保护而发生的所有分路的断电事故。

5、具有历史故障记录255条，记录可保持十年，系统掉电不会丢失。

6、具有大屏幕汉字显示的人机界面，操作简单。

7、有消防联动功能。

8、具有声音告警和系统工作状态指示功能。

9、具有远程在线实时监控功能。

系统配有标准RS232、RS485通讯接口。

10、有“自动/应急”开关。

开关在“自动”时，当市电发生故障，设备自动切换到应急输出状态；开关在“应急”时，设备直接切换到应急输出状态。

11、有“强制应急”开关，当设备中的电池放电完毕进入过放电保护而停止逆变输出时，打开此开关，可强制启动逆变器工作。

三、产品工作原理

DUYD系列应急电源主要有以下几种工作方式：

1、交流单相输入/单相输出；应急单相输出

自动、应急

DUYD-D/系列应急电源单相输入应急单相输出可接照明负载

2、交流三相输入/三相输出；应急单相输出

交流输出分路

DUYD-D/系列应急电源三相输入应急单相输出不能接三相负载

3、交流三相输入/三相输出；应急三相输出

交流输出分路

DUYD-S/系列应急电源三相输入应急三相输出可接单、三相负载

4、交流三相输入/三相输出；应急三相变频输出

交流输出分路

DUYD-P/系列应急电源三相输入应急三相输出可接单、三相负载

四、产品技术参数

型号

项目

DUYD-D/系列

（0.5～10KW）

DUYD-P/系列

（6～300KW）

输

入

市电电压

AC187-242V（可设置）

AC323-418V（可设置）

市电频率

AC50Hz±10%

电池电压

192V

492V

双路互投

可选装

输

出

输出电压

正常状态：

与市电一致

应急：

220V±3%

应急：

380V±3%

输出频率

正常状态：

与市电一致

应急：

50Hz±0.1Hz

应急：

50Hz±0.5Hz

输出分路数

6路（按用户要求扩为16路）

输出分路特性

持续型，非持续型，消防联动型

效率（额定负载）

≥90%

输出波形

正弦波

切换时间

≤0.25秒（特殊要求时可≤2毫秒）

过载特性

120%时输出正常；150%时≥30秒

应急供电时间

90分钟（特殊要求可按用户需求配置）

电池

按用户指定

保护功能

电池保护，输入/输出过欠压、过流、短路保护，过温保护

状态显示

大屏幕LCD汉字信息显示+LED运行状态显示

噪音

正常状态：

静止无噪声；应急状态：

≤55dB

冷却方式

风冷

环境温度

-25oC-45oC

相对湿度

≤90%

海拔高度

≤2500米；2500-5000米时增配系统通风装置

适应负载

照明负载

各种照明负载或其它容性、感性电机负载

安装方式

嵌入式、壁挂式、

落地式

落地式

进出线方式

按用户要求

五、系统设计方案

1、单电源单输入原理图

EPS

说明：

当有市电时，市电通过KM1输出，同时充电器对电池充电，当控制器检测到市电停电或市电电压超限时，使KM1断开KM2闭合,逆变器工作应急输出通过KM2向负载提供电能。

2、单电源双输入原理图

EPS

说明：

一路市电，双路线输入，负载平时可以有外部开关控制，市电正常时EPS的输出可由外部开关来控制开关。

但当控制器检测到市电停电或市电电压超限时，无论外部开关状态如何，都会使KM1断开KM2闭合,逆变器工作应急输出均能通过KM2向负载提供电能。

3、双电源双输入原理图

KM1

说明：

二路市电输入。

正常情况下，市电通过KM1、KM3输出，同时充电器对电池充电，当市电停电或异常，备用电通过KM4、KM1输出。

只有当市电和备用电同时停电或异常时，使KM1断开KM2闭合,逆变器工作应急输出通过KM2向负载提供电能。

此种方式的双路互投装置在EPS之内。

4、做第二路电源双回路原理图

KM1

说明：

EPS对负载充当第二路电，并且在输出末端设置双路互投。

此种方式在市电正常时逆变器出于关机状态。

当无市电或市电异常时应急输出，逆变器立即开机输出。

双路互投装置在EPS之外。

5、做第三路电源双回路原理图

KM3

说明：

EPS对负载充当第三路电源而实现对一级负荷的供电。

在输出末端设置双路互投。

在备用市电正常时，EPS通过KM1输出。

当备用市电无或异常时EPS通过KM2应急输出。

双路互投装置在EPS之外。

6、负载类型种类

EPS

说明：

1、持续型：

无论市电状态如何，始终由电源输出。

2、非持续型：

只有当市电停电或异常时，才由电源输出。

3、消防联动型：

只有当消防联动信号时，才由电源输出。

六、产品工程应用设计

（一）DUYD-D系列单相输出应急电源

1、产品适用负载：

DUYD-D系列产品主要为应急照明场所提供集中供电的应急电源装置，适应各种灯具（金属卤素灯、钠灯、日光灯、白炽灯等），同时适应一般电器设备的供电。

2、产品系列及容量规格：

⑴规格范围：

0.5KW-10KW

⑵安装形式：

落地式、悬挂式、嵌式三种

⑶电源设备容量有：

（标准型：

备用时间90分钟）

悬挂式：

DUYD-D/0.5KW、1KW、1.5KW、2KW

嵌式：

DUYD-D/0.5KW、1KW、1.5KW、2KW

落地式：

DUYD-D/3KW、4KW、5KW、6KW、8KW、10KW

3、设备型号及主要参数

序号

型号

输出功率

分路数

设备外形尺寸mm

宽×深×高

重量kg

1

DUYD-D/0.5

0.5KW

6

600×230×900

150

2

DUYD-D/01

1Kw

6

600×230×900

200

3

DUYD-D/1.5

1.5KW

6

650×300×1300

260

4

DUYD-D/02

2KW

6

650×300×1300

260

5

DUYD-D/03

3KW

6可扩

800×500×1600

450

6

DUYD-D/04

4KW

6可扩

800×500×1600

450

7

DUYD-D/05

5KW

6可扩

800×600×1600

800

8

DUYD-D/06

6KW

6可扩

800×600×2200

800

9

DUYD-D/08

8KW

6可扩

800×600×2200

800

10

DUYD-D/10

10KW

6可扩

800×600×2200

800

4、产品外形安装尺寸示意图

（1）DUYD-D/0.5

DUYD-D/01

230mm深

6－Φ16

外形示意图

安装尺寸示意图

（2）DUYD-D/1.5

DUYD-D/02

300mm深

外形示意图

6－Φ16

安装尺寸示意图

（3）DUYD-D/03

DUYD-D/04

1600mm高

外形示意图

4-Φ20

安装尺寸示意图

（4）DUYD-D/05

1600mm高

外形示意图

4-Φ20

安装尺寸示意图

（5）DUYD-D/06

DUYD-D/08

DUYD-D/10

2200mm高

4-Φ20

外形示意图

安装尺寸示意图

5、DUYD－D系列EPS产品接线应用图

5.1单相单输入单相多回路输出接线图

接线方式：

单路持续型

Z

L

K

a

~

应急照明配电

L

……

L

NL

PEL

b

EPS（DUYD-D/□□）

c

正常照明配电

a

L

EPS

DUYD-D/□□

……

简图

c

照明配电箱

说明：

1）本图为应急照明集中供电接线应用图。

2）当有市电时，由市电给负载供电，停电时由EPS给负载供电。

3）K为EPS输入回路的断路器，不属本公司提供的标准配置。

4）Z为EPS内部的切换转换开关。

5）EPS电源机柜内分别设N、PE线接线排

6）虚线框内均在EPS内配置。

虚线外不属本公司提供的标准配置。

5.2单相双输入单相多回路输出接线图

接线方式：

单路可控型

EPS（DUYD-D/□□）

a

应急照明配电

Z

b

PEL

L

NL

L

L

……

a

正常照明配电

K

c

a

a

……

简图

H

~

EPS

DUYD-D/□□

L

L

照明配电箱

说明：

1）本图为应急照明集中供电接线应用图。

2）通过断路器K可控制照明灯具平时工作状态。

3）当H无电时Z转换为应急电源供电，实现应急照明。

4）K为EPS输入回路的断路器，不属本公司提供的标准配置。

5）Z为EPS内部的切换转换开关。

6）EPS电源机柜内分别设N、PE线接线排

7）虚线框内均在EPS内配置。

虚线外不属本公司提供的标准配置。

5.3单相三输入单相三输出接线图

接线方式：

多路可控型

L

N

PE

L

N

PE

L

N

PE

~

a

Z

Z

Z

a

a

K

K

应急照明配电

正常照明配电

H

K

c

b

a

a

a

……

EPS（DUYD-D/□□）

L1

L1

L1

L1

照明配电箱

说明：

1）本图为应急照明集中供电接线图。

2）通过断路器K可控制多个回路应急灯平时工作状态。

3）当H无电时Z转换为应急电源供电，实现应急照明。

4）K为EPS输入回路的断路器，不属本公司提供的标准配置。

5）Z为EPS内部的切换转换开关。

6）EPS电源机柜内分别设N、PE线接线排。

7）虚线框内均在EPS内配置。

虚线外不属本公司提供的标准配置。

5.4单相双输入单相输出回路现场控制接线图

接线方式：

单灯可控型

Z

Z

a

K3

K2

应急照明配电

正常照明配电

H

K

c

b

a

a

a

……

K1

……

L

N

L

……

~

EPS（DUYD-D/□□）

L

L

照明配电箱

说明：

1）本图为应急照明集中供电接线图。

2）断路器K为平时（非应急时）控制开关。

3）当H无电时Z转换为应急电源供电，实现应急照明。

4）K为EPS输入回路的断路器，不属本公司提供的标准配置。

5）Z为EPS内部的切换转换开关。

6）K1、K2、K3为各灯回路现场双控翘板开关。

7）EPS电源机柜内分别设N、PE线接线排。

8）虚线框内均在EPS内配置。

虚线外不属本公司提供的标准配置。

5.5三相输入三相输出，应急时单相三路输出接线图

接线方式：

三相可控型

a

Z

Z

Z

c

b

K

EPS

DUYD-D/□□YJ-□□KW/04

应急照明配电

正常照明配电

照明配电箱

K

c

b

a

a

……

EPS（DUYD-D/□□）

H

C45N/1P

L1

L2

L3

K

L

N

PE

L

N

PE

L

N

PE

~

简图

说明：

1）本图为应急照明集中供电接线图（三相输入三相输出，应急时输出为同相位单相电3路）。

2）断路器K可控制多个回路正常照明工作状态。

3）当H无电时Z转换为应急电源供电，实现应急照明。

4）K为EPS输入回路的断路器，不属本公司提供的标准配置。

5）Z为EPS内部的切换转换开关。

6）EPS电源机柜内分别设N、PE线接线排

7）虚线框内均在EPS内配置。

虚线外不属本公司提供的标准配置。

5.6三相多路输入三相多路输出，应急时单相多路输出接线图

接线方式：

三相多路可控型

~

L1

L2

L3

L1

L2

L3

L1

L2

L3

简图

EPS

DUYD-D/□□

L

N

PE

L

N

PE

L

N

PE

L

N

PE

L

N

PE

L

N

PE

L

N

PE

L

N

PE

L

N

PE

K

K

K

c

c

c

K

K

K

b

b

b

a

a

a

Z

Z

Z

K

K

应急照明配电

正常照明配电

K

c

b

a

a

……

H

C45N/1P

照明配电箱

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

Z

EPS（DUYD-D/□□）

说明：

1）本图为应急照明集中供电接线图（三相输入三相多路输出，应急供电为同相位；单相多路输出）。

2）通过断路器K可控制多个回路应急灯平时工作状态。

3）当H无电时Z转换为应急电源供电，实现应急照明。

4）K为EPS输入回路的断路器，不属本公司提供的标准配置。

5）Z为EPS内部的切换转换开关。

6）EPS电源机柜内分别设N、PE线接线排

7）虚线框内均在EPS内配置。

虚线外不属本公司提供的标准配置。

5.7单相双输入单相输出供多层接线图

接线方式：

楼层可控型

~

H

H

a

EPS

DUYD-D/□□

N

N

LK

NK

……

a

c

b

a

a

……

a

应急照明配电

正常照明配电

照明配电箱

Z

K

c

b

a

a

NL

L

……

简图

L

L

PEL

一层

二层

KM1

KM1

KM1

正常照明配电

EPS（DUYD-D/□□）

L

说明：

1）本图为应急照明集中供电接线图（一处设电源供多层或多处）。

2）当H无电时Z转换为应急电源供电，实现应急照明。

3）K为EPS输入回路的断路器，不属本公司提供的标准配置。

4）Z为EPS内部的切换转换开关，L、N同时转换。

5）KM1为转换交流接触器，设在本层照明配电箱内。

6）EPS电源机柜分别设N、PE线接线排。

7）虚线框内均在EPS内配置。

虚线外不属本公司提供的标准配置。

5.8应急照明混合接线图

接线方式：

混合式

~

照明配电箱

正常照明配电

a

a

c

a

……

消防联动DC24VEPS〔DUYD-D/□□〕

非持续型

消防联动输出

持续型

Z

H

K

a

a

……

……

……

KM1

KM1

市电输入

消防联动控制

说明：

1）图为应急照明集中供电接线图

持续型：

线路总有电。

非持续型：

断电或市电异常时有电。

消防联动型：

消防控制中心送信号时有电。

2）K是EPS输入断路器，可控制持续型负载的工作状态。

3）EPS电源机柜分别设N、PE线接线排。

4）虚线框内均在EPS内配置。

虚线外不属本公司提供的标准配置。

5.9双电源接线图互投装置在EPS内。

~

备用电

a

b

a

备用电

常用电

应急照明配电

Z

b

PEL

L

NL

L

L

……

照明配电箱

K

a

a

EPS（DUYD-D/□□）

正常照明配电

5.10充当第二路电源双回路接线图互投装置不在EPS内。

~

（二）DUYD-P系列单相输出应急电源

1、产品适用负载：

DUYD-P本系列电源适用于各种三相、单相及混合型用电设备，如电梯、风机、水泵、照明、空调等设备的应急供电。

应用于高层建筑、人防设施，医院、机场、城市地铁、发电厂、大型商场、银行、证券等场所。

适用范围广、负载适应性强。

2、产品系列及容量规格：

⑴规格范围：

6KW-25KW

⑵安装形式：

落地柜式（主机柜＋电池柜）

⑶电源设备容量有：

（标准型：

备用时间90分钟）

DUYD-P/6KW、8KW、10KW、15KW、25KW

3、设备型号及主要参数

序号

型号

输出

功率

分路数

主机尺寸mm

宽×深×高

电池柜尺寸mm

宽×深×高

重量kg

电池柜数

1

DUYD-P/6

6KW

6可扩

800×600×2200

800

2

DUYD-P/8

8KW

6可扩

800×600×2200

800

3

DUYD-P/10

10KW

6可扩

800×600×2200

800×600×2200

2200

1

4

DUYD-P/15

15KW

6可扩

800×600×2200

800×600×2200

2200

1

5

DUYD-P/25

25W

6可扩

800×600×2200

800×600×2200

4000

1

4、产品外形安装尺寸示意图

DUYD-P/06DUYD-P/08（无电池柜）

DUYD-P/10DUYD-P/15DUYD-P/25

电池柜

外形示意图

800mm

安装尺寸示意图

5、DUYD－P系列EPS产品接线应用图

M

5.1与电机类负载相连接线图

说明：

1）EPS只是在电路中做为一路电源，在无市电时提供应急输出。

2）卷帘门在实际工作中，不是同时启动，EPS的容量应不小于同时启动的卷帘门电机容量总和的3倍。

由于卷帘门的动作用电量很少，所以若仅带卷帘门时，其电池配置可相应减少。

一般可选EPS容量的20分钟备用时间。

3）电梯拖动电机应具有变频功能，EPS的容量可为电梯总容量的1:

1。

4）水泵可为消防水泵，喷淋泵、供水泵等。

若水泵有变频启动，则EPS的容量为同时工作的水泵电机总容量的1:

1。

若星三角降压启动，则EPS的容量为同时工作的水泵总容量的3倍以上。

若水泵无任何变频、星三角降压启动等措施，则EPS的容量应为同时工作的水泵电机容量的5倍以上。

5）风机可为排风机、进风机等。

若风机有变频启动，则EPS的容量为同时工作的风机电机总容量的1:

1。

若星三角降压启动，则EPS的容量为同时工作的风机总容量的3倍以上。

若风机无任何变频、星三角降压启动等措施，则EPS的容量应为同时工作的风机电机容量的5倍以上。

5.2与配电柜相连混合供电接线图

消防泵

说明：

1）EPS只是在电路中做为一路电源，在无市电时提供应急输出。

2）EPS的容量设计应按同时工作的各种负荷容量总和以及不带变频措施的电机类负载总容量的3倍来计算。

3）若混合供电中电机容量只占总容量的1/7以下，则不必考虑启动余量。

选用EPS时其容量与负载总容量为1:

1。

4）在混合供电中的电机若有变频启动措施，可不必考虑EPS供电余量。

5.3做第二路电源与变电所相连接线图一

EPS

DUYD-P/□□

说明：

1）EPS输入电源线（即充电线）按照EPS标称容量的10%来计算。

2）EPS的容量同5.2与配电柜相连混合供电接线图一致。

5.4做第二路电源与变电所相连接线图二

M

（三）DUYD-P系列单相输出应急电源

1、产品适用负载：

DUYD-P系列电源为电动机负荷专门设计，为只有一路电源的消防设施或一级负荷中的电动机提供应急电源。

当交流变频输出参数设定为标准输出时，其负载适用性可与DUYD-S系列电源完全兼容。

2、产品系列及容量规格：

⑴规格范围：

20KW-300KW

⑵安装形式：

落地柜式（主机柜＋电池柜）

⑶电源设备容量有：

（标准型:

备用时间90分钟）

DUYD-P/20KW、30KW、40KW、45KW、60KW、80KW、100KW、120KW、200KW、300KW

3、设备型号及主要参数

序号

型号

输出功率

主机尺寸mm

宽×深×高

电池柜尺寸mm

宽×深×高

重量kg

主机柜数

电池柜数

1

DUYD-P/20

20

800×600×2200

800×600×2200

1850

1

1

2

DUYD-P/30

30

800×600×2200

800×600×2200

3400

1

2

3

DUYD-P/40

40

800×600×2200

800×600×2200

3500

1

2

4

DUYD-P/45

45

800×600×2200

800×600×2200

3500

1

2

5

DUYD-P/60

60

800×600×2200

800×600×2200

5150

1

3

6

DUYD-P/80

80

1000×600×2200

800×600×2200

6750

1

4

7

DUYD-P/100

100

1000×600×2200

800×600×2200

8350

1

4

8

DUYD-P/120

120

1000×600×2200

800×600×2200

9950

1

5

9

DUYD-P/200

200

2400×600×22