应急电源 40KVA EPS 电源备电 90 分钟方案选配

一、方案设计依据与目标

（一）设计依据

本方案严格遵循国家应急供电相关标准，包括《应急电源装置（EPS）》（GB/T 19668.1 - 2014）、《建筑设计防火规范》（GB 50016 - 2014，2018 年版）、《民用建筑电气设计标准》（GB 51348 - 2019）等，结合应急负载（如应急照明、消防设备、关键控制回路等）的供电特性、启动要求及持续运行需求，确保方案符合应急场景下的安全规范与功能标准。

（二）设计目标

为应急负载提供稳定、可靠的应急供电保障，选用 40KVA EPS 电源，实现90 分钟（1.5 小时）备电目标。在市电中断、电网故障等突发情况下，确保应急负载无间断启动并持续运行，保障人员疏散安全、消防系统正常工作及关键设备应急操作，同时兼顾方案的合规性、安全性与经济性。

二、核心设备选型

（一）EPS 主机选型

应急场景对电源的切换速度、负载适应性及可靠性要求极高，选用三相高频在线式 EPS 主机（40KVA），具体型号推荐为 [某知名应急电源品牌] 40KVA EPS。该类型 EPS 具有以下核心优势：

1. 毫秒级切换：采用静态开关与双变换技术结合，市电中断时切换时间≤10ms，远低于应急负载（如消防水泵、应急照明）的允许中断时间（通常要求≤50ms），确保负载无间断运行。

2. 宽负载适配：支持 0.8 滞后功率因数，可适配应急照明（阻性负载）、消防水泵（感性负载）、风机（混合型负载）等多种应急负载类型，且能承受 120% 过载 10 分钟、150% 过载 1 分钟，应对负载启动冲击。

3. 应急优先设计：具备 “市电优先 - 应急保障” 双模式，市电正常时通过旁路给负载供电并为蓄电池充电；市电中断时立即切换至蓄电池逆变供电，且支持手动强制应急启动功能，满足消防应急场景要求。

4. 完善的保护体系：配备过载保护、短路保护、过压保护、欠压保护、蓄电池过充 / 过放保护、过温保护等，同时具备消防联动接口（干接点信号），可与消防控制系统联动，实现应急状态下的自动启动与故障报警。

5. 智能监控与管理：支持 RS485、CAN 总线及消防联动接口，可接入楼宇自控系统（BAS）或消防控制室监控平台，实时显示输入电压、输出电压、输出电流、蓄电池容量、运行状态等参数，故障时通过声光报警、远程通知（短信 / 平台推送）提醒运维人员。

（二）蓄电池选型

根据 40KVA EPS 备电 90 分钟的需求，结合 EPS 的功率因数（取 0.8）、蓄电池放电效率（取 0.85）及应急场景下的放电深度（允许 100% 深度放电，确保备电时间充足），计算所需蓄电池总容量：

1. EPS 实际输出功率：40KVA×0.8 = 36KW

2. 90 分钟所需总能量：36KW×1.5h = 54KWh

3. 蓄电池总容量（考虑放电效率）：54KWh÷0.85÷（蓄电池组额定电压）

应急场景中，EPS 常用蓄电池组额定电压为 220V（适配单相应急负载）或 384V（适配三相应急负载），本方案按384V 蓄电池组（32 节 12V 蓄电池串联） 计算，总容量为：54000Wh÷0.85÷384V≈165Ah

综合考虑蓄电池的应急放电性能（高倍率放电能力）、低温适应性（-10℃~45℃正常工作）及使用寿命（应急场景下使用寿命≥5 年），选用12V/165Ah 阀控式密封铅酸（VRLA）蓄电池，共 32 节，组成 384V 蓄电池组。该蓄电池具有以下特点：

1. 应急放电可靠：支持 1.5 小时率放电（放电电流约 0.67C），放电末期电压稳定，满足 90 分钟持续供电需求，且能承受短时间大电流启动（如消防水泵启动电流）。

2. 免维护设计：密封结构，无电解液泄漏，无需添加蒸馏水，适合应急机房、地下室等不易维护的场景，减少运维工作量。

3. 环境适应性强：耐受一定的温度波动与湿度变化，在应急场景常见的高温（如火灾初期环境）或低温（如地下车库）环境下仍能稳定放电。

4. 安全性能高：具备防爆排气阀，可防止内部气压过高导致壳体破裂，且采用阻燃外壳，符合消防安全要求。