應(yīng)急電源在鋼鐵廠中的應(yīng)用關(guān)鍵淺談

摘 要 由于電源內(nèi)部故障等原因造成的突然供電中斷，為鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)造成及其嚴重的經(jīng)濟損失。所以在電路中斷后，應(yīng)急電源能否對荷載設(shè)備提供穩(wěn)定且連續(xù)的電能，從而使得生產(chǎn)的順利進行，具有十分重要的現(xiàn)在意義。

關(guān)鍵詞 應(yīng)急電源 鋼鐵企業(yè) 供電系統(tǒng)

一、前言

無數(shù)事實實踐告訴我們，一旦鋼鐵企業(yè)的供電電源發(fā)生供電中斷的事故，其造成的經(jīng)濟損失是巨大的。很多研究致力于減低供電中斷發(fā)生的幾率。供電故障的發(fā)生具有以下特點：客觀性，不以人的意識為轉(zhuǎn)移；偶然性，供電中斷的時間沒有什么規(guī)律可言；突發(fā)性強。由于以上因素的存在，即使擁有最嚴格的供電部門管理制度，掌握最先進的電網(wǎng)設(shè)施技術(shù)，鋼鐵企業(yè)還是會不可避免的出現(xiàn)斷電。因此，設(shè)置完備的應(yīng)急電源是十分必要的。應(yīng)急電源可以在突發(fā)事故后，迅速為生產(chǎn)設(shè)備提供電能，降低由于供電中斷造成的損失。

二、鋼鐵企業(yè)常用的應(yīng)急電源簡介

（一）柴油發(fā)電機

柴油發(fā)電機，獨立的發(fā)電設(shè)備。實際生產(chǎn)中，機組大多時間處于備用狀態(tài)，不被使用。但該機器效率差，經(jīng)濟性低，維護方式繁瑣，主要表現(xiàn)在以下幾點：首先，冬季需要采取防凍措施，夏季需要采取防曬措施；其次，每使用200～300h或者每隔30天均要做定期維護；第三，平時保養(yǎng)多以試機為主，檢修、維修不完善。故其隨著科學(xué)的發(fā)展，新的應(yīng)急電源的產(chǎn)生逐漸退出了鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的舞臺。

（二）UPS不間斷電源

UPS在本質(zhì)上是集數(shù)字和模擬電路，自動控制逆變器與免維護貯能裝置于一體的電力電子設(shè)備。UPS不間斷電源具有在供電中斷是提供持續(xù)一定時間電能給荷載設(shè)備，與此同時，UPS有可能在電網(wǎng)斷電后無法提供供電的缺點，這是因為UPS的蓄電池并沒有設(shè)置專人維護，若蓄電池耗電干凈而沒有及時更換，UPS不間斷電源就無法發(fā)揮它的功能。

（三）EPS

應(yīng)急電源（EPS），是一款在UPS的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)在緊急情況可作為重要負荷的第二或第三電源供給。它與UPS相比具有儲能更，占地小的優(yōu)點，因此EPS的應(yīng)用更廣泛。

三、應(yīng)急電源的構(gòu)造及工作原理

根據(jù)不同的電網(wǎng)狀況，三相應(yīng)急電源有兩種不同的工作模式。在電路正常工作條件下，電網(wǎng)經(jīng)由靜態(tài)開關(guān)旁路直接供電給工廠，另一路通過充電電路使得蓄電池充電；在電路出現(xiàn)異常時，自動轉(zhuǎn)換開關(guān)將自動切斷負載與電網(wǎng)的連接，同時蓄電池發(fā)出的直流電壓通過DC升壓電路升壓，再由PWM逆變器將直流電壓轉(zhuǎn)化成交流電壓，為工廠提供穩(wěn)定的三相交流電，保證生產(chǎn)持續(xù)進行。

（一）自動轉(zhuǎn)換開關(guān)切換原理

自動轉(zhuǎn)換靜態(tài)開關(guān)的是用于切換主、備用電源，保持電路持續(xù)供電的工具。

隨著科技的進步，通過計算機監(jiān)控設(shè)備對主用電源狀態(tài)量進行數(shù)據(jù)采集和分析并準確判斷出主用電源的狀況，為開關(guān)的自動切換提供了有利的物質(zhì)條件。自動轉(zhuǎn)換靜態(tài)開關(guān)的出現(xiàn)避免了由于人工的主觀因素造成的錯誤的判斷而造成器件損壞或事故發(fā)生。

當(dāng)電網(wǎng)中電壓幅值變化量超過4-10％的額定電壓時，計算機將認為主電源出現(xiàn)故障并在同時發(fā)憷控制指令，使設(shè)備完成低壓電子斷路器動作，跳開市電電源開關(guān)，合上備用電源開關(guān)的工作。

（二）DC升壓電路

由于有蓄電池輸出的電流為直流且電壓較低，不能被直接利用，因此需要進行DC—DC升壓變換。

由電感L，IGBT T8，持續(xù)二極管D組成的Boost升壓電路。其工作原理如下：當(dāng)T8導(dǎo)通時，蓄電池放電電壓加到儲能電感的兩端，二極管D，處于反偏截止狀態(tài)，電流通過儲能電感將電能轉(zhuǎn)換成磁能存在儲能電感中；當(dāng)T8截止時，儲能電感兩端的電壓極性顛倒，二極管變?yōu)檎?，為儲能電感和蓄電池串?lián)放電提供通路，電流流經(jīng)二極管至負載和濾波電容C。這樣儲能電感L和電池就一起向負載和濾波電容C提供能量，實現(xiàn)電壓升高到可以用于生產(chǎn)的數(shù)值。

四、應(yīng)急電源在鋼鐵企業(yè)應(yīng)用中的注意事項

應(yīng)急電源在企業(yè)應(yīng)用中難免因為自己問題產(chǎn)生無法提供持續(xù)穩(wěn)定的電流等其他無法正常使用的狀況，為了避免或者降低這種現(xiàn)象的發(fā)生，在平時操作要注意以下事項。

（一）強對應(yīng)急電源安裝場地的維護管理

應(yīng)做到以下幾點，第一，保持應(yīng)急電源室內(nèi)干凈干燥，經(jīng)常通風(fēng)，避免在在EPS應(yīng)急電源控制板上積壓過多灰塵，這樣可以降低控制板發(fā)生故障的幾率。第二，避免EPS應(yīng)急電源被水浸、雨淋與日曬，應(yīng)將其安放在遠離窗戶的地方。第三，遠離易燃易爆物且嚴禁火源，室內(nèi)不得堆放雜物，避免鼠類藏匿啃咬電纜線引發(fā)事故的發(fā)生，預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生。第四，做好防高溫工作，維持EPS應(yīng)急電源所配的蓄電池環(huán)境溫度不高于30～C，減少由于高溫對蓄電池使用壽命的影響；第五，做好防潮工作，這是因為潮濕的空氣易使EPS應(yīng)急電源出現(xiàn)控制故障，嚴禁有結(jié)露的情況發(fā)生在應(yīng)急電源內(nèi)部控制板上。

（二）加強對市電輸入端的維護管理

通過對供電系統(tǒng)市電電壓的檢測，維護應(yīng)急電源的正常使用。主要檢查內(nèi)容有以下幾點：第一電壓正常與否，零線，火線是否正在搭接，尤其是EPS應(yīng)急電源前端裝有網(wǎng)防雷器的用戶，更要經(jīng)常不定期的檢查防雷器及接地線是否正常；第二，通過給輸入輸出電纜線外加裝防護套管的方式來防止鼠類啃咬；第三，定期檢查第一路主電與第二路備用電供電的零線，火線是否搭接正確。一旦發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)立即糾正。

（三）加強對應(yīng)急電源設(shè)備的維護管理

第一，根據(jù)EPS各輸出斷路器的實際狀況判斷輸出回路是否存在有短路的情況；第二，通過使用鉗流表等檢測工具，判斷各回路中是否存在超載現(xiàn)象；第三，通過采用手觸電纜的方式，感知電纜的溫度，從而判斷存在異?，F(xiàn)象和線徑大小是否合適。

五、結(jié)語

隨著科技水平的進步，城市電網(wǎng)日趨完善，但難免出現(xiàn)故障，因此采取應(yīng)急電源設(shè)備，可以降低經(jīng)濟損失。因此選擇合適的應(yīng)急電源是十分必要的，而EPS是一種高性能的綠色應(yīng)急供電電源，可以為企業(yè)生產(chǎn)提供持續(xù)穩(wěn)定的電流，減少企業(yè)因電網(wǎng)中斷造成的經(jīng)濟損失。

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