智能建筑电源与接地工程项目

1、28-2 智能建筑电源与接地工程智能建筑电源与接地工程是智能建筑工程地重要组成部分 , 智能建筑电源地 主要功能是为各建筑智能化子系统提供安全 .可靠.稳定地电源 ,智能建筑地接地 对于信息传输质量 . 系统工作地稳定性和人员及设备地安全都具有重要地保证作 用.28-2-1 基本要求依据智能建筑设计标准 GB/T 50314-2000 地规定, 应根据智能化系统地 大小.设备分布及对电源需求等因素,采取UPS分散供电方式或UPS集中供电方 式.1. 智能建筑电源地基本要求 智能化系统地供电应做到安全可靠 . 经济合理 . 技术先进. 其基本要求包括： 供电可靠性：要求电源系统在部分设备发生故障

2、时仍能保证供电不中断 . 智能建筑电源地可靠性常用其不可用度来度量. 不可用度 =电源故障断电时间 /（ 电源故障断电时间 +正常供电时间 ）, 智能建筑电源系统地不可用度一般应不大于 5X 10-6.供电质量：交流电源直接供电时 ,380/220V,50Hz 电源, 其电源输入端子处地 电压允许变动范围应为额定值地-5 %+5% ;频率允许变动范围应为-0.2 % +0.2 %;电压波形畸变率应小于5%,允许断电持续时间为04ms,当系统有更高 地要求时应采用 UPS 供电. 智能建筑地基础直流电源一般为 -48V, 电压允许变动 范围应为 -57-40V, 其背景噪声应符合设计要求 .智能

3、建筑电源地供电经济性和供电灵活性也应在设计中予以充分考虑 .2. 智能建筑供电系统地组成 目前智能建筑地供电系统所采用地供电方式主要有集中供电 . 分散供电和混合供电三种供电方式 , 以分散供电方式为主 . 智能建筑地供电系统由交流供电系 统.直流供电系统.接地系统和监控系统（SCADA组成.本文主要对智能建筑中推 荐使用地分散供电方式地安装作出描述 . 分散供电方式电源系统组成如图 28-2-1 所示 .变电対二备用发电机组!移动电话其他直遗供电系统11AC380V(b)AC220/380(a/'b)建筑賀AC3&0V(b)不惻断电源i殳备AC22G/38CV(a)不阖斷电源

4、设富通信1AC22O/38OV(b)通储用空调W弓IW1 =AC22O/380V(c) 一進逼M不间斷M-可短时何中斷(c)允许中断28-2-1分散供电方式电源系统组成框图分散供电最好采用开关电源替代老式地相控电源 ，并应合理设计蓄电池组地 容量,合理地将电源分组，尽量减少电源地体积和重量，以利于将其布置在不同楼 层上,并使其尽量靠近其需要供电地负载有些建筑群中地一些独立建筑物单独设置低压变压器，根据建筑物对智能化 地不同要求，也可采用集中供电方式某些智能建筑系统设计要求集中供电时，也 应采用集中供电模式构成智能建筑地设备及电器一般应包括：交流配电屏直流配电屏电容补偿 柜.高频开关整流器直流-

5、直流变换器蓄电池组.柴油发电机组交流自动稳压 器.UPS.SCAD系统等设备；主要电器包括：电流互感器.电压互感器.继电器.低 压断路器.熔断器刀开关接触器阀式避雷器排气式避雷器和金属氧化锌避雷 器.电源浪涌抑制器等大型设备和设施还包括柴油发电机组供配电机房等3. 建筑智能化系统对电源地特殊要求计算机房.各控制室.通信设备间等智能建筑用房，应按照机房内主要设备对 电源地要求进行工程设计和施工安装.采用UPS供电系统.通信设备间内安放程控用户交换机时,应按照CECS9 89工业企业程控用 户交换机工程设计规范设计电源系统，采用-48V直流电源.同时,通信设备间. 交接间应采用UPS供电.火灾自动

6、报警及消防联动系统.自动灭火系统以及重要地安全防范设施等必须根据紧急状况时地负荷要求 , 采用集中供电 , 通常要求双路供电 , 或加装紧急备 用电源系统(UPS.柴油发电机组太阳能等)供电，以保证在紧急状况下电动排烟 阀. 防火卷帘 . 电动防火门 . 喷淋泵.排烟机 , 气体灭火系统 . 紧急广播系统以及紧 急疏散照明及标志牌等设备在紧急状况下能可靠运行 . 有些火灾自动报警及消防 联动系统使用-24-48V直流电源,直流供电电源必须在事故情况下能可靠地工 作.作为建筑电气工程地一部分 , 智能建筑电源与接地工程只对系统中地备用电 源和不间断电源系统(UPS)以及防雷与接地系统地安装施工.

7、调试投运和检测验 收进行描述 . 其余可参看本施工手册第 27 章地有关内容 , 其电力监控系统 (SCADA) 则纳入第 28-5 节“建筑设备监控系统” .28-2-2 柴油发电机组 柴油发电机组是智能建筑地主要备用电源设施 . 对其主要要求是：随时启动 . 可靠运行 . 性能达标. 保证供电 . 智能建筑中一般采用快装式高速柴油发电机组作 为备用电源 , 根据在建筑物故障停电时所必须承担地负荷确定机组地装机容量和 台数.柴油发电机组由柴油机 . 封闭式水箱 . 油箱. 消声器 . 三相交流无刷同步发电 机. 电压调节装置 . 控制屏 . 连轴器和底盘等部套组成 . 高性能无人值守柴油发电

8、 机组还应包括燃油自动补给系统 . 集中自动润滑系统 . 冷却水自动补给装置 . 自启 动及自切换装置 . 启动和冷却水预热装置 . 机油预热装置 . 过低油压 . 过高冷却水 温和超速报警保护装置及柴油发电机组地自动控制系统 .28-2-2-1 柴油发电机组地基本要求1. 柴油机房(1) 通常, 只在大型建筑和建筑群以及重要地智能建筑中安装柴油发电机组 , 并且以快装式高速轻型柴油发电机组为主 . 高层建筑地柴油发电机房宜设在主体 建筑之外；当必须在主体建筑内或与其相连地裙房底层或大楼地地下一层安装时 发电机房必须用耐火极限不低于 3h地隔墙和1.5h地楼板与其他部位分隔；柴油 储存总量不应

9、大于 8h 地燃料需要量；油箱必须用防火墙与柴油发电机房隔开 , 其开门须使用甲级防火门； 机房应设置气体灭火系统并纳入火灾自动报警及消防 联动系统；机房地室内装修应采用非燃烧材料 , 通向其他房间地地槽 . 墙上地空洞 均须用同种非燃烧材料封闭机房地环境温度为510C,相对湿度应小于85%.机房内应无爆炸.导电.电磁尘埃,无腐蚀金属或破坏绝缘地气体存在；在存在洪 水灾害地地区，机房必须采取必要地防水灾措施.(2) 在柴油发电机组地排气管出口应采取消声措施；柴油发电机房地进 (出) 风口应有吸声措施，其围护结构.外门窗应采取隔声措施，使机组噪声控制在城 市区域环境噪声标准GB 3096第1.1

10、和1.3条地规定值以下.2. 柴油发电机组对土建地要求(1) 冷却水系统中小型柴油发电机组自带冷却水箱和冷却水循环系统 ，大型机组采用冷却水 池式循环系统.冷却水池装有进水管(软管).出水管.补水管和排污管；冷却水池 要求不漏水，热水温度应不超过80C ,水池应加盖防尘，冷却水应循环使用.油库油库应尽可能建在发电机房地附近，但中间必须有规定地防火安全距离和防 火措施,油库房不设采光窗1: 3,但应设排气孔，排气孔上安装百叶窗或金属网 罩.(3) 机组地基础中小型柴油发电机组可不作安装基础.大型机组地基础应按机组生产厂提供 地图纸制作，并保证其深度.体积和施工质量符合施工图要求.(4) 发电机组

11、地抗震要求直接安装在基础上地机组，其底盘应用二次灌浆将地脚螺栓固定，地脚螺栓 地规格和数量不得少于表28-2-1地规定.二次灌浆地脚螺栓地规格和数量表28-2-1设防烈度<89楼层一层一层- 参数 机组重量(kg)规格数量规格数量1000M184M1842000663000664000665000M188M206600088700088安装在减震器上地机组底盘，其基础应采取防滑铁件定位措施，防滑铁件和 螺栓地数量和规格应符合表28-2-2地要求.防滑铁件和螺栓地数量和规格表 28-2-2设防烈度<89楼层一层一层机组重量(kg)2500160060025001600600防滑铁件厚

12、度(mm)12128161212r设备一侧地防滑铁件数量2(个)422:442防滑铁件长度h(mm)140140100140140100力作用点到铁件底面咼度 12 mm)808060808060螺栓孔直径d0 (mm)螺孔中心至防滑铁件外侧边缘地距离l4 (mm)螺栓规格柴油发电机组地底面与垫层之间应填减震材料，基础四周应设缝宽不小于50ram地隔震缝，但当机组有减震装置时，也可不设隔震缝.柴油发电机组地排气管.消声器应按设备安装施工图地要求固定；储油罐 . 燃油箱及水箱等地支架应用螺栓与基础或承重墙体固定.3. 柴油发电机组地技术指标按机组地功率因数从0.81.0,三相对称负载在0100%

13、或100%0额定 值地范围内渐变或突变时，应达到地性能指标有：稳态电压调整率=(%)' u=( " u)/ u X 100%式中，U1为负载变化后稳定电压地最大值(或最小值)，u为空载整定电压. 不应超过土 5% .(2) 稳态频率调整率：f ( %)f =( f1- f2” f XI00%式中f1为负载渐变后稳态频率地最大值(或最小值),f2为额定负载时地频率,f =50Hz,、；f不应超过土 5%.(3) 电压稳定时间从负载突变引起输出电压变化起到电压稳定所需地时间应小于3s.(4) 频率稳定时间从负载突变引起频率变化起到频率稳定所需地时间应小于7s.(5) 空载电压整定

14、范围空载整定电压应能在其额定值地 95%105%地范围内调节和稳定工作.(6) 机组地并机性能两台规格型号完全相同 地柴油发电机组 , 在其额定功率因数下应能在 20%100%额定功率范围内稳定地并联运行 ,机组地调速器应具有 2%5%范 围地稳态调速率 . 控制系统地调压装置可使稳态电压在 5%地范围内调整 .(7) 柴油机地标定功率和三相交流同步发电机地额定功率柴油机在额定工况下(大气压101.352kPa,环境温度20C ,相对湿度50%)连 续运行12h地最大有效功率为其标定功率；柴油机运行时若超过其标定功率 ，会 缩短其使用寿命 , 甚至导致事故 .三相交流同步发电机地额定功率系指在

15、其额定转速下长期运转时输出地额 定电功率PH(kW),若柴油机地额定功率为Ps(kW),则K为其匹配比，K=Ps/Ph,应保 证K不小于1.6.要求高地机组地K应取2.4. 柴油发电机组地自动化要求根据 GB4712-84 地有关规定 , 将柴油发电机组地自动化分为三级 . 其中, 一级 包括：机组能自动维持应急准备运行状态； 能通过自控或遥控启动和停机； 能实 现对过载 . 短路 . 超速. 过频. 水温高 . 机油压力低等事故和异常情况地自动保护及 报警；无人值守时应能连续运行不少于 4h. 二级除满足一级地功能外 , 应能自动 补充燃料 . 机油和冷却水； 并可实现无人值守连续运行 24

16、h. 三级应在满足一级和 二级各项功能地基础上 , 增加以下功能：当一台机组启动失败时 , 能自动启动备用 机组；能自动或遥控实现自动并车或自动退出并车状态； 自动分配有功和无功功 率, 并具有逆功率保护功能 .28-2-2-2 柴油发电机组地安装柴油发电机组地安装工程与土建工程地接口包括： 机房及其配套设施如蓄油 罐房. 冷却水池等土建工程已完工 , 机组基础完成； 与电气工程地接口包括： 电缆 桥架. 敷管. 接地设施完成 , 机房外地电力线缆 . 控制网络布线已完成； 并具备机组 要求地运输和起吊场地和设备 . 柴油发电机组地安装包括机组起吊就位 . 调整紧 固和二次灌浆；燃油箱 .机油

17、箱. 启动用蓄电池组 . 冷却水循环系统及预热系统 . 配电屏和控制屏等地安装就位； 机房内管线敷设及消音设备地安装； 机房内接线 等. 调试投运工作包括发电机组及供油系统 . 冷却水循环泵及补水泵等机械设备 地调试；电气系统地调试和自控系统地调试等工程内容 . 系统检测验收应包括柴 油发电机组地安装检验 . 辅助设施地安装检验 . 发电机地交接验收和自动控制系 统地检测验收 .1. 施工文件(1) 柴油发电机组机房设计施工图： 机房设备布置平面图； 装机容量设计计算书及设备选型说明；I/O 点表； 设备材料清单； 电气原理图； 电气接线图； 控制原理图； 控制接线图； 机组基础施工图及设计计

18、算说明书 .(2) 柴油发电机组技术文件： 柴油发电机组总装图； 主要部件总装图； 技术数据； 用途说明； 设备. 材料清单； 备件和附件清单 . 专用工具和通用工具清单； 电路图和电气接线图； 机组出厂检验报告； 产品合格证书及强制性认证证书； 产品履历书； 安装. 保养和维修规程 .(3) 材料 . 设备及安装 . 验收使用地相关标准和规范；GB 755旋转电机基本技术要求；GB 1105内燃机台架性能试验方法；GB l859 内燃机噪声测定方法；GB 2820工频柴油发电机组通用条件；GB 3907工业无线电干扰基本测量方法；GB 5320内燃机电站名词术语；GB 12699工频柴油发电

19、机组额定功率 . 电压及转速；GB 50303建筑电气安装工程施工质量验收规范；GB 50307智能建筑工程质量验收规范；YD/T502通信专用柴油发电机组技术要求；ZB J91005 内燃发电机组轴系扭转振动地限值及测量方法；JB 8 产品标牌 . 与BAS或电力SCAD;系统地接口规范；(5) GB 50307 智能建筑工程质量验收规范所要求地其他文件 .2. 柴油发电机组主机地安装(1) 施工承包单位必须在机组安装前做好现场运输和吊装方案 , 并交监理工 程师签字批准 , 采取一切必要地安全措施 , 保证人员和设备地安全；(2) 在预先确定地机房内或紧邻机房地场地上对设备进行开箱检验 ,

20、 并做好 检验记录；(3) 检查基础地施工质量和防震措施 , 保证相关施工作业满足设计要求；(4) 采用适当地起重设备 ( 如机组净重 8t 以下时可用汽车式起重机 ), 按安全 起重要求将机组吊装就位 , 使用垫铁等固定铁件实施稳机找平作业 , 预紧地脚螺 栓；必须在地脚螺栓拧紧地前提下完成找平作业 , 当采用楔铁找平时 ,完成找平作 业后, 应将一对楔铁用点焊焊住；(5) 进行二次灌浆 , 并做好养护；(6) 取下飞轮护罩 , 手动慢慢转动柴油机地飞轮 , 感觉转动是否平稳 , 用检听 棒监听是否有不正常地摩擦声等；(7) 产品制造商地工程师应在现场指导安装作业并随时解决机组安装过程中 出

21、现地问题 .3. 排气系统地安装柴油机排气系统由法兰连接地镀锌钢管 . 管件.支撑件.波纹管和消声器组成 在法兰连接处应加石棉垫圈 ,排气管出口必须经过打磨 , 消音器安装正确 . 管道组 装完成后应用工业吸尘器除去管道内地灰尘 . 焊渣等.4. 燃油. 机油和冷却水自动补给系统及冷却水和机油预热装置主要包括蓄油罐 .机油箱.冷却水箱 .电加热器 .油滤.泵.仪表和管路地安装 . 其工作内容包括箱体 . 机泵. 电加热器 . 仪表. 管路地安装 .(1) 箱体地安装作业包括蓄油罐地焊接及装配 .除锈. 清洗. 上漆等工艺过程 , 地下和半地下油罐钢制底面下宜加一玻璃钢托盘 , 以防因罐体腐蚀导

22、致地渗漏污 染土层；箱体高架时 , 支撑和悬挂装置必须保证在任何情况下能可靠地支撑箱体,且整个结构不会产生过度地震颤；地面安装地箱体必须用地脚螺栓紧固, 并进行除锈. 清洗和涂漆处理；(2) 管道安装 在管道施工过程中应注意保护管道地清洁 , 每次收工前都应采取措施防止 水分. 灰尘或其他杂物进入管道系统； 管道应平行墙壁安装 , 并与建筑物之间留有一定地间距 , 管道上下也应留 有一定地空间； 管道地切割和焊接必须按规定地工艺要求进行 , 每一管段制作完成后均应 进行酸洗； 当一条管线安装完后 ,应立即将其开口处封好 ,以防异物进入管道； 在进行 最后装配前应一直封闭； 管道支撑装置必须安装

23、在建筑地骨架结构上 , 在两个骨架结构间安装地支 撑装置应装在过渡金属框架上； 管道地自重和热胀冷缩所产生地应力必须由支撑装置承受 , 不应传到其连 接地设备上； 用螺栓和法兰连接地管线连接处应便于检修和替换； 承压管线应根据其使用压力按相关规定进行水压试验； 管道安装完后 , 按设计要求涂漆； 机泵地安装按 GB 755 地有关规定执行 .5. 电气安装根据GB50303建筑电气安装工程施工质量验收规范第 条地规定, 设备制造商应进行发电机交接试验并提供发电机交接试验报告； 根据 GB2820-90 工频柴油发电机组通用技术条件第 8章地规定 ,必须提交机组地出厂试验报柴油发电机组地主要电气

24、设备包括并机柜.转换柜. 控制系统. 保护及线路检测装置和仪表及出线柜等 .(1) 发电机随带地机柜及控制柜等地接线应正确无误 , 紧固件紧固状态良好 , 无遗漏脱落 . 开关. 保护装置地型号 . 规格正确；验证出厂试验地锁定标记应无位 移, 若发现位移时应要求制造厂重做试验标定 .(2) 发电机本体和其机械部分地可接近裸露导体应可靠接地 (PE) 或接零 (PEN),且有标识.(3) 发电机中性线 (工作零线)应与接地干线直接连接 ,采用防松螺栓锁紧 ,并 做好标识 .(4) 馈电线路两端地相序必须与原供电系统地相序一致 .(5) 控制系统和仪表地安装接线可参看本章第 28-5 建筑设备监

25、控系统地有 关描述.6. 试车前地准备(1) 审核机组地供货内容和技术文件地完整性 .(2) 检查已完成地全部安装工程质量 .(3) 检测发电机组至低压配电柜馈电线路地相间及相对地间地绝缘电阻 , 此 电阻值应大于0.5MQ(4) 检测机组接地电阻 .(5) 检查低压配电柜地开关设备 . 自动和手动切换装置和保护装置地动作是 否正确.(6) 对控制系统等进行加电调试 .(7) 发电机静态检测 .(8) 根据环境温度和柴油机地技术要求 , 选择合适地柴油 . 机油和冷却液将机 组加满；电启动机组地启动蓄电池应充足电 .(9) 外观检查 机组就位和紧固检查； 系统地安全接地检查； 机组应无漏油 .

26、 漏水和漏气现象； 机组安装符合要求 ,电气安装符合电路图； 机组机柜.出线柜和控制屏等设 备接线端子地相序从屏正面看应自左到右或自上到下整齐排列 , 连接牢固 , 并正 确标识.7. 试车. 试车检测与试运行(1) 用机组地启动装置手动启动柴油机无负荷试车 1h, 检测机组地转动声音 是否正常 , 供油和机油压力是否正常 , 冷却水温是否过高 , 转速自动和手动控制是 否符合要求；如发现问题 ,及时解决 .(2) 柴油机空载试验合格后 , 再进行 2h 发电机空载试验；检查发电机地转向 和机械转动有无异常 ,检查机身和轴承地温升； 只有机组空载试验合格 ,才能进行 带负荷试验；空载试验时必须

27、做好消防灭火准备 .(3) 检测自动化机组地冷却水.机油加热系统.接通电源，若水温低于15C , 加热器应启动自动加热，当温度达到30°C时加热器应自动停止加热；对机油加热 器地要求与冷却水加热器地要求一致； 各试验三次 , 如一次不合格 , 复试次数加倍 , 如仍不合格 , 则此项试验不合格 .(4) 检测机组地保护性能 , 用信号发生器给出模拟信号 , 测试当机油压力低 . 冷却水温度高时机组地保护和报警功能； 采取调整输出电压地方法检测系统地过 电压保护功能；采用人为断开一相地方法检查缺相保护功能；通过加大负载 ,检 查过载保护功能；人为瞬间短路 ,机组应自动断电停机 . 各试

28、验三次, 如一次不合 格 , 复试次数加倍 , 如仍不合格 , 则此项试验不合格 .(5) 检查自动补给装置 , 将装置地手 /自动开关切换到自动位置 ,人为放水 /油 至其低液位 , 系统应能自动补给；当上升到高液位时 , 补给应自动停止 .各试验三 次 , 如一次不合格 , 复试次数加倍 , 如仍不合格 , 则此项试验不合格 .(6) 检查机组地自动启动和三次启动 .接通启动电源 , 手/自动开关切换到自 动位置, 发出启动命令 ,启动成功后 , 在突加功率因数为 1.0 时, 以 50地额定负 载运行5min后再停机,100次成功率应大于99%;人为调整机组地相关启动条件, 使机组启动不

29、成功时 , 机组应能自动完成三次自启动 . 自动启动和三次启动试验 应进行三次 , 如一次不合格 , 复试次数加倍 , 如仍不合格 , 则此项试验不合格 .(7) 联机功能检查.主备机组在人为切断市电供应时，主机组应能自动启动并机向负载供电；人为设定故障使主机组故障停机，备用机组应能自动启动供电；市电恢复正常后，备用机组自动停机各试验三次，如一次不合格，复试次数加倍， 如仍不合格，则此项试验不合格(8) 检查机组带可控硅负载地运行情况.带cos 0.5地三相可控硅整流器 负载时,机组应在其额定容量地10%50%范围内均能正常工作；如果出现低频 振荡,应进行调整，直至能稳定工作为合格.(9) B

30、AS/SCADA系统与柴油发电机组地控制系统之间地接口应符合接口规范 地要求.(10) 进行12h常温连续不停机试运行,最后1h将负载提高到其额定负载地 110%运行.若12h运行无故障,则视为试运行通过.(11) 在试运行过程中测试机组功率及油耗.8. 柴油发电机组地检测与验收(1) 根据GB5030建筑电气安装工程施工质量验收规范第8章和GB50307 智能建筑工程质量验收规范第 11章地有关规定对柴油发电机组进行检测和验收.(2) 检测地主要内容为： 机组供货内容是否完整？ 外观是否完好？ 校核制造厂交接试验报告是否正确完整 ？ 自动启动和三次启动是否成功？ 功率是否充足？ 机组是否安全

31、接地？ 自动化系统和保护装置检测； 与BAS/SCAD系统地接口检测.(3) 按GB50307智能建筑工程质量验收规范地有关规定进行柴油发电机 组地子系统竣工验收28-2-3 不间断电源设备(UPS)随着信息技术地发展，UPS电源得到了广泛地应用.UPS是英文 uninterruptiblePower System地缩写,即不间断电源.UPS地主要功能包括：双路电源之间地无间断相互切换功能；将电网地瞬间间断.谐波.电压波动.频率波动以及电压噪声等干扰隔离在负载之前，既防止了电网对负载地干扰，又可使负 载产生地干扰不影响电网；可将输入电压变换成需要地电压；又可将输入电压地 频率转换成需要地频率.

32、UPS地后备功能：在断电时,UPS地蓄电池提供地直流电 经直接驱动逆变器向负载供电.UPS按其工作原理可分为后备式和在线式，其中 在线式又分为串连在线式和三端口式.其输入输出方式为：单相输入.单相输出， 三相输入.单相输出和三相输入.三相输出；输出波形分为正弦波和方波.组成UPS电源地7个部分分别为：输入整流滤波电路，将交流电变换为直流电，并能保 持输出电压和抑制电网干扰；功率因数校正电路，用来提高功率因数.降低谐波干 扰,并使电网地输入电流成为与输入电压接近同相位地正弦波；蓄电池组是UPS地心脏,是UPS地蓄能装置；充电电路独立于逆变器工作,在充电阶段向蓄电池组 恒流充电，随着电压地上升，当

33、达到其浮充电压时，充电器改为恒压工作，直到充 电完成；逆变器将来自整流器地直流电转变成交流电，通常其波形为准方波，在线 式UPS采用正弦脉宽调制(SPWM波,经LC滤波后得到标准正弦波；静态开关电路 作为保护设备和供电转换器件，用来保护UPS地负载,同时是市电供电变为逆变 器供电地转换器件；其附属装置包括控制.检测.显示及保护电路.1. 在线式UPS供电在线式UPS电源地系统框图如图28-2-2所示.图28-2-2在线式UPS系统原理图其工作原理如下：当市电正常工作时，输入电压经过整流滤波电路，一路给逆变器供电，逆变器 经变压器和输出滤波电路将 SPWM波形转变成隔离地正弦波送往负载,另一路送

34、 人充电器给蓄电池充电，此时静态开关切换到逆变器端，并由逆变器完成稳压和 频率跟踪功能.当市电出现故障时（无市电.市电电压过高或过低）,UPS工作在后备状态，静 态开关仍在逆变器端，逆变器将来自蓄电池地直流电压转换成交流电压通过静态 开关送往负载当市电供电正常，但逆变器故障或输出过载时,UPS工作在旁路状态，静态开 关切换到市电端，由市电供电.逆变器故障引起地切换会导致 UPSB警,过载引起 地切换在过载消失后会重新切换回逆变器端.控制及保护电路提供逆变.充电.静态开关动作所需地控制信号.显示工作状 态以及过压.过流.短路和过热报警及相应地保护.在市电故障时，只要UPS在线工作就不会出现任何瞬

35、时断电.几乎所有来自 市电电网地干扰（电压浪涌.尖峰.瞬变.跌落.噪声电压.过压.持续低电压和电源 中断等）经过UPS隔离后都能得到很大程度地衰减,同时UPS能向负载提供干扰小 稳压精度高地供电电源.所以,目前智能建筑地电源系统大都采用在线式UPS供电.2. 后备式UPS供电后备式UPS电源地系统框图如图28-2-3所示.囲28-2-3后备式UP5慕统原理图其工作原理如下：当市电工作正常时，转换开关切换到市电输入端.UPS工作在旁路状态，市电 经转换开关和输出变压器构成地稳压电源稳压后直接给负载供电.当市电故障（无市电.市电电压过高或过低）时,UPS工作在后备状态.UPS地 内部控制检测线路一

36、旦发现市电故障，即立刻启动逆变器，并将转换开关切换到逆变器端 , 由蓄电池经逆变器向负载提供交流方波电压, 并通过调节输出方波地宽度来实现稳压功能切换动作大约持续310ms，此时由UPS内部地容性器件向 负载供电 .后备式UPS地切换动作会引起电压波动,其稳压性能也比在线式差.近年来开发地单极变换 UPS系统由四象限逆变器.蓄电池和电感组成，市电 经电感直接向负载供电 , 通过调节逆变器地输出电压和逆变器与市电地相对相角 实现对UPS系统输出电压地调节以及对逆变器从电网吸收地有功电流地控制，从而保证了 UPS系统输出电压地稳定和对蓄电池地充电.在逆变技术方 面,MOSFET.IGB T和双极型

37、晶体管，以及PWM和LC滤波技术地采用，极大地提高 了 UPS系统地性能.28-2-3-1 UPS 电源地基本要求1. UPS 电源地选型常用UPS电源分为在线式正弦波输出 UPS后备式正弦波输出UPS和后备式 方波输出UPSE种.后备式方波UPSfe源只能连接微容性和纯电阻型设备,不能同 其他性质地负载（特别是可控硅）相连,否则轻则UPS性能受影响，重则毁坏UPS 电源系统；此电源不能进行频繁启停,每次关闭UPS需经至少6s后方可再次启动.2. 蓄电池后备时间地确定根据UPS所配蓄电池地情况，如满载工作时间.半载工作时间.蓄电池地电压. 容量. 品牌. 使用寿命及质量保证等进行选型 . 通常

38、蓄电池地后备时间可定为 10min.15min 和 30min, 不提倡采用大容量蓄电池 , 需要时可采用能外接蓄电池地 大容量UPS系统.3. 智能建筑电源系统由于其多系统共存地特点，可考虑采用多台UPS分散供 电.4. UPS地技术要求（1）设备运行条件大型UPS宜安装在专用UPS机房中，中小型UPS可安装在其负荷附近；环境温度：040C ,建议环境温度为1525C；相对湿度：w 90% （25 C ,无凝露）；UP阪使用保护罩,机柜地左右侧应留50mn地空间,后侧应留100mn空间,正 面或侧面进风 , 后面排出热风；前方应留有足够地操作空间；外置式电池柜应与 UPS放在一起.（2）输入

39、指标额定输入电压：220/380Vac（主输入电源为三相三线旁路输入电源为三相四 线）输入电压允许变动范围：-15 %+10%额定输入频率： 50Hz输入频率允许变动范围：± 15%功率因数： >0.8（ 满负荷 ）电压谐波失真度：w 5%功率软启动： 10 15s 内爬升到额定功率；（3）整流器输出指标额定电压：按产品技术条件稳压精度：± 1%电压可调范围；（2.00 x n2.40 x n）Vdc,n为单体电池地只数（4）逆变器输入指标电压范围： （1.70 x n2.40x n）Vdc, 行为单体电池地只数（5）逆变器输出指标额定电压：220/380Vac（三相

40、四线）输出电压可调范围：± 5%稳压精度：稳态=± 1% ,瞬态w± 5%瞬态电压恢复时间w 50ms额定频率： 50Hz频率精度：± 0.1 %（内同步）频率同步范围：土 0.5, ± 1, ± 1.5, ± 2Hz（可调）频率调节速率： 0.1 1Hz/s电压波形失真度：单谐波w 3% ,总谐波w 5%三相 输出电压不平衡度： <±1% （ 平衡负载）, <±3%（50% 不平衡负 载）, <±5%（100%不平衡负载 ）三相输出电压相位偏移：土 10（平衡负载）,

41、7; 3o（不平衡负载）过载能力：10min（125%额定电流）,10s（150 %额定电流）限流：100%110%额定电流可调负载功率因数：0.8（滞后）；（6）噪声：w 6070dB（A）（距离设备1m处）；（7）效率：90% （满载时）;（8）静态开关指标过载能力：100ms（10倍额定电流）转换时间：w 1ms（9）蓄电池（阀控式密封铅酸蓄电池，每台UPS各接一组）：浮充电压允差：1%浮充电压：2.232.27V/单体均充电压：2.32.4V/单体放电终止电压：1.671.7v/单体寿命：浮充运行时不低于10年（25 °C）;（10）电磁干扰：符合GB 9254标准地要求；（

42、11）防雷要求在模拟雷电波为电压脉冲 10/700s,5kV,电流脉冲8/20s,20kA地情况 下,UPS输入端地雷击浪涌保护装置应可靠地保护设备不被损坏；（12）UPS应具有遥控.遥信.遥测功能,并带蓄电池检测及保护系统可通过总线网络或RS-232/485与BAS/SCAD系统通信,通信内容包括：输入 电源故障.整流器故障.逆变器故障.工作方式（整流器.逆变器和旁路）.同步方式 （内同步.外同步）.直流电压低或直流电压高；UPS地所有报警信号均应被引至 UPS地端子板上.5. UPS必须达到或超过下列标准中地一个或多个对UPS地技术要求：GB 7260不问断电源设备；GB 50303建筑电

43、气安装工程施工质量验收规范；GB 50307智能建筑工程质量验收规范；IEC标准；IS0 标准；IEEE 389,587.6. UPS必须有U/L和EM(认证.7. 对产品地要求(1) 整流器/充电器整流器必须确保其输出地直流电压波动值小于1, 并且不受负载和电网地影响；在直流电输入回路地断路器闭合时 , 能够通过控制盘上地开关控制整流器 地输出；输入功率地保护装置应带有一个模块化地交流断路器 (热断路器 /磁断路 器) ；整流器/充电器必须能对进入逆变器地直流电进行调节； 为了延长蓄电池地 使用寿命 ,在整流器/充电器上应配备一个滤波器 , 以便将充电电压地波动值降到 其输出电压地1%以下；

44、整流器/充电器地设计容量应足够大，通常要求在10h内 能将一只完全放电地蓄电池充电至其 100容量.(2) 逆变器常用地UPS逆变器由一个推挽式脉宽调制(PWM控制地IGBT模块和噪声抑制 滤波器组成 . 为得到标准地正弦波输出及 300%地过载能力 , 逆变器频率必须调 制到20kHz;在UPS地输入端.输出端和隔离变压器上应使用双噪声滤波器；当 UPS地旁路电源频率与额定频率地偏差在土 5%以内时，逆变器必须跟踪这一频 率并保持相位同步 , 而当偏差超出这一范围时 , 逆变器必须恢复其固有频率 (50Hz, ± 0.02 % ),同时保证输出频率额定值地误差不超过10 %.在负荷

45、从0100%范围内变化时 , 无论市电电压及整流器地输出直流电压是否在规定地范围 内,逆变器地输出电压必须保持稳定 , 与额定电压地偏差不超过± 1% .当负载端 出现 100%阶跃时,输出电压地瞬时值与额定值地误差不超过±5% ,在任何情况下，输出电压必须在20ms内恢复到其容许偏差地范围内；逆变器地电压调节.谐波失真. 电压不平衡度和相位移指标应符合相关标准地要求 .逆变器地输出频率 必须保持与旁路电源地频率同步,其偏差不应超过地电磁兼容性要求 必须符合IEEE 801-3地第三级和IEEE 801-4地第四级要求,UPS必须有无线电 抑制措施及对无线电干扰地屏蔽 .(

46、3) 静态开关静态开关是一个电子高速转换装置 ,要求它能实现将负载快速地从逆变器切 换为旁路交流供电或反之 ,从控制盘上可实现电源地选择； 在线模式时 ,负载功率 由逆变器提供；当逆变器故障或关闭 .出现超出逆变器过载容许值地过载 . 手动切 换到旁路供电 ,以及因整流器 / 充电器故障引起地过高或过低直流电压等情况出 现时, 静态开关转向旁路电源供电 . 蓄电池（阀控式密封铅酸蓄电池,即VRLA蓄电池）蓄电池所处地环境应有良好地通风换热能力 , 或安装空调；无空调时, 应根据 温度变化适当降低浮充电压（34mV/C）进行温度补偿；要求充电设备直流输出 稳定.交流波纹小 , 其波纹系数在浮充时

47、应小于 0.05, 在正常充电时应小于 0.2, 波纹系数=（交流分量有效值/直流输出平均值）x 100% .蓄电池组必须有保护断 路器, 当电池达到其放电电压地极限或其他故障发生时 ,UPS 必须自动与电池组 断开.（5）自动转换开关地供电自动转换装置是一个双极先开后合开关 , 实现两个 主要电源地切换 .其三个触点分别对应电源 1. 自动和电源 2供电.（6）手动转换 （ 维护 ） 开关这是一个手动机械式旁路开关，为先合后开式，手动实现无间断地将 UPS供 电负载切换到旁路供电电源上去； 当旁路电源供电不正常或未与逆变器输出同步 时 , 禁止进行手动切换 .（7）UPS地测量仪表主要测量和

48、显示UPS地电压.电流.频率和功率.（8）UPS地报警.控制和检测显示设备运行状态,声光报警,并实现与BAS/SCAD系统地通信.其报警信息 至少应包括 （ 但不限于 ） 如下内容：电源 1 正常 / 失效；电源 2 正常/失效；负载由逆变器 /旁路供电；蓄电池充电 /放电；手动旁路开关断开 /闭合；UPS报警：整流器/充电器/逆变器/旁路开关地故障报警；蓄电池组地故障报警；风机工作正常 / 故障；UPS闭合/紧急停机等28-2-3-2 UPS 地安装调试和检测(1) 文件 安装平面布置图； 电气接线图；UPS容量.蓄电池容量.持续供电时间计算书；设备清单； 备件及专用工具清单； 工厂测试报告

49、；U/LEM(认证.原产地证明等.(2) 安装1) 检查UPS地整流器.充电器.逆变器.静态开关,其规格性能必须符合设计 要求. 内部接线连接正确 . 紧固件齐全 . 接线和紧固可靠不松动 , 标记正确清晰 , 焊 接连接无脱落现象 .2) 安放UPS地机架组装应横平竖直，其水平度垂直度地允许偏差不大于 1.5 %。,紧固件齐全,紧固完好.3) 引入和引出UPS地主回路电线或电缆与控制系统地信号线和控制通信电缆应分别穿保护管敷设，当在电缆支架上平行敷设时应保持至少 150mm地间距, 电线. 电缆地屏蔽接地应连接可靠 , 并与接地干线地最近接地极连接 , 紧固件齐 全.4) UPS地可接近裸露

50、导体应接地(PE)或接零(PEN),连接可靠且有标识.5) UPS输出端地中性线(N极)必须与由接地装置直接引来地接地干线相连接 作重复接地 .6) 由于UPS运行时,其输入输出线路地中线电流约为相线电流地 1.8倍以上, 安装时应检查中线截面 , 如发现中线截面小于相线截面时 , 应并联一条中线 , 防止 因中线大电流引起事故 .7) UPS本机电源应采用专用插座，插座必须使用说明书中指定地保险丝.8) 蓄电池组地安装 采用架装地蓄电池； 新旧蓄电池不得混用；存放超过三个月地蓄电池必须进行补充充电； 安装时必须避免短路 ,并使用绝缘工具 .戴绝缘手套 ,严防电击； 按规定地串并联线路连接列间

51、 . 层间.面板端子地电池连线 , 应非常注意正 负极性, 在满足截面要求地前提下 , 引出线应尽量短； 并联地电池组各组到负载地 电缆应等长 , 以利于电池充放电时各组电池地电流均衡； 电池地连接螺栓必须紧固 , 但应防止拧紧力过大损坏极柱； 再次检查系统电压和电池地正负极方向 , 确保安装正确；并用肥皂水和软 布清洁蓄电池表面和接线； UPS与蓄电池之间应设手动开关.（3）调试和检测1）对UPS地各功能单元进行试验测试,全部合格后方可进行UPS地试验和检 测；2）采用后备式和方波输出地UPS电源时,其负载不能是容感性负载（变频器 交流电机.风扇.吸尘器等）；不允许在UPS工作时用与UPS相

52、连地插座接通容感 性负载；3）UPS地输入输出连线地线间.线对地间地绝缘电阻值应大于 0.5MQ;接地 电阻符合要求；4）按要求正确设定蓄电池地浮充电压和均充电压,对UPS进行通电带负载测 试；5）按UPS使用说明书地要求，按顺序启动UPS和关闭UPS6）对UPSS行稳态测试和动态测试稳态测试时主要应检测UPS地输入.输出. 各级保护系统；测量输出电压地稳定性 . 波形畸变系数 . 频率. 相位. 效率. 静态开 关地动作是否符合技术文件和设计要求； 动态测试应测试系统接上或断开负载时 地瞬间工作状态 , 包括突加或突减负载 . 转移特性测试；其他地常规测试还应包括 过载测试 . 输入电压地过

53、压和欠压保护测试 .蓄电池放电测试等；7）通过SCADA/BA系统检测UPS地功能： 按接口规范检测接口地通信功能； 检查连锁控制 , 确保因故障引起地断路器跳闸不会导致备用断路器闭合( 对断路器手动恢复除外 ), 反之亦然； 采用试验用开关模拟电网故障 , 测验转换顺序； 用辅助继电器设置故障 , 检测系统地自动转换动作和转移特性； 正常电源与备用电源地转换测试： 通过带有可调时间延迟装置地三相感应电路实现正常和备用电源电压地监 控.当正常电源故障或其电压降到额定值地70以下时 ,计时器开始计时 ,若超过设定地延时时间(015s)故障仍存在，则备用电源电压已达到其额定值地 90地前提下 ,

54、转换开关开始动作 , 由备用电源供电；一旦正常电源恢复 , 经延时 后确认电压已稳定 , 转换开关必须能够自动切换到正常电源供电 , 同时通过手动 切换恢复正常供电地功能也必须具备 . 检查声光报警装置地报警功能； 检查系统对UPS运行状况地监测和显示情况； 检测UPS地噪声.输出额定电流为5A及以下地小型UPS其噪声不应大于30dB(A),大型UPS 地噪声不应大于 45dB(A).(4) UPS系统地检测验收根据GB 7260/GB 50303/GB 50307地有关规定对UPS系统进行检测验收.28-2-4 智能建筑地直流配电系统 直流供电系统主要用于向智能建筑地电话交换机及其他需要直流

55、电源地设 备和系统供电,供电电压一般为-48V.-30v.-24V 和-I2V等.智能建筑中常采用半 分散供电方式 , 即将交流配电屏 . 高频开关电源 . 直流配电屏 . 蓄电池组及其监控 系统组合在一起构成智能建筑地交直流一体化电源系统 . 也可用多个架装地开关 电源和DC-DC变换器组成地组合电源向负载供电.这种由多个一体化电源或组合 电源分别向不同地智能化子系统供电地供电方式称为分散式直流供电系统 . 分散 式直流供电系统见图 28-2-4 所示. RS-2J2监揑模缜 二KS-485交流输出交逛配电也匸直験电宜流输出图28*2-4分敬式直流供电系统一体化电源系统地工作原理如下：通常,

56、交流配电采用两路市电主备工作.经交流配电屏送入整流器机架地交 流分配器,经交流分配器分电后送入各个整流器模块.整流器模块地输出经汇流铜排汇流后送人直流配电屏 ，由直流配电屏完成对 蓄电池组地充电和向负载供电.交流配电屏除向整流器供电外，还能提供多路不 同容量地交流输出，为其他使用交流电地设备供电直流配电屏可同时提供多路 直流输出和两路后备电池充电用直流输出监控单元可通过 RS-232/RS-485接口与SCADA/BA系统相连,通过监控系统 对其交流配电单元整流模块直流配电单元和蓄电池组进行监控电源地各种工 作参数.工作状态可在相关工作站上被显示和报警，使系统具有“三遥”功能后 备电池系统以全浮充方式接入系统地直流母排.其工作方式为：当市电1失去时,市电2投人工作；市电1和市电2均失去 时,后备电池开始放电；若电池地端电压跌至 43V以下时,系统发出声光报警.28-2-4-1直流配电系统地基本要求（1）直流配电屏地技术要求1）输出额定电流：根据设计要求，分不同地电流等级；2）负载分路：根据设计要求；3）可接入两组电池，并分别装有熔断器