[发明专利]自动紧急供电测试

说明书

技术领域

本发明一般涉及自动紧急供电系统。

发明背景

备用代设备由于测试与维护不够而在紧急情况下失灵并不罕见。在一些情况下，名义上的运行测试可能实际上在发电机组内造成问题，这些问题在真正紧急情况（比如垛盐渍，其中当发电机运行时间太短或测试在推荐的操作参数之外被执行时未燃尽的燃料或碳在排气系统内聚集）下可能影响操作。

挑战是，综合的人工测试很难协调，并且同样很难有效地测量结果。对于医院里的包括医务人员、设备操控人员以及医院行政人员在内的多个利益相关者来说存在很大挑战。总之，EPS系统的人工测试成本高且效率低。

在医院、数据中心以及其他重要建筑物内的紧急供电系统（EPSS）的测试对于确保备用电力在需要时是可用的起着重要的作用。该测试通常每周或每月进行一次，且根据管辖权，不同的监督管理机构规定测试的参数。最常见的是使用柴油发动机作为紧急供电发电机的原动机。虽然柴油发动机因其可靠性和燃料效率而著称，在一定的限制内进行测试以确保可靠性得以提高而不是作为测试的结果而降低是重要的。

传统上，采用秒表和测试参数的人工记录来进行EPSS测试。人工测试过程耗时且占用大量人员。忽略实际发电机操作温度可导致垛盐渍的情况，在这种情况下，未燃尽的燃料或碳在发电机的排气系统中的存在可导致在发动机运行时黑烟排出。垛盐渍可通过在低负载下运行发动机（允许发动机在测试期间空转）或者安装特大尺寸的发动机而在延长的时期内发生。最后，不可逆的发动机损坏可能出现。

不恰当或不完整的EPSS测试可导致医院或重要建筑物的收入的相当大的损失，或在最坏的情况下导致人生命的损失。所需要的是一种避免这些和其它问题的自动EPSS。

发明概述

自动EPSS测试由于测试参数的准确监测和记录而提高了可靠性，它在EPS系统出现不可预料的问题或诉讼的情况下提供了可追溯性，并且它有助于减轻这样的测试的人员配备负担，以及其它优点。自动EPSS测试的目标是增加EPS系统的总体可靠性，以及减少在紧急情况下故障的概率。

自动测试和监测有助于在测试期间而不是在紧急情况期间识别EPSS的问题。通过在测试期间指出问题区域，EPS系统的在故障之间的总平均时间（MTBF）可得以提高。重要的是要确保任何测试或EPSS操作在预期操作参数内执行。这可以通过连续监测EPS系统并电子地测量和记录所有相关的自动转换开关（ATS）、发动机-发电机（发电机组）以及相关参数比如转换时间、发动机负荷、发动机温度、排气温度以及油压来实现。

空气和燃料是设施的可靠操作的其它重要元素。遵循合适的维护计划很重要。在必须支持长运行时间的关键应用中，包括双重冗余燃料线和过滤器的系统是显著的益处。这使得燃料线和过滤器可被隔离和在发动机保持运行时被改变。对这些过滤器的主动监测采用压差指示器来完成。它们在发动机操作期间显示在个过滤器两端或在两个燃料线间的压力差。当应用于空气过滤器时，这些主动监测设备被称为空气限制指示器。它们在发动机运行操作时提供对更换干燥型吸入空气过滤器的需要的指示。两个压降指示器都可由EPSS自动测试系统电子地监测用于长期趋势预测和分析，而且在发电机运行时还用于报警、用于测试或者用于紧急操作。

电池状况监测是另一重要因素，其可影响发动机启动的能力。简单地检查电池的端口电压不足以监测它们传送足够的起动功率的能力。随着电池的老化，它们对于电流的内阻可增大，而且唯一可靠的测试方法是测量负载下的输出电压。该测试还可由自动EPSS测试系统执行。有上面讨论的参数的电子记录使得使用复杂的计算机化报告方法来分析长期趋势变得可能。例如，转换时间内（在一年或更长的时期内）的非常平缓的增加可表明维护是需要的。或者，在发动机起动期间电池电压的不正常下降可指示是更换电池的时候了。这些趋势中的一些可能非常微妙和平缓，并且往往无法通过人工数据收集方法检测到。

而且，通过连续监测EPS系统，如果EPS系统在其预期参数之外操作延长的时间段，则报警器可被触发以避免诸如垛盐渍、燃料过滤器阻塞或电池疲劳的可靠性威胁。此外，转换开关和断路器需要定期试用和机械维护以保证它们如预期地操作。有当这些设备被试用时的确切时间的精确电子记录使确定何时到了它们的下一试用操作的时间变得容易。