UPS电源和柴油发电机如何匹配_拉斯维加斯官网com首页进入

发布时间:2021-01-25    来源:拉斯维加斯官网com nbsp;   浏览:39703次

UPS电源与柴油发电机不兼容主要是UPS输出谐波电流导致输出功率因数低,其次是发电机内阻大。传统的解决方案是利用发电机降额,使发电机有足够的容量补偿UPS输出谐波电流引起的无功,发电机阻抗的功耗约为其额定容量的30%。这种现象似乎属于“大马拉小车”,不划算。

而且柴油发电机工作在小负荷状态,使得柴油发电机更容易出现故障,降低了柴油发电机的工作可靠性。原因是柴油发电机多年小负荷工作,缸内温度低,长时间进入缸内的润滑油几乎不能自燃,而燃油不能完全自燃,导致活塞环和喷油器积碳严重。柴油发电机组的拒绝阻抗必须在60%以上的额定负荷条件下工作,这对柴油发电机更为不利。

由此可见,采用柴油发电机降额方案来解决问题并不是一个明显的解决办法。显然,解决问题的方法应该是在不间断电源的输出端扩展功率因数校正(PFC),使不间断电源类似于一个线性阻抗,对电网或发电机产生较小的谐波电流。(1)有源功率因数校正功率因数校正分为无源校正和有源校正。

一般来说,有源功率因数校正是在整流器后接一个降压变换器。图3,这种方法有很好的校正效果。校正后输出电流类似正弦波,功率因数可超过0.99,谐波电流可提高到5%以下。

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但UPS的可靠性不会因为使用一级变流器而增加,在大功率UPS中会变得更加显著。因此,单相输出(25KVA以下)的小功率UPS一般采用有源功率因数校正,三相输出的大、中功率UPS一般采用无源校正法。(2)LC无源滤波器校正由于这种滤波器只使用LC元件,所以并联在整流器的输出端,对UPS电源的可靠性没有影响。

对于三相6脉波整流器,其谐波电流主要是5次和7次谐波。滤波器被设计成对幅度仅次于7次谐波电流的5次谐波电流具有零电阻,并且对7次谐波电流的电阻非常低。因此,5次和7次谐波电流基本上流入滤波器,并将返回柴油发电机。

该方法非常简单,滤波效果好。谐波电流总THD可提高到10%以下,功率因数可超过0.95。但缺点是由于采用了特殊的滤波器,增加了UPS的尺寸和重量,但较大的UPS尺寸和重量并不太大,关键是抑制可靠性低,所以这种采用LC滤波器校正功率因数的方法在三相输出的大中型功率UPS中得到了广泛的应用。

(3)LC无源滤波器没有问题。由于UPS轻载时的输出谐波电流对交流供电系统的影响很小,甚至可以忽略不计,所以我们设计的LC滤波器主要考虑了UPS负载时输出谐波电流的感应和提高输出功率因数的性能。

所以带无源滤波器的UPS如果是三组,轻负载的情况下,往往会呈现特别低的反向功率因数,这种情况叫做容性阻抗。这种情况对市电的变压器没有影响,但是柴油发电机在给电容阻抗供电时,往往可能因为输入电压过低或者没有励磁而停机,导致供电系统出现严重故障。我们来分析一下造成这种现象的原因。图5是发电机供电系统的改进电路图。

U1是发电机的电势,而发电机的励磁电流具有不同的U1幅度。Zs是发电机定子电阻,z是阻抗电阻,Us是发电机输入电压,I是阻抗电流。

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因为发电机的电势必须等于发电机的内阻和外阻抗的电压降之和,所以可以调节电压调节器,将发电机的电势U转换成控制电压 图5c是发电机向视在电容阻抗供电时的矢量图,其中电流矢量I滞后于电压矢量Us 90度,忽略内部电压IZs的幅度和电感阻抗。结果,发电机接收的电势U1小于输入电压us,也就是说,较小的电势U1可以产生相对较大的输入电压Us。在这种情况下,为了保持发电机输入电压Us恒定,电压调节器必须大大增加转子励磁电流,以增加发电机电势U1。

但是由于发电机转子具有一定的剩磁,即使调压器几乎重新开启,仍然有足够的磁场产生输入电压,所以调压器不可能有足够的调节范围几乎控制输入电压。这样会造成输入过压,或者调压器重启,最后发电机重启。所以柴油发电机在充电为容性阻抗时不能长时间工作。

UPS属于三组或轻载下的容性阻抗,图5c的情况实际上并不存在。看来要解决以上问题,需要调整UPS在三组和轻载下的输出功率因数。对问题的明确解决方案是:当发电机的阻抗还包括UPS和房间空调时,可以在发电机上专门加装空调设备。

具体方法可以在UPS的输出电路上接一个延时继电器,减缓UPS阻抗电源的连接。使用带接触器的UPS输出滤波器,UPS轻载时通过接触器自动插入滤波器。不间断电源和柴油发电机选型建议以上,我们分析了不间断电源和柴油发电机未确定的原因,并分析了解决问题的方法。

因此,在工程设计中,只要认真考虑UPS和柴油发电机选型的技术拒绝,就可以防止二者之间的不确定性。建议如下:(1)三相输出的UPS输出功率因数为0.95,THD不应大于l0%。如果这种排斥接近,应安装过滤器。并且输出滤波器不应有端子和插入的接触器,以保证滤波器的电容会导致柴油发电机输入电压过低或调压器重新启动。

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当输出工频变化范围大于10%,输出工频变化率大于5Hz/s时,不间断电源的整流器可以长时间工作.(2)发电机输入的变频范围不应大于l0%,输入电源的频率变化率应大于5hz/s。(3)柴油发电机自由选择的调压器(AVR)不受机组未知输入电压波形的影响,内阻不应小。

比如PMG(永磁发电机)启发的实时交流发电机。(4)满足上述拒绝条件时,发电机容量可考虑为UPS负载专用蓄电池时UPS输出功率的1.3 ~ 1.5倍。(5)蓄电池容量越大,电池功率越大,发电机市场需求容量越大,不会造成成本增加;而且电池功率越大,电池占总负载的比例越大。当电池用完时,发电机可能会工作在轻载状态,这对发电机也非常有利。

所以,不要选择UPS电池容量过大。一般来说可以保证UPS电源工作10-30分钟,供电主要靠发电机。_拉斯维加斯官网com。

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