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柴油發電機組與UPS系統的關系
來源:
海南江發機電
日期:
2017-02-23 17:24:54
點擊:
1810
屬于:
公司動態
1發電機組和協調的UPS
不間斷電源供應系統,制造商和用戶注意到很早就發電機組和之間的協調美國UPS公司,特別是所產生的電流諧波整流器的電源供應系統,如發電機組穩壓器, UPS的同步化的不利影響電路是顯而易見的。因此, UPS系統工程師的輸入濾波器設計與應用的UPS ,在UPS的成功應用在控制電流諧波。這些過濾器的UPS和發電機組中發揮了關鍵作用的兼容性。
事實上所有的輸入濾波器的電容器和電感器是用來吸收的UPS輸入電流諧波的最具破壞性的。輸入過濾器的設計考慮中固有的UPS電路和全面情況,盡最大可能的百分比的總諧波失真。另一個好處是,大多數過濾器設置,增加與UPS輸入功率因數。然而,輸入過濾器的應用的另一個后果是減少的整體效率的UPS 。過濾器消耗絕大多數的1 %左右的UPS電源。輸入濾波器設計已有利和不利因素之間取得平衡。
為了最大限度地發揮效率的UPS系統, UPS的工程師最近的電源輸入濾波器,以改善該地區。過濾效率,從很大程度上將取決于IGBT (絕緣柵極晶體管)技術應用到UPS的設計。 IGBT逆變效率高導致了重新設計的UPS 。輸入過濾器可以吸收一些諧波電流,同時吸收一小部分有功功率。總之,過濾器中的情感因素的比率電容減少, UPS已成為規模較小,效率提高。事情在該領域的UPS似乎得到解決,但新的兼容性問題出現的發電機,以取代舊的問題。
2問題的功率因數
通常,人們試圖把重點放在充分或接近滿負荷的情況下UPS的工作狀態。工程師們可以載入絕大多數情況下表示, UPS的經營特色,尤其是特色的輸入過濾器,但很少有人對過濾器在空或接近空的條件在當時的興趣。畢竟, UPS和其電氣系統,鑒于目前的狀況諧波的影響降到最低。然而,在UPS的無負載運行參數,特別是對UPS的輸入功率因數和發電機的兼容性很重要。
最新設計的輸入過濾器,以減少電流諧波和提高功率因數滿載的情況下出現了良好的效果。然而,在無負載或低負載條件下導致了非常低電容前的功率因數,特別是那些以滿足5 %的最大電流失真濾波器。在正常情況下,當負載時,多數低于25 %的輸入過濾器UPS系統將導致顯著降低功率因數。然而,輸入功率因數,很少低于30 % ,甚至一些新的系統已經達到了無負載功率因數的不到2 % ,接近理想的容性負載。
這種情況不會影響UPS的輸出和臨界負荷,變壓器和電力輸送和分配系統將不會受到影響。但不同的發電機和經驗豐富的工程師知道,發電機:發電機大電容負載將是異常的,當進入低功率因數負荷,低于典型的15 %至20 %的電容,該疾病所造成的系統可能會導致停機發電機。停電后,在城市這個停機驅動應急發電機系統負荷UPS系統將導致災難性的事故。停工是由于以下兩個原因帶來的風險臨界載荷:第一,必須手動重新啟動發電機和UPS電池必須在年底前履行;第二,在停機之前,發電機系統可能會導致“過度電壓“ ,這可能造成損害的任何電話設備,消防報警系統,以監測網絡,甚至UPS的模塊。更糟的是,在事故發生后,這是很難區分的責任,以查明和糾正問題。 UPS表示UPS系統制造商的測試,并且指出,同樣的設備在其他地方,也沒有類似的問題。發電機制造商說,這個問題的負荷,發電機不能加以調整,以解決這個問題。與此同時,工程師們使用的規格,他希望這兩家公司相互兼容。要知道為什么事故發生,以及如何避免(或如何找到解決的關鍵應用程序) ,首先需要了解發電機和負荷的工作關系。
2.1發電機和負荷
依靠發電機電壓調節器來控制輸出電壓。檢測三相穩壓器輸出電壓,其電壓要求比較平均的價值。從發電機調節器,以獲取內部能量的輔助電源,通常同軸電纜的主要發電機小型發電機,直流電源傳輸的發電機轉子線圈的磁場激發。增加或減少線圈電流來控制發電機定子線圈旋轉磁場被稱為電動勢或EMF 大小。決定磁通量的發電機定子繞組的輸出電壓。
發電機定子說,抵抗到Z ,包括情感的一部分和電阻;線圈控制勵磁發電機轉子交流電壓源電磁場至E說。假設負載純粹是感情,矢量地圖在當前我滯后電壓U是90 °電相角。如果是純粹的負載電阻的, U和I或載體將配合階段。事實上,大多數的一系列純粹的電阻負荷之間,以及純粹的情感。電流通過定子繞組的電壓下降所造成的電壓矢量,我×卓實際上是兩個較小和電壓矢量與I相壓降和電阻電感90 °提前壓降。在這種情況下,發生了U型的階段。由于發電機電動勢必須是平等的內部電阻和電壓降的輸出電壓,而且載體é = ü我× Z和載體。 é穩壓器可以有效地改變控制電壓美國
現在考慮一個純粹的容性負載以代替純粹的感性負載,發電機的內部情況,會發生什么樣的變化。在那一刻,當前和感性負載時,正好相反。我現在提前當前電壓矢量ü ,內部電阻壓降載體余× ? ,也是反相。 U和我× Z和載體小于美國
和感性負載,由于同樣的電動勢E在容性負載發生器產生一個更高的輸出電壓ü ,所以穩壓器必須清楚地減少了旋轉磁場。事實上,電壓調節器可能沒有足夠的范圍內充分調節輸出電壓。所有發電機的方向轉子勵磁列包含一個永久性磁場,即使電壓調節范圍的清理,轉子磁場仍然有足夠的充電的容性負載,并有一個電壓,這一現象稱為“自我興奮。 “一個結果是自激或過壓關斷電壓調節,發電機控制系統,故障電壓調節器(以下簡稱“損失帕特里克” ) 。兩種情況下這將導致發電機停機。
那么輸出的發電機負荷,可能是獨立的,也可以并聯,決定對付自動切換工作的時間安排和設置。在某些應用中,發電時, UPS系統是第一次加載訪問。在其他情況下, UPS和機械負荷的同時接入。機械負荷通常開始接觸器,電源故障重新關閉后一段時期的需要,以補償的UPS輸入濾波電容器應推遲知覺運動負荷。 UPS的都有自己的一段時間被稱為“軟啟動”的惡性循環將轉向負載發生器從電池增加輸入功率因素。然而, UPS的輸入過濾器沒有參與的過程中,軟啟動,它們連接到UPS的輸入,是美國UPS公司,因此在某些情況下,發電機的輸出時,首先從主負載的UPS輸入過濾器,這是高電容(有時是純粹的電容) 。解決這個問題,顯然是利用功率因數校正。有許多方法可實現這一目標,具體情況如下:
安裝自動開關柜,電動機負載訪問的UPS 。有些開關柜此方法可能無法實現。此外,維修,工廠的工程師可能需要一個單獨的調試UPS和發電機。
針對一個永久增加,以彌補容抗負荷,通常在使用并聯電抗器,然后產生輸出的乙二醇或平行板。這是容易實現的,但成本相對較低。但無論在高負荷或低負荷,反應總是吸收的影響,當前和負載功率因數。不管人數UPS公司,核反應堆的數量是固定的。
在每個安裝了UPS的情緒反應, UPS是容抗賠償。在低負載條件下的接觸器(可選)控制輸入反應堆。這種方法更準確的反應,但一些較大的安裝和控制,成本高。
預先安裝在過濾器電容器接觸器,在低負荷斷開。隨著接觸時間必須精確,更復雜的控制只能安裝在工廠。
其中最好的方法是,根據現場和設備,以確定性能。
3典型案件
以下是UPS與發電機的兼容性問題的情況下,一個在線服務提供商的新的數據中心在運行時發生的調試。這表明,制造商,工程師和用戶如何發現和解決問題。
3套現場與梅蘭日蘭3000kVA系統,每套4 75千伏安的IGBT調寬調頻模塊,可擴展到6 。模塊負荷率為65 % , UPS的單元配備輸入隔離變壓器和最大的5 %的輸入電流諧波濾波器。所有的模塊連接到兩臺發電機的并行總線,每個總線有3 1600千瓦的發電機,可以延長到6 。每個發生器配備電子電壓調節器。每個并行總線電源轉換計劃,在首批預裝準入,等待兩個發電機平行。第一負荷每個系統包括一個UPS和一些空調負荷。隨著后續的發電機,和第一批相同的負載隨后加入。故障模式的試驗發現,經營者,第一次加載的兩個單位都失敗,就會有另一種過電壓報警和關機后, 2 。然而,第一次負荷遠低于容量的發電機,當UPS的負載輕。隨即安排進一步的試驗,以確定的UPS的影響的一個發電機。因為,首先懷疑的UPS輸入鏈接的干擾電壓調節器,因此, UPS的測試負載,或者關閉的UPS的逆變器。測試設備包括直流電壓和電流表,直接監測領域線圈勵磁,因為這些參數控制的穩壓器,穩壓器可立即反映在行動。與此同時,創造自己的電能表,監測負載(寬) ,電流和電壓(弗吉尼亞州) ,窮人(變種) 。
首先,一個純粹的電阻負荷用于測試,以確立基準。這表明,隨著負載增加勵磁電流和電壓增加,因為我們的預期。更大的內部電阻負載電流中的發電機的Z有更大的壓力降,我× ? ,必須加以克服,以保持一個穩定的輸出電壓美國UPS的再測試的影響,發電機,每增加一個。 UPS的負載,觀察的過程中軟啟動UPS的整流器。測試結果可以看出監管機構的行動和純電阻負荷相反。訪問兩個不間斷電源,穩壓器關閉的邊緣允許的范圍,以及一臺發電機2成一個國家的超載。
請注意,一個單一的UPS的負載750kVA相應的價值。關閉造成的發電機在本質上是不是真正的負載每個UPS的接近容抗230kvar使功率因數為0 。
由工程師,業主,承包商,供應商和制造商組成的項目小組,并考慮到所有的可能性,選擇容性負載在每個反應安裝程序反應堆。根據以往的測試數據,每個UPS的供應商的設計,并聯電抗器200kvar的接觸器控制,承包商將在現場與輸入過濾器的并聯UPS安裝,工程師設計的外部控制電路,測量發電機負荷,只有當UPS電源和發電機的總千瓦發電機負荷低于1 (可調)的設置只有當反應堆允許。項目小組修訂的UPS與發電機重新存取測試。
在這個時候電容的影響仍然反應堆只能是平衡的部分但不是所有電容器。因此,增加的美國UPS公司,勵磁電流逐漸減少,但不會造成問題。 6 ,因為UPS已超過容量的發電機,以及監管機構仍然是正常和控制輸出電壓。
2.2共振問題
電容器自我激勵的其他電器的問題可能會加劇該國或掩蓋,如串聯諧振。當發電機價值和感抗歐姆歐姆輸入濾波器容抗值彼此接近,在電阻值,系統將有一個小振蕩電壓可能會超過評價的電力系統。最近UPS系統的設計基本上是100 %的容性輸入阻抗。 500kVA一150kvar的UPS可能是電容和功率因數接近于0 。并聯電感,系列扼流圈和輸入隔離變壓器是一種常規UPS的組成部分,這些組成部分是情感。事實上,他們一起工作,濾波電容器,使整體性能電容美國UPS公司, UPS的可能是一些內部振蕩。與UPS的連接到電容的傳輸線特性的復雜性,整個系統要高得多,超過了一般范圍的分析,工程師可以。
關鍵的應用在最近的兩個額外的因素使這些問題更為普遍。首先,據非常可靠的數據處理的要求,計算機設備制造商在其設備,以提供更多的輸入功率冗余。現在是一個典型的電腦內閣擁有兩個或兩個以上的電源線。第二,設備管理器,以支持系統的在線維護要求,他們希望,當維修中的UPS關機也有保護臨界載荷。這兩個因素使典型的數據中心安裝了越來越多的美國UPS公司,以減少每個UPS的負載能力。但是,沒有增加發電機符合的UPS 。設備經理眼中的備用發電機通常,便于維護。另外,一些大型的資本項目中的高功率,高壓力,限制了一些機組。其結果是更多的每個發電機與UPS ,它是一個非常高興發電機UPS的制造商擔心的趨勢,制造商。
和自激振蕩的最好的防御是一項基本的物理學知識。工程師應認真確定UPS系統在所有負載條件下的功率因數的特點。 UPS設備的安裝,業主應堅持全面的測試計劃,在驗收測試仔細測量操作參數的整個系統。當他們發現問題,最好的辦法是成立的制造商,工程師,承包商和業主的項目小組,以全面測試的系統和找到解決辦法。
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