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发电机和UPS的配置问题根据UPS容量的不同
必威体育betway888_官网(欢迎您) / 2020-08-13

以往的2变换在线式UPS成套发电机组的容量比为2~4倍。 实际上,流泪一般以50%~80%的额定容量工作,但对于发电机组来说,其输出功率有可能达到额定容量的30%左右。 由此,发电单元的容量不能充分利用,设备投资增加,不仅引起“大马拉卡车”的现象,而且便发电单元容易故障,维护量增加,发电单元的工作可靠性降低。 为了改善各用发电机和UPS机器间的匹配问题,在尽量选择性能好的发电机的同时,应该注意UPS的输入特性的改善和两者间的连接方式的改善。 根据UPS容量,现有的2转换串联式UPS成套发电机组的容量比为2~4倍。 实际上,流泪一般以50%~80%的额定容量工作,但对于发电机组来说,其输出功率有可能达到额定容量的30%左右。 由此,发电单元的容量不能充分利用,设备投资增加,不仅引起“大马拉卡车”的现象,而且便发电单元容易故障,维护量增加,发电单元的工作可靠性降低。 这是因为,根据柴油发电机的特性,如果长期以小负荷工作,则气缸内的温度低,正常进入气缸内的润滑油不能完全燃烧,燃料也不能充分燃烧,活塞环和喷油嘴中积存炭,气缸的磨损加剧由于柴油发电机系统的工作性能差,所以柴油机在30%额定负荷以下,经济性变差。 通常,发电单元在超过额定负载60%的负载下工作,这对柴油机是有利的。 解决该问题方法是校正发电机负载输入特性。 以下,具体介绍常用的方法。 (1)改善系统功率因数改善系统功率因数方法居多,主要介绍如下。 种子方法设置自动切换盘,在UPS之前访问便发电机的其他负荷。 此方法仅适用于大功率柴油发电机系统ups供电系统。 在这样的系统中,除了UPS以外,还存在性质上的负荷。 这种自动切换盘的实现有一定的原因,并且在维护时需要厂家工程师分别调整UPS和发电机。 第二种方法通过增加感应电抗来补偿电容性负载,通常使用并联线圈电抗与发电机输出并联板连接,容易实现且低成本,但无论是重负载还是轻负载,电抗总是吸收电流而影响负载功率因数。 另外,无论UPS的数量如何,电抗器的数量始终一定。 第三种方法是在各UPS上安装正好可以补偿UPS的电容电阻的感应电抗器,在低负载下由接触器(可选)控制电抗器的接通。 在该方法中,能够相对地设置电阻器,但是由于数量很多,所以设置和控制的成本很高。 第四种方法是在滤波电容器的前面安装接触器,在低负载时切断。 由于接触器需要时间,控制复杂,只能在工厂设置。 第五种方法是在UPS供电系统的前面配置混合型有源滤波器DHM,将供电系统整体的输入功率因数抑制在0.95以上,将输入电流高次谐波抑制在10%以下。 (2)改善ups装置的输入功率因数这里所说的不是增加ups输入端子的无源滤波器方法。 在现有的2变换在线UPS中,能够将6脉冲整流变更为12脉冲整流,该方法对于UPS输入功率因数的提高和输入电流高次谐波的降低成分是有效的,但是由于在其输入端也设置滤波器,所以从根本上解决了柴油发电机系统和UPS的匹配问题

在本书的第4章中,介绍了改善方法ups输入功率因数的方法,其有效的方法是,s输入端AC将c整流电路变更为高频整流(PFC )电路(第2章图2-51和第4章图4-28所示)。 该方法可提升至UPS负载0 0.98以上,且无需在输入端追加无源LC滤波器,在这样的系统中,可将发电机与UPS的电容配置关系设为1.5:1。 (3)在消除系统中设备启动电流冲击的供电系统中,任何大功率电气设备启动都会形成过大的启动冲击电流,严重污染电网,电网电压下降。 特别是电网停电后启动柴油发电机系统向系统供电,会影响柴油发电机系统的正常启动,引起UPS系统的故障。 图5-7是柴油发电机系统启动时的冲击电流实测波形。 图5-7展示由一台1OOkVA的电力调整器1台8OkVAUPS构成的UPS供电系统。 电网停电时,UPS转动电池逆变器向负载供电,电力调整器不会变为进入动作停止状态。 面对柴油发电机系统启动时功率调节器的启动和UPS从电池逆变器向柴油发电机系统供电的负载电流的过渡过程,由功率调节器引起的第一级启动浪涌电流振幅包络线的变化特性为:大峰值电流为13,持续期间为0.2s左右单极性的UPS产生的第2级启动浪涌电流在第1级启动浪涌电流消失的3-4s后出现。 在8OkVAUPS台中产生的具有第2级输入电流的缓起动蠕变特性的起动电流,其输入电流的稳定值为5OA。 从测试曲线可以看出,对发电机的安全运行产生很大潜在威胁的浪涌电流是由1OOkVA的功率调节器和8OkVA6脉冲型UPS产生的具有缓启动调制特性的输入电流及其输入高次谐波电流。 在供电系统中,启动时冲击电流激烈的设备为线性变压器(包括以隔离变压器、UPS输入12脉冲整流用变压器和补偿变压器为主体的交流稳定器),关于冲击电流发生的物理过程、特性和消除方法,请参阅本章第3节。 产生启动冲击电流的另一设备是UPS,在商用柴油发电机系统UPS供电系统中,商用停电柴油发电机系统正常启动后,UPS的访问影响主要出现在两万个方面,一个是负载电流从电池逆变器向柴油发电机系统供电的转移, 形成柴油发电机系统负载突变的第二个原因是UPS输入端的无源滤波器启动时电容性电流的影响。 在前者中,为了减少UPS起动冲击电流对柴油发电机系统的影响,通常要求在UH起动时具有“软起动”功能/使起动时的输入电流从零逐渐增加到额定值。 UPS边缘的慢启动过程对柴油发电机系统UPS系统的稳定性也很重要。 用变换UPS向柴油发电机系统供电时的慢启动过程说明这个锤子。 由于delta变换UPS的delta变换器在高频脉宽调制状态下工作,所以在UPS启动时,其慢启动过程可以理想化,柴油发电机启动时的输入慢启动特性可以实测波形。 UPS机型:SlconDP3480E、480kVM480kW。 满载UPS冶炼负载:5 ookw。 慢启动进程:105。 柴油发电机系统:625kV肘5OOkW。 油机负载启动中的频率变化为:0.25Hz。 ABB在2000年10月和12月测量了美国其他两个品牌的高功率传统双变换UPS输入慢启动特性,如如图5-9所示。 其中,2000年10月测定,2000年12月测定。 可以看出,这两个启动波形虽然不完全相同,但相同的是整个过程完成了两次调谐跳跃。 UPS延迟了启动时间,但是柴油发电机系统的负荷急剧变化的问题没有解决。

根据以上分析和实测数据,在改善油机与UPS的匹配关系时,应着重于UPS输入特性的改善,包括UPS输入功率因数的提高、输入电流谐波分量的降低、UPS动作、负载骤变、电池逆变器与商用逆变器的变换等过程中UPS输入电流的变化特性的改善。 由于增量变换UPS输入变换器是理想的正弦波电流源,所以在输入功率因数、输入电流高次谐波成分、输入电流的缓变特性(如图2-52到图2-56所示)等方面,为柴油发电机系统提供理想的负载特性, 在输入端具有一般控制整流电路的传统双变换UPS,输入AC/DC变换器和附加的无源滤波器都不利于柴油发电机系统的匹配,该USP和柴油发电机系统的电容比是2:1到4:1。


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