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发电机与UPS的配置问题分析


      发电机与UPS的配置问题分析
      重庆发电机出租公司工作人员就发电机与UPS的配置问题作出如下分析:
      柴油机处于30%额定负载以下,经济性变差。通常,发电机组工作在负载超过额定负载的60%对柴油机较为有利。
  解决这一间题的方法就是,对发电机负载输入特性进行校正。下面,具体介绍几种常用的方法。
  (1)改善系统功率因数
  改善系统功率因数的方法很多,主要介绍以下几种。
  第一种方法是设置自动切换柜,便发电机的其他负载先于UPS接入。此方法只适用于大功率柴油发电机系统-UPS供电系统。这样的系统中,除UPS外还有其他性质的负载。这种自动切换柜实现起来有一定的因难,而且在维护时生产厂商的工程师需要单独对UPS和发电机进行调试。
  第二种方法是增加一个永久性感应电抗来补偿容性负载,通常使用并联线绕电抗器接在发电机输出并联板上,这很容易实现而且成本较低,但无论是重负载还是轻负载,电抗器总是在吸收电流并影响负载功率因数。而且,不论UPS的数量多少,电抗器的数量总是固定的。
  第三种方法是在每一台UPS中加装正好能补偿UPS容抗的感性电抗器,在低负载情况下由接触器(选件)控制电抗器接入。此方法可较精确地设置电抗器,但数量较大且安装和控制的成本高。
  第四种方法是在滤波器电容前安装接触器,在低负载时断开。由于接触器的时间必须精确,控制比较复杂,只能在工厂安装。
  第五种方法是在UPS供电系统前面配置混合型有源滤波器DHM,使整个供电系统的输入功率因数保持在0.95以上,输入电流谐波控制在10%以下。
  有关改善系统功率因数和各种形式的滤波器的"1作原理和在系统中的配置方法,请看本书第4章第5节。
  (2)改善UPS设备的输入功率因数
  这里讲的不是用增加UPS输入端无源滤波器方法。对于传统双变换在线式UPS,可改6脉冲整流为12脉冲整流,这种方法对提高UPS输入功率因数和降低输入电流谐波成分是有效的,但是它的输入端同样要设置滤波器,所以不能从根本上解决柴油发电机系统与UPS的匹配问题。在本书第4章中介绍了改善UPS输入功率因数的方法,其中最有效的办法是把叨,S输入端AC仍C整流电路改为高频整流(PFC)电路(如第2章图2-51和第4章图4-28所示),因为这种办法可以在UPS负载0~100范围内都把输入功率因数提高到0.95以上,当UPS负载超过50A时,可提高到0.98以上,而且输入端无需再加无源LC滤波器,在这样的系统中,可使发电机与UPS的容量配置关系达到1.5:1。
  (3)消除系统中设备启动电流冲击
  在供电系统中,任何大功率用电设备的启动都会形成过大的启动冲击电流,严重污染电网,造成电网电压下陷。特别是电网掉电后启动柴油发电机系统对系统供电时,会影响柴油发电机系统的正常启动,甚至引起UPS系统故障。
电网掉电后,UPS转电池逆变向负载供电,而电力稳压器则进入不工作停机状态。柴油发电机系统启动时面临电力稳压器启动和UPS由电池逆变转柴油发电机系统供电的负载电流转移过程,电力稳压器所产生的第1级的开机启动浪涌电流幅值包络线的变化特性为:最大峰值电流是135A,持续期为0.2s左右单极性的瞬态浪涌电流。由UPS所产生的在第2级的开机启动浪涌电流,它出现在第1级的开机启动浪涌电流消失后的3-4s之后。由1台8OkVAUPS所产生的第2级的具有输入电流的缓启动爬升特性的启动电流,输入电流的稳态值是5OA。从测试曲线可知,能对发电机的安全运行造成最大潜在威胁的浪涌电流是来自由1OOkVA的电力稳压器和8OkVA6脉冲型UPS所产生的具有缓启动爬升调制特性的输入电流及其输入谐波电流。
 


 
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