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發(fā)電機組與UPS的配合問題典型案例分析
發(fā)布時間：2023-09-26 08:37:57來源：伊萊（深圳）電氣有限公司
不間斷電源系統(tǒng)的制造商和用戶很早就已經(jīng)注意到發(fā)電機組和UPS之間的配合問題,特別是由整流器產(chǎn)生的電流諧波對供電系統(tǒng)如發(fā)電機組的電壓調(diào)節(jié)器、UPS的同步電路產(chǎn)生的不良影響非常明顯。
因此,UPS系統(tǒng)工程師們設(shè)計了輸入濾波器并把其應(yīng)用到UPS中,成功地在UPS應(yīng)用中控制了電流諧波。 隨著Internet的發(fā)展,數(shù)據(jù)中心對大功率UPS和發(fā)電機的需求迅猛增長,由此也產(chǎn)生了一些新問題。本文就UPS輸入端功率因數(shù)和輸入濾波器對發(fā)電機的影響,進行理論分析和實際案例的說明,以闡明問題產(chǎn)生的原因,進而找出解決的方法。? ? 典型案例? ? 以下是一個UPS和發(fā)電機兼容性問題的案例,一個在線服務(wù)供應(yīng)商的新建數(shù)據(jù)中心在調(diào)試運行時發(fā)生的。它表明廠商、工程師和用戶如何發(fā)現(xiàn)并解決問題的。? ? 現(xiàn)場裝有套kVA UPS系統(tǒng),每一套由臺 kVA IGBT調(diào)寬調(diào)頻模塊組成,可擴展到臺。模塊的設(shè)計負(fù)載率是%,UPS模塊配有輸入隔離變壓器和%輸入電流諧波濾波器。模塊分別連到兩組發(fā)電機并聯(lián)總線,每組總線有臺 kW的發(fā)電機,可以擴展到臺。每臺發(fā)電機都配有電子調(diào)壓器。每條并聯(lián)總線的電源轉(zhuǎn)換計劃是,在第一批負(fù)載接入前,等待兩臺發(fā)電機并聯(lián)。第一批負(fù)載包含每套系統(tǒng)中的一臺UPS和部分空調(diào)負(fù)載。隨著后續(xù)發(fā)電機的并入,與第一批相同的負(fù)載隨后加入。在故障模式測試中操作員發(fā)現(xiàn),帶第一批負(fù)載的兩臺發(fā)電機中有一臺故障時,另一臺將出現(xiàn)過壓報警并于s后關(guān)機。但是第一批負(fù)載遠(yuǎn)低于一臺發(fā)電機的容量,因為此時UPS的負(fù)載很輕。隨即安排了進一步的測試,以確定UPS對單臺發(fā)電機的影響。因為首先懷疑的是UPS的輸入環(huán)節(jié)對調(diào)壓器的干擾,因此測試的UPS不帶負(fù)載,或UPS的逆變器關(guān)閉。測試裝置包括直流電壓和電流表,直接監(jiān)測場激勵線圈,因為這些參數(shù)由調(diào)壓器控制,可以立即反映出調(diào)壓器的動作。同時用發(fā)電機本身的儀表監(jiān)測負(fù)載的功率(W)、電流電壓(VA)、電容(var)。? ? 首先用純阻性負(fù)載進行測試以建立基準(zhǔn)。它表明隨著負(fù)載增加勵磁電流和電壓上升,如我們所預(yù)期。較大的負(fù)載電流在發(fā)電機內(nèi)阻Z上產(chǎn)生較大的壓降I×Z,必須克服它以保持輸出電壓U穩(wěn)定。接著測試UPS對發(fā)電機的影響,每次增加一臺。UPS不帶負(fù)載,觀察UPS整流器軟啟動過程。測試結(jié)果很明顯調(diào)壓器的動作和純阻性負(fù)載時相反。接入兩臺UPS后,調(diào)壓器已接近允許范圍的邊緣,再加一臺使得發(fā)電機s后進入過載狀態(tài)。? ? 請注意單臺kVA UPS對應(yīng)的負(fù)載值。它造成發(fā)電機關(guān)機實質(zhì)上卻沒有真實負(fù)載,每臺UPS接近kvar的容抗使得功率因數(shù)為。? ? 由工程師、業(yè)主、承包商、供貨商和廠商組成的項目小組,在考慮了各種可能性后,選擇了在每個容性負(fù)載上安裝反應(yīng)電抗器的方案。根據(jù)前面測試的數(shù)據(jù),廠商為每臺UPS設(shè)計了kvar并聯(lián)電抗器,并由接觸器控制,承包商在現(xiàn)場將其與UPS的輸入濾波器并聯(lián)安裝,工程師設(shè)計了外部控制電路,它測發(fā)電機的負(fù)載,僅當(dāng)UPS由發(fā)電機供電且發(fā)電機的總kW負(fù)載低于一個(可調(diào))設(shè)定值時,才允許電抗器接入。項目小組用修改后的UPS接入一臺發(fā)電機重新測試。? ? 這時電容的影響依然存在,電抗器只能平衡部分而不是全部電容。因此,隨著UPS的增加,勵磁電流慢慢減少,然而這并不會造成問題。因為臺UPS已超出一臺發(fā)電機的容量,而調(diào)壓器依然正常并控制著輸出電壓。 （文章來源于網(wǎng)絡(luò)，侵刪）
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