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UPS电源和发电机如何匹配

UPS电源和发电机不兼容的原因主要是UPS的输入谐波电流引起的输入功率因数低而形成的,再一个便是发电机的内阻抗大。传统的解决方案是将发电机降低频率使用,使发电机有满足的容量来补偿由UPS的输入谐波电流而引起的无功功率,发电机所带负载的功耗大约为其zui大额定容量的30%左右。这归于一种”大马拉小车”的现象,是不经济环保的行为,而且柴油发电机作业在小负荷状态,使柴油发电机组更简单发生故障,降低了柴油发电机组的作业可靠性,其原因是柴油发电机机在小负荷下长期作业,气缸内温度较低,正常进人气缸内的润滑油不能彻底焚烧,而燃油也不能充沛焚烧,形成活塞环处、喷油嘴处积炭严峻,气缸磨损加重,使上述部位加速故障的发生,使发电机作业性能下降烟冲冒黑烟。发电机要求负载有必要在80%上下的额定负载下作业,对发电机才较为有利。能够看出选用柴油发电机降额方案来解决问题不是一种底子解决问题的办法,底子解决问题的办法应该是对UPS输入端的功率因数进行校对(PFC),使UPS接近于一个线性负载。


(1)有源功率因数校对

功率因数校对分无源校对和有源校对,有源功率因数校对一般是在整流器后接一个升压型变换器,该办法校对作用好,校对后输入电流接近于一个正弦波,功率因数可到达0.99,谐波电流能够减少到7%左右。但该办法由于多用了一级变换器,UPS的可靠性就会下降,在大功率UPS中显得尤为突出,所以有源功率因数校对一般用于单相输入的小功率UPS中(25KVA以下),关于三相输入的大、中功率的UPS一般选用无源校对的办法。

(2)LC无源滤波器校对

由于这种滤波器仅用了LC元件,将它并联在整流器的输入端,对UPS电源的安全性及可靠性没有什么啥子影响,关于三相6脉冲的整流器,其谐波电流主要为5、7次谐波,将滤波器规划为对起伏最大的5次谐波电流的阻抗为零,对9次谐波电流的阻抗力度很低,6次和9次谐波电流根本流进了滤波器,而不会反送电给发电机,引起发电机输出电压失真及其他的安全事故。这种办法简单滤波作用也很好,谐波电流总THD能够减小到10%以内,功率因数能够到达0.95。但缺点是由于加了滤波器加大了UPS的体积和分量,但UPS的体积和分量大一点并没有太大的联系,关键是要求可靠性高,所以这种LC滤波器校对功率因数的办法在三相输入的大、中功率UPS中得到了广泛的应用。


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(3) LC无源滤波器存在的问题

由于UPS轻载时的输入谐波电流对交流电源体系影响很小,甚至能够疏忽,咱们规划的LC滤波器主要考虑UPS满载时输入谐波电流的抑制和改进输入功率因数的性能,无源滤波器的UPS在空载和轻载时往往呈现特别低或者特别高的超前功率因数,即为电容性负载这种状况对市电的变压器没有哈子什么影响的,可施发电机给电容负载供电时或许出现输出电压过高或无激磁而关机,形成供电体系严峻故障。下面咱们来剖析发生这种现象的原因,是发电机的电势的大小取决于发电机的激磁电流。是发电机定子的阻抗,是负载的阻抗,是发电机的输出电压。

由于发电机的电势有必要等于发电机内部阻抗和外部负载阻抗的压降之和,能够调理电压调理器改动发电机电势.来操控发电机的输出电压。发电机给纯电容性负载供电时的向量,其中电流向量超前电压向量,内部电压降的相位与电感性负载时相反,结果发电机发出的电势比输出的电压小,也便是说较小的电势就能发生很大的输出电压。

在这种状况下为了维持发电机输出电压稳定,电压调理器有必要大大地减小转子激磁电流以减小发电机电势,可是由于发电机转子都有必定的剩磁,即便电压调理器彻底封闭,仍有满足的磁场发生输出电压,所以电压调理器不或许有满足的调理规模彻底操控输出电压。这将导致输出过压电压调理器封闭,最终使发电机封闭。发电机带电容性负载时不能正常作业。UPS在空载或轻载时归于电容性负载,状况是实践存在的。明显要解决上述问题有必要对UPS在空载和轻载时的输入功率因数进行调理。


具体解决问题的办法为:


①在发电机所带的负载包括UPS和机房空调的状况下,可先将空调设备加到发电机上,具体办法可在UPS的输入电路上接一个延时继电器,以推迟UPS负载电力的接通。

②选用带接触器的UPS输入滤波器,当UPS轻载时通过接触器主动断开发电机滤波器。



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