大功率UPS電源與發(fā)電機(jī)組配合注意事項(xiàng)

來源：存能電氣  日期：2019-04-28 09:56  瀏覽量：次

　　大功率UPS電源與發(fā)電機(jī)組配合注意事項(xiàng)。大功率UPS電源和柴油發(fā)電機(jī)不兼容的原因主要是UPS的輸入諧波電流引起的輸入功率因數(shù)低而造成的，再一個(gè)就是發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻抗大。解決問題的方法應(yīng)該是對(duì)UPS輸入端的功率因數(shù)進(jìn)行校正(PFC)，使UPS接近于一個(gè)線性負(fù)載，對(duì)電網(wǎng)或發(fā)電機(jī)產(chǎn)生很小的諧波電流。

　　大功率UPS電源與發(fā)電機(jī)組配合注意事項(xiàng)

　　隨著各種大型功率設(shè)備不斷的增多，很多設(shè)備都會(huì)用到更大功率UPS電源，目前大功率UPS電源最大的能做到800KVA，而且還可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)并機(jī)。常規(guī)的大功率UPS電源后備時(shí)間是15-30分鐘，用戶也可以根據(jù)自己的需要來配備更長(zhǎng)的時(shí)間，不過這樣就需要與發(fā)電機(jī)組匹配，以便提供更源源不斷的持續(xù)電源。

　　因此，UPS系統(tǒng)工程師們?cè)O(shè)計(jì)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。這些濾波器對(duì)UPS與發(fā)電機(jī)組的兼容性起到了關(guān)鍵作用。

　　大功率UPS電源空載時(shí)的工作參數(shù)，特別是輸入功率因數(shù)對(duì)于UPS與發(fā)電機(jī)的兼容性相當(dāng)重要。最新設(shè)計(jì)的輸入濾波器，在減少電流諧波及提高滿載情況下的功率因數(shù)方面有了較好的效果。但是在空載或很小負(fù)載情況下卻衍生出一個(gè)電容性超前的極低的功率因數(shù)，特別是那些為了滿足5％最大電流失真度的濾波器。

　　一般情況下，當(dāng)負(fù)載低于25％時(shí)大多數(shù)UPS電源系統(tǒng)的輸入濾波器會(huì)導(dǎo)致明顯的功率因數(shù)降低。盡管如此，輸入功率因數(shù)卻很少會(huì)低于30％，有些新的系統(tǒng)甚至已達(dá)到空載功率因數(shù)低于2％，接近于理想的容性負(fù)載。

　　安裝自動(dòng)切換柜，使電動(dòng)機(jī)負(fù)載先于UPS接入。某些切換柜可能不能實(shí)現(xiàn)這種方法。另外，在維護(hù)時(shí)，工廠工程師可能需要單獨(dú)調(diào)試UPS和發(fā)電機(jī)。

　　有源功率因數(shù)校正。功率因數(shù)校正分無源校正和有源校正，有源功率因數(shù)校正通常是在整流器后接一個(gè)升壓型變換器，校正后，輸入電流接近于一個(gè)正弦波，功率因數(shù)可達(dá)到0.99，諧波電流可以減小到5%以內(nèi)。但該方法由于多用了一級(jí)變換器，大功率UPS的可靠性就會(huì)下降，在大功率UPS中顯得更為突出，所以有源功率因數(shù)校正一般用于單相輸入的小功率UPS中(25kVA以下)，對(duì)于三相輸入的大、中功率的UPS電源通常采用無源校正的方法。

　　LC無源濾波器存在的問題

　　1、在發(fā)電機(jī)所帶的負(fù)載包括UPS電源和機(jī)房空調(diào)的情況下，可先將空調(diào)設(shè)備加到發(fā)電機(jī)上，具體方法可在UPS的輸入電路上接一個(gè)延時(shí)繼電器，以延緩UPS負(fù)載電力的接通。

　　2、采用帶接觸器的UPS輸入濾波器，當(dāng)UPS輕載時(shí)通過接觸器自動(dòng)斷開濾波器。

　　大功率UPS電源和柴油發(fā)電機(jī)選型的建議

　　1、對(duì)于三相輸入的大功率UPS輸入功率因數(shù)不小0.95，THD應(yīng)小于l0%，如果達(dá)不到這個(gè)要求，就需加裝濾波器。并且輸入濾波器應(yīng)帶接入和斷開的接觸器，以確保濾波器的電容器不會(huì)造成柴油發(fā)電機(jī)輸出電壓過高或電壓調(diào)節(jié)器關(guān)閉。UPS的整流器在輸入電源頻率變化范圍小于±10%、輸入電源頻率變化率小于5Hz/s應(yīng)能正常工作。

　　2、發(fā)電機(jī)輸出的頻率變換范圍應(yīng)小于±l0%，輸出電源頻率變化率小于5Hz/s。

　　3、選擇的柴油發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)器(AVR)應(yīng)不受機(jī)組輸出電壓波形失真的影響，內(nèi)阻應(yīng)較小。如PMG(永磁發(fā)電機(jī))激勵(lì)式同步交流發(fā)電機(jī)。

　　4、在滿足上述要求時(shí)，發(fā)電機(jī)的容量可按UPS滿載加蓄電池充電時(shí)UPS的輸入功率的l.3～1.5倍考慮。

　　5、不要將UPS電源蓄電池的容量選得太大，通常能保證UPS電源工作l0—30分鐘就行，停電時(shí)主要靠發(fā)電機(jī)供電。

　　發(fā)電機(jī)與UPS電源不匹配會(huì)出現(xiàn)的問題

　　1、電流震蕩：即使在UPS電源所帶非線性負(fù)載工作穩(wěn)定的情況下，油機(jī)輸出電流依然在+/-20%-50%的范圍內(nèi)震蕩,且吃震蕩無法調(diào)整。

　　2、頻率震蕩:頻率震蕩的范圍通常小于電壓及電流的震蕩幅度，但它的影響更大，從而直接導(dǎo)致UPS在市電及電池供電狀態(tài)間頻繁切換．同時(shí)由于柴油機(jī)根據(jù)負(fù)載變換導(dǎo)致其自身的振動(dòng)加劇，從而加速機(jī)械磨損，造成機(jī)件的提前老化甚至損壞。

　　3、發(fā)電機(jī)組輸出電壓震蕩，甚至高達(dá)+/-10%-20%，即使調(diào)整到最佳狀態(tài)，輸出的震蕩依然會(huì)高于至少2%以上，對(duì)UPS的正常工作狀態(tài)產(chǎn)生影響，最極端的情況是UPS無法轉(zhuǎn)入市電狀態(tài)運(yùn)行，直接耗干電池能量。

　　UPS的電池，非易燃易爆品，是危險(xiǎn)化學(xué)品，它和發(fā)電機(jī)組可以放在一起，但是要防止電池短路，引起火花。在UPS與發(fā)電機(jī)匹配使用中,只需為UPS配置少量后備電池以備切換時(shí)使用。