柴油發(fā)電機(jī)與UPS的關(guān)系
來源： 作者：展耀機(jī)電 時間：2023-05-30 11:29:29
由于收據(jù)庫等用電要求比較高的系統(tǒng)都是采用UPS系統(tǒng)進(jìn)行供電的，這樣可以保證電流的穩(wěn)定性。柴油發(fā)電機(jī)組與UPS組成的交流供電系統(tǒng)，因其良好的可靠性、安全性而得到廣泛應(yīng)用。該系統(tǒng)不僅要求柴油發(fā)電機(jī)組自動化程度高，而且要求柴油發(fā)電機(jī)組必須適應(yīng)UPS這一非性負(fù)載的特性，使其在無市電的情況下保證對負(fù)載可靠供電。
UPS電路結(jié)構(gòu)覺得的輸入非線特性，典型的是傳統(tǒng)雙變在線式UPS，由于其輸入端AC/DC變換器是整流濾波電路，其輸入電流是脈動電流，不僅輸入功率因素低（0.7-0.8），還包含有大良的高次諧波電充（30%-40%），而低輸入功率因素和諧波電流都會通過發(fā)電機(jī)定子線圈的感性內(nèi)阻，嚴(yán)重影響柴油發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行，兩者結(jié)合就易出現(xiàn)以下問題：
1、電壓震蕩，反饋的波動電壓，造成發(fā)電機(jī)的輸出電壓穩(wěn)定度差，形成震蕩，震蕩范圍高達(dá)額定電壓的由0%-0%，當(dāng)調(diào)整AVR達(dá)到較佳時，震蕩仍大于2%。
2、電流震蕩，在UPS負(fù)載穩(wěn)定的情況下，發(fā)電機(jī)輸出電流在立0%-50%范圍內(nèi)擺動，且這種擺動無法調(diào)整。
3、發(fā)電機(jī)的頻率震蕩，一般情況下，頻率震蕩比電壓，電流范圍小，一般在50%以內(nèi)，但影響比較大，導(dǎo)致UPS處于頻繁切換的狀態(tài)。柴油發(fā)動機(jī)由于負(fù)載有規(guī)定的忽大忽小，造成其工作電壓也忽強(qiáng)忽弱，使柴油發(fā)電機(jī)組振動加劇，加速了機(jī)械磨損，甚至損壞機(jī)件。
4、UPS不能正常工作，UPS整流器允許的輸入電壓范圍一般在額定值的5%或更寬，發(fā)電機(jī)的輸出電壓不穩(wěn)相對來對影響較小，因此需特別關(guān)注頻率漂移對UPS正常運(yùn)行所產(chǎn)生的兩方面影響：
（1）UPS不能旁路，無論是在線式或后備式UPS，在旁路電源發(fā)電機(jī)提供時，頻率會發(fā)生快速變化。放頻率變化超預(yù)先設(shè)定的極限值時，逆變器頻率變化就無法跟上旁電源的頻率變化。這是靜態(tài)旁路開關(guān)將禁止切換到旁路（在這種情況下切換，有可能會千萬逆變器過流、短路）。在這種旁路電源頻率無法跟蹤的情況下，UPS只會發(fā)生警示，提醒用戶避免超載造成斷電，此時逆變器仍繼續(xù)提供電源給負(fù)載。
（2）電池壽命縮短，由于頻率漂移，將導(dǎo)致SCR（可控硅）整流器的驅(qū)動信號與輸入交流電不同步，造成整流器關(guān)閉，在整流器重新啟動進(jìn)入正常工作時，UPS專為電池供電。如此過分地放電循環(huán)，將大大縮短電池壽命，更嚴(yán)重的情形是會將電池量全部放光，輸出中斷。另外，在同一用電系統(tǒng)中，當(dāng)空調(diào)壓縮器啟動和電梯升降的瞬間會導(dǎo)致發(fā)電機(jī)發(fā)生頻率漂移。
柴油發(fā)電機(jī)組與UPS組合帶來的問題是客觀存在的，解決問題可從兩個方面進(jìn)行，一方面正確選擇發(fā)電機(jī)的勵磁工作方式和機(jī)組功率，不同的勵磁方式和適當(dāng)?shù)钠ヅ涔β实扔智矣趯栴}較小化，另一方面選擇更能適合發(fā)電機(jī)組特性的UPS，如具有旁路鎖相頻率范圍和逆變器同步速率現(xiàn)場可調(diào)功能的UPS對頻率的漂移適應(yīng)性比一般UPS好。12脈沖整流器UPS比6脈沖整流器UPS更能適合發(fā)電機(jī)組配合供電，從面確保整個供電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。
UPS電路結(jié)構(gòu)覺得的輸入非線特性，典型的是傳統(tǒng)雙變在線式UPS，由于其輸入端AC/DC變換器是整流濾波電路，其輸入電流是脈動電流，不僅輸入功率因素低（0.7-0.8），還包含有大良的高次諧波電充（30%-40%），而低輸入功率因素和諧波電流都會通過發(fā)電機(jī)定子線圈的感性內(nèi)阻，嚴(yán)重影響柴油發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行，兩者結(jié)合就易出現(xiàn)以下問題：
1、電壓震蕩，反饋的波動電壓，造成發(fā)電機(jī)的輸出電壓穩(wěn)定度差，形成震蕩，震蕩范圍高達(dá)額定電壓的由0%-0%，當(dāng)調(diào)整AVR達(dá)到較佳時，震蕩仍大于2%。
2、電流震蕩，在UPS負(fù)載穩(wěn)定的情況下，發(fā)電機(jī)輸出電流在立0%-50%范圍內(nèi)擺動，且這種擺動無法調(diào)整。
3、發(fā)電機(jī)的頻率震蕩，一般情況下，頻率震蕩比電壓，電流范圍小，一般在50%以內(nèi)，但影響比較大，導(dǎo)致UPS處于頻繁切換的狀態(tài)。柴油發(fā)動機(jī)由于負(fù)載有規(guī)定的忽大忽小，造成其工作電壓也忽強(qiáng)忽弱，使柴油發(fā)電機(jī)組振動加劇，加速了機(jī)械磨損，甚至損壞機(jī)件。
4、UPS不能正常工作，UPS整流器允許的輸入電壓范圍一般在額定值的5%或更寬，發(fā)電機(jī)的輸出電壓不穩(wěn)相對來對影響較小，因此需特別關(guān)注頻率漂移對UPS正常運(yùn)行所產(chǎn)生的兩方面影響：
（1）UPS不能旁路，無論是在線式或后備式UPS，在旁路電源發(fā)電機(jī)提供時，頻率會發(fā)生快速變化。放頻率變化超預(yù)先設(shè)定的極限值時，逆變器頻率變化就無法跟上旁電源的頻率變化。這是靜態(tài)旁路開關(guān)將禁止切換到旁路（在這種情況下切換，有可能會千萬逆變器過流、短路）。在這種旁路電源頻率無法跟蹤的情況下，UPS只會發(fā)生警示，提醒用戶避免超載造成斷電，此時逆變器仍繼續(xù)提供電源給負(fù)載。
（2）電池壽命縮短，由于頻率漂移，將導(dǎo)致SCR（可控硅）整流器的驅(qū)動信號與輸入交流電不同步，造成整流器關(guān)閉，在整流器重新啟動進(jìn)入正常工作時，UPS專為電池供電。如此過分地放電循環(huán)，將大大縮短電池壽命，更嚴(yán)重的情形是會將電池量全部放光，輸出中斷。另外，在同一用電系統(tǒng)中，當(dāng)空調(diào)壓縮器啟動和電梯升降的瞬間會導(dǎo)致發(fā)電機(jī)發(fā)生頻率漂移。
柴油發(fā)電機(jī)組與UPS組合帶來的問題是客觀存在的，解決問題可從兩個方面進(jìn)行，一方面正確選擇發(fā)電機(jī)的勵磁工作方式和機(jī)組功率，不同的勵磁方式和適當(dāng)?shù)钠ヅ涔β实扔智矣趯栴}較小化，另一方面選擇更能適合發(fā)電機(jī)組特性的UPS，如具有旁路鎖相頻率范圍和逆變器同步速率現(xiàn)場可調(diào)功能的UPS對頻率的漂移適應(yīng)性比一般UPS好。12脈沖整流器UPS比6脈沖整流器UPS更能適合發(fā)電機(jī)組配合供電，從面確保整個供電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。
