‘乐鱼体育’UPS电源和柴油发电机如何匹配

本文摘要：UPS电源和柴油发电机不相容的原因主要是UPS的输出谐波电流引发的输出功率因数较低而导致的，再行一个就是发电机的内电阻大。

UPS电源和柴油发电机不相容的原因主要是UPS的输出谐波电流引发的输出功率因数较低而导致的，再行一个就是发电机的内电阻大。传统的解决方案是将发电机降额用于，使发电机有充足的容量来补偿由UPS的输出谐波电流而引发的无功功率，发电机所带阻抗的功耗约为其额定容量的30%左右。

似乎，这归属于一种”大马拉小车”的现象，是不经济的，而且柴油发电机工作在小负荷状态，使柴油发电机组更容易产生故障，减少了柴油发电机组的工作可靠性，其原因是柴油发电机机在小负荷下长年工作，气缸内温度较低，长时间进人气缸内的润滑油无法几乎自燃，而燃油也无法充份自燃，导致活塞环处、喷油嘴处积炭相当严重，气缸磨损激化，因而使上述部位加快故障的产生，使柴油机工作性能上升，排气冒黑烟。柴油发电机组拒绝阻抗必需在60%以上额定负载的情况下工作，对柴油发电机才更为不利。可以显现出，使用柴油发电机降额方案来解决问题不是一种显然解决问题的方法，显然解决问题的方法应当是对UPS输出端的功率因数展开校正（PFC），使UPS相似于一个线性阻抗，对电网或发电机产生较小的谐波电流。

（1）有源功率因数校正功率因数校正分无源校正和有源校正，有源功率因数校正一般来说是在整流器后相接一个降压型变换器，图3，该方法校正效果好，校正后，输出电流相似于一个正弦波，功率因数可超过0.99，谐波电流可以增大到5%以内。但该方法由于多用了一级变换器，UPS的可靠性就不会上升，在大功率UPS中变得更加引人注目，所以有源功率因数校正一般用作单相输出的小功率UPS中（25KVA以下），对于三相输出的大、中功率的UPS一般来说使用无源校正的方法。（2）LC无源滤波器校正由于这种滤波器仅用了LC元件，将它并联在整流器的输出末端，对UPS电源的可靠性没什么影响，对于三相6脉冲的整流器，其谐波电流主要为5、7次谐波，将滤波器设计为对幅度仅次于的5次谐波电流的电阻为零，对7次谐波电流的电阻很低，因此，5次和7次谐波电流基本流入了滤波器，而会反赠送给柴油发电机，引发发电机输入电压杂讯。

这种方法非常简单，滤波效果也很好，谐波电流总THD可以增大到10%以内，功率因数可以超过0.95。但缺点是由于特了滤波器，增大了UPS的体积和重量，但UPS的体积和重量大一点并没过于大的关系，关键是拒绝可靠性低，所以这种LC滤波器校正功率因数的方法在三相输出的大、中功率UPS中获得了普遍的应用于。

（3）LC无源滤波器不存在的问题由于UPS轻载时的输出谐波电流对交流电源系统影响较小，甚至可以忽视，我们设计的LC滤波器主要考虑到UPS装载时输出谐波电流的诱导和提高输出功率因数的性能，因此，若无源滤波器的UPS在3组和轻载时往往呈现出尤其较低的落后功率因数，即为电容性阻抗，这种情况对市电的变压器没什么影响，但是，柴油发电机给电容阻抗供电时有可能经常出现输入电压过低或无激磁而关机，导致供电系统相当严重故障。下面我们来分析产生这种现象的原因，图5是发电机供电系统修改电路图，U1是发电机的电势，U1的大小各不相同发电机的激磁电流。Zs是发电机定子的电阻，Z是阻抗的电阻，Us是发电机的输入电压，I是阻抗电流。

因为发电机的电势必需相等发电机内部电阻和外部阻抗电阻的压降之和，因此，可以调节电压调节器转变发电机电势U.来掌控发电机的输入电压。图5c是发电机给显电容性阻抗供电时的向量图，其中电流向量I落后电压向量Us90°，内部电压叛IZs的振幅与电感性阻抗时忽略，结果发电机收到的电势U1比输入的电压Us小，也就是说，较小的电势U1就能产生相当大的输入电压Us。在这种情况下，为了保持发电机输入电压Us恒定，电压调节器必需大大地增大转子激磁电流以增大发电机电势U1，但是因为发电机转子都有一定的剩磁，即使电压调节器几乎重开，仍有充足的磁场产生输入电压，所以电压调节器不有可能有充足的调节范围几乎掌控输入电压。

这将造成输入过压，或者电压调节器重开，最后使发电机重开。因此，柴油发电机电荷容性阻抗时无法长时间工作。UPS在3组或轻载时归属于电容性阻抗，图5c的情况是实际不存在的。似乎，要解决问题上述问题，必需对UPS在3组和轻载时的输出功率因数展开调节。

明确解决问题的方法为：①在发电机所带的阻抗还包括UPS和机房空调的情况下，可再行将空调设备特到发电机上，具体方法可在UPS的输出电路上相接一个延时继电器，以减缓UPS阻抗电力的接上。②使用带上接触器的UPS输出滤波器，当UPS轻载时通过接触器自动插入滤波器。UPS电源和柴油发电机选型的建议上文中我们分析了UPS和柴油发电机不给定的原因，并分析了解决问题的方法，因此，在工程设计时，只要慎重考虑UPS和柴油发电机选型的技术拒绝，可以防止它们之间的不给定，建议如下：（1）对于三相输出的UPS输出功率因数极大0.95，THD不应大于l0%，如果约将近这个拒绝，就须要安装滤波器。

并且输出滤波器不应带上终端和插入的接触器，以保证滤波器的电容器会导致柴油发电机输入电压过低或电压调节器重开。UPS的整流器在输出电源频率变化范围大于±10%、输出电源频率变化率大于5Hz/s可让长时间工作。

（2）发电机输入的频率转换范围不应大于±l0%，输入电源频率变化率大于5Hz/s。（3）自由选择的柴油发电机的电压调节器（AVR）应不受机组输入电压波形失知道影响，内阻不应较小。如PMG（永磁发电机）鼓舞式实时交流发电机。

（4）在符合上述拒绝时，发电机的容量可按UPS装载特蓄电池电池时UPS的输出功率的l.3～1.5倍考虑到。（5）由于蓄电池的容量越大，则蓄电池的电池功率也就越大，适当地发电机市场需求的容量也就拒绝越大，这样不会造成成本增加；而且，蓄电池的电池功率越大，则占到总负荷的比重也就越大，在电池完结时，发电机就有可能工作在轻载状态，这样运营对发电机也是十分有利的。所以不要将UPS蓄电池的容量选得过于大，一般来说能确保UPS电源工作l0—30分钟就讫，电力供应时主要靠发电机供电。

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