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发电机组与UPS的配合问题典型案例分析    日期:2019-06-11

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发电机组与UPS的配置方案,进入链接点这里

  摘要:不间断电源系统的制造商和用户很早就已经注意到发电机组和UPS之间的配合问题,特别是由整流器产生的电流谐波对供电系统如发电机组的电压调节器、UPS的同步电路产生的不良影响非常明显。因此,UPS系统工程师们设计了输入滤波器并把其应用到UPS中,成功地在UPS应用中控制了电流谐波。


  随着Internet的发展,数据中心对大功率UPS和发电机的需求迅猛增长,由此也产生了一些新问题。本文就UPS输入端功率因数和输入滤波器对发电机的影响,进行理论分析和实际案例的说明,以阐明问题产生的原因,进而找出解决的方法。 
   
  典型案例    
  以下是一个UPS和发电机兼容性问题的案例,一个在线服务供应商的新建数据中心在调试运行时发生的。它表明厂商、工程师和用户如何发现并解决问题的。 
   
  现场装有3套3000kVA UPS系统,每一套由4台750 kVA IGBT调宽调频模块组成,可扩展到6台。模块的设计负载率是65%,UPS模块配有输入隔离变压器和5%输入电流谐波滤波器。模块分别连到两组发电机并联总线,每组总线有3台1600 kW的发电机,可以扩展到6台。每台发电机都配有电子调压器。每条并联总线的电源转换计划是,在第一批负载接入前,等待两台发电机并联。第一批负载包含每套系统中的一台UPS和部分空调负载。随着后续发电机的并入,与第一批相同的负载随后加入。在故障模式测试中操作员发现,带第一批负载的两台发电机中有一台故障时,另一台将出现过压报警并于2s后关机。但是第一批负载远低于一台发电机的容量,因为此时UPS的负载很轻。随即安排了进一步的测试,以确定UPS对单台发电机的影响。因为首先怀疑的是UPS的输入环节对调压器的干扰,因此测试的UPS不带负载,或UPS的逆变器关闭。测试装置包括直流电压和电流表,直接监测场激励线圈,因为这些参数由调压器控制,可以立即反映出调压器的动作。同时用发电机本身的仪表监测负载的功率(W)、电流电压(VA)、电容(var)。 
   
  首先用纯阻性负载进行测试以建立基准。它表明随着负载增加励磁电流和电压上升,如我们所预期。较大的负载电流在发电机内阻Z上产生较大的压降I×Z,必须克服它以保持输出电压U稳定。接着测试UPS对发电机的影响,每次增加一台。UPS不带负载,观察UPS整流器软启动过程。测试结果很明显调压器的动作和纯阻性负载时相反。接入两台UPS后,调压器已接近允许范围的边缘,再加一台使得发电机2s后进入过载状态。 
   
  请注意单台750kVA UPS对应的负载值。它造成发电机关机实质上却没有真实负载,每台UPS接近230kvar的容抗使得功率因数为0。 
   
  由工程师、业主、承包商、供货商和厂商组成的项目小组,在考虑了各种可能性后,选择了在每个容性负载上安装反应电抗器的方案。根据前面测试的数据,厂商为每台UPS设计了200kvar并联电抗器,并由接触器控制,承包商在现场将其与UPS的输入滤波器并联安装,工程师设计了外部控制电路,它测发电机的负载,仅当UPS由发电机供电且发电机的总kW负载低于一个(可调)设定值时,才允许电抗器接入。项目小组用修改后的UPS接入一台发电机重新测试。 
   
  这时电容的影响依然存在,电抗器只能平衡部分而不是全部电容。因此,随着UPS的增加,励磁电流慢慢减少,然而这并不会造成问题。因为6台UPS已超出一台发电机的容量,而调压器依然正常并控制着输出电压。


(文章来源于网络,侵删)


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