大功率UPS電源與發(fā)電機組配合注意事項

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)電機組配合注意事項。大功率UPS電源和柴油發(fā)電機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，再一個就是發(fā)電機的內阻抗大。解決問題的方法應該是對UPS輸入端的功率因數(shù)進行校正(PFC)，使UPS接近于一個線性負載，對電網(wǎng)或發(fā)電機產(chǎn)生很小的諧波電流。

　　大功率UPS電源與發(fā)電機組配合注意事項

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

　　因此，UPS系統(tǒng)工程師們設計了輸入濾波器并把其應用到UPS中，成功地在UPS應用中控制了電流諧波。這些濾波器對UPS與發(fā)電機組的兼容性起到了關鍵作用。

　　大功率UPS電源空載時的工作參數(shù)，特別是輸入功率因數(shù)對于UPS與發(fā)電機的兼容性相當重要。最新設計的輸入濾波器，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載情況下卻衍生出一個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，當負載低于25％時大多數(shù)UPS電源系統(tǒng)的輸入濾波器會導致明顯的功率因數(shù)降低。盡管如此，輸入功率因數(shù)卻很少會低于30％，有些新的系統(tǒng)甚至已達到空載功率因數(shù)低于2％，接近于理想的容性負載。

　　安裝自動切換柜，使電動機負載先于UPS接入。某些切換柜可能不能實現(xiàn)這種方法。另外，在維護時，工廠工程師可能需要單獨調試UPS和發(fā)電機。

　　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升壓型變換器，校正后，輸入電流接近于一個正弦波，功率因數(shù)可達到0.99，諧波電流可以減小到5%以內。但該方法由于多用了一級變換器，大功率UPS的可靠性就會下降，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)電機所帶的負載包括UPS電源和機房空調的情況下，可先將空調設備加到發(fā)電機上，具體方法可在UPS的輸入電路上接一個延時繼電器，以延緩UPS負載電力的接通。

　　2、采用帶接觸器的UPS輸入濾波器，當UPS輕載時通過接觸器自動斷開濾波器。

　　大功率UPS電源和柴油發(fā)電機選型的建議

　　1、對于三相輸入的大功率UPS輸入功率因數(shù)不小0.95，THD應小于l0%，如果達不到這個要求，就需加裝濾波器。并且輸入濾波器應帶接入和斷開的接觸器，以確保濾波器的電容器不會造成柴油發(fā)電機輸出電壓過高或電壓調節(jié)器關閉。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應能正常工作。

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

　　3、選擇的柴油發(fā)電機的電壓調節(jié)器(AVR)應不受機組輸出電壓波形失真的影響，內阻應較小。如PMG(永磁發(fā)電機)激勵式同步交流發(fā)電機。

　　4、在滿足上述要求時，發(fā)電機的容量可按UPS滿載加蓄電池充電時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，停電時主要靠發(fā)電機供電。

　　發(fā)電機與UPS電源不匹配會出現(xiàn)的問題

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

　　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，從而直接導致UPS在市電及電池供電狀態(tài)間頻繁切換．同時由于柴油機根據(jù)負載變換導致其自身的振動加劇，從而加速機械磨損，造成機件的提前老化甚至損壞。

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

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