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技術(shù)文章
柴油發(fā)電機(jī)組與UPS系統(tǒng)如何匹配
點(diǎn)擊次數(shù)：406 發(fā)布時(shí)間：2018-4-8
UPS作為自市電停電到備用柴油發(fā)電機(jī)組供電的中間段的電源設(shè)備,可以將蓄電池的電能無(wú)延時(shí)地逆變向重要負(fù)載供電，從而保證在柴油發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)供電前負(fù)載不斷電，而當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)組投入使用時(shí)，UPS就作為發(fā)電機(jī)組的負(fù)載，為UPS進(jìn)行充電。整流濾波器件是UPS的主要部件之一，這種非線性負(fù)載會(huì)向柴油發(fā)電機(jī)組反射大量的高次諧波，其中以5次和7次諧波危害zui嚴(yán)重，尤其是非線性負(fù)載較大而發(fā)電機(jī)組容量又較小時(shí)這種危害就更明顯，主要表現(xiàn)在以下幾種故障現(xiàn)象：
1)發(fā)電機(jī)組的輸出電壓突然增高到440V以上，其后果是造成UPS損壞。
2)發(fā)電機(jī)組輸出頻率到50-60Hz，致使UPS保護(hù)動(dòng)作。
3)發(fā)電機(jī)組在出現(xiàn)頻率或電壓異常的同時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重的機(jī)械共振現(xiàn)象，柴油機(jī)出現(xiàn)有節(jié)奏的搖擺和聲音起伏，嚴(yán)重時(shí)還出現(xiàn)損壞發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁回路和AVR。
4)UPS因檢測(cè)到過(guò)電壓或過(guò)頻率而自動(dòng)關(guān)斷整流器，由后備電池組向負(fù)載放電或從旁路直接向負(fù)載供電。
UPS與同步交流發(fā)電機(jī)互相影響
非線性負(fù)載——UPS對(duì)發(fā)電機(jī)的影響，在多篇文章中已從理論上進(jìn)行了說(shuō)明，因而這里不再?gòu)?fù)述。在應(yīng)用中，當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)組與UPS選型不合理時(shí)，常發(fā)生以下現(xiàn)象:
(1)發(fā)電機(jī)組輸出電壓振蕩:振蕩范圍高達(dá)額定電壓±(10%-20%)，當(dāng)調(diào)整AVR達(dá)到高峰時(shí)，振蕩仍大于2%。
(2)電流振蕩:在UPS負(fù)載穩(wěn)定的情況下，發(fā)電機(jī)輸出電流在±(20%—50%)范圍內(nèi)振蕩，且電流振蕩無(wú)法調(diào)整。
(3)頻率(轉(zhuǎn)速)振蕩:一般的情況下，頻率振蕩比電壓、電流振蕩范圍小，但影響比較大，導(dǎo)致UPS處于頻繁切換及非正常工作狀態(tài)。頻率振蕩一般在±5%以內(nèi)，柴油機(jī)由于負(fù)載有規(guī)律的忽大忽小，造成其工作也忽強(qiáng)忽弱，柴油發(fā)電機(jī)組振動(dòng)加劇，加速機(jī)械磨損，甚至機(jī)件嚴(yán)重?fù)p壞。頻率振蕩zui明顯特征之一，即柴油機(jī)工作噪聲有規(guī)律的忽大忽小，因此必須引起高度重視。
(4)UPS工作不正常:一是頻繁切換，當(dāng)頻率、電壓振蕩變化超出UPS輸人工作范圍時(shí)，由蓄電池供電，而發(fā)電機(jī)在無(wú)UPS負(fù)載時(shí)陜復(fù)正常，隨即UPS又自動(dòng)投入以至交錯(cuò)進(jìn)行；二是容易造成UPS旁路工作，對(duì)負(fù)載造成一定影響。
常規(guī)配置對(duì)發(fā)電機(jī)組的影響
根據(jù)UPS容量，一般配套發(fā)電機(jī)組的容量為UPS容量的2—2.5倍。而事實(shí)上，UPS一般工作在50%～80%額定容量，而對(duì)發(fā)電機(jī)組來(lái)說(shuō)，其發(fā)出的功率可能為額定容量的30%左右。這樣不但造成發(fā)電機(jī)組的容量不能充分利用，增加了設(shè)備的投資，造成了“大馬拉小車”的現(xiàn)象，而且使發(fā)電機(jī)組更容易產(chǎn)生故障，增加了維護(hù)量，降低了發(fā)電機(jī)組的工作可靠性，其原因是:
(1)根據(jù)柴油機(jī)的特性，如果在小負(fù)荷下長(zhǎng)期工作，氣缸內(nèi)溫度較低，正常進(jìn)人氣缸內(nèi)的潤(rùn)滑油不能*燃燒，而燃油也不能充分燃燒，造成活塞環(huán)處、噴油嘴處積炭嚴(yán)重，氣缸磨損加劇，因而使上述部位加速故障的產(chǎn)生，使柴油機(jī)工作性能下降，排氣冒黑煙。
(2)柴油機(jī)處于30%額定負(fù)載以下，經(jīng)濟(jì)性變差。
綜合各種因素，發(fā)電機(jī)組要求負(fù)載必須在60%以上額定負(fù)載的情況下工作，對(duì)柴油機(jī)較為有利。
結(jié)語(yǔ)
在發(fā)電機(jī)組與UPS的配套中，其功率比*可以做到1:1，而在發(fā)電機(jī)組的選型上，不但要考慮到功率配套適宜，更應(yīng)當(dāng)了解發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁型式，以便能適應(yīng)UPS(非線性負(fù)載)而正常工作。
所以,在配置柴油發(fā)電機(jī)組時(shí),應(yīng)當(dāng)要考慮柴油發(fā)電機(jī)與UPS電源之間的匹配,防止到時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題影響發(fā)電機(jī)組和UPS電源的質(zhì)量.