Diiselgeneraatori komplekt sobib UPS-iga

Selles artiklis analüüsitakse ja selgitatakse UPS-i sisendvõimsusteguri ja sisendfiltri mõju elektrigeneraator probleemi põhjuse väljaselgitamiseks ja seejärel lahenduse leidmiseks.

1. Diiselgeneraatori ja UPSi vaheline koordineerimine.

Katkematu toitesüsteemide tootjad ja kasutajad on juba ammu märganud generaatorikomplektide ja UPS-i vahelisi koordineerimisprobleeme, eriti alaldite tekitatud vooluharmoonikuid genereeritakse toitesüsteemides, nagu generaatorikomplektide pingeregulaatorid ja UPS-i sünkroniseerimisahelad.Selle kahjulikud tagajärjed on väga ilmsed.Seetõttu kujundasid UPS-i süsteemiinsenerid sisendfiltri ja rakendasid selle UPS-ile, kontrollides edukalt UPS-i rakenduse voolu harmoonilisi.Need filtrid mängivad UPS-i ja generaatorikomplektide ühilduvuses võtmerolli.

Peaaegu kõik sisendfiltrid kasutavad UPS-i sisendis kõige hävitavamate vooluharmoonikute neelamiseks kondensaatoreid ja induktiivpooli.Sisendfiltri konstruktsioon võtab arvesse UPS-i vooluahelale omase ja täiskoormuse korral maksimaalse võimaliku harmoonilise summaarse moonutuse protsenti.Enamiku filtrite teine ​​eelis on koormatud UPSi sisendvõimsusteguri parandamine.Sisendfiltri rakendamise teine ​​tagajärg on aga UPSi üldise efektiivsuse vähenemine.Enamik filtreid tarbivad umbes 1% UPS-i võimsusest.Sisendfiltri disain otsib alati tasakaalu soodsate ja ebasoodsate tegurite vahel.

UPS-i süsteemi tõhususe võimalikult suureks parandamiseks on UPS-i insenerid hiljuti parandanud sisendfiltri energiatarbimist.Filtri efektiivsuse paranemine sõltub suuresti IGBT (Isolated Gate Transistor) tehnoloogia rakendamisest UPSi projekteerimisel.IGBT-inverteri kõrge efektiivsus on viinud UPS-i ümberkujundamiseni.Sisendfilter võib neelata mõningaid vooluharmoonikuid, neelates samal ajal väikese osa aktiivvõimsusest.Lühidalt öeldes väheneb induktiivtegurite ja mahtuvustegurite suhe filtris, UPS-i maht väheneb ja efektiivsus paraneb.UPS-i vallas on asjad justkui lahendatud, kuid uue probleemi ühilduvus generaatoriga on taas ilmnenud, asendades vana probleemi.

2. Resonantsprobleem.

Kondensaatori iseergastuse probleemi võivad süvendada või varjata muud elektrilised tingimused, näiteks jadaresonants.Kui generaatori induktiivse reaktiivtakistuse oomiline väärtus ja sisendfiltri mahtuvusliku reaktiivtakistuse oomiline väärtus on teineteisele lähedal ja süsteemi takistuse väärtus on väike, tekib võnkumine ja pinge võib ületada võimsuse nimiväärtust. süsteem.Uue disainiga UPS-i süsteem on sisuliselt 100% mahtuvuslik sisendtakistus.500 kVA UPSi mahtuvus võib olla 150 kvar ja võimsustegur nullilähedane.Shunt induktiivpoolid, jada drosselid ja sisendi isolatsioonitrafod on UPS-i tavapärased komponendid ja kõik need komponendid on induktiivsed.Tegelikult panevad need ja filtri mahtuvus koos UPS-i tervikuna sama mahtuvuslikuks käituma ja UPSi sees võib juba esineda mõningaid võnkeid.Koos UPS-iga ühendatud elektriliinide mahtuvuslike omadustega suureneb oluliselt kogu süsteemi keerukus, mis ei ületa tavaliste inseneride analüüsi.

3. Diiselgeneraatori komplekt ja koormus.

Diiselgeneraatorikomplektid toetuvad väljundpinge juhtimiseks pingeregulaatorile.Pingeregulaator tuvastab kolmefaasilise väljundpinge ja võrdleb selle keskmist väärtust vajaliku pinge väärtusega.Regulaator saab energiat generaatori sees olevast lisatoiteallikast, tavaliselt väikesest generaatorist, mis on koaksiaalne peageneraatoriga, ja edastab alalisvoolu generaatori rootori magnetvälja ergutusmähisele.Mähise vool tõuseb või langeb, et juhtida pöörlevat magnetvälja generaatori staatori mähis või elektromotoorjõu EMF suurus.Staatori pooli magnetvoog määrab generaatori väljundpinge.

Diiselgeneraatorikomplekti staatoripooli sisetakistust tähistab Z, sealhulgas induktiivsed ja takistuslikud osad;rootori ergutuspooliga juhitava generaatori elektromotoorjõudu tähistab vahelduvpingeallikas E.Eeldades, et koormus on puhtalt induktiivne, jääb vool I vektordiagrammis pingest U maha täpselt 90° elektrilise faasinurga võrra.Kui koormus on puhtalt takistuslik, siis U ja I vektorid langevad kokku või on faasis.Tegelikult on enamik koormusi puhtalt takistusliku ja puhtalt induktiivse vahel.Staatoripooli läbivast voolust põhjustatud pingelangust kujutab pingevektori I×Z.See on tegelikult kahe väiksema pingevektori summa, milleks on takistuse pingelangus I faasis ja induktiivpooli pingelangus 90° eespool.Sel juhul juhtub see olema faasis U-ga. Kuna elektromotoorjõud peab olema võrdne generaatori sisetakistuse pingelanguse ja väljundpinge summaga ehk vektori vektori summaga E=U ja I × Z.Pingeregulaator saab pinget U tõhusalt juhtida, muutes E.

Nüüd mõelge, mis juhtub generaatori sisetingimustega, kui puhtalt induktiivse koormuse asemel kasutatakse puhtalt mahtuvuslikku koormust.Praegune vool on just vastupidine induktiivkoormusele.Vool I juhib nüüd pingevektorit U ja sisetakistuse pingelanguse vektor I×Z on samuti vastupidises faasis.Siis on U ja I × Z vektorite summa väiksem kui U.

Kuna sama elektromotoorjõud E, mis induktiivkoormusel, tekitab mahtuvuslikul koormusel generaatori väljundpinge U suurema, peab pingeregulaator pöörlevat magnetvälja oluliselt vähendama.Tegelikult ei pruugi pingeregulaatoril väljundpinge täielikuks reguleerimiseks piisavalt ulatust olla.Kõikide generaatorite rootorid on pidevalt ühes suunas ergastatud ja sisaldavad püsimagnetvälja.Isegi kui pingeregulaator on täielikult suletud, on rootoril siiski piisavalt magnetvälja mahtuvusliku koormuse laadimiseks ja pinge tekitamiseks.Seda nähtust nimetatakse "eneseergastuseks".Iseergastuse tagajärjeks on pingeregulaatori ülepinge või väljalülitumine ning generaatori seiresüsteem peab seda pingeregulaatori rikkeks (st "ergastuse kadumiseks").Kumbki neist tingimustest põhjustab generaatori seiskumise.Generaatori väljundiga ühendatud koormus võib olenevalt automaatse lülituskapi ajastusest ja seadistusest olla sõltumatu või paralleelne.Mõnes rakenduses on UPS-süsteem voolukatkestuse ajal esimene generaatoriga ühendatud koormus.Muudel juhtudel on UPS ja mehaaniline koormus ühendatud samal ajal.Mehaanilisel koormusel on tavaliselt käivituskontaktor ja pärast voolukatkestust kulub selle uuesti sulgemiseks teatud aeg.UPSi sisendfiltri kondensaatori induktiivmootori koormuse kompenseerimisel on viivitus.UPS-il endal on ajaperiood, mida nimetatakse "pehmeks käivituseks", mis nihutab koormuse akult generaatorile, et suurendada selle sisendvõimsustegurit.Kuid UPS-i sisendfiltrid ei osale pehmekäivitusprotsessis.Need on UPS-i osana ühendatud UPSi sisendotsaga.Seetõttu on mõnel juhul elektrikatkestuse ajal generaatori väljundiga esmalt ühendatud põhikoormus UPSi sisendfilter.Need on väga mahtuvuslikud (mõnikord puhtalt mahtuvuslikud).

Selle probleemi lahenduseks on ilmselt võimsusteguri korrigeerimise kasutamine.Selle saavutamiseks on palju viise, umbes järgmiselt:

1. Paigaldage automaatne lülituskapp, et ühendada mootori koormus enne UPS-i.Mõned lülituskapid ei pruugi seda meetodit rakendada.Lisaks võivad tehase insenerid hoolduse ajal vajada UPSi ja generaatorite eraldi silumist.

2. Lisage püsiv reaktiivne reaktants, et kompenseerida mahtuvuslikku koormust, kasutades tavaliselt paralleelmähisega reaktorit, mis on ühendatud EG või generaatori väljundi paralleelplaadiga.Seda on väga lihtne saavutada ja hind on madal.Kuid olenemata suure või väikese koormuse korral neelab reaktor alati voolu ja mõjutab koormuse võimsustegurit.Ja sõltumata UPSide arvust on reaktorite arv alati fikseeritud.

3. Paigaldage igasse UPS-i induktiivne reaktor, et kompenseerida UPS-i mahtuvuslikku reaktiivsust.Madala koormuse korral juhib kontaktor (valikuline) reaktori sisendit.See reaktori meetod on täpsem, kuid nende arv on suur ning paigaldus- ja juhtimiskulud kõrged.

4. Paigaldage kontaktor filtri kondensaatori ette ja ühendage see lahti, kui koormus on madal.Kuna kontaktori kellaaeg peab olema täpne ja juhtimine keerulisem, saab seda paigaldada vaid tehases.

Milline meetod on parim, sõltub olukorrast kohapeal ja seadmete jõudlusest.

Kui soovite diiselgeneraatorite kohta rohkem teada saada, võtke ühendust Dingbo Poweriga e-posti aadressil dingbo@dieselgeneratortech.com ja me oleme teie teenistuses igal ajal.