Dieselgeneraattorisarja on yhteensopiva UPS:n kanssa

Tässä artikkelissa analysoidaan ja selitetään UPS:n syöttötehokertoimen ja tulosuodattimen vaikutus Voima generaattori ongelman syyn selvittämiseksi ja sitten ratkaisun löytämiseksi.

1. Dieselgeneraattorisarjan ja UPS:n välinen koordinointi.

Katkeamattomien virransyöttöjärjestelmien valmistajat ja käyttäjät ovat jo pitkään huomanneet generaattorisarjojen ja UPS:n väliset koordinaatioongelmat, erityisesti tasasuuntaajien tuottamat virtaharmoniset syntyvät tehonsyöttöjärjestelmissä, kuten generaattorisarjojen jännitesäätimissä ja UPS:n synkronointipiireissä.Tämän haitalliset vaikutukset ovat hyvin ilmeisiä.Siksi UPS-järjestelmäsuunnittelijat suunnittelivat tulosuodattimen ja asettivat sen UPS:ään ohjaten onnistuneesti UPS-sovelluksen virran harmonisia.Näillä suodattimilla on keskeinen rooli UPS:n ja generaattorisarjojen yhteensopivuuden kannalta.

Käytännössä kaikki tulosuodattimet käyttävät kondensaattoreita ja induktoreja absorboimaan tuhoisimmat virtaharmoniset UPS-tulossa.Tulosuodattimen suunnittelussa otetaan huomioon prosenttiosuus UPS-piirissä ja täydellä kuormituksella esiintyvästä suurimmasta mahdollisesta harmonisesta kokonaissäröstä.Toinen useimpien suodattimien etu on parantaa ladatun UPS:n syöttötehokerrointa.Tulosuodattimen käytön toinen seuraus on kuitenkin UPS:n yleisen tehokkuuden aleneminen.Useimmat suodattimet kuluttavat noin 1 % UPS:n tehosta.Tulosuodattimen suunnittelussa pyritään aina tasapainoon suotuisten ja epäsuotuisten tekijöiden välillä.

Parantaakseen UPS-järjestelmän tehokkuutta mahdollisimman paljon UPS-insinöörit ovat äskettäin tehneet parannuksia tulosuodattimen virrankulutukseen.Suodattimen tehokkuuden parantaminen riippuu suurelta osin IGBT-tekniikan (Insulated Gate Transistor) soveltamisesta UPS-suunnitteluun.IGBT-invertterin korkea hyötysuhde on johtanut UPS:n uudelleensuunnitteluun.Tulosuodatin voi absorboida joitain virran harmonisia, samalla kun se absorboi pienen osan pätötehosta.Lyhyesti sanottuna suodattimen induktiivisten ja kapasitiivisten tekijöiden suhde pienenee, UPS:n tilavuus pienenee ja tehokkuus paranee.UPS-alan asiat näyttävät ratkeavan, mutta uuden ongelman yhteensopivuus generaattorin kanssa on jälleen ilmaantunut vanhan ongelman tilalle.

2. Resonanssiongelma.

Muut sähköolosuhteet, kuten sarjaresonanssi, voivat pahentaa tai peittää kondensaattorin itseherätyksen ongelmaa.Kun generaattorin induktiivisen reaktanssin ohminen arvo ja tulosuodattimen kapasitiivisen reaktanssin ohminen arvo ovat lähellä toisiaan ja järjestelmän vastusarvo on pieni, tapahtuu värähtelyä ja jännite voi ylittää tehon nimellisarvon. järjestelmä.Äskettäin suunniteltu UPS-järjestelmä on olennaisesti 100 % kapasitiivinen tuloimpedanssi.500 kVA UPS:n kapasitanssi voi olla 150 kvar ja tehokerroin lähellä nollaa.Shunttiinduktorit, sarjakuristimet ja tuloeristysmuuntajat ovat UPS:n tavanomaisia ​​komponentteja, ja nämä komponentit ovat kaikki induktiivisia.Itse asiassa ne ja suodattimen kapasitanssi yhdessä saavat UPS:n käyttäytymään yhtä kapasitiivisena kokonaisuutena, ja UPS:n sisällä saattaa jo esiintyä värähtelyjä.Yhdessä UPS:ään kytkettyjen voimalinjojen kapasitiivisten ominaisuuksien kanssa koko järjestelmän monimutkaisuus lisääntyy huomattavasti tavallisten insinöörien analyysin ulkopuolella.

3. Dieselgeneraattorisarja ja kuorma.

Dieselgeneraattorisarjat ohjaavat lähtöjännitettä jännitteensäätimellä.Jännitteensäädin havaitsee kolmivaiheisen lähtöjännitteen ja vertaa sen keskiarvoa vaadittuun jännitearvoon.Säädin saa energiaa generaattorin sisällä olevasta aputeholähteestä, yleensä pienestä generaattorista, joka on koaksiaalisesti päägeneraattorin kanssa, ja välittää tasavirtaa generaattorin roottorin magneettikentän herätekelaan.Kelan virta nousee tai laskee ohjaamaan pyörivää magneettikenttää generaattorin staattorikäämi tai sähkömotorisen voiman EMF:n koko.Staattorikäämin magneettivuo määrittää generaattorin lähtöjännitteen.

Dieselgeneraattorisarjan staattorikäämin sisäistä vastusta edustaa Z, mukaan lukien induktiiviset ja resistiiviset osat;roottorin virityskäämin ohjaaman generaattorin sähkömotorista voimaa edustaa E AC-jännitelähteellä.Olettaen, että kuorma on puhtaasti induktiivinen, virta I jää jännitteestä U tasan 90° sähköisen vaihekulman verran vektorikaaviossa.Jos kuorma on puhtaasti resistiivinen, U:n ja I:n vektorit kohtaavat tai ovat samassa vaiheessa.Itse asiassa useimmat kuormat ovat puhtaasti resistiivisten ja puhtaasti induktiivisten välillä.Staattorikäämin läpi kulkevan virran aiheuttama jännitehäviö esitetään jännitevektorilla I×Z.Se on itse asiassa kahden pienemmän jännitevektorin summa, resistanssin jännitehäviö vaiheessa I ja kelan jännitehäviö 90° eteenpäin.Tässä tapauksessa se sattuu olemaan samassa vaiheessa U:n kanssa. Koska sähkömotorisen voiman on oltava yhtä suuri kuin generaattorin sisäisen vastuksen jännitehäviön ja lähtöjännitteen summa, eli vektorin E=U ja vektorisumma. I×Z.Jännitteensäädin voi tehokkaasti ohjata jännitettä U muuttamalla E.

Mieti nyt, mitä tapahtuu generaattorin sisäisille olosuhteille, kun käytetään puhtaasti kapasitiivista kuormaa puhtaasti induktiivisen kuorman sijaan.Virta tällä hetkellä on juuri päinvastainen kuin induktiivinen kuorma.Virta I johtaa nyt jännitevektoria U, ja sisäinen resistanssin jännitehäviövektori I×Z on myös vastakkaisessa vaiheessa.Silloin U:n ja I×Z:n vektorisumma on pienempi kuin U.

Koska sama sähkömoottorivoima E kuin induktiivisessa kuormassa tuottaa suuremman generaattorin lähtöjännitteen U kapasitiivisessa kuormassa, jännitteensäätimen on vähennettävä merkittävästi pyörivää magneettikenttää.Itse asiassa jännitesäätimellä ei ehkä ole tarpeeksi kantamaa lähtöjännitteen säätämiseen.Kaikkien generaattoreiden roottorit viritetään jatkuvasti yhteen suuntaan ja sisältävät pysyvän magneettikentän.Vaikka jännitesäädin olisi täysin kiinni, roottorissa on silti riittävästi magneettikenttää kapasitiivisen kuorman varaamiseen ja jännitteen tuottamiseen.Tätä ilmiötä kutsutaan "itsekiihotukseksi".Itseherätyksen seurauksena on jännitesäätimen ylijännite tai sammutus, ja generaattorin valvontajärjestelmä pitää sen jännitteensäätimen häiriönä (eli "herätyksen katoamisena").Kumpikin näistä ehdoista saa generaattorin pysähtymään.Generaattorin lähtöön kytketty kuorma voi olla riippumaton tai rinnakkainen, riippuen automaattisen kytkentäkaapin ajoituksesta ja asetuksista.Joissakin sovelluksissa UPS-järjestelmä on ensimmäinen generaattoriin kytketty kuorma sähkökatkon aikana.Muissa tapauksissa UPS ja mekaaninen kuorma kytketään samanaikaisesti.Mekaanisessa kuormassa on yleensä käynnistyskontaktori, ja sen sulkeutuminen uudelleen sähkökatkon jälkeen kestää jonkin aikaa.UPS:n tulosuodattimen kondensaattorin induktiivisen moottorin kuormituksen kompensoinnissa on viive.Itse UPS:llä on aikajakso, jota kutsutaan "pehmeäksi käynnistykseksi", joka siirtää kuorman akusta generaattoriin lisätäkseen sen syöttötehokerrointa.UPS-tulosuodattimet eivät kuitenkaan osallistu pehmeäkäynnistysprosessiin.Ne on kytketty UPS:n tulopäähän osana UPS:ää.Siksi joissakin tapauksissa pääkuorma, joka ensin liitetään generaattorin lähtöön sähkökatkon aikana, on UPS:n tulosuodatin.Ne ovat erittäin kapasitiivisia (joskus puhtaasti kapasitiivisia).

Ratkaisu tähän ongelmaan on ilmeisesti käyttää tehokertoimen korjausta.On monia tapoja saavuttaa tämä, suunnilleen seuraavasti:

1. Asenna automaattinen kytkentäkaappi kytkeäksesi moottorin kuorman ennen UPS:ää.Jotkut kytkinkaapit eivät ehkä pysty toteuttamaan tätä menetelmää.Lisäksi laitosinsinöörit saattavat joutua korjaamaan UPS:n ja generaattorit erikseen huollon aikana.

2. Lisää pysyvä reaktiivinen reaktanssi kompensoimaan kapasitiivista kuormaa, yleensä käyttämällä rinnakkaiskäämireaktoria, joka on kytketty EG:n tai generaattorin ulostulon rinnakkaiskorttiin.Tämä on erittäin helppo saavuttaa, ja kustannukset ovat alhaiset.Mutta riippumatta suuresta tai pienestä kuormituksesta, reaktori imee aina virtaa ja vaikuttaa kuormitustehokertoimeen.Ja riippumatta UPS-laitteiden määrästä, reaktorien määrä on aina kiinteä.

3. Asenna jokaiseen UPS:iin induktiivinen reaktori vain kompensoimaan UPS:n kapasitiivista reaktanssia.Pienellä kuormituksella kontaktori (valinnainen) ohjaa reaktorin tuloa.Tämä reaktorimenetelmä on tarkempi, mutta luku on suuri ja asennus- ja ohjauskustannukset korkeat.

4. Asenna kontaktori suodatinkondensaattorin eteen ja irrota se, kun kuormitus on alhainen.Koska kontaktorin ajan on oltava tarkka ja ohjaus monimutkaisempi, se voidaan asentaa vain tehtaalla.

Paras menetelmä riippuu paikan päällä vallitsevasta tilanteesta ja laitteiden suorituskyvystä.

Jos haluat tietää lisää dieselgeneraattoreista, tervetuloa ottamaan yhteyttä Dingbo Poweriin sähköpostitse dingbo@dieselgeneratortech.com, ja olemme palveluksessasi milloin tahansa.