डीजल जेनरेटर सेट यूपीएस के साथ मेल खाता है

यह लेख यूपीएस इनपुट पावर फैक्टर और इनपुट फिल्टर के प्रभाव का विश्लेषण और व्याख्या करता है ऊर्जा उत्पादक समस्या के कारण को स्पष्ट करने के लिए, और फिर समाधान खोजने के लिए।

1. डीजल जनरेटर सेट और यूपीएस के बीच समन्वय।

निर्बाध बिजली आपूर्ति प्रणालियों के निर्माताओं और उपयोगकर्ताओं ने लंबे समय से जनरेटर सेट और यूपीएस के बीच समन्वय समस्याओं पर ध्यान दिया है, विशेष रूप से रेक्टिफायर द्वारा उत्पन्न वर्तमान हार्मोनिक्स बिजली आपूर्ति प्रणालियों जैसे जनरेटर सेट के वोल्टेज नियामकों और यूपीएस के सिंक्रनाइज़ेशन सर्किट पर उत्पन्न होते हैं।इसके दुष्परिणाम बहुत स्पष्ट हैं।इसलिए, UPS सिस्टम के इंजीनियरों ने इनपुट फ़िल्टर डिज़ाइन किया और इसे UPS पर लागू किया, UPS एप्लिकेशन में वर्तमान हार्मोनिक्स को सफलतापूर्वक नियंत्रित किया।ये फिल्टर यूपीएस और जनरेटर सेट की अनुकूलता में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

वस्तुतः सभी इनपुट फिल्टर यूपीएस इनपुट पर सबसे विनाशकारी वर्तमान हार्मोनिक्स को अवशोषित करने के लिए कैपेसिटर और इंडक्टर्स का उपयोग करते हैं।इनपुट फिल्टर का डिज़ाइन यूपीएस सर्किट में निहित और पूर्ण लोड के तहत अधिकतम संभव कुल हार्मोनिक विरूपण के प्रतिशत को ध्यान में रखता है।अधिकांश फिल्टर का एक अन्य लाभ लोड किए गए यूपीएस के इनपुट पावर फैक्टर में सुधार करना है।हालांकि, इनपुट फिल्टर के आवेदन का एक और परिणाम यूपीएस की समग्र दक्षता को कम करना है।अधिकांश फिल्टर यूपीएस पावर का लगभग 1% खपत करते हैं।इनपुट फ़िल्टर का डिज़ाइन हमेशा अनुकूल और प्रतिकूल कारकों के बीच संतुलन चाहता है।

यूपीएस सिस्टम की दक्षता में यथासंभव सुधार करने के लिए, यूपीएस इंजीनियरों ने हाल ही में इनपुट फिल्टर की बिजली खपत में सुधार किया है।फिल्टर दक्षता में सुधार काफी हद तक यूपीएस डिजाइन में आईजीबीटी (इंसुलेटेड गेट ट्रांजिस्टर) तकनीक के अनुप्रयोग पर निर्भर करता है।IGBT इन्वर्टर की उच्च दक्षता के कारण UPS को नया स्वरूप दिया गया है।सक्रिय शक्ति के एक छोटे से हिस्से को अवशोषित करते हुए इनपुट फ़िल्टर कुछ वर्तमान हार्मोनिक्स को अवशोषित कर सकता है।संक्षेप में, फिल्टर में आगमनात्मक कारकों का कैपेसिटिव कारकों का अनुपात कम हो जाता है, यूपीएस की मात्रा कम हो जाती है, और दक्षता में सुधार होता है।यूपीएस क्षेत्र में चीजें हल हो गई हैं, लेकिन पुरानी समस्या की जगह जनरेटर के साथ नई समस्या की संगतता फिर से दिखाई दी है।

2. अनुनाद समस्या।

संधारित्र स्व-उत्तेजना की समस्या अन्य विद्युत स्थितियों, जैसे श्रृंखला अनुनाद द्वारा बढ़ या नकाबपोश हो सकती है।जब जनरेटर की आगमनात्मक प्रतिक्रिया का ओमिक मान और इनपुट फ़िल्टर के कैपेसिटिव रिएक्शन का ओमिक मान एक-दूसरे के करीब होता है, और सिस्टम का प्रतिरोध मान छोटा होता है, तो दोलन होगा, और वोल्टेज शक्ति के रेटेड मान से अधिक हो सकता है व्यवस्था।नया डिज़ाइन किया गया यूपीएस सिस्टम अनिवार्य रूप से 100% कैपेसिटिव इनपुट प्रतिबाधा है।एक 500kVA UPS में 150kvar की कैपेसिटेंस और शून्य के करीब एक पावर फैक्टर हो सकता है।शंट इंडक्टर्स, सीरीज़ चोक और इनपुट आइसोलेशन ट्रांसफार्मर यूपीएस के पारंपरिक घटक हैं, और ये सभी घटक आगमनात्मक हैं।वास्तव में, वे और फिल्टर की समाई एक साथ यूपीएस को समग्र रूप से कैपेसिटिव के रूप में व्यवहार करते हैं, और यूपीएस के अंदर पहले से ही कुछ दोलन हो सकते हैं।यूपीएस से जुड़ी बिजली लाइनों की कैपेसिटिव विशेषताओं के साथ, सामान्य इंजीनियरों के विश्लेषण के दायरे से परे, पूरे सिस्टम की जटिलता बहुत बढ़ जाती है।

3. डीजल जनरेटर सेट और लोड।

डीजल जनरेटर सेट आउटपुट वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए वोल्टेज नियामक पर निर्भर करता है।वोल्टेज नियामक तीन-चरण आउटपुट वोल्टेज का पता लगाता है और आवश्यक वोल्टेज मान के साथ इसके औसत मूल्य की तुलना करता है।नियामक जनरेटर के अंदर सहायक शक्ति स्रोत से ऊर्जा प्राप्त करता है, आमतौर पर मुख्य जनरेटर के साथ एक छोटा जनरेटर समाक्षीय, और डीसी पावर को जनरेटर रोटर के चुंबकीय क्षेत्र उत्तेजना कॉइल तक पहुंचाता है।के घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र को नियंत्रित करने के लिए कुंडल धारा ऊपर या गिरती है जनरेटर स्टेटर कॉइल , या इलेक्ट्रोमोटिव बल EMF का आकार।स्टेटर कॉइल का चुंबकीय प्रवाह जनरेटर के आउटपुट वोल्टेज को निर्धारित करता है।

डीजल जनरेटर सेट के स्टेटर कॉइल के आंतरिक प्रतिरोध को Z द्वारा दर्शाया जाता है, जिसमें आगमनात्मक और प्रतिरोधक भाग शामिल हैं;रोटर उत्तेजना कॉइल द्वारा नियंत्रित जनरेटर के इलेक्ट्रोमोटिव बल को एसी वोल्टेज स्रोत द्वारा ई द्वारा दर्शाया जाता है।यह मानते हुए कि भार विशुद्ध रूप से आगमनात्मक है, वर्तमान I वेक्टर आरेख में वोल्टेज U को ठीक 90 ° विद्युत चरण कोण से पीछे कर देता है।यदि भार विशुद्ध रूप से प्रतिरोधक है, तो U और I के सदिश संपाती होंगे या चरण में होंगे।वास्तव में, अधिकांश भार विशुद्ध रूप से प्रतिरोधक और विशुद्ध रूप से आगमनात्मक के बीच होते हैं।स्टेटर कॉइल से गुजरने वाले करंट के कारण होने वाली वोल्टेज ड्रॉप को वोल्टेज वेक्टर I × Z द्वारा दर्शाया जाता है।यह वास्तव में दो छोटे वोल्टेज वैक्टर का योग है, I के साथ चरण में प्रतिरोध वोल्टेज ड्रॉप और प्रारंभ करनेवाला वोल्टेज 90 ° आगे गिरता है।इस मामले में, यह यू के साथ चरण में होता है। क्योंकि इलेक्ट्रोमोटिव बल जनरेटर के आंतरिक प्रतिरोध और आउटपुट वोल्टेज के वोल्टेज ड्रॉप के योग के बराबर होना चाहिए, यानी वेक्टर ई = यू का वेक्टर योग और मैं × जेड।वोल्टेज नियामक ई को बदलकर वोल्टेज यू को प्रभावी ढंग से नियंत्रित कर सकता है।

अब विचार करें कि जनरेटर की आंतरिक स्थितियों का क्या होता है जब विशुद्ध रूप से आगमनात्मक भार के बजाय विशुद्ध रूप से कैपेसिटिव लोड का उपयोग किया जाता है।इस समय वर्तमान आगमनात्मक भार के ठीक विपरीत है।वर्तमान I अब वोल्टेज वेक्टर U का नेतृत्व करता है, और आंतरिक प्रतिरोध वोल्टेज ड्रॉप वेक्टर I×Z भी विपरीत चरण में है।तब U और I×Z का सदिश योग U से कम होता है।

चूंकि एक ही इलेक्ट्रोमोटिव बल ई, आगमनात्मक भार में कैपेसिटिव लोड में एक उच्च जनरेटर आउटपुट वोल्टेज यू उत्पन्न करता है, वोल्टेज नियामक को घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र को काफी कम करना चाहिए।वास्तव में, वोल्टेज नियामक के पास आउटपुट वोल्टेज को पूरी तरह से विनियमित करने के लिए पर्याप्त सीमा नहीं हो सकती है।सभी जनरेटर के रोटार एक दिशा में लगातार उत्साहित होते हैं और इसमें एक स्थायी चुंबकीय क्षेत्र होता है।भले ही वोल्टेज नियामक पूरी तरह से बंद हो, रोटर में अभी भी कैपेसिटिव लोड चार्ज करने और वोल्टेज उत्पन्न करने के लिए पर्याप्त चुंबकीय क्षेत्र है।इस घटना को "आत्म-उत्तेजना" कहा जाता है।स्व-उत्तेजना का परिणाम वोल्टेज नियामक का ओवरवॉल्टेज या शटडाउन है, और जनरेटर की निगरानी प्रणाली इसे वोल्टेज नियामक (यानी, "उत्तेजना का नुकसान") की विफलता मानती है।इनमें से किसी भी स्थिति के कारण जनरेटर बंद हो जाएगा।स्वचालित स्विचिंग कैबिनेट के समय और सेटिंग के आधार पर जनरेटर के आउटपुट से जुड़ा भार स्वतंत्र या समानांतर हो सकता है।कुछ अनुप्रयोगों में, यूपीएस सिस्टम बिजली की विफलता के दौरान जनरेटर से जुड़ा पहला भार है।अन्य मामलों में, यूपीएस और यांत्रिक भार एक ही समय में जुड़े हुए हैं।यांत्रिक भार में आमतौर पर एक प्रारंभिक संपर्ककर्ता होता है, और बिजली की विफलता के बाद इसे फिर से बंद करने में एक निश्चित समय लगता है।यूपीएस इनपुट फिल्टर कैपेसिटर के इंडक्टिव मोटर लोड की भरपाई में देरी हो रही है।यूपीएस के पास "सॉफ्ट स्टार्ट" नामक समय की अवधि होती है, जो अपने इनपुट पावर फैक्टर को बढ़ाने के लिए बैटरी से लोड को जनरेटर में स्थानांतरित करती है।हालाँकि, UPS इनपुट फ़िल्टर सॉफ्ट-स्टार्ट प्रक्रिया में भाग नहीं लेते हैं।वे यूपीएस के हिस्से के रूप में यूपीएस के इनपुट एंड से जुड़े हुए हैं।इसलिए, कुछ मामलों में, बिजली की विफलता के दौरान जनरेटर के आउटपुट से जुड़ा मुख्य भार यूपीएस का इनपुट फिल्टर है।वे अत्यधिक कैपेसिटिव (कभी-कभी विशुद्ध रूप से कैपेसिटिव) होते हैं।

इस समस्या का समाधान स्पष्ट रूप से पावर फैक्टर करेक्शन का उपयोग करना है।इसे प्राप्त करने के कई तरीके हैं, मोटे तौर पर इस प्रकार हैं:

1. यूपीएस से पहले मोटर लोड को जोड़ने के लिए एक स्वचालित स्विचिंग कैबिनेट स्थापित करें।कुछ स्विच कैबिनेट इस पद्धति को लागू करने में सक्षम नहीं हो सकते हैं।इसके अलावा, रखरखाव के दौरान, संयंत्र इंजीनियरों को यूपीएस और जनरेटर को अलग से डीबग करने की आवश्यकता हो सकती है।

2. कैपेसिटिव लोड की भरपाई के लिए एक स्थायी प्रतिक्रियाशील प्रतिक्रिया जोड़ें, आमतौर पर ईजी या जनरेटर आउटपुट समानांतर बोर्ड से जुड़े समानांतर घुमावदार रिएक्टर का उपयोग करते हुए।यह हासिल करना बहुत आसान है, और लागत कम है।लेकिन उच्च भार या कम भार में कोई फर्क नहीं पड़ता, रिएक्टर हमेशा करंट को अवशोषित करता है और लोड पावर फैक्टर को प्रभावित करता है।और यूपीएस की संख्या की परवाह किए बिना, रिएक्टरों की संख्या हमेशा तय होती है।

3. यूपीएस के कैपेसिटिव रिएक्शन के लिए क्षतिपूर्ति करने के लिए प्रत्येक यूपीएस में एक अपरिवर्तनीय रिएक्टर स्थापित करें।कम भार के मामले में, संपर्ककर्ता (वैकल्पिक) रिएक्टर के इनपुट को नियंत्रित करता है।रिएक्टर की यह विधि अधिक सटीक है, लेकिन संख्या बड़ी है और स्थापना और नियंत्रण की लागत अधिक है।

4. फिल्टर कैपेसिटर के सामने एक कॉन्टैक्टर स्थापित करें और लोड कम होने पर इसे डिस्कनेक्ट करें।चूंकि संपर्ककर्ता का समय सटीक होना चाहिए और नियंत्रण अधिक जटिल है, इसे केवल कारखाने में ही स्थापित किया जा सकता है।

कौन सा तरीका सबसे अच्छा है यह साइट की स्थिति और उपकरण के प्रदर्शन पर निर्भर करता है।

यदि आप डीजल जनरेटर के बारे में अधिक जानना चाहते हैं, तो ईमेल dingbo@dieselgeneratortech.com द्वारा डिंगबो पावर से परामर्श करने के लिए आपका स्वागत है, और हम किसी भी समय आपकी सेवा में होंगे।