디젤 발전기 세트는 UPS와 일치합니다.

이 기사에서는 UPS 입력 역률과 입력 필터가 전력에 미치는 영향을 분석하고 설명합니다. 발전기 문제의 원인을 명확히 하고 해결책을 찾기 위해.

1. 디젤 발전기 세트와 UPS 간의 조정.

무정전 전원 공급 장치 시스템의 제조업체와 사용자는 발전기 세트와 UPS 간의 조정 문제, 특히 정류기에서 생성된 전류 고조파가 발전기 세트의 전압 조정기 및 UPS의 동기화 회로와 같은 전원 공급 시스템에서 생성된다는 점을 오랫동안 인식해 왔습니다.이것의 부작용은 매우 명백합니다.따라서 UPS 시스템 엔지니어는 입력 필터를 설계하고 이를 UPS에 적용하여 UPS 애플리케이션에서 전류 고조파를 성공적으로 제어했습니다.이 필터는 UPS와 발전기 세트의 호환성에 중요한 역할을 합니다.

거의 모든 입력 필터는 커패시터와 인덕터를 사용하여 UPS 입력에서 가장 파괴적인 전류 고조파를 흡수합니다.입력 필터의 설계는 최대 부하에서 UPS 회로 고유의 가능한 최대 총 고조파 왜곡의 백분율을 고려합니다.대부분의 필터의 또 다른 이점은 로드된 UPS의 입력 역률을 향상시키는 것입니다.그러나 입력 필터 적용의 또 다른 결과는 UPS의 전체 효율을 감소시키는 것입니다.대부분의 필터는 UPS 전력의 약 1%를 소비합니다.입력 필터의 설계는 항상 유리한 요소와 불리한 요소 사이의 균형을 추구합니다.

UPS 시스템의 효율성을 최대한 높이기 위해 최근 UPS 엔지니어들은 입력 필터의 소비 전력을 개선했습니다.필터 효율의 향상은 UPS 설계에 IGBT(Insulated Gate Transistor) 기술을 적용하는 데 크게 좌우됩니다.IGBT 인버터의 고효율은 UPS의 재설계로 이어졌습니다.입력 필터는 유효 전력의 작은 부분을 흡수하면서 일부 전류 고조파를 흡수할 수 있습니다.요컨대, 필터의 용량성 요인에 대한 유도성 요인의 비율이 감소하고 UPS의 부피가 감소하며 효율이 향상됩니다.UPS 분야의 일들이 해결된 듯 한데, 새로운 문제와 발전기와의 호환성이 다시 나타나 기존 문제를 대체했다.

2. 공명 문제.

커패시터 자기 여기 문제는 직렬 공진과 같은 다른 전기적 조건에 의해 악화되거나 가려질 수 있습니다.발전기의 유도성 리액턴스의 저항값과 입력 필터의 용량성 리액턴스의 저항값이 가까울 때 계통의 저항값이 작을 때 발진이 일어나 전압이 전력의 정격값을 초과할 수 있다. 체계.새로 설계된 UPS 시스템은 기본적으로 100% 용량성 입력 임피던스입니다.500kVA UPS는 150kvar의 정전용량과 0에 가까운 역률을 가질 수 있습니다.션트 인덕터, 직렬 초크 및 입력 절연 변압기는 UPS의 기존 구성 요소이며 이러한 구성 요소는 모두 유도성입니다.사실, 그것들과 필터의 커패시턴스가 함께 UPS를 전체적으로 커패시턴스로 작동하게 하고 UPS 내부에 이미 약간의 진동이 있을 수 있습니다.UPS에 연결된 전력선의 용량 특성과 함께 일반 엔지니어의 분석 범위를 넘어서 전체 시스템의 복잡성이 크게 증가합니다.

3. 디젤 발전기 세트 및 부하.

디젤 발전기 세트는 전압 조정기에 의존하여 출력 전압을 제어합니다.전압 조정기는 3상 출력 전압을 감지하고 그 평균값을 필요한 전압 값과 비교합니다.레귤레이터는 발전기 내부의 보조 전원(보통 주 발전기와 동축의 소형 발전기)에서 에너지를 얻고 발전기 회전자의 자기장 여자 코일에 DC 전력을 전송합니다.코일 전류가 상승하거나 하강하여 코일의 회전 자기장을 제어합니다. 발전기 고정자 코일 , 또는 기전력 EMF의 크기.고정자 코일의 자속은 발전기의 출력 전압을 결정합니다.

디젤 발전기 세트의 고정자 코일의 내부 저항은 유도 및 저항 부품을 포함하여 Z로 표시됩니다.회전자 여자 코일에 의해 제어되는 발전기의 기전력은 AC 전압 소스에 의해 E로 표시됩니다.부하가 순전히 유도성이라고 가정하면 전류 I는 벡터 다이어그램에서 정확히 90° 전기 위상각만큼 전압 U보다 뒤쳐집니다.부하가 순전히 저항성인 경우 U와 I의 벡터는 일치하거나 위상이 동일합니다.사실, 대부분의 부하는 순전히 저항성과 순전히 유도성 사이입니다.고정자 코일을 통과하는 전류로 인한 전압 강하는 전압 벡터 I×Z로 표시됩니다.이것은 실제로 두 개의 더 작은 전압 벡터, I와 위상이 같은 저항 전압 강하 및 90° 앞서 인덕터 전압 강하의 합입니다.이 경우에는 U와 동위상이 된다. 기전력은 발전기 내부저항과 출력전압의 전압강하의 합, 즉 벡터 E=U의 벡터합과 같아야 하기 때문이다. I×Z.전압 조정기는 E를 변경하여 전압 U를 효과적으로 제어할 수 있습니다.

이제 순수 유도성 부하 대신 순수 용량성 부하가 사용될 때 발전기의 내부 조건에 어떤 일이 발생하는지 고려하십시오.이 때의 전류는 유도성 부하의 정반대입니다.전류 I는 이제 전압 벡터 U를 이끌고 내부 저항 전압 강하 벡터 I×Z도 반대 위상에 있습니다.그러면 U와 I×Z의 벡터 합은 U보다 작습니다.

유도성 부하에서와 동일한 기전력 E가 용량성 부하에서 더 높은 발전기 출력 전압 U를 생성하기 때문에 전압 조정기는 회전 자기장을 크게 줄여야 합니다.사실, 전압 조정기는 출력 전압을 완전히 조정하기에 충분한 범위를 갖지 않을 수 있습니다.모든 발전기의 회 전자는 한 방향으로 지속적으로 여기되고 영구 자기장을 포함합니다.전압 조정기가 완전히 닫힌 경우에도 회전자는 용량성 부하를 충전하고 전압을 생성하기에 충분한 자기장을 가지고 있습니다.이 현상을 "자기 여기"라고 합니다.자기 여자의 결과는 전압 조정기의 과전압 또는 셧다운이며 발전기의 모니터링 시스템은 이를 전압 조정기의 고장(즉, "여자 손실")으로 간주합니다.이러한 조건 중 하나가 발생하면 발전기가 중지됩니다.발전기의 출력에 연결된 부하는 자동 스위칭 캐비닛의 타이밍과 설정에 따라 독립적이거나 병렬일 수 있습니다.일부 애플리케이션에서 UPS 시스템은 정전 시 발전기에 연결된 첫 번째 부하입니다.다른 경우에는 UPS와 기계적 부하가 동시에 연결됩니다.기계적 부하에는 일반적으로 시동 접촉기가 있으며 정전 후 재폐로하는 데 일정 시간이 걸립니다.UPS 입력 필터 커패시터의 유도 모터 부하를 보상하는 데 지연이 있습니다.UPS 자체에는 입력 역률을 높이기 위해 배터리에서 발전기로 부하를 이동시키는 "소프트 스타트"라는 시간이 있습니다.그러나 UPS 입력 필터는 소프트 스타트 프로세스에 참여하지 않습니다.이들은 UPS의 일부로 UPS의 입력단에 연결됩니다.따라서 어떤 경우에는 정전 시 가장 먼저 발전기의 출력에 연결되는 주 부하가 UPS의 입력 필터입니다.그들은 높은 용량성(때로는 순전히 용량성)입니다.

이 문제에 대한 해결책은 분명히 역률 보정을 사용하는 것입니다.이를 달성하는 방법은 대략 다음과 같이 여러 가지가 있습니다.

1. 자동 스위칭 캐비닛을 설치하여 UPS보다 먼저 모터 부하를 연결합니다.일부 스위치 캐비닛은 이 방법을 구현하지 못할 수 있습니다.또한 유지 관리 중에 플랜트 엔지니어는 UPS와 발전기를 별도로 디버그해야 할 수도 있습니다.

2. 일반적으로 EG 또는 발전기 출력 병렬 보드에 연결된 병렬 권선 리액터를 사용하여 용량성 부하를 보상하기 위해 영구 무효 리액턴스를 추가합니다.이것은 달성하기가 매우 쉽고 비용이 저렴합니다.그러나 고부하 또는 저부하에 관계없이 리액터는 항상 전류를 흡수하고 부하 역률에 영향을 미칩니다.그리고 UPS의 수에 관계없이 리액터의 수는 항상 고정되어 있습니다.

3. 각 UPS에 유도 ​​리액터를 설치하여 UPS의 용량성 리액턴스를 보상합니다.저부하의 경우 접촉기(옵션)가 리액터의 입력을 제어합니다.이 리액터 방식이 더 정확하지만 개수가 많고 설치 및 제어 비용이 많이 듭니다.

4. 필터 커패시터 앞에 접촉기를 설치하고 부하가 낮을 때 분리합니다.접촉기의 시간이 정확해야 하고 제어가 더 복잡하기 때문에 공장에서만 설치할 수 있습니다.

어떤 방법이 가장 좋은지는 현장 상황과 장비의 성능에 따라 다릅니다.

디젤 발전기에 대해 더 알고 싶으시면 이메일 dingbo@dieselgeneratortech.com으로 Dingbo Power에 문의해 주십시오. 언제든지 도와드리겠습니다.