Dyzelinių generatorių rinkinys suderinamas su UPS

Šiame straipsnyje analizuojamas ir paaiškinamas UPS įvesties galios koeficiento ir įvesties filtro poveikis elektros generatorius siekiant išsiaiškinti problemos priežastį ir rasti sprendimą.

1. Dyzelinio generatoriaus ir UPS koordinavimas.

Nepertraukiamo maitinimo sistemų gamintojai ir naudotojai jau seniai pastebėjo generatorių ir UPS koordinavimo problemas, ypač lygintuvų generuojamos srovės harmonikos generuojamos maitinimo sistemose, tokiose kaip generatorių agregatų įtampos reguliatoriai ir UPS sinchronizacijos grandinės.Neigiamas poveikis yra labai akivaizdus.Todėl UPS sistemos inžinieriai sukūrė įvesties filtrą ir pritaikė jį UPS, sėkmingai valdydami srovės harmonikas UPS programoje.Šie filtrai atlieka pagrindinį vaidmenį UPS ir generatorių rinkinių suderinamumui.

Beveik visi įvesties filtrai naudoja kondensatorius ir induktorius, kad sugertų labiausiai griaunančias srovės harmonikas UPS įėjime.Įvesties filtro konstrukcijoje atsižvelgiama į didžiausio galimo bendro harmoninio iškraipymo procentą, būdingą UPS grandinei ir esant pilnai apkrovai.Kitas daugumos filtrų privalumas yra pakrauto UPS įėjimo galios koeficiento pagerinimas.Tačiau kita įvesties filtro taikymo pasekmė yra bendro UPS efektyvumo sumažėjimas.Dauguma filtrų sunaudoja apie 1% UPS energijos.Įvesties filtro konstrukcija visada siekia balanso tarp palankių ir nepalankių veiksnių.

Siekdami kiek įmanoma pagerinti UPS sistemos efektyvumą, UPS inžinieriai neseniai pagerino įvesties filtro energijos suvartojimą.Filtro efektyvumo gerinimas labai priklauso nuo IGBT (izoliuotų vartų tranzistorių) technologijos taikymo UPS projektavimui.Dėl didelio IGBT keitiklio efektyvumo buvo pakeistas UPS dizainas.Įvesties filtras gali sugerti kai kurias srovės harmonikas, tuo pačiu sugerdamas nedidelę aktyviosios galios dalį.Trumpai tariant, filtre sumažėja indukcinių ir talpinių koeficientų santykis, sumažėja UPS tūris, pagerėja efektyvumas.Atrodo, kad UPS srityje reikalai buvo išspręsti, tačiau vėl atsirado naujos problemos suderinamumas su generatoriumi, pakeičiantis seną problemą.

2. Rezonanso problema.

Kondensatoriaus savaiminio sužadinimo problemą gali apsunkinti arba užmaskuoti kitos elektros sąlygos, pvz., serijinis rezonansas.Kai generatoriaus indukcinės varžos ominė vertė ir įvesties filtro talpinės varžos ominė vertė yra arti viena kitos, o sistemos varžos vertė yra maža, atsiras svyravimai, o įtampa gali viršyti vardinę galios vertę. sistema.Naujai sukurta UPS sistema iš esmės yra 100% talpinė įvesties varža.500 kVA UPS gali turėti 150 kvar talpą, o galios koeficientas artimas nuliui.Šunto induktoriai, serijiniai droseliai ir įvesties izoliavimo transformatoriai yra įprasti UPS komponentai, ir visi šie komponentai yra indukciniai.Tiesą sakant, dėl jų ir filtro talpos UPS veikia taip pat kaip visuma, o UPS viduje jau gali būti tam tikrų virpesių.Kartu su elektros linijų, prijungtų prie UPS, talpinėmis charakteristikomis, visos sistemos sudėtingumas labai padidėja, o tai nepatenka į paprastų inžinierių analizę.

3. Dyzelinio generatoriaus komplektas ir apkrova.

Dyzelinių generatorių rinkiniai remiasi įtampos reguliatoriumi, kad valdytų išėjimo įtampą.Įtampos reguliatorius nustato trifazę išėjimo įtampą ir lygina jos vidutinę vertę su reikiama įtampos verte.Reguliatorius gauna energiją iš pagalbinio maitinimo šaltinio, esančio generatoriaus viduje, dažniausiai mažo generatoriaus, bendraašio su pagrindiniu generatoriumi, ir perduoda nuolatinę srovę į generatoriaus rotoriaus magnetinio lauko sužadinimo ritę.Ritės srovė pakyla arba krenta, kad būtų galima valdyti besisukantį magnetinį lauką generatoriaus statoriaus ritė , arba elektrovaros jėgos EMF dydis.Statoriaus ritės magnetinis srautas lemia generatoriaus išėjimo įtampą.

Dyzelinio generatoriaus komplekto statoriaus ritės vidinė varža žymima Z, įskaitant indukcines ir varžines dalis;rotoriaus žadinimo ritės valdomo generatoriaus elektrovaros jėga kintamosios įtampos šaltiniu pavaizduota E.Darant prielaidą, kad apkrova yra grynai indukcinė, vektoriaus diagramoje srovė I atsilieka nuo įtampos U lygiai 90° elektros fazės kampu.Jei apkrova yra grynai varžinė, U ir I vektoriai sutaps arba bus fazėje.Tiesą sakant, dauguma apkrovų yra tarp grynai varžinės ir grynai indukcinės.Įtampos kritimas, atsirandantis dėl srovės, einančios per statoriaus ritę, yra pavaizduotas įtampos vektoriumi I × Z.Iš tikrųjų tai yra dviejų mažesnių įtampos vektorių suma: varžos įtampos kritimas I fazėje ir induktoriaus įtampos kritimas 90° į priekį.Šiuo atveju jis būna fazėje su U. Kadangi elektrovaros jėga turi būti lygi generatoriaus vidinės varžos įtampos kritimo ir išėjimo įtampos sumai, tai yra vektoriaus E=U ir vektoriaus sumai. I × Z.Įtampos reguliatorius gali efektyviai valdyti įtampą U, pakeisdamas E.

Dabar apsvarstykite, kas atsitinka su vidinėmis generatoriaus sąlygomis, kai vietoj grynai indukcinės apkrovos naudojama grynai talpinė apkrova.Srovė šiuo metu yra tik priešinga indukcinei apkrovai.Srovė I dabar veda į įtampos vektorių U, o vidinės varžos įtampos kritimo vektorius I × Z taip pat yra priešingoje fazėje.Tada U ir I × Z vektorių suma yra mažesnė už U.

Kadangi ta pati elektrovaros jėga E, kaip ir esant indukcinei apkrovai, sukuria didesnę generatoriaus išėjimo įtampą U esant talpinei apkrovai, įtampos reguliatorius turi žymiai sumažinti besisukantį magnetinį lauką.Tiesą sakant, įtampos reguliatorius gali neturėti pakankamai diapazono, kad būtų galima visiškai reguliuoti išėjimo įtampą.Visų generatorių rotoriai yra nuolat žadinami viena kryptimi ir juose yra nuolatinis magnetinis laukas.Net jei įtampos reguliatorius yra visiškai uždarytas, rotorius vis tiek turi pakankamai magnetinio lauko, kad įkrautų talpinę apkrovą ir generuotų įtampą.Šis reiškinys vadinamas „savęs sužadinimu“.Savaiminio sužadinimo rezultatas yra įtampos reguliatoriaus viršįtampis arba išjungimas, o generatoriaus stebėjimo sistema mano, kad tai yra įtampos reguliatoriaus gedimas (ty „žadinimo praradimas“).Dėl bet kurios iš šių sąlygų generatorius sustos.Apkrova, prijungta prie generatoriaus išėjimo, gali būti nepriklausoma arba lygiagreti, priklausomai nuo automatinės perjungimo spintos laiko ir nustatymo.Kai kuriose programose UPS sistema yra pirmoji apkrova, prijungta prie generatoriaus nutrūkus maitinimui.Kitais atvejais UPS ir mechaninė apkrova yra sujungti tuo pačiu metu.Mechaninė apkrova paprastai turi paleidimo kontaktorių, o nutrūkus maitinimui reikia tam tikro laiko, kad jis vėl užsidarytų.UPS įvesties filtro kondensatoriaus indukcinės variklio apkrovos kompensavimas vėluoja.Pats UPS turi laiko periodą, vadinamą „minkštu paleidimu“, kuris perkelia apkrovą nuo akumuliatoriaus į generatorių, kad padidintų jo įėjimo galios koeficientą.Tačiau UPS įvesties filtrai nedalyvauja švelnaus paleidimo procese.Jie yra prijungti prie UPS įvesties galo kaip UPS dalis.Todėl kai kuriais atvejais pagrindinė apkrova, pirmiausia prijungta prie generatoriaus išėjimo dingus maitinimui, yra UPS įvesties filtras.Jie yra labai talpūs (kartais grynai talpiniai).

Akivaizdu, kad šios problemos sprendimas yra naudoti galios koeficiento korekciją.Yra daug būdų, kaip tai pasiekti, maždaug taip:

1. Sumontuokite automatinę perjungimo spintą, kad variklio apkrova būtų prijungta prieš UPS.Kai kurioms skirstomosioms spintoms šio metodo įgyvendinti gali nepavykti.Be to, atliekant techninę priežiūrą, gamyklos inžinieriams gali tekti atskirai derinti UPS ir generatorius.

2. Pridėkite nuolatinę reaktyviąją varžą, kad kompensuotumėte talpinę apkrovą, paprastai naudojant lygiagrečios apvijos reaktorių, prijungtą prie EG arba generatoriaus išėjimo lygiagrečios plokštės.Tai labai lengva pasiekti, o kaina yra maža.Tačiau nepaisant didelės ar mažos apkrovos, reaktorius visada sugeria srovę ir daro įtaką apkrovos galios koeficientui.Ir nepriklausomai nuo UPS skaičiaus, reaktorių skaičius visada yra fiksuotas.

3. Kiekviename UPS įdiekite indukcinį reaktorių, kad tik kompensuotumėte UPS talpinę reaktyvumą.Esant mažai apkrovai, kontaktorius (pasirinktinai) valdo reaktoriaus įėjimą.Šis reaktoriaus metodas yra tikslesnis, tačiau jų skaičius yra didelis, o įrengimo ir valdymo kaina yra didelė.

4. Sumontuokite kontaktorių prieš filtro kondensatorių ir atjunkite jį, kai apkrova maža.Kadangi kontaktoriaus laikas turi būti tikslus, o valdymas sudėtingesnis, jį galima montuoti tik gamykloje.

Kuris metodas yra geriausias, priklauso nuo situacijos vietoje ir įrangos veikimo.

Jei norite sužinoti daugiau apie dyzelinius generatorius, kviečiame pasikonsultuoti su Dingbo Power el. paštu dingbo@dieselgeneratortech.com, ir mes bet kada būsime jūsų paslaugoms.