Комплетот за дизел генератор е усогласен со UPS-от

Оваа статија го анализира и објаснува влијанието на влезниот фактор на моќност на UPS-от и влезниот филтер врз генератор на енергија со цел да се разјасни причината за проблемот, а потоа да се најде решение.

1. Координација помеѓу комплетот на дизел генератор и UPS-от.

Производителите и корисниците на системи за непрекинато напојување одамна ги забележале проблемите со координацијата помеѓу генераторските гарнитури и UPS-от, особено струјните хармоници генерирани од исправувачите се генерираат на системите за напојување како што се регулаторите на напон на генераторските гарнитури и кола за синхронизација на UPS-от.Негативните ефекти од ова се многу очигледни.Затоа, системските инженери на UPS-от го дизајнираа влезниот филтер и го применија на UPS-от, успешно контролирајќи ги тековните хармоници во апликацијата на UPS-от.Овие филтри играат клучна улога во компатибилноста на UPS-от и комплетите на генераторите.

Практично сите влезни филтри користат кондензатори и индуктори за да ги апсорбираат најразорните струјни хармоници на влезот на UPS-от.Дизајнот на влезниот филтер го зема предвид процентот на максимално можно вкупно хармонично изобличување својствено за колото на UPS-от и при целосно оптоварување.Друга придобивка на повеќето филтри е да го подобрат факторот на влезна моќност на наполнетиот UPS-от.Сепак, друга последица од примената на влезниот филтер е намалувањето на вкупната ефикасност на UPS-от.Повеќето филтри трошат околу 1% од моќноста на UPS-от.Дизајнот на влезниот филтер секогаш бара рамнотежа помеѓу поволните и неповолните фактори.

Со цел да се подобри ефикасноста на системот UPS колку што е можно, инженерите на UPS неодамна направија подобрувања во потрошувачката на енергија на влезниот филтер.Подобрувањето на ефикасноста на филтерот во голема мера зависи од примената на технологијата IGBT (Insulated Gate Transistor) во дизајнот на UPS-от.Високата ефикасност на IGBT инверторот доведе до редизајн на UPS-от.Влезниот филтер може да апсорбира некои струјни хармоници додека апсорбира мал дел од активната моќност.Накратко, односот на индуктивните фактори со капацитивните фактори во филтерот е намален, волуменот на UPS-от се намалува и ефикасноста се подобрува.Се чини дека работите во полето на UPS-от се решени, но повторно се појави компатибилноста на новиот проблем со генераторот, заменувајќи го стариот проблем.

2. Проблем со резонанца.

Проблемот со самовозбудувањето на кондензаторот може да биде отежнат или маскиран од други електрични услови, како што е сериската резонанца.Кога омската вредност на индуктивната реактанса на генераторот и омската вредност на капацитивната реактанса на влезниот филтер се блиску една до друга, а вредноста на отпорот на системот е мала, ќе дојде до осцилација, а напонот може да ја надмине номиналната вредност на моќноста систем.Новодизајнираниот UPS систем е во суштина 100% капацитивна влезна импеданса.UPS-от од 500 kVA може да има капацитет од 150 kvar и фактор на моќност блиску до нула.Шант индуктори, сериски пригушници и влезни изолациски трансформатори се конвенционални компоненти на UPS-от, и сите овие компоненти се индуктивни.Всушност, тие и капацитетот на филтерот заедно го прават UPS-от да се однесува како капацитивно како целина, а можеби веќе има некои осцилации внатре во UPS-от.Заедно со капацитивните карактеристики на далноводите поврзани со UPS-от, комплексноста на целиот систем е значително зголемена, надвор од опсегот на анализата на обичните инженери.

3. Сет и оптоварување на дизел генератор.

Комплетовите на дизел генератори се потпираат на регулатор на напон за да го контролираат излезниот напон.Регулаторот на напон го детектира трифазниот излезен напон и ја споредува неговата просечна вредност со потребната вредност на напонот.Регулаторот добива енергија од помошниот извор на енергија во генераторот, обично мал генератор коаксијален со главниот генератор, и ја пренесува DC моќноста на калем за возбудување на магнетното поле на роторот на генераторот.Струјата на серпентина расте или паѓа за да го контролира ротирачкото магнетно поле на генератор статор калем , или големината на електромоторната сила ЕМП.Магнетниот тек на намотката на статорот го одредува излезниот напон на генераторот.

Внатрешниот отпор на статорот серпентина на дизел генераторски сет е претставен со Z, вклучувајќи ги индуктивните и отпорните делови;електромоторната сила на генераторот контролирана од намотката за возбудување на роторот е претставена со E со извор на наизменичен напон.Под претпоставка дека оптоварувањето е чисто индуктивно, струјата I заостанува во однос на напонот U за точно 90° аголот на електричниот фазен во векторскиот дијаграм.Ако оптоварувањето е чисто отпорно, векторите на U и I ќе се совпаднат или ќе бидат во фаза.Всушност, повеќето оптоварувања се помеѓу чисто отпорни и чисто индуктивни.Падот на напонот предизвикан од струјата што минува низ намотката на статорот е претставен со векторот на напон I×Z.Тоа е всушност збир на два помали вектори на напон, пад на напонот на отпорот во фаза со I и пад на напонот на индукторот за 90° напред.Во овој случај, се случува да биде во фаза со U. Бидејќи електромоторната сила мора да биде еднаква на збирот на падот на напонот на внатрешниот отпор на генераторот и на излезниот напон, односно векторската сума на векторот E=U и I×Z.Регулаторот на напон може ефективно да го контролира напонот U со промена на E.

Сега размислете што се случува со внатрешните услови на генераторот кога се користи чисто капацитивно оптоварување наместо чисто индуктивно оптоварување.Струјата во овој момент е токму спротивна од индуктивното оптоварување.Струјата I сега го води векторот на напон U, а векторот на пад на напонот на внатрешниот отпор I×Z е исто така во спротивна фаза.Тогаш векторската сума на U и I×Z е помала од U.

Бидејќи истата електромоторна сила E како и кај индуктивното оптоварување произведува поголем излезен напон на генераторот U во капацитивното оптоварување, регулаторот на напонот мора значително да го намали ротирачкото магнетно поле.Всушност, регулаторот на напон може да нема доволно опсег за целосно да го регулира излезниот напон.Роторите на сите генератори постојано се возбудуваат во една насока и содржат постојано магнетно поле.Дури и ако регулаторот на напонот е целосно затворен, роторот сè уште има доволно магнетно поле за да го наполни капацитивното оптоварување и да генерира напон.Овој феномен се нарекува „само-возбудување“.Резултатот од самовозбудувањето е пренапон или исклучување на регулаторот на напон, а системот за следење на генераторот смета дека тоа е дефект на регулаторот на напонот (т.е. „губење на возбудувањето“).Било кој од овие услови ќе предизвика генераторот да престане.Оптоварувањето поврзано со излезот на генераторот може да биде независно или паралелно, во зависност од времето и поставувањето на кабинетот за автоматско вклучување.Во некои апликации, UPS системот е првото оптоварување поврзано со генераторот за време на прекин на електричната енергија.Во други случаи, UPS-от и механичкото оптоварување се поврзани истовремено.Механичкото оптоварување обично има контактор за стартување и потребно е одредено време за повторно затворање по прекин на струја.Има доцнење во компензирањето на оптоварувањето на индуктивниот мотор на кондензаторот на влезниот филтер на UPS-от.Самиот UPS-от има временски период наречен „мек старт“, кој го префрла товарот од батеријата на генераторот за да го зголеми неговиот влезен фактор на моќност.Сепак, влезните филтри на UPS-от не учествуваат во процесот на мек старт.Тие се поврзани со влезниот крај на UPS-от како дел од UPS-от.Затоа, во некои случаи, главното оптоварување кое прво е поврзано на излезот на генераторот за време на прекин на напојувањето е влезниот филтер на UPS-от.Тие се високо капацитивни (понекогаш чисто капацитивни).

Решението за овој проблем очигледно е да се користи корекција на факторот на моќност.Постојат многу начини да се постигне ова, приближно како што следува:

1. Инсталирајте автоматско префрлување за да го поврзете оптоварувањето на моторот пред UPS-от.Некои преклопни кабинети можеби нема да можат да го имплементираат овој метод.Дополнително, за време на одржувањето, инженерите на постројката можеби ќе треба одделно да ги дебагираат UPS-от и генераторите.

2. Додадете постојана реактивна реактанса за да го компензирате капацитивното оптоварување, обично користејќи реактор за паралелно намотување, поврзан со EG или паралелна излезна табла на генераторот.Ова е многу лесно да се постигне, а цената е мала.Но, без разлика при големо или мало оптоварување, реакторот секогаш ја апсорбира струјата и влијае на факторот на моќност на оптоварување.И без оглед на бројот на UPS-от, бројот на реактори е секогаш фиксен.

3. Инсталирајте индуктивен реактор во секој UPS-от за само да ја компензирате капацитивната реактанса на UPS-от.Во случај на мало оптоварување, контакторот (опционално) го контролира влезот на реакторот.Овој метод на реактор е попрецизен, но бројот е голем, а трошоците за инсталација и контрола се високи.

4. Инсталирајте контактор пред кондензаторот на филтерот и исклучете го кога оптоварувањето е мало.Бидејќи времето на контакторот мора да биде прецизно, а контролата е посложена, тој може да се инсталира само во фабриката.

Кој метод е најдобар зависи од ситуацијата на локацијата и перформансите на опремата.

Ако сакате да дознаете повеќе за дизел генераторите, добредојдовте да се консултирате со Dingbo Power преку е-пошта dingbo@dieselgeneratortech.com и ние ќе ви бидеме на услуга во секое време.