डिझेल जनरेटर सेट यूपीएसशी जुळलेला आहे

हा लेख UPS इनपुट पॉवर फॅक्टर आणि इनपुट फिल्टरच्या प्रभावाचे विश्लेषण करतो आणि स्पष्ट करतो पॉवर जनरेटर समस्येचे कारण स्पष्ट करण्यासाठी आणि नंतर उपाय शोधण्यासाठी.

1. डिझेल जनरेटर संच आणि UPS यांच्यातील समन्वय.

अखंड वीज पुरवठा प्रणालीचे उत्पादक आणि वापरकर्त्यांनी जनरेटर संच आणि UPS यांच्यातील समन्वयातील समस्या फार पूर्वीपासून लक्षात घेतल्या आहेत, विशेषत: रेक्टिफायर्सद्वारे व्युत्पन्न केलेले वर्तमान हार्मोनिक्स जनरेटर सेटचे व्होल्टेज रेग्युलेटर आणि UPS च्या सिंक्रोनायझेशन सर्किट्स सारख्या वीज पुरवठा प्रणालींवर व्युत्पन्न केले जातात.याचे विपरीत परिणाम अगदी स्पष्ट आहेत.म्हणून, UPS प्रणाली अभियंत्यांनी इनपुट फिल्टर डिझाइन केले आणि ते UPS वर लागू केले, UPS अनुप्रयोगातील वर्तमान हार्मोनिक्स यशस्वीरित्या नियंत्रित केले.हे फिल्टर UPS आणि जनरेटर सेटच्या सुसंगततेमध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावतात.

अक्षरशः सर्व इनपुट फिल्टर्स UPS इनपुटवर सर्वात विनाशकारी वर्तमान हार्मोनिक्स शोषण्यासाठी कॅपेसिटर आणि इंडक्टर्स वापरतात.इनपुट फिल्टरचे डिझाइन UPS सर्किटमध्ये अंतर्भूत असलेल्या आणि संपूर्ण लोड अंतर्गत जास्तीत जास्त संभाव्य एकूण हार्मोनिक विकृतीची टक्केवारी विचारात घेते.बहुतेक फिल्टरचा आणखी एक फायदा म्हणजे लोड केलेल्या UPS च्या इनपुट पॉवर फॅक्टरमध्ये सुधारणा करणे.तथापि, इनपुट फिल्टरच्या वापराचा आणखी एक परिणाम म्हणजे UPS ची एकूण कार्यक्षमता कमी करणे.बहुतेक फिल्टर्स सुमारे 1% UPS पॉवर वापरतात.इनपुट फिल्टरची रचना नेहमी अनुकूल आणि प्रतिकूल घटकांमधील संतुलन शोधते.

UPS प्रणालीची कार्यक्षमता शक्य तितकी सुधारण्यासाठी, UPS अभियंत्यांनी अलीकडेच इनपुट फिल्टरच्या वीज वापरामध्ये सुधारणा केल्या आहेत.फिल्टर कार्यक्षमतेत सुधारणा मुख्यत्वे IGBT (इन्सुलेटेड गेट ट्रान्झिस्टर) तंत्रज्ञानाच्या UPS डिझाइनमध्ये वापरण्यावर अवलंबून असते.IGBT इन्व्हर्टरच्या उच्च कार्यक्षमतेमुळे UPS ची पुनर्रचना झाली आहे.इनपुट फिल्टर सक्रिय शक्तीचा एक छोटासा भाग शोषून घेत असताना काही वर्तमान हार्मोनिक्स शोषून घेऊ शकतो.थोडक्यात, फिल्टरमधील प्रेरक घटकांचे कॅपेसिटिव्ह घटकांचे गुणोत्तर कमी केले जाते, यूपीएसची मात्रा कमी होते आणि कार्यक्षमता सुधारली जाते.यूपीएस क्षेत्रातील गोष्टींचे निराकरण झाले आहे असे दिसते, परंतु जुन्या समस्येच्या जागी जनरेटरसह नवीन समस्येची सुसंगतता पुन्हा दिसून आली.

2. अनुनाद समस्या.

कॅपेसिटर स्व-उत्तेजनाची समस्या इतर विद्युतीय परिस्थितींमुळे वाढू शकते किंवा मुखवटा घातली जाऊ शकते, जसे की मालिका रेझोनान्स.जेव्हा जनरेटरच्या प्रेरक अभिक्रियाचे ओमिक मूल्य आणि इनपुट फिल्टरच्या कॅपेसिटिव्ह अभिक्रियाचे ओमिक मूल्य एकमेकांच्या जवळ असते आणि प्रणालीचे प्रतिरोध मूल्य लहान असते, तेव्हा दोलन होईल आणि व्होल्टेज पॉवरच्या रेट केलेल्या मूल्यापेक्षा जास्त असेल. प्रणालीनवीन डिझाइन केलेली UPS प्रणाली मूलत: 100% कॅपेसिटिव्ह इनपुट प्रतिबाधा आहे.500kVA UPS ची क्षमता 150kvar आणि पॉवर फॅक्टर शून्याच्या जवळ असू शकते.शंट इंडक्टर्स, सीरीज चोक आणि इनपुट आयसोलेशन ट्रान्सफॉर्मर हे UPS चे पारंपारिक घटक आहेत आणि हे सर्व घटक प्रेरक आहेत.किंबहुना, ते आणि फिल्टरचे कॅपेसिटन्स एकत्रितपणे यूपीएसला संपूर्णपणे कॅपेसिटिव्ह बनवतात आणि यूपीएसमध्ये आधीच काही दोलन असू शकतात.यूपीएसशी जोडलेल्या पॉवर लाइन्सच्या कॅपेसिटिव्ह वैशिष्ट्यांसह, संपूर्ण सिस्टमची जटिलता सामान्य अभियंत्यांच्या विश्लेषणाच्या व्याप्तीच्या पलीकडे मोठ्या प्रमाणात वाढली आहे.

3. डिझेल जनरेटर सेट आणि लोड.

डिझेल जनरेटर सेट आउटपुट व्होल्टेज नियंत्रित करण्यासाठी व्होल्टेज रेग्युलेटरवर अवलंबून असतात.व्होल्टेज रेग्युलेटर थ्री-फेज आउटपुट व्होल्टेज शोधतो आणि त्याच्या सरासरी मूल्याची आवश्यक व्होल्टेज मूल्याशी तुलना करतो.रेग्युलेटर जनरेटरच्या आतील सहाय्यक उर्जा स्त्रोताकडून ऊर्जा प्राप्त करतो, सामान्यत: मुख्य जनरेटरसह एक लहान जनरेटर कोएक्सियल असतो आणि जनरेटर रोटरच्या चुंबकीय क्षेत्र उत्तेजित कॉइलमध्ये डीसी पॉवर प्रसारित करतो.च्या फिरणारे चुंबकीय क्षेत्र नियंत्रित करण्यासाठी कॉइलचा प्रवाह वाढतो किंवा पडतो जनरेटर स्टेटर कॉइल , किंवा इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स EMF चा आकार.स्टेटर कॉइलचा चुंबकीय प्रवाह जनरेटरचे आउटपुट व्होल्टेज निर्धारित करतो.

डिझेल जनरेटर सेटच्या स्टेटर कॉइलचा अंतर्गत प्रतिकार Z द्वारे दर्शविला जातो, ज्यामध्ये प्रेरक आणि प्रतिरोधक भागांचा समावेश आहे;रोटर एक्सिटेशन कॉइलद्वारे नियंत्रित जनरेटरचे इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स AC व्होल्टेज स्त्रोताद्वारे E द्वारे दर्शविले जाते.भार पूर्णपणे प्रेरक आहे असे गृहीत धरून, विद्युतप्रवाह I व्होल्टेज U ला व्हेक्टर आकृतीमध्ये अगदी 90° विद्युत फेज कोनाने मागे टाकतो.जर भार पूर्णपणे प्रतिरोधक असेल, तर U आणि I चे वेक्टर एकरूप होतील किंवा टप्प्यात असतील.खरं तर, बहुतेक भार पूर्णपणे प्रतिरोधक आणि पूर्णपणे प्रेरक दरम्यान असतात.स्टेटर कॉइलमधून विद्युतप्रवाहामुळे होणारा व्होल्टेज ड्रॉप व्होल्टेज व्हेक्टर I×Z द्वारे दर्शविला जातो.ही प्रत्यक्षात दोन लहान व्होल्टेज व्हेक्टरची बेरीज आहे, I सह टप्प्यातील रेझिस्टन्स व्होल्टेज ड्रॉप आणि इंडक्टर व्होल्टेज 90° पुढे.या प्रकरणात, ते U सह टप्प्यात असते. कारण इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स जनरेटरच्या अंतर्गत प्रतिकार आणि आउटपुट व्होल्टेजच्या व्होल्टेज ड्रॉपच्या बेरीजच्या समान असणे आवश्यक आहे, म्हणजेच, वेक्टर E=U आणि I×Z.व्होल्टेज रेग्युलेटर E बदलून व्होल्टेज U प्रभावीपणे नियंत्रित करू शकतो.

आता विचार करा जेव्हा जनरेटरच्या अंतर्गत परिस्थितीचे काय होते जेव्हा पूर्णपणे प्रेरक भाराऐवजी पूर्णपणे कॅपेसिटिव्ह लोड वापरला जातो.यावेळी विद्युत प्रवाह प्रेरक भाराच्या अगदी उलट आहे.वर्तमान I आता व्होल्टेज व्हेक्टर U वर नेतो आणि अंतर्गत रेझिस्टन्स व्होल्टेज ड्रॉप व्हेक्टर I×Z देखील विरुद्ध टप्प्यात आहे.नंतर U आणि I×Z ची सदिश बेरीज U पेक्षा कमी आहे.

प्रेरक लोड प्रमाणेच इलेक्ट्रोमोटिव्ह फोर्स E कॅपेसिटिव्ह लोडमध्ये उच्च जनरेटर आउटपुट व्होल्टेज U निर्माण करत असल्याने, व्होल्टेज रेग्युलेटरने फिरणारे चुंबकीय क्षेत्र लक्षणीयरीत्या कमी केले पाहिजे.खरं तर, आउटपुट व्होल्टेज पूर्णपणे नियंत्रित करण्यासाठी व्होल्टेज रेग्युलेटरकडे पुरेशी श्रेणी असू शकत नाही.सर्व जनरेटरचे रोटर्स एका दिशेने सतत उत्तेजित असतात आणि त्यात कायम चुंबकीय क्षेत्र असते.जरी व्होल्टेज रेग्युलेटर पूर्णपणे बंद असले तरीही, रोटरमध्ये कॅपेसिटिव्ह लोड चार्ज करण्यासाठी आणि व्होल्टेज तयार करण्यासाठी पुरेसे चुंबकीय क्षेत्र आहे.या घटनेला "स्व-उत्तेजना" म्हणतात.स्वयं-उत्तेजनाचा परिणाम म्हणजे ओव्हरव्होल्टेज किंवा व्होल्टेज रेग्युलेटर बंद होणे आणि जनरेटरची मॉनिटरिंग सिस्टम हे व्होल्टेज रेग्युलेटरचे अपयश (म्हणजे "उत्तेजनाचे नुकसान") असल्याचे मानते.यापैकी कोणत्याही परिस्थितीमुळे जनरेटर बंद होईल.स्वयंचलित स्विचिंग कॅबिनेटची वेळ आणि सेटिंग यावर अवलंबून जनरेटरच्या आउटपुटशी जोडलेले लोड स्वतंत्र किंवा समांतर असू शकते.काही ऍप्लिकेशन्समध्ये, यूपीएस सिस्टम हे पॉवर फेल्युअर दरम्यान जनरेटरशी जोडलेले पहिले लोड आहे.इतर बाबतीत, यूपीएस आणि यांत्रिक लोड एकाच वेळी जोडलेले आहेत.मेकॅनिकल लोडमध्ये सामान्यतः एक प्रारंभिक संपर्ककर्ता असतो आणि पॉवर बिघाड झाल्यानंतर तो पुन्हा बंद होण्यास विशिष्ट वेळ लागतो.UPS इनपुट फिल्टर कॅपेसिटरच्या प्रेरक मोटर लोडची भरपाई करण्यात विलंब होतो.UPS मध्येच "सॉफ्ट स्टार्ट" नावाचा कालावधी असतो, जो त्याचा इनपुट पॉवर फॅक्टर वाढवण्यासाठी बॅटरीमधून जनरेटरकडे भार हलवतो.तथापि, UPS इनपुट फिल्टर सॉफ्ट-स्टार्ट प्रक्रियेत सहभागी होत नाहीत.ते UPS चा भाग म्हणून UPS च्या इनपुट एंडशी जोडलेले आहेत.म्हणून, काही प्रकरणांमध्ये, पॉवर फेल्युअर दरम्यान जनरेटरच्या आउटपुटशी जोडलेले मुख्य लोड यूपीएसचे इनपुट फिल्टर आहे.ते अत्यंत कॅपेसिटिव्ह (कधीकधी पूर्णपणे कॅपेसिटिव्ह) असतात.

पॉवर फॅक्टर सुधारणा वापरणे हे या समस्येचे निराकरण आहे.हे साध्य करण्याचे अनेक मार्ग आहेत, अंदाजे खालीलप्रमाणे:

1. यूपीएसच्या आधी मोटर लोड कनेक्ट करण्यासाठी स्वयंचलित स्विचिंग कॅबिनेट स्थापित करा.काही स्विच कॅबिनेट या पद्धतीची अंमलबजावणी करू शकत नाहीत.याशिवाय, देखभालीदरम्यान, प्लांट इंजिनीअर्सना स्वतंत्रपणे UPS आणि जनरेटर डीबग करण्याची आवश्यकता असू शकते.

2. कॅपेसिटिव्ह लोडची भरपाई करण्यासाठी कायमस्वरूपी प्रतिक्रियाशील अभिक्रिया जोडा, सामान्यतः समांतर वळण अणुभट्टी वापरून, EG किंवा जनरेटर आउटपुट समांतर बोर्डशी जोडलेले आहे.हे साध्य करणे खूप सोपे आहे, आणि खर्च कमी आहे.परंतु जास्त भार किंवा कमी भार काहीही असो, अणुभट्टी नेहमीच विद्युत् प्रवाह शोषून घेत असते आणि लोड पॉवर फॅक्टरवर परिणाम करत असते.आणि UPS च्या संख्येकडे दुर्लक्ष करून, अणुभट्ट्यांची संख्या नेहमीच निश्चित असते.

3. UPS च्या कॅपेसिटिव्ह रिअॅक्टन्सची भरपाई करण्यासाठी प्रत्येक UPS मध्ये एक प्रेरक अणुभट्टी स्थापित करा.कमी भाराच्या बाबतीत, संपर्ककर्ता (पर्यायी) अणुभट्टीचे इनपुट नियंत्रित करतो.अणुभट्टीची ही पद्धत अधिक अचूक आहे, परंतु संख्या मोठी आहे आणि स्थापना आणि नियंत्रणाची किंमत जास्त आहे.

4. फिल्टर कॅपेसिटरच्या समोर कॉन्टॅक्टर स्थापित करा आणि लोड कमी झाल्यावर तो डिस्कनेक्ट करा.कॉन्टॅक्टरची वेळ तंतोतंत असणे आवश्यक आहे आणि नियंत्रण अधिक क्लिष्ट आहे, ते फक्त कारखान्यात स्थापित केले जाऊ शकते.

कोणती पद्धत सर्वोत्तम आहे हे साइटवरील परिस्थिती आणि उपकरणाच्या कार्यक्षमतेवर अवलंबून असते.

तुम्हाला डिझेल जनरेटरबद्दल अधिक जाणून घ्यायचे असल्यास, dingbo@dieselgeneratortech.com या ईमेलद्वारे Dingbo Power चा सल्ला घेण्यासाठी स्वागत आहे आणि आम्ही कधीही तुमच्या सेवेत असू.