Dizel Jeneratör Seti UPS İle Uyumludur

Bu makale, UPS giriş gücü faktörünün ve giriş filtresinin sistem üzerindeki etkisini analiz eder ve açıklar. güç üreticisi sorunun nedenini açıklığa kavuşturmak ve ardından bir çözüm bulmak için.

1. Dizel jeneratör seti ile UPS arasındaki koordinasyon.

Kesintisiz güç kaynağı sistemleri üreticileri ve kullanıcıları, jeneratör grupları ile UPS arasındaki koordinasyon problemlerini uzun zamandır fark etmişlerdir, özellikle doğrultucuların ürettiği akım harmonikleri, jeneratör gruplarının voltaj regülatörleri ve UPS'in senkronizasyon devreleri gibi güç kaynağı sistemlerinde üretilir.Bunun olumsuz etkileri çok açıktır.Bu nedenle UPS sistem mühendisleri giriş filtresini tasarlayıp UPS'e uygulayarak UPS uygulamasındaki akım harmoniklerini başarılı bir şekilde kontrol etmişlerdir.Bu filtreler, UPS ve jeneratör setlerinin uyumluluğunda kilit rol oynamaktadır.

Hemen hemen tüm giriş filtreleri, UPS girişindeki en yıkıcı akım harmoniklerini emmek için kapasitörler ve indüktörler kullanır.Giriş filtresinin tasarımı, UPS devresinde ve tam yük altında bulunan olası maksimum toplam harmonik bozulma yüzdesini hesaba katar.Çoğu filtrenin bir başka faydası da yüklü UPS'in giriş güç faktörünü iyileştirmesidir.Bununla birlikte, giriş filtresi uygulamasının bir başka sonucu, UPS'in genel verimliliğini azaltmaktır.Çoğu filtre, UPS gücünün yaklaşık %1'ini tüketir.Giriş filtresinin tasarımı her zaman olumlu ve olumsuz faktörler arasında bir denge arar.

UPS sisteminin verimliliğini mümkün olduğunca artırmak için UPS mühendisleri, son zamanlarda giriş filtresinin güç tüketiminde iyileştirmeler yaptılar.Filtre verimliliğinin iyileştirilmesi, büyük ölçüde IGBT (Yalıtımlı Kapı Transistörü) teknolojisinin UPS tasarımına uygulanmasına bağlıdır.IGBT invertörün yüksek verimliliği, UPS'in yeniden tasarlanmasına yol açmıştır.Giriş filtresi, aktif gücün küçük bir kısmını emerken bazı akım harmoniklerini emebilir.Kısacası, filtredeki endüktif faktörlerin kapasitif faktörlere oranı azaltılır, KGK'nın hacmi azaltılır ve verimlilik artırılır.UPS alanındaki işler çözülmüş gibi görünüyor ancak yeni sorunun jeneratörle uyumluluğu eski sorunun yerini alarak yeniden ortaya çıktı.

2. Rezonans sorunu.

Kondansatörün kendi kendini uyarması sorunu, seri rezonans gibi diğer elektriksel koşullar tarafından ağırlaştırılabilir veya maskelenebilir.Jeneratörün endüktif reaktansının omik değeri ile giriş filtresinin kapasitif reaktansının omik değeri birbirine yakın olduğunda ve sistemin direnç değeri küçük olduğunda, salınım meydana gelir ve voltaj, gücün nominal değerini aşabilir. sistem.Yeni tasarlanmış UPS sistemi esasen %100 kapasitif giriş empedansıdır.500kVA'lık bir UPS, 150kvar'lık bir kapasitansa ve sıfıra yakın bir güç faktörüne sahip olabilir.Şönt indüktörler, seri bobinler ve giriş izolasyon transformatörleri, UPS'in geleneksel bileşenleridir ve bu bileşenlerin tümü endüktiftir.Aslında, bunlar ve filtrenin kapasitansı birlikte KGK'nın bir bütün olarak kapasitif davranmasını sağlar ve KGK içinde halihazırda bazı salınımlar olabilir.UPS'e bağlı güç hatlarının kapasitif özellikleriyle birleştiğinde, tüm sistemin karmaşıklığı, sıradan mühendislerin analiz kapsamının ötesinde, büyük ölçüde artar.

3. Dizel jeneratör seti ve yükü.

Dizel jeneratör setleri, çıkış voltajını kontrol etmek için bir voltaj regülatörüne güvenir.Voltaj regülatörü, üç fazlı çıkış voltajını algılar ve ortalama değerini gerekli voltaj değeri ile karşılaştırır.Regülatör, genellikle ana jeneratörle eş eksenli küçük bir jeneratör olan jeneratörün içindeki yardımcı güç kaynağından enerji alır ve DC gücünü jeneratör rotorunun manyetik alan uyarma bobinine iletir.Bobin akımı, bobinin dönen manyetik alanını kontrol etmek için yükselir veya düşer. jeneratör stator bobini , veya elektromotor kuvvet EMF'nin boyutu.Stator bobininin manyetik akısı, jeneratörün çıkış voltajını belirler.

Dizel jeneratör setinin stator bobininin iç direnci, endüktif ve dirençli parçalar dahil olmak üzere Z ile temsil edilir;rotor uyarma bobini tarafından kontrol edilen jeneratörün elektromotor kuvveti, bir AC voltaj kaynağı tarafından E ile temsil edilir.Yükün tamamen endüktif olduğu varsayıldığında, I akımı, vektör diyagramında U geriliminden tam olarak 90° elektriksel faz açısı kadar geridedir.Yük tamamen dirençli ise, U ve I vektörleri çakışacak veya aynı fazda olacaktır.Aslında, çoğu yük tamamen dirençli ve tamamen endüktif arasındadır.Stator bobininden geçen akımın neden olduğu voltaj düşüşü, I×Z voltaj vektörü ile temsil edilir.Aslında iki küçük voltaj vektörünün toplamıdır, I ile fazdaki direnç voltajı düşüşü ve 90 ° ilerideki indüktör voltajı düşüşü.Bu durumda, U ile aynı fazda olur. Çünkü elektromotor kuvvet, jeneratörün iç direncinin voltaj düşüşünün ve çıkış voltajının toplamına, yani E=U vektörünün vektör toplamına eşit olmalıdır ve I×Z.Voltaj regülatörü, E'yi değiştirerek U voltajını etkin bir şekilde kontrol edebilir.

Şimdi, tamamen endüktif yük yerine tamamen kapasitif bir yük kullanıldığında jeneratörün iç koşullarına ne olduğunu düşünün.Bu andaki akım, endüktif yükün tam tersidir.I akımı şimdi U gerilim vektörüne öncülük eder ve iç direnç gerilim düşümü vektörü I×Z de ters fazdadır.O zaman U ve I×Z'nin vektör toplamı U'dan küçüktür.

Endüktif yükte olduğu gibi aynı elektromotor kuvveti E, kapasitif yükte daha yüksek bir jeneratör çıkış voltajı U ürettiğinden, voltaj regülatörünün dönen manyetik alanı önemli ölçüde azaltması gerekir.Aslında voltaj regülatörü, çıkış voltajını tam olarak düzenlemek için yeterli aralığa sahip olmayabilir.Tüm jeneratörlerin rotorları sürekli olarak bir yönde uyarılır ve kalıcı bir manyetik alan içerir.Voltaj regülatörü tamamen kapalı olsa bile, rotor kapasitif yükü şarj etmek ve voltaj üretmek için hala yeterli manyetik alana sahiptir.Bu fenomene "kendini uyarma" denir.Kendi kendini uyarmanın sonucu, aşırı voltaj veya voltaj regülatörünün kapanmasıdır ve jeneratörün izleme sistemi, voltaj regülatörünün bir arızası olduğunu düşünür (yani, "uyarma kaybı").Bu koşullardan herhangi biri jeneratörün durmasına neden olur.Jeneratörün çıkışına bağlanan yük, otomatik anahtarlama kabininin zamanlamasına ve ayarına bağlı olarak bağımsız veya paralel olabilir.Bazı uygulamalarda UPS sistemi, bir elektrik kesintisi sırasında jeneratöre bağlanan ilk yüktür.Diğer durumlarda UPS ve mekanik yük aynı anda bağlanır.Mekanik yükün genellikle bir başlangıç ​​kontaktörü vardır ve bir elektrik kesintisinden sonra tekrar kapanması belirli bir zaman alır.UPS giriş filtresi kapasitörünün endüktif motor yükünün dengelenmesinde bir gecikme var.UPS'in kendisi, giriş güç faktörünü artırmak için yükü aküden jeneratöre kaydıran "yumuşak başlangıç" adı verilen bir süreye sahiptir.Ancak, UPS giriş filtreleri yumuşak başlatma sürecine katılmaz.UPS'in bir parçası olarak UPS'in giriş ucuna bağlanırlar.Bu nedenle bazı durumlarda elektrik kesintisi sırasında jeneratörün çıkışına ilk bağlanan ana yük KGK'nın giriş filtresidir.Oldukça kapasitiftirler (bazen tamamen kapasitif).

Bu sorunun çözümü açıkçası güç faktörü düzeltmesini kullanmaktır.Bunu başarmanın kabaca aşağıdaki gibi birçok yolu vardır:

1. Motor yükünün KGK'dan önce bağlanmasını sağlamak için bir otomatik anahtarlama kabini kurun.Bazı şalter dolapları bu yöntemi uygulayamayabilir.Ayrıca, bakım sırasında tesis mühendislerinin UPS ve jeneratörlerde ayrı ayrı hata ayıklaması gerekebilir.

2. Kapasitif yükü telafi etmek için, genellikle EG'ye veya jeneratör çıkışı paralel panosuna bağlı bir paralel sargı reaktörü kullanarak kalıcı bir reaktif reaktans ekleyin.Bunu başarmak çok kolaydır ve maliyeti düşüktür.Ancak yüksek yükte veya düşük yükte olursa olsun, reaktör her zaman akımı emer ve yük güç faktörünü etkiler.Ve UPS sayısından bağımsız olarak, reaktör sayısı her zaman sabittir.

3. KGK'nın kapasitif reaktansını dengelemek için her KGK'ya bir endüktif reaktör kurun.Düşük yük durumunda kontaktör (opsiyonel) reaktörün girişini kontrol eder.Bu reaktör yöntemi daha doğrudur, ancak sayı büyüktür ve kurulum ve kontrol maliyeti yüksektir.

4. Filtre kondansatörünün önüne bir kontaktör takın ve yük azaldığında bağlantısını kesin.Kontaktörün zamanının kesin olması gerektiği ve kontrolü daha karmaşık olduğu için sadece fabrikada kurulabilir.

Hangi yöntemin en iyi olduğu sahadaki duruma ve ekipmanın performansına bağlıdır.

Dizel jeneratörler hakkında daha fazla bilgi edinmek isterseniz, dingbo@dieselgeneratortech.com adresine e-posta göndererek Dingbo Power'a danışabilirsiniz ve istediğiniz zaman hizmetinizdeyiz.