根據UPS容量,一般一臺傳統雙變換在線(xiàn)式UPS配套發(fā)電機組的容量比為2~4倍。事實(shí)上,叨淚一般工作在50%~80%額定容量,而對發(fā)電機組來(lái)說(shuō),其輸出的功率可能為額定容量的30%左右。這樣不但造成發(fā)電機組的容量不能充分利用,增加了設備投資,造成了"大馬拉小車(chē)"的現象,而且便發(fā)電機組更容易發(fā)生故障,增加了維護量,降低了發(fā)電機組的工作可靠性。其原因是,根據柴油發(fā)電機的特性,如果長(cháng)期在小負荷下工作,氣缸內溫度較低,正常進(jìn)入氣缸內的潤滑油不能完全燃燒,而燃油也不能充分燃燒,造成活塞環(huán)處、噴油嘴處積炭嚴重,氣缸磨損加劇,因而加速上述部位故障的產(chǎn)生,便柴柴油發(fā)電機系統工作性能下降,排氣冒黑煙。柴油機處于30%額定負載以下,經(jīng)濟性變差。通常,發(fā)電機組工作在負載超過(guò)額定負載的60%對柴油機較為有利。解決這一間題的方法就是,對發(fā)電機負載輸入特性進(jìn)行校正。下面恒發(fā)柴油發(fā)電機組廠(chǎng)家的技術(shù)人員就來(lái)給大家具體介紹幾種常用的方法。
一、改善系統功率因數
柴油發(fā)電機組廠(chǎng)家也總結了改善系統功率因數的幾種方法:
第一種方法是設置自動(dòng)切換柜,便發(fā)電機的其他負載先于UPS接入。此方法只適用于大功率柴油發(fā)電機系統-UPS供電系統。這樣的系統中,除UPS外還有其他性質(zhì)的負載。這種自動(dòng)切換柜實(shí)現起來(lái)有一定的因難,而且在維護時(shí)生產(chǎn)廠(chǎng)商的工程師需要單獨對UPS和發(fā)電機進(jìn)行調試。
第二種方法是增加一個(gè)永久性感應電抗來(lái)補償容性負載,通常使用并聯(lián)線(xiàn)繞電抗器接在發(fā)電機輸出并聯(lián)板上,這很容易實(shí)現而且成本較低,但無(wú)論是重負載還是輕負載,電抗器總是在吸收電流并影響負載功率因數。而且,不論UPS的數量多少,電抗器的數量總是固定的。
第三種方法是在每一臺UPS中加裝正好能補償UPS容抗的感性電抗器,在低負載情況下由接觸器(選件)控制電抗器接入。此方法可較精確地設置電抗器,但數量較大且安裝和控制的成本高。
第四種方法是在濾波器電容前安裝接觸器,在低負載時(shí)斷開(kāi)。由于接觸器的時(shí)間必須精確,控制比較復雜,只能在工廠(chǎng)安裝。
第五種方法是在UPS供電系統前面配置混合型有源濾波器DHM,使整個(gè)供電系統的輸入功率因數保持在0.95以上,輸入電流諧波控制在10%以下
二、改善UPS設備的輸入功率因數
這里講的不是用增加UPS輸入端無(wú)源濾波器方法。對于傳統雙變換在線(xiàn)式UPS,可改6脈沖整流為12脈沖整流,這種方法對提高UPS輸入功率因數和降低輸入電流諧波成分是有效的,但是它的輸入端同樣要設置濾波器,所以不能從根本上解決柴油發(fā)電機系統與UPS的匹配問(wèn)題。在本書(shū)第4章中介紹了改善UPS輸入功率因數的方法,其中有效的辦法是把叨,S輸入端AC仍C整流電路改為高頻整流(PFC)電路(如第2章圖2-51和第4章圖4-28所示),因為這種辦法可以在UPS負載0~100范圍內都把輸入功率因數提高到0.95以上,當UPS負載超過(guò)50A時(shí),可提高到0.98以上,而且輸入端無(wú)需再加無(wú)源LC濾波器,在這樣的系統中,可使發(fā)電機與UPS的容量配置關(guān)系達到1.5:1。
三、消除系統中設備啟動(dòng)電流沖擊
在供電系統中,任何大功率用電設備的啟動(dòng)都會(huì )形成過(guò)大的啟動(dòng)沖擊電流,嚴重污染電網(wǎng),造成電網(wǎng)電壓下陷。特別是電網(wǎng)掉電后啟動(dòng)柴油發(fā)電機系統對系統供電時(shí),會(huì )影響柴油發(fā)電機系統的正常啟動(dòng),甚至引起UPS系統故障。圖5-7是柴油發(fā)電機系統啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流實(shí)測波形。