UPS作為自市電停電到備用柴油發(fā)電機(jī)組供電的中間段的電源設(shè)備可以將蓄電池的電能無延時(shí)地逆變向重要負(fù)載供電,從而保證在柴油發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)供電前負(fù)載不斷電,而當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)組投入使用時(shí),UPS就作為機(jī)組的負(fù)載,為電池進(jìn)行充電。整流濾波器件是UPS的主要部件之一,這種非線性負(fù)載會(huì)向柴油發(fā)電機(jī)組反射大量的高次諧波,其中以5次和7次諧波危害最嚴(yán)重,尤其是非線性負(fù)載較大而發(fā)電機(jī)組容量又較小時(shí)這種危害就更明顯,主要表現(xiàn)在以下幾種故障現(xiàn)象:
1)發(fā)電機(jī)組的輸出電壓突然增高到440V以上,其后果是造成UPS損壞。
2)發(fā)電機(jī)組輸出頻率到50-60Hz,致使UPS保護(hù)動(dòng)作。
3)發(fā)電機(jī)組在出現(xiàn)頻率或電壓異常的同時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重的機(jī)械共振現(xiàn)象,柴油機(jī)出現(xiàn)有節(jié)奏的搖擺和聲音起伏,嚴(yán)重時(shí)還出現(xiàn)損壞發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁回路和AVR。
4)UPS因檢測(cè)到過電壓或過頻率而自動(dòng)關(guān)斷整流器,由后備電池組向負(fù)載放電或從旁路直接向負(fù)載供電。
UPS與同步交流發(fā)電機(jī)互相影響
非線性負(fù)載——UPS對(duì)發(fā)電機(jī)的影響,在多篇文章中已從理論上進(jìn)行了說明,因而這里不再?gòu)?fù)述。在應(yīng)用中,當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)組與UPS選型不合理時(shí),常發(fā)生以下現(xiàn)象:
(1)發(fā)電機(jī)組輸出電壓振蕩:振蕩范圍高達(dá)額定電壓±(10%-20%),當(dāng)調(diào)整AVR達(dá)到最佳時(shí),振蕩仍大于2%。
(2)電流振蕩:在UPS負(fù)載穩(wěn)定的情況下,發(fā)電機(jī)輸出電流在±(20%—50%)范圍內(nèi)振蕩,且電流振蕩無法調(diào)整。
(3)頻率(轉(zhuǎn)速)振蕩:一般的情況下,頻率振蕩比電壓、電流振蕩范圍小,但影響比較大,導(dǎo)致UPS處于頻繁切換及非正常工作狀態(tài)。頻率振蕩一般在±5%以內(nèi),柴油機(jī)由于負(fù)載有規(guī)律的忽大忽小,造成其工作也忽強(qiáng)忽弱,柴油發(fā)電機(jī)組振動(dòng)加劇,加速機(jī)械磨損,甚至機(jī)件嚴(yán)重?fù)p壞。頻率振蕩最明顯特征之一,即柴油機(jī)工作噪聲有規(guī)律的忽大忽小,因此必須引起高度重視。
(4)UPS工作不正常:一是頻繁切換,當(dāng)頻率、電壓振蕩變化超出UPS輸人工作范圍時(shí),由蓄電池供電,而發(fā)電機(jī)在無UPS負(fù)載時(shí)陜復(fù)正常,隨即UPS又自動(dòng)投入以至交錯(cuò)進(jìn)行;二是容易造成UPS旁路工作,對(duì)負(fù)載造成一定影響。
常規(guī)配置對(duì)發(fā)電機(jī)組的影響
根據(jù)UPS容量,一般配套發(fā)電機(jī)組的容量為UPS容量的2—2.5倍。而事實(shí)上,U1)S一般工作在50%~80%額定容量,而對(duì)發(fā)電機(jī)組來說,其發(fā)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(jī)組的容量不能充分利用,增加了設(shè)備的投資,造成了“大馬拉小車”的現(xiàn)象,而且使發(fā)電機(jī)組更容易產(chǎn)生故障,增加了維護(hù)量,降低了發(fā)電機(jī)組的工作可靠性,其原因是:
(1)根據(jù)柴油機(jī)的特性,如果在小負(fù)荷下長(zhǎng)期工作,氣缸內(nèi)溫度較低,正常進(jìn)人氣缸內(nèi)的潤(rùn)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(yán)重,氣缸磨損加劇,因而使上述部位加速故障的產(chǎn)生,使柴油機(jī)工作性能下降,排氣冒黑煙。
(2)柴油機(jī)處于30%額定負(fù)載以下,經(jīng)濟(jì)性變差。
綜合各種因素,發(fā)電機(jī)組要求負(fù)載必須在60%以上額定負(fù)載的情況下工作,對(duì)柴油機(jī)較為有利。
結(jié)語(yǔ)
在發(fā)電機(jī)組與UPS的配套中,其功率比完全可以做到1:1,而在發(fā)電機(jī)組的選型上,不但要考慮到功率配套適宜,更應(yīng)當(dāng)了解發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁型式,以便能適應(yīng)UPS(非線性負(fù)載)而正常工作。
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