发电机与UPS负载如何匹配
发布时间:2017/3/1 14:07:00 点击次数:

 

 
 
 
发电机与UPS负载如何匹配(一)
 
柴油发电机组与负载的匹配
 
(1)UPS的负载特性
 
正确地选用柴油发电机组,了解负载的特性是非常重要的。
 
负载类型一般分为电阻性、纯电感性和纯电容性的线性负载和采用不控整流和可控整流技术的非线性负载。柴油发电机组所带负载大多是UPS和空调。
 
①UPS负载
 
UPS作为整流性设备,在采用单相或三相不控或相控整流时,输入因整流后直流母线滤波电容的存在,输入电流呈瞬间脉动大电流特征,内部包含大量谐波
 
电流,比如三相6脉冲整流器输入电流含有的较低次谐波(5,7,11,13次),谐波电流含量高达30%~35%。
 
如果是电网,由于容量大,输出等效内阻很低,电流的波动不会对输入电压造成影响。但对于柴油发电机组,其内阻远比电网大得多,UPS的输入谐波电流就
 
会引起油机输出的谐波电压。尤其是非线性负载较大而油机容量又较小时,这种危害就更明显。
 
UPS的整流器若是采用带PFC功能的IGBT高频整流器时,其输入电流的谐波含量较少,对油机的影响相对较小。
 
由于UPS对于油机而言是非线性负载,因此会导致油机输出端产生谐波。为UPS选配油机容量时,为了降低整流器谐波电流对油机的影响,需要选油机容量
 
大于运行的整流器的容量。
 
 
②UPS整流器对柴油发电机组的影响及对策
 
·负载的阶跃变化
 
当电气系统连接到发电机组时,沉重的负载将在发电机组上形成较大的冲击电流,严重时将引起发电机组停机。
 
为了避免这种现象,由发电机供电的主要UPS必须配备保证整流器渐进起动的装置,电流的爬升过程会持续一段时间(数秒或十秒级时间,厂家不同,时间设
 
置不同)。
 
此外,当市电←→油机供电时,整流器可以逐次开机,避免发电机组受大电流冲击出现异常。
 
·谐波
 
谐波电流除了在定子绕组产生铜损外,电流形成的高频磁场在转子绕组上感应出高频电流,由于趋肤效应,高频电流使转子严重发热。
 
此外,高频的谐波电流产生的磁场与转子的磁场不同步,产生高频振动影响电机寿命。
 
发电机更容易受到非线性负载的影响是因为发电机的次瞬态电抗。实践中,油机带UPS时由于谐波干扰主要表现在以下几种情况:
 
发电机组在出现频率或电压异常的同时出现严重的机械共振现象。油机出现有节奏的摇摆和声音起伏,严重时还出现损坏发电机的励磁回路和AVR(自动
 
电压调节器);
 
UPS因检测到过电压或过频率而自动关断整流器,由后备蓄电池组向负载放电或从旁路直接向负载供电;
 
发电机组超转速引起停机保护,导致市电停电后机组无法正常工作。
 
为解决谐波对于发电机组的干扰,UPS应具有良好的交流输入谐波抑制技术,UPS应具备功率缓启和分时启动功能。
 
UPS和油机匹配较好、运行较稳定的整流和谐波治理技术包括:IGBT整流、12脉冲整流+11次谐波滤波器、有源滤波器+无源滤波器+相控整流、6脉冲整流
 
+5次谐波滤波器等。
 
从源头治理谐波可极大地减轻发电机组的运行压力,性价比好,可靠性高。除了合理选择具有良好输入特性的UPS之外,应尽量避免让UPS处于空载或低载
 
的工作状态。