Demonstrējiet saderību starp UPS un ģeneratora komplektu
Strauji attīstoties internetam, pieprasījums pēc lieljaudas UPS un datu centru ģeneratoriem strauji pieaug, un rodas dažas jaunas problēmas. Šajā dokumentā teorētiski tiek analizēts UPS ieejas jaudas koeficients un ieejas filtra ietekme uz ģeneratoru, un faktiskā situācija tiek paskaidrota, lai noskaidrotu problēmas cēloni, un pēc tam atrastu risinājumu.
1 atbilstoša problēma starp ģeneratoru un UPS
UPS barošanas sistēmu ražotāji un lietotāji jau sen ievēroja problēmu starp ģeneratoru un UPS, jo īpaši strāvas harmonikas, ko rada taisngrieža spriegums, nav piemēroti elektroenerģijas padeves sistēmai, piemēram, ģeneratora komplekta sprieguma regulatoram un sinhronai UPS ķēde. Ietekme ir ļoti acīmredzama. Tāpēc tehniķis izstrādāja ieejas filtru un to pielietoja UPS, lai veiksmīgi kontrolētu pašreizējās harmonikas UPS lietojumprogrammā. Šiem filtriem ir galvenā loma UPS saderībā ar ģeneratoru komplektu.
Gandrīz visi ieejas filtri izmanto kondensatorus un indukcijas spoles, lai absorbētu destruktīvās strāvas harmonikas pie UPS ievades. Ievades filtra koncepcija ņem vērā maksimālo iespējamo harmonisko kropļojumu, kas raksturīgs UPS ķēdei un pilnai slodzei. Vēl viens ieguvums lielākajā daļā filtru ir palielināt ieplūdes jaudas koeficientu uzlādes UPS. Tomēr citas ieejas filtra piemērošanas sekas ir tādas, ka UPS kopējā efektivitāte ir samazināta. Lielākā daļa filtru patērē apmēram 1% UPS jaudas. Ievades filtra dizains vienmēr ir meklējis līdzsvaru starp labvēlīgiem un nelabvēlīgiem faktoriem.
Lai maksimāli uzlabotu UPS sistēmas efektivitāti, nesenie UPS inženieri ir uzlabojuši ieejas filtra enerģijas patēriņu. Filtru efektivitātes pieaugums lielā mērā ir atkarīgs no IGBT (izolētas vārtu līmeņa tranzistora) tehnoloģijas pielietošanas UPS dizainā. IGBT invertora augstā efektivitāte ir novedusi pie UPS pārveidošanas. Ievades filtrs var absorbēt noteiktas strāvas harmonikas, absorbējot nelielu daļu no aktīvās jaudas. Kopumā tiek samazināta induktīvo faktoru attiecība pret kapacitatīviem koeficientiem filtrā, un UPS ir samazināts izmērs un efektivitāte. Problēma par saderību starp UPS un ģeneratoriem atkal ir radusies.
2 jaudas faktora problēma
Bieži vien cilvēki pievērš uzmanību UPS darba stāvoklim pie pilnas slodzes vai pie pilnas slodzes. Lielākā daļa inženieru saprot UPS darbības raksturlielumus pie pilnas slodzes, it īpaši ieejas filtra raksturlielumus, bet tikai nedaudzi cilvēki interesējas par filtra stāvokli bez slodzes vai bez slodzes. Galu galā UPS un tās elektriskajai sistēmai ir neliela ietekme uz pašreizējām harmonikām zemas slodzes apstākļos. Tomēr UPS darbības rādītāji bez slodzes, it īpaši ieejas jaudas koeficients, ir svarīgi UPS saderībai ar ģeneratoru.
Jaunizveidotajam ievades filtram ir labs efekts, samazinot pašreizējās harmonikas un palielinot jaudas koeficientu pie pilnas slodzes. Tomēr zemslodzes apstākļos vai ļoti mazos slodzes apstākļos tiek iegūts ļoti mazs kapacitatīvā svina jaudas koeficients, jo īpaši tiem, kas atbilst 5% maksimālajam strāvas izkropļojumam. Parasti lielākoties UPS sistēmas ievades filtrs var izraisīt ievērojamu jaudas koeficienta samazinājumu, ja slodze ir mazāka par 25%. Neskatoties uz to, ieejas jaudas koeficients reti ir mazāks par 30%, un dažas jaunās sistēmas pat ir sasniegušas jaudas koeficientu bez slodzes, kas ir mazāks par 2%, tuvu ideālajai kapacitatīvai slodzei.
Šī situācija neietekmē UPS izejas un kritisko slodzi, un tas neietekmē maiņstrāvas transformatorus un pārvades un sadales sistēmas. Bet ģeneratori ir atšķirīgi. Pieredzējuši ģeneratoru inženieri zina, ka ģenerators nedarbosies pareizi, ja tam ir liela kapacitatīvā slodze. Ja tas ir savienots ar zemāku jaudas faktoru slodzi, parasti ir mazāk par 15% līdz 20% kapacitatīvā, ģenerators var tikt izslēgts sistēmas neatbilstības dēļ. Šādas izslēgšanas gadījums pēc strāvas padeves pārtraukuma, avārijas ģeneratora sistēma UPS sistēmas slodzes vadīšanai izraisīs katastrofālu nelaimes gadījumu. Dīkstāves rada bīstamību kritiskajām slodzēm divu iemeslu dēļ: (1) ģeneratoram jābūt manuāli atsākamam un tam jābūt pirms UPS akumulatora izlādes beigām; (2) ģenerators var izraisīt sistēmas "pārspriegumu" pirms izslēgšanas, tas var sabojāt sakaru iekārtas, ugunsgrēka signalizācijas sistēmas, uzraudzības tīklus un pat UPS moduļus.
Lai pasliktinātu situāciju, pēc negadījuma ir grūti nošķirt pienākumus, identificēt problēmu un labot to. Ražotājs teica, ka UPS sistēma bija labā stāvoklī un norādīja, ka līdzīgas problēmas rodas vienā un tajā pašā aprīkojumā citur. Ģenerāldirektors teica, ka tā ir slodzes problēma un nevarēja pielāgot ģeneratoru, lai atrisinātu problēmu. Tajā pašā laikā lietotāja inženieris izskaidro specifikācijas un vēlas būt savstarpēji saderīgs. Lai saprastu, kā notiek negadījums un kā to izvairīties (vai kā atrast risinājumu kritiskajā lietojumprogrammā), vispirms ir jāsaprot darba attiecības starp ģeneratoru un slodzi.
