柴油发电机与UPS的关系.doc

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1、柴油发电机与UPS的关系柴油机与UPS系统的匹配问题由于数据库等用电要求比较高的系统都是采用UPS系统进行供电的，这样可以保证电流的稳定性，所以我所受的信息是关于柴油发电机与UPS系统匹配需要注意哪些方面问题的信息。由于对于这些信息难以进行归纳，也不是很了解所以直接进行了摘要，资料如下：柴油发电机组与UPS组成的交流供电系统，因其良好的可靠性、安全性而得到广泛应用。该系统不仅要求柴油发电机组自动化程度高，而且要求柴油发电机组必须适应UPS这一非线性负载的特性，使其在无市电的情况下保证对负载可靠供电。UPS电路结构决定的输入非线特性：最典型的是传统双变换在线式UPS，

2、由于其输入端AC/DC变换器是整流滤波电路，其输入电流是脉动电流，不仅输入功率因数低（0.7~0.8），还包含有大量的高次谐波电充(30%~40%)，而低输入功率因数和谐波电流都会通过发电机定子线圈的感性内阻，严重影响柴油发电机的正常运行，两者结合就易出现以下问题：1．电压振荡。反馈的波动电压，造成发电机的输出电压稳定度差，形成振荡，振荡范围高达额定电压的±10%～±20%。当调整AVR达到最佳时，振荡仍大于2%。2．电流振荡。在UPS负载稳定的情况下，发电机输出电流在±20%±～50%范围内摆动，且这种摆动无法调整。3．发电机的频率振荡。一般情况下，频率振荡比电压

3、，电流范围小，一般在±5%以内，但影响比较大，导致UPS处于频繁切换的状态。柴油发动机由于负载有规律地忽大忽小，造成其工作电压也忽强忽弱，使柴油发电机组振动加剧，加速了机械磨损，甚至损坏机件。4．UPS不能正常工作。UPS整流器允许的输入电压范围一般在额定值的±15%或更宽，发电机的输出电压不稳相对来对影响较小，因此需特别关注频率漂移对UPS正常运行所产生的两方面影响：（1）UPS不能旁路。无论是在线式或后备式UPS，在旁路电源频率和电压处于允许的范围内，UPS的逆变输出跟踪旁路电源，逆变电源与旁路电源锁相、同步。当旁路电源发电机提供时，频率会发生快速变化。当频率变

4、化超预先设定的极限值时，逆变器频率变化就无法跟上旁路电源的频率变化。这时静态旁路开关将禁止切换到旁路（在这种情况下切换，有可能会千万逆变器过流、短路）。在这种旁路电源频率无法跟踪的状况下，UPS只会发生警示，提醒用户避免超载造成断电，此时逆变器仍继续提供电源给负载。（2）电池寿命缩短。由于频率漂移，将导致SCR（可控硅）整流器的驱动信号与输入交流电不同步，造成整流器关闭。在整流器重新启动进入正常工作期间，UPS转为电池供电。如此过分地放电循环，将大大缩短电池寿命，更严重的情形是会将电池电量全部放光，输出中断。另外，在同一用电系统中，当空调压缩机启动和电梯升降的瞬间会

5、导致发电机发生频率漂移。柴油发电机组与UPS组合所带来的问题是客观存在的，解决问题可从两个方面进行：一方面正确选择发电机的励磁工作方式和机组功率，不同的励磁方式和适当的匹配功率等有且于将问题最小化；另一方面选择更能适合发电机组特性的UPS，如：具有旁路锁相频率范围和逆变器同步速率现场可调功能的UPS对频率的漂移适应性比一般UPS好。12脉冲整流器UPS比6脉冲整流器UPS更能适合发电机组配合供电，从而确保整个供电系统安全可靠运行。1．柴油发电机组的选择：（1）不同的功率输出对柴油发电机组的影响：根据UPS容量，有些用户一般配套发电机组的容量为UPS容量的2～2.5倍

6、。而事实上，UPS一般工作在50%～80%额定容量而对发电机组来说，其发出的功率可能为额定容量的30%左右。这样不但造成发电机组的容量不能充分利用，增加了设备的投资，造成了“大马拉小车”的现象，而且使发电机组更容易产生故障，增加了维护量，降低了发电机组的工作可靠性。其原因是：根据柴油发动机的特性，如果在小负荷下长期工作，气缸磨损加剧，因而使上述部位故障的加速产生，使柴油机工作性能下降，排气冒黑烟。柴油机处于30%额定负载以下，经济性变差。综合各种因素，柴油机发电机组要求负载必须在60%以上额定负载的情况下工作，对柴油机较为有利。所以合适的功率匹配对供电系统很重要。选

7、择发电机组额定功率时首先必须考虑用电的总负荷，其他电器设备的负荷在很多资料中已说明，在此不再敷述。这里主要讲述是发电机的功率与UPS的功率并不是简单的一对一的关系，还必须考虑电池充电所需功率（一般控制在UPS最大输出功率的10%～20%以内）UPS的整机效率，UPS整流器引起的输入电流失真等，都需适当增加发电机的功率UPS功率的2倍以上。（2）柴油发电机组中柴油发动机的工作方式的不同对带UPS这样非线性负载的发电机组的能力有较大影响。近来的运行实践证明，当两台发电机的额定输出功率相同时，如果用户的后接负载为非线性负载时，两冲程柴油发电机组带载能力优于四冲程柴油发