UPS備用電源和發(fā)電機匹配方法及注意事項

來源：存能電氣  日期：2019-02-25 13:19  瀏覽量：次

　　UPS備用電源和發(fā)電機匹配方法及注意事項。在實際應用中，針對不同客戶對供電系統(tǒng)的可用性要求不同，UPS電源與發(fā)電機的配置方式也不盡相同，UPS備用電源和柴油發(fā)電機不兼容的原因主要是UPS的輸入諧波電流引起的輸入功率因數(shù)低而造成的，再一個就是發(fā)電機的內阻抗大。

　　發(fā)電機：發(fā)電機是指將其他形式的能源轉換成電能的機械設備，它由水輪機、汽輪機、柴油機或其他動力機械驅動，將水流，氣流，燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉化為機械能傳給發(fā)電機，再由發(fā)電機轉換為電能。發(fā)電機通常由定子、轉子、端蓋及軸承等部件構成。正確使用和維護發(fā)電機組可延長發(fā)電機組的使用壽命。

　　UPS備用電源：UPS備用電源主要是為了防止數(shù)碼產(chǎn)品在長時間使用過程中發(fā)生斷電或是沒電的條件下所備用的電源。不同于一般的備用電源，一般的備用電源是采用四節(jié)標準AA堿性電池，更換時需要關機處理。而UPS備用電源廣義上說應屬于移動電源類。一般由18650鋰離子電池或鋰聚合物電池裝置成電池包配置電路方案，連接充電線和轉接頭而達到數(shù)碼產(chǎn)品沒電時不斷的功能。

　　UPS備用電源和發(fā)電機如何匹配？

　　①有源功率因數(shù)校正

　　柴油發(fā)電機功率因數(shù)校正分無源校正和有源校正，有源功率因數(shù)校正通常是在整流器后接一個升壓型變換器，該方法校正效果好，校正后，輸入電流接近于一個正弦波，功率因數(shù)可達到0.99，諧波電流可以減小到5%以內。但該方法由于多用了一級變換器，UPS電源的可靠性就會下降，在大功率UPS中顯得更為突出，所以有源功率因數(shù)校正一般用于單相輸入的小功率UPS中（25kVA以下），對于三相輸入的大、中功率的UPS通常采用無源校正的方法。

　　②LC無源濾波器校正

　　由于這種濾波器僅用了LC元件，將它并聯(lián)在整流器的輸入端，對UPS電源的可靠性沒有什么影響，對于三相6脈沖的整流器，其諧波電流主要為5、7次諧波，將濾波器設計為對幅度最大的5次諧波電流的阻抗為零，對7次諧波電流的阻抗很低，因此，5次和7次諧波電流基本流進了濾波器，而不會反送給柴油發(fā)電機，引起發(fā)電機輸出電壓失真。這種方法簡單，濾波效果也很好，諧波電流總THD可以減小到10%以內，功率因數(shù)可以達到0.95。

　　③LC無源濾波器存在的問題

　　在發(fā)電機所帶的負載包括UPS和機房空調的情況下，可先將空調設備加到發(fā)電機上，具體方法可在UPS的輸入電路上接一個延時繼電器，以延緩UPS負載電力的接通。采用帶接觸器的UPS輸入濾波器，當UPS電源輕載時通過接觸器自動斷開濾波器。

　　發(fā)電機如何接UPS備用電源？

　　在大功率的UPS備用電源系統(tǒng)中，如果客戶需要較長后備時間，往往需要配置大量的后備電池組。這種配置方案有一定的局限性，大量的后備電池組需要較大的存儲空間，還要考慮樓板的承重問題，而且后備電池組存在一定的更換周期，也需要較大的資金投入。為解決這些問題，經(jīng)常考慮發(fā)電機與UPS匹配使用的配置方案，將發(fā)電機作為最終的后備手段。

　　在UPS電源與發(fā)電機匹配使用中，只需為UPS配置少量后備電池以備切換時使用。發(fā)電機與市電轉換即可以手動，也可以設置自動切換設備（ATS）。當市電出現(xiàn)故障，自動切換設備（ATS）將自動切換到發(fā)電機端，發(fā)電機經(jīng)過一定的時間延遲自動啟動，提供電力保障。

　　UPS跟發(fā)電機配合需要注意的問題：

　　⒈功率問題

　　UPS空載時的工作參數(shù)，特別是輸入功率因數(shù)對于UPS與發(fā)電機的兼容性相當重要。

　　⒉發(fā)電機與負載

　　安裝自動切換柜，使電動機負載先于UPS接入。某些切換柜可能不能實現(xiàn)這種方法。另外，在維護時，工廠工程師可能需要單獨調試UPS備用電源和發(fā)電機。在濾波電容前安裝接觸器，在低負載時斷開。由于接觸器的時間必須精確，控制比較復雜，只能在工廠安裝。

　　⒊共振問題

　　電容自激問題可能被其他電氣狀態(tài)所加重或掩蓋，如串聯(lián)共振。當發(fā)電機的感抗的歐姆值和輸入濾波器容抗的歐姆值相互拉近，并且系統(tǒng)的電阻值較小時將產(chǎn)生振蕩，電壓可能超出電力系統(tǒng)的額定值。

　　以上就是UPS備用電源和發(fā)電機匹配方法及注意事項。在大功率的UPS備用電源系統(tǒng)中，長的后備時間要求所需的電池配置往往是占地大、投資高的方案，因此經(jīng)常考慮采用柴油發(fā)電機加UPS的方案;即使有雙路市電引入的場合，后備柴油機仍可作為最終的后備手段，而且與大容量后備電池組相比性價比更高。