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相關(guān)的檢測(cè)數(shù)據(jù)表明：對(duì)于同一套UPS供電系統(tǒng)而言，不管它是工作在市電供電條件下、還是工作在發(fā)電機(jī)供電的條件下，它不僅具有幾乎相同的CosΦ,輸入功率因數(shù)PF, 輸入諧波電流絕對(duì)值。而且，還具有非常近似的輸入電流諧波的頻譜分佈曲線。發(fā)電機(jī)電源的高內(nèi)阻是造成UPS供電系統(tǒng)的輸入電壓失真度增大的主要原因, 它極易導(dǎo)致電力穩(wěn)壓器及發(fā)電機(jī)的自動(dòng)調(diào)壓系統(tǒng)發(fā)生”誤動(dòng)作”/”誤調(diào)操作”。
為此，過去為UPS業(yè)界所經(jīng)常釆用的技術(shù)措施是：利用增大發(fā)電機(jī)的輸出功率同UPS的輸出功率的容量比的辦法來改善發(fā)電機(jī)的帶載特性(其實(shí)質(zhì)是通過增大發(fā)電機(jī)的容量的辦法來降低發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻),從而導(dǎo)致投資成本增大。

通過適當(dāng)?shù)亍卞e(cuò)開”兩臺(tái)電力穩(wěn)壓器的”開機(jī)啟動(dòng)浪涌電流”的發(fā)生時(shí)間及適當(dāng)?shù)卣{(diào)低電力穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓精度，就能用1臺(tái)150KVA發(fā)電機(jī)來驅(qū)動(dòng)由兩臺(tái)100KVA電力穩(wěn)壓器+80KVA“1+1”UPS并機(jī)系統(tǒng)所組成的UPS供電系統(tǒng), 從而達(dá)到節(jié)約投資和運(yùn)行成本的目的。

1、利用發(fā)電機(jī)電源來驅(qū)動(dòng)80KVA”1+1”UPS并機(jī)系統(tǒng)時(shí)、所釆用的技術(shù)改進(jìn)措施

在民航的空管系統(tǒng)用的UPS供電系統(tǒng)中、為使得UPS并機(jī)系統(tǒng)能適應(yīng)輸入電網(wǎng)的電壓波動(dòng)范圍大的應(yīng)用條件，需要在備用發(fā)電機(jī)與UPS供電系統(tǒng)之間增配電力穩(wěn)壓器（見圖1）。對(duì)于這樣的UPS供電系統(tǒng)而言，處于”串聯(lián)工作狀態(tài)”中的電力穩(wěn)壓器不會(huì)對(duì)它的輸入諧波特性產(chǎn)生任何實(shí)質(zhì)性的影響。根據(jù)過去所獲得的相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)、可以發(fā)現(xiàn)：電力穩(wěn)壓器與UPS的輸入電壓和輸入電流不僅具有非常相似的工作波形和基本相同的輸入諧波特性參數(shù)(例如：CosΦ、功率因數(shù)PF、輸入電流峰值比KF電流、輸入電壓的峰值比CF電壓、輸入電流諧波分量THDI和輸入電壓諧波分量THDV等參數(shù))。而且，它們的輸入電流諧波分量的頻譜分佈曲線也具有非常相似的變化規(guī)律。根據(jù)前期的在市供電條件下對(duì)由110KVA發(fā)電機(jī)+兩臺(tái)100KV電力穩(wěn)壓器+兩臺(tái)6脈沖型80KVA”1+1”UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)所獲得的測(cè)試結(jié)果，可以推斷出：能對(duì)發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行造成”最大的潛在威脅”的禍根是來自由兩臺(tái)100KVA的電力穩(wěn)壓器所產(chǎn)生的單極性的”開機(jī)啟動(dòng)”浪涌電流,而不是來自由兩臺(tái)80KVA 6脈沖型UPS所產(chǎn)生的具有”緩啟動(dòng)爬升”調(diào)制特性的雙極性的輸入電流及其輸入諧波電流。相關(guān)的測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，所需的發(fā)電機(jī)的輸出功率應(yīng)該大于145KVA。

為確保由電力穩(wěn)壓器+”1+1”UPS并機(jī)系統(tǒng)所組成的供電系統(tǒng)、在發(fā)電機(jī)供電的條件下，也能安全和可靠地工作，需要對(duì)這套UPS供電系統(tǒng)執(zhí)行如下的技術(shù)改進(jìn)：

（a） 將原來的輸出功率為110KVA的備用發(fā)電機(jī)組調(diào)換為150KVA的備用發(fā)電機(jī)(常行功率);

（b） 考慮到：因發(fā)電機(jī)電源被投入到電力穩(wěn)壓器的輸入端上的時(shí)刻、可能出現(xiàn)在具有正弦波形的交流電源的”不同相位點(diǎn)上”，并進(jìn)而導(dǎo)致它的”開機(jī)啟動(dòng)浪涌電流”的幅值會(huì)發(fā)生較大差異的工作特性(其變化規(guī)律是：當(dāng)發(fā)電機(jī)電源的投入的時(shí)刻出現(xiàn)在正弦波的電壓峰值處時(shí)、它的輸入啟動(dòng)浪涌電流的幅值為最小值。當(dāng)它的投入的時(shí)刻出現(xiàn)在正弦波的電壓”過零奌”處時(shí)、其啟動(dòng)浪涌電流的幅值為最大值)。鑒于在過去的測(cè)試中、在兩臺(tái)電力穩(wěn)壓器的輸入端上所曾經(jīng)記錄到的它們的最大”開機(jī)啟動(dòng)浪涌電流”是一串幅值為220A左右，持續(xù)時(shí)間較長達(dá)到0.2秒左右的單極性衰減波形。為改善發(fā)電機(jī)的運(yùn)行環(huán)境,盡可能地降低由電力穩(wěn)壓器的”開機(jī)啟動(dòng)浪涌電流” 所可能帶來的不利影響。建議相應(yīng)的電力穩(wěn)壓器廠家：將兩臺(tái)穩(wěn)壓器的”開機(jī)啟動(dòng)時(shí)間”錯(cuò)開3秒左右。

（c） 為改善發(fā)電機(jī)的運(yùn)行條件，建議相應(yīng)的UPS廠家：對(duì)80KVA”1+1”UPS并機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行”再調(diào)整”，以便盡量地減小兩臺(tái)UPS之間的輸入電流和輸出電流的均流”不平衡度”(通常的期望值 5%)及它們之間的”環(huán)流”,從而提高UPS并機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性的目的。

 

圖1:1+1型冗余并機(jī)ＵＰＳ供電系統(tǒng)（6脈沖型ＵＰＳ）

2、對(duì)由發(fā)電機(jī)、電力穩(wěn)壓器和UPS冗余并機(jī)供電系統(tǒng)所組成的供電系

統(tǒng)所執(zhí)行的”系統(tǒng)匹配性”的調(diào)控操作

在對(duì)如圖1所示的由發(fā)電機(jī)、電力穩(wěn)壓器和UPS并機(jī)供電系統(tǒng)所組成的供電系統(tǒng)所執(zhí)行的”系統(tǒng)匹配性”的調(diào)控操作時(shí)，曾先后進(jìn)行過如下調(diào)整步驟、才最終使得這套UPS供電系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行工作狀態(tài)之下：

（a） 當(dāng)150KVA的發(fā)電機(jī)被開機(jī)啟動(dòng)、并等待它進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)之后，在對(duì)這套UPS供電系統(tǒng)的輸入端、執(zhí)行市電供轉(zhuǎn)入發(fā)電機(jī)供電的切換操作時(shí)，卻出現(xiàn)了發(fā)電機(jī)的聲音”異?！?、電力穩(wěn)壓器的輸出不穩(wěn)，并頻繁地調(diào)節(jié)其輸出電壓等不正常工作現(xiàn)象(注：此時(shí)發(fā)現(xiàn)：位于伺服調(diào)控型的電力穩(wěn)壓器中的碳刷進(jìn)入頻繁的” 不停的上、下移動(dòng)”的”誤調(diào)”工作狀態(tài)之中)。在此條件下，位于6脈沖型的80KVA”1+1”UPS并機(jī)系統(tǒng)中的1臺(tái)UPS的逆變器因輸入電源的電壓和頻率的”嚴(yán)重不穩(wěn)”而進(jìn)入”自動(dòng)關(guān)機(jī)”狀態(tài)。

（b） 此時(shí)，將電力穩(wěn)壓器從這套UPS供電系統(tǒng)中脫離出來,并直接用150KVA 的發(fā)電機(jī)來直接驅(qū)動(dòng)”1+1”UPS并機(jī)系統(tǒng)。運(yùn)行結(jié)果表明：工作基本正常。

對(duì)于這臺(tái)150KVA的發(fā)電機(jī)而言，它的標(biāo)稱工作電流為217A,短時(shí)的最大工作電流可達(dá)239A。發(fā)電機(jī)的總負(fù)載包括：”1+1”UPS并機(jī)系統(tǒng)，空調(diào)機(jī)組及照明等負(fù)載。在進(jìn)行此次發(fā)電機(jī)帶載調(diào)試時(shí)，實(shí)測(cè)到的發(fā)電機(jī)的總輸出電流為90A左右。根據(jù)過去的工作經(jīng)驗(yàn)：利用這臺(tái)150KVA 發(fā)電機(jī)應(yīng)該是能夠驅(qū)動(dòng)后接的6脈沖型UPS供電系統(tǒng)的。這是因?yàn)?，此時(shí)的發(fā)電機(jī)標(biāo)稱輸出電流與后接的負(fù)載電流的實(shí)際容量比已達(dá)2.4倍左右。因此，它暗示我們：導(dǎo)致這臺(tái)發(fā)電機(jī)不能正常驅(qū)動(dòng)這套由發(fā)電機(jī)、電力穩(wěn)壓器和UPS并機(jī)供電系統(tǒng)所組成的供電系統(tǒng)主要原因應(yīng)該是：電力穩(wěn)壓器的”誤動(dòng)作”,而不是發(fā)電機(jī)的容量不足的問題。

（c） 眾所周知：對(duì)發(fā)電機(jī)供電系統(tǒng)而言，它的最惡劣工作條件是發(fā)生在電機(jī)組剛被投入到它的后接UPS供電系統(tǒng)的輸入端的瞬間。因?yàn)?，此時(shí)、它必須要提供足夠大的瞬態(tài)電流來滿足由后接的電感性的電力穩(wěn)壓器所可能產(chǎn)生的開機(jī)啟動(dòng)瞬態(tài)浪涌電流。目前，有兩種發(fā)電機(jī)型可供我們選擇：無刷、自勵(lì)磁式的發(fā)電機(jī)和無刷、永磁發(fā)電機(jī)勵(lì)磁式的發(fā)電機(jī)。相關(guān)的運(yùn)行統(tǒng)計(jì)資料表明：無刷、永磁發(fā)電機(jī)勵(lì)磁式發(fā)電機(jī)的帶瞬態(tài)浪涌電流的抗”沖擊”的能力是優(yōu)于無刷自激勵(lì)勵(lì)磁式的發(fā)電機(jī)的帶瞬態(tài)浪涌電流” 沖擊”能力的(有的資料稱，可提高1.4倍左右)。鑒于目前現(xiàn)有的發(fā)電機(jī)是屬于無刷、自勵(lì)磁式的發(fā)電機(jī)。相對(duì)地而言，它的瞬態(tài)帶載能力較弱。在此背景下，為了盡可能地發(fā)揮這種發(fā)電機(jī)的潛在驅(qū)動(dòng)能力和為后接的UPS供電系統(tǒng)提供盡可能良好的運(yùn)行環(huán)境。在調(diào)試中，釆用將它的輸出電壓從402V調(diào)節(jié)到396V, 工作頻率從50Hz調(diào)到51Hz的技術(shù)措施。這是因?yàn)椋簩?duì)于特定的發(fā)電機(jī)而言，如果適當(dāng)?shù)貙⑺妮敵鲱l率調(diào)高的話,會(huì)有利于提高它的輸出功率。在釆取這種措施后、所進(jìn)行的發(fā)電機(jī)帶載實(shí)驗(yàn)證實(shí)：它的確可以使得UPS供電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)獲得了進(jìn)一步的改善。然而，此時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)仍不能達(dá)到令人滿意的程度。主要表現(xiàn)為：發(fā)電機(jī)的輸出電壓仍然不夠穩(wěn)定和聲音仍有”異?！?。

（d） 根據(jù)過去的測(cè)試數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：對(duì)于同一套的UPS供電系統(tǒng)而言，不論它是處于市電供電、還是處于發(fā)電機(jī)供電的條件下運(yùn)行，它可能反饋到輸入電源的諧波電流是基本相同的、不會(huì)有數(shù)量級(jí)的變化。在此條件下，釆用發(fā)電機(jī)電源供電方式與釆用市電電源供電方式所可能帶來的主要變化是：發(fā)電機(jī)電源的內(nèi)阻明顯地高于市電電源的內(nèi)阻。因此，在將釆用發(fā)電機(jī)電源帶載時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)同釆用市電電源帶載時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行比較時(shí)、就可發(fā)現(xiàn)：它對(duì)輸入電源所可能產(chǎn)生的影響是：將會(huì)導(dǎo)致供電電源的輸入電壓諧波分量THDV增大，從而致使它的輸入電壓波形的畸變度有所增大。

如圖2所示，同市電供時(shí)、出現(xiàn)在兩臺(tái)UPS輸入端的的電壓波形相比，當(dāng)改用發(fā)電機(jī)供電時(shí)，出現(xiàn)在它的輸入電壓波形上的畸變度明顯地增大(此時(shí)，可在它的電壓波形上、觀察到頻率較高的瞬態(tài)”電壓躍變”現(xiàn)象)。眾所周知：當(dāng)這種畸變度增大的電壓信號(hào)被送同時(shí)到發(fā)電機(jī)和電力穩(wěn)壓器的自動(dòng)穩(wěn)壓調(diào)控線路中的電壓釆樣信號(hào)線路的輸入端上時(shí)、由此所造成的惡果之一是：迫使位于伺服調(diào)控式電力穩(wěn)壓器中的僅具有25V/秒左右的低速跟蹤運(yùn)動(dòng)特性的碳刷所執(zhí)行的”慢速機(jī)械移動(dòng)”的調(diào)控操作、始終無法同步跟蹤從電子控制線路所發(fā)出的高速自動(dòng)調(diào)壓控制信號(hào)。這是因?yàn)樘妓⑺鶊?zhí)行的是具有極大延時(shí)特性的、機(jī)械移動(dòng)式的自動(dòng)調(diào)壓操作，從而迫使電力穩(wěn)壓器進(jìn)入一種具有明顯”滯后跟蹤”特性的、“自激振蕩式”的“誤調(diào)”的工作狀態(tài)之中（其表現(xiàn)為：碳刷始終處于無規(guī)則的、不停的“上、下移動(dòng)”之中），從而使得它始終無法進(jìn)入穩(wěn)定的自動(dòng)調(diào)壓工作狀態(tài)。為改善電力穩(wěn)壓器的運(yùn)行條件，可釆用技術(shù)措施之一是：釆用適當(dāng)?shù)亟档退臉?biāo)稱穩(wěn)壓精度的辦法來達(dá)到盡可能地減少“伺服調(diào)整碳刷”執(zhí)行自動(dòng)調(diào)壓操作的頻度，從而達(dá)到讓它進(jìn)入慢速跟蹤的自動(dòng)調(diào)壓狀態(tài)。在這里，釆用的辦法是：將電力穩(wěn)壓器的輸出電壓的穩(wěn)壓范圍從380V±1%擴(kuò)大為380V±2.6%（370伏—390伏）。至此，150KVA的發(fā)電機(jī)就能正常地驅(qū)動(dòng)由兩臺(tái)100KVA電力穩(wěn)壓器+6脈沖的80KVA“1+1”并機(jī)系統(tǒng)所組成的整套UPS供電系統(tǒng)，僅在發(fā)電機(jī)剛投入的瞬間、發(fā)電機(jī)還存在短暫的聲音稍有異常的現(xiàn)象。
3、經(jīng)”系統(tǒng)匹配性”調(diào)控操作的技術(shù)改進(jìn)后、所檢測(cè)到的由發(fā)電機(jī)、電力穩(wěn)壓器和UPS并機(jī)供電系統(tǒng)所組成的供電系統(tǒng)的輸入諧波特性

為了證實(shí)對(duì)由發(fā)電機(jī)、電力穩(wěn)壓器和UPS并機(jī)供電系統(tǒng)所組成的供電系統(tǒng)所執(zhí)行的系統(tǒng)匹配性和兼容性的調(diào)控操作的合理性，對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行如下輸入諧波特性的檢測(cè)：

(a) 將兩臺(tái)電力穩(wěn)壓器的”開機(jī)啟動(dòng)時(shí)間”錯(cuò)開所帶來的性能改善

在150KVA發(fā)電機(jī)供電條件下、釆用手動(dòng)切換操作的方法，從市電供電切換到發(fā)電機(jī)供電后、所測(cè)得的UPS供電系統(tǒng)的兩次”開機(jī)啟動(dòng)輸入電流”的典型波形圖被示于3中。從該圖可以清晰地、分別地觀察到三種啟動(dòng)浪涌電流：電力穩(wěn)壓器1的開機(jī)啟動(dòng)浪涌電流、電力穩(wěn)壓器2的開機(jī)啟動(dòng)浪涌電流、UPS的緩啟動(dòng)輸入“爬升”電流。從這樣的測(cè)試結(jié)果可以得到如下結(jié)論：在釆用將兩臺(tái)電力穩(wěn)壓器的”開機(jī)啟動(dòng)浪涌電流”的出現(xiàn)時(shí)間“錯(cuò)開”3秒左右的技術(shù)措施之后，所帶來的明顯好處是：它大大地降低了在毎臺(tái)電力穩(wěn)壓器被開機(jī)啟動(dòng)時(shí)所可能產(chǎn)生的瞬態(tài)浪涌電流的幅度，經(jīng)多次開機(jī)啟動(dòng)測(cè)試后，發(fā)現(xiàn)：在此條件下，可能出現(xiàn)在兩臺(tái)電力穩(wěn)壓器的輸入端的瞬態(tài)電流的峰值都小于100A。與此相反，在未釆用這樣的技術(shù)措施之前，曾經(jīng)被檢測(cè)到的最大浪涌電流的峰值卻高達(dá)220A左右。

(b) 市電供電與發(fā)電機(jī)供電條件下，UPS供電系統(tǒng)的輸入電流諧波和輸入電壓諧波特性的比較 

6脈沖型80KVA UPS的分別在市電供電和發(fā)電機(jī)供電條件下、進(jìn)入穩(wěn)態(tài)工作狀態(tài)時(shí)的典型輸入電流和輸入電壓的諧波頻譜分佈曲線被示于圖4和圖5中。與此同時(shí)，我們還可以得到如表1所示的輸入電流諧波分量THDI%r和輸入電壓諧波分量THDV%r的頻譜分佈特性的參數(shù)值。在表2中，還分別顯示出：在市電供電和發(fā)電機(jī)供電條件下的由兩臺(tái)100KVA電力穩(wěn)壓器+ 80KVA”1+1”UPS并機(jī)系統(tǒng)所組成的供電系統(tǒng)的各種典型的輸入諧波參數(shù)值。
表1：在市電供電和發(fā)電機(jī)供電條件下的80KVA的6脈沖UPS的輸入電流諧波分量THDI%r和輸入電壓諧波分量THDV%r的頻譜分佈特性

 

表2：在市電供電和發(fā)電機(jī)供電條件下的由兩臺(tái)100KVA電力穩(wěn)壓器+ 80KVA”1+1”UPS并機(jī)系統(tǒng)所組成的供電系統(tǒng)的各種典型的輸入諧波參數(shù)值(注：UPS并機(jī)系統(tǒng)的負(fù)載百分比為23%)

從表1和表2可以得出如下結(jié)論：

1) 對(duì)于UPS供電系統(tǒng)而言，無論它是運(yùn)行在市電供電條件下、還是在發(fā)電機(jī)供電的條件下運(yùn)行，它們都具有基本相同的輸入電流諧波工作特性

相關(guān)的檢測(cè)數(shù)據(jù)表明：對(duì)于同一套UPS供電系統(tǒng)言，不管它是工作在市電供電條件下、還是工作在發(fā)電機(jī)供電的條件下，它不僅具有幾乎相同的CosΦ,輸入功率因數(shù)PF, 輸入諧波電流絕對(duì)值。而且，還具有非常近似的輸入電流諧波的頻譜分佈曲線。在這里，需特別說明的是：造成在發(fā)電機(jī)供電條件下的UPS供電系統(tǒng)的輸入電流諧波分量(注：兩臺(tái)電力穩(wěn)壓器的總輸入端的輸入電流諧波分量和80KVA UPS的輸入端的輸入電流諧波分量THDI分別是24%和40.9%) 小于在市電供電條件下的輸入電流諧波分量(注：兩臺(tái)電力穩(wěn)壓器的總輸入端的輸入電流諧波分量和80KVA UPS的輸入端的輸入電流諧波分量THDI分別是28.4%和44.8%)的原因是：在市電供電的條件下的輸入電流(227V,53A)小于發(fā)電機(jī)供電條件下的輸入電流(219V,62A)的緣故。按照6脈沖型UPS的工作原理，當(dāng)它處于低壓，大電流的工作條件下運(yùn)行時(shí)，它的輸入電流諧波分量的相對(duì)值(THDI%r)將會(huì)有不同程度的下降。

2) 發(fā)電機(jī)電源的高內(nèi)阻是造成UPS供電系統(tǒng)的輸入電壓失真度增大的主要原因

相關(guān)的檢測(cè)數(shù)據(jù)表明：對(duì)于同一套UPS供電系統(tǒng)言，當(dāng)它處于發(fā)電機(jī)供電的條件下運(yùn)行時(shí)，它的輸入電壓諧波分量明顯地高于在市電供電條件下的輸入電壓諧波分量。我們從這套UPS供電系統(tǒng)上所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)是：對(duì)于出現(xiàn)在兩臺(tái)電力穩(wěn)壓器的總輸入端的輸入電壓諧波分量而言，在市電供電時(shí)和在發(fā)電機(jī)供電的的THDV分別為2.8%和5.1%。對(duì)于在出現(xiàn)80KVA UPS的輸入端的輸入電壓諧波分量而言，在市電供電時(shí)和在發(fā)電機(jī)供電的的THDV分別為3.1%和6.1%。從圖4和5還可觀察到：在驅(qū)動(dòng)相同的整流濾波型非線性UPS負(fù)載時(shí)，通過降低輸入電源的內(nèi)阻不僅可以有效地降低UPS的輸入電壓諧波分量THDV。而且，還可以有效地消除由UPS反饋到輸入電源中的高次電流諧波分量THDI(n)%所可能在輸入電源上所產(chǎn)生的高次電壓諧波分量THDV(n)%。例如：當(dāng)市電供電時(shí)，出現(xiàn)在80KVA UPS輸入端的輸入電壓諧波分量主要集中在5次和7次等低次輸入電壓諧波分量上。然而，在釆用具有較高內(nèi)阻的發(fā)電機(jī)供電時(shí)，我們不僅可以觀察到5次、7次、13次和17次等的輸入電壓諧波分量。而且，還可以觀察到由UPS的IGBT逆變器的脈寬調(diào)制所產(chǎn)生41次、47次和49次等的高次輸入電壓諧波分量。為此，過去為UPS業(yè)界所經(jīng)常釆用的技術(shù)措施是：利用增大發(fā)電機(jī)的輸出功率和UPS的輸出功率的容量比的辦法來改善發(fā)電機(jī)的帶載特性，其實(shí)質(zhì)是通過增大發(fā)電機(jī)的容量的辦法來降低發(fā)電機(jī)的內(nèi)阻。

在此需要說明的一點(diǎn)是：造成出現(xiàn)在兩臺(tái)電力穩(wěn)壓器的總輸入端的輸入電壓諧波分量小于在出現(xiàn)80KVA UPS的輸入端的輸入電壓諧波分量的原因是：有不會(huì)產(chǎn)生輸入電流諧波”污染”的空調(diào)機(jī)和照明負(fù)載等負(fù)載被同時(shí)并聯(lián)在UPS的輸入配電柜中的匯流母排上的綠故。

3) 6脈沖型80KVA”1+1”UPS并機(jī)系統(tǒng)的并機(jī)性能尚需進(jìn)一步改善

眾所周知：為改善由發(fā)電機(jī)+電力穩(wěn)壓器+”1+1”UPS并機(jī)系統(tǒng)所組成的UPS供電系統(tǒng)的可靠性的技術(shù)途徑之一是設(shè)法提高UPS并機(jī)系統(tǒng)對(duì)輸入電源的適應(yīng)性，可供選擇的技術(shù)措施有：

釆用6脈沖+5次諧波濾波器型UPS、12脈沖整流器型UPS或12脈沖+11次諧波濾波器型UPS等辦法來降低它的輸入電流諧波分量。然而，由種種原因所限，對(duì)于目前的用戶來說，只能繼續(xù)使用原有的6脈沖型80KVA”1+1”UPS并機(jī)系統(tǒng)

提高”1+1”UPS并機(jī)系統(tǒng)的并機(jī)性能：通過準(zhǔn)確的、合理的”并機(jī)調(diào)機(jī)”操作來盡可能地降低UPS并機(jī)系統(tǒng)的”環(huán)流”和降低兩臺(tái)UPS的輸出電流的”均流”不平衡度,從而達(dá)到盡可能地提高它對(duì)發(fā)電機(jī)電源的適應(yīng)能力。

在此次對(duì)由發(fā)電機(jī)+電力穩(wěn)壓器+”1+1”UPS并機(jī)系統(tǒng)所組成的UPS供電系統(tǒng)所執(zhí)行的”系統(tǒng)匹配性”的調(diào)控操作中，唯一沒有得到明顯技術(shù)改善的部件是：釆用釆用”熱同步并機(jī)”調(diào)控技術(shù)的UPS冗余并機(jī)系統(tǒng)的并機(jī)輸出特性較差。有關(guān)的并機(jī)調(diào)控操作的實(shí)踐表明：由于種種原因所限，對(duì)于這套80KVA”1+1”UPS并機(jī)系統(tǒng)而言，它的并機(jī)工作特性、至今仍然處于不能令人滿意的工作狀態(tài)之中，其主要表現(xiàn)為

從UPS的LCD顯示屏上所讀取的電流、KVA和KW等UPS的實(shí)時(shí)運(yùn)行參數(shù)值較大地偏離它的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值,需要重新較正。否則，易于導(dǎo)致相關(guān)的操作人員產(chǎn)生”誤解”(注：此類現(xiàn)象，在其它安裝現(xiàn)場(chǎng)、也曾出現(xiàn)過)。

從上表可見：從這種UPS的LCD顯示屏上所獲得的電流的讀數(shù)與實(shí)測(cè)值之間的誤差偏大。

“1+1”UPS并機(jī)系統(tǒng)的并機(jī)輸出特性較差

根據(jù)經(jīng)過MG24型鉗型電流表校正后所獲得的80KVA”1+1”UPS并機(jī)系統(tǒng)的輸入和輸出參數(shù),可以得到這套UPS并機(jī)系統(tǒng)的如下并機(jī)工作特性：

(a) 在兩臺(tái)UPS的輸入功率和輸出功率之間存在有明顯的供配電的不平衡度;

兩臺(tái)UPS的A相輸出電流之間的”均流”不平衡度：±20.7%;

兩臺(tái)UPS的B相輸出電流之間的”均流”不平衡度：±27.5%;

兩臺(tái)UPS的C相輸出電流之間的”均流”不平衡度：±31.4%;

(b) 存在于兩臺(tái)UPS之間的”環(huán)流”偏大(注：”環(huán)流”不是從毎臺(tái)UPS輸入用戶負(fù)載中的電流，它是在兩臺(tái)UPS之間相互流動(dòng)的電流)

兩臺(tái)UPS的A相輸出電流之間的”環(huán)流”：7.6A

兩臺(tái)UPS的B相輸出電流之間的”環(huán)流”：13A;

兩臺(tái)UPS的C相輸出電流之間的”環(huán)流”：5.2A;

由” 環(huán)流”所造成的”額外功耗”約占UPS并機(jī)系統(tǒng)的總輸出功率的18%左右。

所有這一切，都說明這套UPS并機(jī)系統(tǒng)的并機(jī)性能較差。按照目前UPS業(yè)界的慣例，UPS并機(jī)系統(tǒng)的”均流”不平衡度應(yīng)小于±5%,環(huán)流”小于3-4A的水平。上述檢測(cè)數(shù)據(jù)表明：其并機(jī)性能明顯地低于UPS業(yè)界的并機(jī)性能。

結(jié)論

為提高由150KVA發(fā)電機(jī)+兩臺(tái)100KVA電力穩(wěn)壓器+80KVA“1+1”UPS并機(jī)系統(tǒng)所組成的UPS供電系統(tǒng)的運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，常用的技術(shù)措施有：

（a） 降低UPS的輸入電流諧波分量：

對(duì)于中、大型UPS而言，可選用6脈沖整流+5次諧波濾波器型UPS、12脈沖整流器型UPS、12脈沖整流+11次諧波濾波器型UPS和6脈沖整流+有源濾波器型UPS。對(duì)于中、小型UPS而言，可選用IGBT脈寬調(diào)制整流器型UPS。

（b） 增大發(fā)電機(jī)的輸出功率同UPS輸出功率之間的容量比。

（c） 相關(guān)的檢測(cè)數(shù)據(jù)表明：對(duì)于同一套UPS供電系統(tǒng)言，不管它是工作在市電供電條件下、還是工作在發(fā)電機(jī)供電的條件下，它不僅具有幾乎相同的CosΦ,輸入功率因數(shù)PF, 輸入諧波電流絕對(duì)值。而且，還具有非常近似的輸入電流諧波的頻譜分佈曲線。發(fā)電機(jī)電源的高內(nèi)阻是造成UPS供電系統(tǒng)的輸入電壓失真度增大的主要原因，它極易導(dǎo)致電力穩(wěn)壓器及發(fā)電機(jī)中的自動(dòng)穩(wěn)壓線路發(fā)生”誤動(dòng)作”/”誤調(diào)操作”， 從而迫使用戶釆用增大發(fā)電機(jī)輸出功率的技術(shù)措施來降低它的內(nèi)阻，導(dǎo)致投資和營維成本的增加。

（d） 為盡可能地降低備用發(fā)電機(jī)的輸出功率同UPS供電系統(tǒng)的輸出功率的容量比，可供選擇的技術(shù)措施有：

通過適當(dāng)?shù)亍卞e(cuò)開”兩臺(tái)電力穩(wěn)壓器的”開機(jī)啟動(dòng)浪涌電流”的出現(xiàn)時(shí)刻點(diǎn)之間的遲時(shí)值及適當(dāng)?shù)卣{(diào)低電力穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓精度，就能用150KVA發(fā)電機(jī)來正常地驅(qū)動(dòng)由兩臺(tái)100KVA電力穩(wěn)壓器+80KVA“1+1”UPS并機(jī)系統(tǒng)所組成的UPS供電系統(tǒng),從而達(dá)到避免釆用”過份地”增大發(fā)電機(jī)容量技術(shù)措施的目的(例如：釆用 250KVA以上 的發(fā)電機(jī)組)。

對(duì)于配置有“發(fā)電機(jī)運(yùn)行控制信號(hào)”的UPS來說，可供用戶選用技術(shù)手段是：將來自發(fā)電機(jī)的主輸出開關(guān)上的“發(fā)電機(jī)工作”輔助觸點(diǎn)信號(hào)饋送到UPS的指定干接點(diǎn)通信接口上。此時(shí)，我們就可利用這組輸入信號(hào)來限制UPS輸入電流及電池充電電流，并禁止逆變器與旁路電源同步，達(dá)到同時(shí)確保發(fā)電機(jī)和UPS穩(wěn)定工作的目。這個(gè)特性常用于市電停電后，由容量較小的發(fā)電機(jī)向UPS供電的用戶。

在電力穩(wěn)壓器和備用發(fā)電機(jī)的自動(dòng)穩(wěn)壓調(diào)控線路的電壓采樣輸入信號(hào)線路的前端、增配小功率的5次諧波/11次諧波濾波器。

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