柴油發(fā)電機(jī)如何給ups充電及匹配方案
柴油發(fā)電機(jī)與ups配置的容量配比關(guān)系上，往往由于ups的諧波反饋、負(fù)載電流突變等干擾，需要柴油發(fā)電機(jī)的容量為ups最大負(fù)載量的2~3倍，同時(shí)還應(yīng)考慮柴發(fā)所帶的其他負(fù)載的因素而決定其容量。例如每臺(tái)發(fā)電機(jī)組可帶電阻性負(fù)載，可一次性及分段承帶發(fā)電機(jī)組的功率的上限，如kc500gf康明斯發(fā)電機(jī)組可分二次（第一次280千瓦，第二次120千瓦）帶上總負(fù)苛400千瓦。遇上起動(dòng)大型馬達(dá)及不間斷電源，我們還需要考慮瞬間電壓降及發(fā)電機(jī)可承受負(fù)載的承受能力。
一、非線性負(fù)載功率匹配
下面表1列出不帶濾波器的非線性負(fù)載，發(fā)電機(jī)可承受的能力：
表1 康明斯發(fā)電機(jī)組帶載能力
柴油機(jī)型號(hào)
額定功率pr
非線性負(fù)載的能力
nt855-ga
200kw
75%
ntaa855-g7a
350kw
65%
kta38-g2
640kw
60%
kta38-g5
880kw
55%
kta50-g3
1000kw以上
47%
備注：額定功率附合gb/t2820-3及iso8528-3。
此部份為發(fā)電機(jī)的最高非線性負(fù)載的能力，發(fā)電機(jī)內(nèi)配備以下功能：
（1）arep或pmg永磁發(fā)電機(jī)；
（2）再加上三相r.m.s.值，avr自動(dòng)調(diào)壓板及2/3（pitch）節(jié)距。
（3）能達(dá)到300%滿載電流量持續(xù)10秒及極強(qiáng)的非線性負(fù)載的能力。
ups與柴油發(fā)電機(jī)接線圖
二、發(fā)電機(jī)組和ups匹配錯(cuò)誤的后果
1、發(fā)電機(jī)組的輸出電壓突然增高到440v以上，造成ups損壞。
2、發(fā)電機(jī)組輸出頻率到50～60hz，致使ups保護(hù)動(dòng)作。
3、發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)嚴(yán)重的機(jī)械共振現(xiàn)象，柴油機(jī)出現(xiàn)有節(jié)奏的搖擺和聲音起伏，嚴(yán)重會(huì)損壞發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁回路和調(diào)壓板。
4、ups檢測(cè)到過電壓或過頻率而自動(dòng)關(guān)斷整流器，由后備電池組逆變向負(fù)載供電，反復(fù)出現(xiàn)油機(jī)+蓄電池逆變切換供電。
柴油發(fā)電機(jī)組與ups系統(tǒng)示意圖
三、選型案例
1、設(shè)備參數(shù)
以某項(xiàng)目的3臺(tái)400vac/三相/50周/200kva/170kw不間斷電源為例，送電模式為2臺(tái)并聯(lián)使用+1臺(tái)備用，12默充式，規(guī)劃ups先后延時(shí)起動(dòng)。
（1）負(fù)載能力：200kva/170kw，0.8功率因素滯后。
（2）假定電池量：50%放光，ups繼續(xù)帶全負(fù)載即200kva。
（3）電池充電量：10%。
（4）起動(dòng)大型負(fù)載：ups放電令沖擊減小，對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組承受25%沖擊。
2、負(fù)載計(jì)算
第一臺(tái)ups投入時(shí)用電量：
瞬態(tài)（突增值）：57.9kva/46.3kw@0.8功率因素滯后；穩(wěn)態(tài)負(fù)載：231.6skva/196.8skw@0.8功率因素滯后
第二臺(tái)ups投入時(shí)用電量：
瞬態(tài)（突増值）：115.8kva/92.6kw@0.8功率因素滯后；穩(wěn)態(tài)負(fù)載：463.2skva/393.6skw@0.8功率因素滯后
第三臺(tái)ups投入時(shí)用電量只預(yù)留充電部份：-
瞬態(tài)（突增值）：11.okva/9.4kw@0.8功率因素滯后；穩(wěn)態(tài)負(fù)栽：474.2skva/403.0skw@0.8功率因素滯后
3、功率匹配方案
（1）發(fā)動(dòng)機(jī)
可匹配一臺(tái)常載功率440kw柴油發(fā)動(dòng)機(jī)
審測(cè)（a）“連續(xù)功率要求”條件：
440kw>403kw（基本功率（prp）滿足）
審測(cè)（b）“瞬間（突增）功率要求”條件：
（440 x 80%=）352skw>92.6skw@轉(zhuǎn)速降-1.5%，復(fù)原0.3秒（滿足）
（2）交流發(fā)電機(jī)
①可匹配一臺(tái)斯坦福發(fā)電機(jī)（880kva）
審測(cè)（a）“連續(xù)功率要求”條件
775kva>474.2kva（持續(xù)功率（cop）滿足）
審測(cè)（b）“瞬間（突增）功率要求”條件
（115.8+uskva）126.8 skva沖擊發(fā)電機(jī)，瞬間電壓降為?3%
（8u dyn<20%）（滿足）
②可匹配一臺(tái)斯坦福發(fā)電機(jī)（775kva）
審測(cè)（c）“非線性負(fù)載的能力"條件
（477skva8>474.2skva）非線性負(fù)載沖擊（滿足）
（3）最后選型：
440kw發(fā)動(dòng)機(jī)配775kva發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)加大了二級(jí)，基本功率（prp）775kva/440kw，限時(shí)運(yùn)行功率（lpt）775kva，508kw 。由于發(fā)電機(jī)組只帶負(fù)載（403/508=）79.3%，還有很大的負(fù)載空間（不含非線性負(fù)載），可接上如照明或馬達(dá)等負(fù)載。
綜述所述，柴油發(fā)電機(jī)與ups連接時(shí)，存在著相互匹配問題，從發(fā)電機(jī)的外特性來(lái)看，影響其頻率和輸出電壓穩(wěn)定的因素主要有兩個(gè)方面:負(fù)載電流的高次諧波成分；負(fù)載的瞬時(shí)啟動(dòng).傳統(tǒng)雙變換ups的輸入功率因數(shù)只有0. 8，輸入電流的高次諧波高達(dá)30%以上，當(dāng)使用柴油發(fā)電機(jī)為其供電時(shí)，必然會(huì)嚴(yán)重的影響油機(jī)頻率和輸出電壓的穩(wěn)定 ，所以發(fā)電機(jī)的功率容量必須要高達(dá)ups容量的2.5—3倍，才能保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。

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