柴油發電機如何給UPS充電及匹配方案
發布時間：2024-10-11 點擊：836
柴油發電機如何給ups充電及匹配方案
柴油發電機與ups配置的容量配比關系上，往往由于ups的諧波反饋、負載電流突變等干擾，需要柴油發電機的容量為ups最大負載量的2~3倍，同時還應考慮柴發所帶的其他負載的因素而決定其容量。例如每臺發電機組可帶電阻性負載，可一次性及分段承帶發電機組的功率的上限，如kc500gf康明斯發電機組可分二次（第一次280千瓦，第二次120千瓦）帶上總負苛400千瓦。遇上起動大型馬達及不間斷電源，我們還需要考慮瞬間電壓降及發電機可承受負載的承受能力。
一、非線性負載功率匹配
下面表1列出不帶濾波器的非線性負載，發電機可承受的能力：
表1 康明斯發電機組帶載能力
柴油機型號
額定功率pr
非線性負載的能力
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。
此部份為發電機的最高非線性負載的能力，發電機內配備以下功能：
（1）arep或pmg永磁發電機；
（2）再加上三相r.m.s.值，avr自動調壓板及2/3（pitch）節距。
（3）能達到300%滿載電流量持續10秒及極強的非線性負載的能力。
ups與柴油發電機接線圖
二、發電機組和ups匹配錯誤的后果
1、發電機組的輸出電壓突然增高到440v以上，造成ups損壞。
2、發電機組輸出頻率到50～60hz，致使ups保護動作。
3、發電機組出現嚴重的機械共振現象，柴油機出現有節奏的搖擺和聲音起伏，嚴重會損壞發電機的勵磁回路和調壓板。
4、ups檢測到過電壓或過頻率而自動關斷整流器，由后備電池組逆變向負載供電，反復出現油機+蓄電池逆變切換供電。
柴油發電機組與ups系統示意圖
三、選型案例
1、設備參數
以某項目的3臺400vac/三相/50周/200kva/170kw不間斷電源為例，送電模式為2臺并聯使用+1臺備用，12默充式，規劃ups先后延時起動。
（1）負載能力：200kva/170kw，0.8功率因素滯后。
（2）假定電池量：50%放光，ups繼續帶全負載即200kva。
（3）電池充電量：10%。
（4）起動大型負載：ups放電令沖擊減小，對柴油發電機組承受25%沖擊。
2、負載計算
第一臺ups投入時用電量：
瞬態（突增值）：57.9kva/46.3kw@0.8功率因素滯后；穩態負載：231.6skva/196.8skw@0.8功率因素滯后
第二臺ups投入時用電量：
瞬態（突増值）：115.8kva/92.6kw@0.8功率因素滯后；穩態負載：463.2skva/393.6skw@0.8功率因素滯后
第三臺ups投入時用電量只預留充電部份：-
瞬態（突增值）：11.okva/9.4kw@0.8功率因素滯后；穩態負栽：474.2skva/403.0skw@0.8功率因素滯后
3、功率匹配方案
（1）發動機
可匹配一臺常載功率440kw柴油發動機
審測（a）“連續功率要求”條件：
440kw>403kw（基本功率（prp）滿足）
審測（b）“瞬間（突增）功率要求”條件：
（440 x 80%=）352skw>92.6skw@轉速降-1.5%，復原0.3秒（滿足）
（2）交流發電機
①可匹配一臺斯坦福發電機（880kva）
審測（a）“連續功率要求”條件
775kva>474.2kva（持續功率（cop）滿足）
審測（b）“瞬間（突增）功率要求”條件
（115.8+uskva）126.8 skva沖擊發電機，瞬間電壓降為?3%
（8u dyn<20%）（滿足）
②可匹配一臺斯坦福發電機（775kva）
審測（c）“非線性負載的能力"條件
（477skva8>474.2skva）非線性負載沖擊（滿足）
（3）最后選型：
440kw發動機配775kva發電機，發電機加大了二級，基本功率（prp）775kva/440kw，限時運行功率（lpt）775kva，508kw 。由于發電機組只帶負載（403/508=）79.3%，還有很大的負載空間（不含非線性負載），可接上如照明或馬達等負載。
綜述所述，柴油發電機與ups連接時，存在著相互匹配問題，從發電機的外特性來看，影響其頻率和輸出電壓穩定的因素主要有兩個方面:負載電流的高次諧波成分；負載的瞬時啟動.傳統雙變換ups的輸入功率因數只有0. 8，輸入電流的高次諧波高達30%以上，當使用柴油發電機為其供電時，必然會嚴重的影響油機頻率和輸出電壓的穩定 ，所以發電機的功率容量必須要高達ups容量的2.5—3倍，才能保證系統正常運行。
柴油發電機組的三大主要用途
選購發電機組的誤區是什么
250千瓦柴油發電機組如何檢查氣門與氣門導管配合間隙與撥叉
探討柴油發電機組的機油冷卻器堵塞現象
檢查渦輪增壓器異響的方法和原因
五步輕松完成柴油發電機組柴油機的整機拆卸與部分部件分解
康明斯設在羅馬尼亞的斯坦福發電機廠的簡介
發電機保養如何進行技術條件規定
柴油發電機與ups配置的容量配比關系上，往往由于ups的諧波反饋、負載電流突變等干擾，需要柴油發電機的容量為ups最大負載量的2~3倍，同時還應考慮柴發所帶的其他負載的因素而決定其容量。例如每臺發電機組可帶電阻性負載，可一次性及分段承帶發電機組的功率的上限，如kc500gf康明斯發電機組可分二次（第一次280千瓦，第二次120千瓦）帶上總負苛400千瓦。遇上起動大型馬達及不間斷電源，我們還需要考慮瞬間電壓降及發電機可承受負載的承受能力。
一、非線性負載功率匹配
下面表1列出不帶濾波器的非線性負載，發電機可承受的能力：
表1 康明斯發電機組帶載能力
柴油機型號
額定功率pr
非線性負載的能力
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。
此部份為發電機的最高非線性負載的能力，發電機內配備以下功能：
（1）arep或pmg永磁發電機；
（2）再加上三相r.m.s.值，avr自動調壓板及2/3（pitch）節距。
（3）能達到300%滿載電流量持續10秒及極強的非線性負載的能力。
ups與柴油發電機接線圖
二、發電機組和ups匹配錯誤的后果
1、發電機組的輸出電壓突然增高到440v以上，造成ups損壞。
2、發電機組輸出頻率到50～60hz，致使ups保護動作。
3、發電機組出現嚴重的機械共振現象，柴油機出現有節奏的搖擺和聲音起伏，嚴重會損壞發電機的勵磁回路和調壓板。
4、ups檢測到過電壓或過頻率而自動關斷整流器，由后備電池組逆變向負載供電，反復出現油機+蓄電池逆變切換供電。
柴油發電機組與ups系統示意圖
三、選型案例
1、設備參數
以某項目的3臺400vac/三相/50周/200kva/170kw不間斷電源為例，送電模式為2臺并聯使用+1臺備用，12默充式，規劃ups先后延時起動。
（1）負載能力：200kva/170kw，0.8功率因素滯后。
（2）假定電池量：50%放光，ups繼續帶全負載即200kva。
（3）電池充電量：10%。
（4）起動大型負載：ups放電令沖擊減小，對柴油發電機組承受25%沖擊。
2、負載計算
第一臺ups投入時用電量：
瞬態（突增值）：57.9kva/46.3kw@0.8功率因素滯后；穩態負載：231.6skva/196.8skw@0.8功率因素滯后
第二臺ups投入時用電量：
瞬態（突増值）：115.8kva/92.6kw@0.8功率因素滯后；穩態負載：463.2skva/393.6skw@0.8功率因素滯后
第三臺ups投入時用電量只預留充電部份：-
瞬態（突增值）：11.okva/9.4kw@0.8功率因素滯后；穩態負栽：474.2skva/403.0skw@0.8功率因素滯后
3、功率匹配方案
（1）發動機
可匹配一臺常載功率440kw柴油發動機
審測（a）“連續功率要求”條件：
440kw>403kw（基本功率（prp）滿足）
審測（b）“瞬間（突增）功率要求”條件：
（440 x 80%=）352skw>92.6skw@轉速降-1.5%，復原0.3秒（滿足）
（2）交流發電機
①可匹配一臺斯坦福發電機（880kva）
審測（a）“連續功率要求”條件
775kva>474.2kva（持續功率（cop）滿足）
審測（b）“瞬間（突增）功率要求”條件
（115.8+uskva）126.8 skva沖擊發電機，瞬間電壓降為?3%
（8u dyn<20%）（滿足）
②可匹配一臺斯坦福發電機（775kva）
審測（c）“非線性負載的能力"條件
（477skva8>474.2skva）非線性負載沖擊（滿足）
（3）最后選型：
440kw發動機配775kva發電機，發電機加大了二級，基本功率（prp）775kva/440kw，限時運行功率（lpt）775kva，508kw 。由于發電機組只帶負載（403/508=）79.3%，還有很大的負載空間（不含非線性負載），可接上如照明或馬達等負載。
綜述所述，柴油發電機與ups連接時，存在著相互匹配問題，從發電機的外特性來看，影響其頻率和輸出電壓穩定的因素主要有兩個方面:負載電流的高次諧波成分；負載的瞬時啟動.傳統雙變換ups的輸入功率因數只有0. 8，輸入電流的高次諧波高達30%以上，當使用柴油發電機為其供電時，必然會嚴重的影響油機頻率和輸出電壓的穩定 ，所以發電機的功率容量必須要高達ups容量的2.5—3倍，才能保證系統正常運行。
柴油發電機組的三大主要用途
選購發電機組的誤區是什么
250千瓦柴油發電機組如何檢查氣門與氣門導管配合間隙與撥叉
探討柴油發電機組的機油冷卻器堵塞現象
檢查渦輪增壓器異響的方法和原因
五步輕松完成柴油發電機組柴油機的整機拆卸與部分部件分解
康明斯設在羅馬尼亞的斯坦福發電機廠的簡介
發電機保養如何進行技術條件規定