Zademonstruj zgodność kompatybilności UPS-a z agregatem prądotwórczym
Wraz z gwałtownym rozwojem Internetu, zapotrzebowanie na zasilacze UPS i generatory dużej mocy w centrum danych szybko rośnie i pojawiły się nowe problemy. W niniejszym artykule współczynnik mocy wejściowej zasilacza UPS i wpływ filtra wejściowego na generator analizowane są teoretycznie, a rzeczywisty przypadek jest wyjaśniony w celu wyjaśnienia przyczyny problemu, a następnie znalezienia rozwiązania.
1 pasujący problem pomiędzy agregatem prądotwórczym a UPS
Producenci i użytkownicy systemów zasilaczy UPS od dawna zauważyli problem dopasowania między agregatem prądotwórczym a zasilaczem UPS, w szczególności harmoniczne prądu generowane przez prostownik nie są dobre dla systemu zasilania, takiego jak regulator napięcia agregatu prądotwórczego i układu synchronicznego. obwód UPS. Wpływ jest bardzo oczywisty. Dlatego technik zaprojektował filtr wejściowy i zastosował go do zasilacza UPS, aby z powodzeniem sterować harmonicznymi prądu w aplikacji UPS. Filtry te odgrywają kluczową rolę w kompatybilności UPS z zestawem generatorów.
Praktycznie wszystkie filtry wejściowe wykorzystują kondensatory i cewki indukcyjne do absorbowania destrukcyjnych harmonicznych prądu na wejściu zasilacza UPS. Konstrukcja filtra wejściowego uwzględnia procent maksymalnego możliwego zniekształcenia harmonicznego właściwego dla obwodu UPS i przy pełnym obciążeniu. Kolejną zaletą większości filtrów jest zwiększenie wejściowego współczynnika mocy zasilanego UPS. Jednak kolejną konsekwencją zastosowania filtra wejściowego jest zmniejszenie ogólnej wydajności zasilacza UPS. Większość filtrów zużywa około 1% mocy UPS. Konstrukcja filtra wejściowego zawsze szukała równowagi pomiędzy czynnikami sprzyjającymi i niekorzystnymi.
Aby zmaksymalizować wydajność systemu UPS, niedawni inżynierowie UPS dokonali ulepszeń w zużyciu energii filtra wejściowego. Zwiększenie wydajności filtra zależy w dużej mierze od zastosowania technologii IGBT (Insulated Gate-Level Transistor) do konstrukcji UPS. Wysoka sprawność inwertera IGBT doprowadziła do przeprojektowania zasilacza UPS. Filtr wejściowy może absorbować pewne harmoniczne prądu, pochłaniając niewielki ułamek mocy czynnej. Podsumowując, stosunek czynników indukcyjnych do współczynników pojemnościowych w filtrze jest zmniejszony, a zasilacz jest mniejszy pod względem wielkości i wydajności. Problem kompatybilności między UPS i generatorami pojawił się ponownie.
2 problem z współczynnikiem mocy
Często ludzie zwracają uwagę na stan pracy UPS przy pełnym obciążeniu lub w pobliżu pełnego obciążenia. Większość inżynierów rozumie charakterystykę pracy zasilacza UPS przy pełnym obciążeniu, zwłaszcza charakterystykę filtra wejściowego, ale niewiele osób jest zainteresowanych stanem filtra bez obciążenia lub w pobliżu braku obciążenia. W końcu UPS i jego instalacja elektryczna mają niewielki wpływ na harmoniczne prądu w warunkach obciążenia światłem. Jednak parametry pracy UPS bez obciążenia, zwłaszcza współczynnik mocy wejściowej, są ważne dla kompatybilności UPS z generatorem.
Nowo zaprojektowany filtr wejściowy ma dobry wpływ na redukcję harmonicznych prądu i zwiększenie współczynnika mocy przy pełnym obciążeniu. Jednak w warunkach braku obciążenia lub bardzo małych obciążeń uzyskuje się bardzo niski współczynnik mocy przewodu pojemnościowego, zwłaszcza te, które spełniają 5% maksymalne zniekształcenie prądu. Ogólnie filtr wejściowy większości systemów UPS może spowodować znaczny spadek współczynnika mocy, gdy obciążenie jest mniejsze niż 25%. Mimo to wejściowy współczynnik mocy rzadko wynosi mniej niż 30%, a niektóre nowe systemy osiągnęły nawet współczynnik obciążenia bez obciążenia mniejszy niż 2%, w pobliżu idealnego obciążenia pojemnościowego.
Taka sytuacja nie ma wpływu na moc wyjściową UPS i obciążenia krytyczne, a transformatory sieciowe oraz systemy przesyłowe i dystrybucyjne pozostają nienaruszone. Ale generatory są różne. Doświadczeni inżynierowie generatorów wiedzą, że generator nie będzie działał prawidłowo, gdy ma duży ładunek pojemnościowy. Gdy jest podłączony do mniejszego obciążenia współczynnika mocy, zwykle mniej niż 15% do 20% pojemności, generator może zostać zamknięty z powodu braku równowagi systemu. Wystąpienie takiego wyłączenia po awarii zasilania sieciowego, system generatora awaryjnego do napędzania obciążenia systemu UPS spowoduje katastrofalny wypadek. Przestój stwarza zagrożenie dla krytycznych ładunków z dwóch powodów: (1) generator musi być ręcznie uruchomiony ponownie i musi być przed końcem rozładowania akumulatora UPS; (2) generator może spowodować "przepięcie" systemu przed wyłączeniem, to Sprzęt komunikacyjny, systemy sygnalizacji pożaru, sieci monitorowania, a nawet moduły UPS mogą zostać uszkodzone.
Co gorsza, po wypadku trudno jest rozróżnić obowiązki, zidentyfikować problem i go skorygować. Producent powiedział, że system UPS był w dobrym stanie i wskazał, że podobne problemy wystąpiły w tym samym sprzęcie w innym miejscu. Producent generatora stwierdził, że był to problem z obciążeniem i nie mógł dostosować generatora do rozwiązania problemu. W tym samym czasie inżynier użytkownika wyjaśnia specyfikacje i chce być ze sobą kompatybilny. Aby zrozumieć, dlaczego doszło do wypadku i jak go uniknąć (lub jak znaleźć rozwiązanie w krytycznej aplikacji), najpierw trzeba zrozumieć stosunek pracy między generatorem a ładunkiem.
