L'UPS può essere utilizzato con un generatore diesel?

Quando l'UPS viene utilizzato con il generatore, è necessario configurare un piccolo numero di batterie di riserva per l'UPS in caso di commutazione. La modalità di conversione dell'energia tra il generatore e la rete è un dispositivo di commutazione manuale o automatico (ATS). Quando l'alimentazione di rete viene a mancare, l'ATS commuta automaticamente sul generatore, che inizia a fornire energia dopo un certo ritardo (che può essere impostato in base alle esigenze del cliente). Nell'applicazione pratica, in base ai requisiti di disponibilità dei diversi clienti per il sistema di alimentazione, gli UPS e i generatori sono configurati in modi diversi. In generale, sono comunemente suddivisi in modalità a macchina singola e modalità a macchina parallela, ecc. Hanno caratteristiche proprie. Oggi Gosun presenterà la soluzione per l'utilizzo congiunto di UPS e generatori:

 

Operazioni a macchina singolasulla configurazione

Selezionare un singolo UPS in base alla potenza effettiva del carico. Lo schema del sistema di alimentazione è il seguente:

Vantaggi:

• Economico. Sebbene la disponibilità del sistema di alimentazione sia generale, la composizione del sistema è semplice ed economica.
• In generale, non è necessario considerare la successiva espansione della capacità del sistema e non è necessario utilizzare l'UPS di modelli di macchine parallele, quindi il tasso di utilizzo delle apparecchiature è elevato.
• Il sistema ha un unico punto di guasto.

I componenti principali del sistema sono:

1. UPS host: l'UPS host fornisce un'alimentazione di alta qualità al carico, indipendentemente dall'ingresso dell'alimentazione di rete. Non vi è alcuna interruzione dell'uscita quando l'alimentazione di rete funziona e la batteria funziona. Il sistema di bypass statico integrato migliora la disponibilità dell'UPS e funziona con l'interruttore di bypass di manutenzione per garantire l'alimentazione ininterrotta del carico durante la manutenzione dell'UPS.
2. Batteria di backup + interruttore automatico CC: Le batterie di backup forniscono energia ai carichi quando l'alimentazione di rete è interrotta. L'energia immagazzinata viene fornita ai carichi attraverso gli inverter dell'UPS. Gli interruttori automatici delle batterie proteggono i pacchi batterie da sovracorrenti e interruttori automatici per evitare danni alle batterie e guasti all'UPS.
3. Generatore diesel: Nel sistema UPS ad alta potenza, la configurazione della batteria richiesta dal lungo tempo di backup è spesso una soluzione con un grande ingombro e un investimento elevato, per cui viene spesso preso in considerazione lo schema del generatore diesel più UPS. Anche in caso di doppia rete, il diesel di backup può essere utilizzato come backup definitivo ed è più conveniente rispetto ai pacchi di batterie di backup di grande capacità. La conversione tra il generatore e la rete elettrica può avvenire manualmente o tramite apparecchiature a commutazione automatica (ATS), e il rapporto di capacità tra il generatore e l'UPS è spesso dovuto alla retroazione armonica dell'UPS, alla mutazione della corrente di carico e ad altre interferenze, per cui la capacità del generatore deve essere da 2 a 3 volte il carico massimo dell'UPS; allo stesso tempo, si devono considerare anche altri fattori di carico trasportati dal generatore per determinarne la capacità.

4. Altri: includono il sistema di distribuzione dell'alimentazione in ingresso e in uscita.

Configurazione parallela ridondante

Quando un singolo sistema non è in grado di soddisfare i requisiti, spesso vengono utilizzati due o più UPS con la stessa potenza per funzionare in parallelo e migliorare l'affidabilità del sistema parallelo. Lo schema del sistema di alimentazione è il seguente.

L'UPS funziona con i generatori diesel

Collegare l'alimentazione di rete R, S, T e N all'UPS secondo la sequenza di fase, quindi collegare il cavo di terra manualmente per verificare se il cavo è allentato e quindi bloccarlo. Dopo aver confermato la sequenza di fase di R, S e T, è stato utilizzato un multimetro per misurare la tensione di R-N, S-N e T-N nell'intervallo 220V±25% e la frequenza di 50Hz±1. Spegnere l'interruttore di ingresso dell'alimentazione di rete della macchina, quindi spegnere l'interruttore di bypass automatico della macchina. In caso di allarme prolungato, si tratta di un errore di fase dell'ingresso dell'alimentazione di rete, che deve essere corretto immediatamente (qualsiasi sostituzione delle due fasi dell'ingresso trifase, senza allarme prolungato, significa che la fase è accurata).

Nei sistemi UPS ad alta potenza, l'esigenza del cliente di un lungo tempo di backup spesso implica un gran numero di pacchi batteria di backup. Questo schema di configurazione presenta alcune limitazioni. Un numero elevato di batterie di backup richiede un grande spazio di stoccaggio, quindi in questo caso è necessario prendere in considerazione la capacità di carico. Inoltre, il pacco batterie di riserva ha un certo ciclo di sostituzione, che richiede anche un costo elevato. Per risolvere questi problemi, spesso si considera l'utilizzo di un generatore diesel nella configurazione UPS e il generatore diesel come mezzo di backup definitivo.

È necessario considerare il problema dell'abbinamento quando si collega il generatore diesel all'UPS. Dalle caratteristiche esterne del generatore diesel, i fattori che influenzano la stabilità della frequenza e della tensione di uscita sono principalmente le componenti armoniche elevate della corrente di carico. L'avvio istantaneo del carico. Il fattore di potenza in ingresso dell'UPS tradizionale a doppia trasformazione è solo 0,8 e l'alta armonica della corrente in ingresso è superiore a 30%. Quando si utilizza il generatore diesel per l'alimentazione, è inevitabile che la stabilità della frequenza e della tensione di uscita del generatore a olio venga seriamente compromessa. Pertanto, la capacità di alimentazione del generatore deve essere pari a 2,5-3 volte la capacità dell'UPS, al fine di garantire il normale funzionamento del sistema.

Selezione UPS

Modalità raddrizzatore di ingresso dell'UPS. Il problema particolare che si incontra quando l'UPS è alimentato dal gruppo elettrogeno diesel è che l'energia CA inviata dal gruppo elettrogeno diesel non solo presenta una grande distorsione di tensione (distorsione della forma d'onda), ma aumenta anche la sua resistenza interna al diminuire della potenza di uscita del gruppo elettrogeno diesel. Questo effetto non è percepibile quando il gruppo elettrogeno diesel ha un carico resistivo. Tuttavia, se il gruppo elettrogeno diesel è dotato di un carico di tipo raddrizzatore-filtro e di vari dispositivi di controllo dello sfasamento a tiristori, spesso si incontrano grossi problemi. Il motivo è che il carico non lineare di cui sopra riflette un gran numero di armoniche di ordine elevato sul gruppo elettrogeno diesel, in particolare la quinta e l'undicesima armonica, che sono più dannose per il funzionamento del gruppo elettrogeno diesel. La tabella 1 mostra l'influenza di diversi carichi non lineari sulla distorsione della tensione di uscita del gruppo elettrogeno diesel (nota: la capacità del generatore diesel utilizzato in questo esperimento è di 200kVA).

Tabella: Influenza dei diversi raddrizzatori sul funzionamento del generatore

Distorsione di tensione ammissibile del gruppo elettrogeno	Percentuale del carico ammissibile
	Raddrizzatore a 12 impulsi UPS	6 raddrizzatore di impulsi UPS	Raddrizzatore monofase UPS
5%	78%	42%	22%
10%	100%	69%	36%
15%	100%	96%	52%

Come si può notare dalla tabella precedente, i diversi carichi hanno una grande influenza sulla distorsione della tensione di uscita dei gruppi elettrogeni diesel. Ad esempio, per una sala macchine che richiede un'alimentazione di alta qualità con una distorsione di tensione inferiore a 5%, un UPS con raddrizzatore a 12 impulsi potrà utilizzare solo 78% del volume del gruppo elettrogeno diesel. Se il cliente utilizza un carico con raddrizzatore a 6 impulsi, il carico non deve superare le 42% della potenza nominale di uscita del gruppo elettrogeno. Ovviamente, questo porterà inevitabilmente a una riduzione del tasso di utilizzo delle apparecchiature del gruppo elettrogeno. Se lo standard di distorsione di tensione ammissibile viene ridotto a 10% dello standard generale dell'elettricità civile, si può consentire l'assunzione di 100% dell'apparecchiatura UPS con raddrizzatore a 12 impulsi. A questo punto, un'unità UPS con raddrizzatore a 6 impulsi può fornire solo il 69% della potenza nominale del generatore. L'UPS dispone delle seguenti funzioni per meglio adattarsi al gruppo elettrogeno.

1 Funzione di regolazione del campo di frequenza del blocco di fase del bypass e della velocità di sincronizzazione dell'inverter. L'UPS con questa funzione può essere regolato in base al tipo di dispositivo di alimentazione per migliorare l'affidabilità del sistema.

2 Circuito di controllo del raddrizzatore a banda larga ad alta velocità. Il raddrizzatore dell'UPS richiede un circuito di controllo a banda larga ad alta velocità per regolare lo stato di funzionamento del raddrizzatore e adattarlo alla deriva di frequenza dell'alimentazione in ingresso. Un buon circuito di controllo del raddrizzatore può farlo funzionare normalmente quando la deriva di frequenza dell'alimentazione in ingresso supera i ±5Hz.