Можно ли использовать ИБП с дизельным генератором?

Когда ИБП используется вместе с генератором, необходимо настроить небольшое количество запасных батарей для ИБП на случай переключения. Режим преобразования энергии между генератором и сетью представляет собой ручное или автоматическое переключающее устройство (ATS). При отказе сетевого питания АВР автоматически переключается на генератор, и генератор автоматически начинает подавать электроэнергию после определенной временной задержки (которая может быть установлена в зависимости от потребностей заказчика). В практическом применении, в соответствии с требованиями различных клиентов к доступности системы электроснабжения, ИБП и генераторы конфигурируются по-разному. Вообще говоря, их принято делить на одиночный машинный режим, параллельный машинный режим и т.д. Они имеют свои собственные характеристики. Сегодня компания Gosun представит решение, когда ИБП и генераторы используются вместе:

 

Одномашинная операционная системапо конфигурации

Выберите один ИБП в зависимости от фактической мощности нагрузки. Принципиальная схема системы электропитания выглядит следующим образом:

Преимущества:

• Экономичность. Несмотря на общую доступность системы электроснабжения, состав системы прост и экономичен.
• Вообще говоря, нет необходимости рассматривать последующее расширение мощности системы, и нет необходимости использовать ИБП параллельных моделей машин, поэтому коэффициент использования оборудования высок.
• Система имеет единую точку отказа.

Основными компонентами системы являются:

1. Хост ИБП: Хост ИБП обеспечивает высококачественное электропитание нагрузки независимо от наличия входного сетевого питания. При работе от сети и от батареи не происходит прерывания выходного сигнала. Встроенная система статического байпаса повышает эксплуатационную готовность ИБП и работает совместно с переключателем байпаса технического обслуживания для обеспечения бесперебойного питания нагрузки во время технического обслуживания отключения ИБП.
2. Резервный аккумуляторный блок + аккумулятор DC Автоматический выключатель: Резервные батареи обеспечивают питание нагрузок при перебоях в электросети. Накопленная энергия подается на нагрузки через инверторы ИБП. Автоматические выключатели батарей защищают батарейные блоки от перегрузки по току и автоматические выключатели для предотвращения повреждения батарей и неисправностей ИБП.
3. Дизель-генератор: В системе ИБП большой мощности конфигурация батарей, требуемая для длительного времени резервирования, часто является решением с большой площадью и высокими инвестициями, поэтому часто рассматривается схема дизель-генератор плюс ИБП. Даже в случае двойной сети резервный дизель-генератор может использоваться в качестве основного резерва и является более экономически эффективным, чем резервные аккумуляторные блоки большой емкости. Преобразование между генератором и сетью электропитания может осуществляться вручную или автоматически переключаемым оборудованием (АВР), а соотношение мощности между генератором и ИБП часто обусловлено гармонической обратной связью ИБП, мутацией тока нагрузки и другими помехами, мощность генератора должна быть в 2-3 раза больше максимальной нагрузки ИБП, в то же время следует учитывать и другие факторы нагрузки, переносимой генератором, для определения его мощности.

4. Другие: включают соответствующую систему распределения входной и выходной мощности.

Резервная параллельная конфигурация

Когда одна система не может удовлетворить требованиям, для повышения надежности параллельной системы часто используются два или более ИБП с одинаковой мощностью, работающие параллельно. Принципиальная схема системы электропитания выглядит следующим образом.

ИБП работает с дизельными генераторами

Подключите сетевой источник питания R, S, T и N к ИБП в соответствии с последовательностью фаз, затем подключите кабель заземления вручную, чтобы проверить, не ослаблен ли кабель, а затем зафиксируйте его. После подтверждения последовательности фаз R, S и T, с помощью мультиметра измерьте напряжение R-N, S-N и T-N в диапазоне 220В±25%, а частота составила 50Гц±1. Выключите входной сетевой выключатель машины, а затем выключите автоматический переключатель байпаса машины. Если раздастся длинный сигнал тревоги, это ошибка фазы входного сетевого питания, и она должна быть немедленно исправлена (любая замена двух фаз входного трехфазного сигнала, отсутствие длинного сигнала тревоги означает, что фаза точная).

В мощных системах ИБП потребность заказчика в длительном времени резервирования часто означает большое количество резервных батарейных блоков. Такая схема конфигурации имеет определенные ограничения. Большое количество резервных батарейных блоков требует большого пространства для хранения, поэтому в этом случае необходимо предусмотреть возможность нагрузки. Кроме того, резервный блок батарей имеет определенный цикл замены, что также требует больших затрат. Для решения этих проблем часто рассматривается вариант использования дизельного генератора в конфигурации ИБП, а дизельный генератор используется в качестве конечного резервного средства.

При подключении дизельного генератора к ИБП необходимо учитывать проблему согласования. Исходя из внешних характеристик дизель-генератора, факторами, влияющими на стабильность частоты и выходного напряжения, в основном являются высокие гармонические составляющие тока нагрузки. Мгновенный запуск нагрузки. Входной коэффициент мощности традиционного ИБП с двойным преобразованием составляет всего 0,8, а высокая гармоника входного тока превышает 30%. Когда для электропитания используется дизельный генератор, это неизбежно серьезно повлияет на стабильность частоты и выходного напряжения масляного генератора. Поэтому мощность генератора должна в 2,5-3 раза превышать мощность ИБП, чтобы обеспечить нормальную работу системы.

Выбор ИБП

Режим входного выпрямителя ИБП. Особая проблема, возникающая при питании ИБП от дизель-генераторной установки, заключается в том, что переменный ток, передаваемый дизель-генераторной установкой, не только имеет большое искажение напряжения (искажение формы волны), но и увеличивает свое внутреннее сопротивление по мере уменьшения выходной мощности дизель-генераторной установки. Этот эффект не ощущается, когда дизель-генераторная установка имеет резистивную нагрузку. Однако, если дизель-генераторная установка с нагрузкой типа выпрямительного фильтра и различным тиристорным оборудованием управления фазовым сдвигом, то часто возникают большие проблемы. Причина в том, что вышеуказанная нелинейная нагрузка будет отражать большое количество гармоник высокого порядка на дизель-генераторную установку, особенно пятую и 11-ю гармоники, которые являются более вредными для работы дизель-генераторной установки. В таблице 1 показано влияние различных нелинейных нагрузок на искажение выходного напряжения дизель-генераторной установки (примечание: мощность дизель-генератора, используемого в данном эксперименте, составляет 200 кВА).

Таблица: Влияние различных выпрямителей на работу генератора

Допустимое искажение напряжения генераторной установки	Процент от допустимой нагрузки
	12 импульсный выпрямитель ИБП	6 импульсный выпрямитель ИБП	Однофазный выпрямитель ИБП
5%	78%	42%	22%
10%	100%	69%	36%
15%	100%	96%	52%

Как видно из приведенной выше таблицы, различные нагрузки оказывают большое влияние на искажение выходного напряжения дизель-генераторных установок. Например, для машинного зала, требующего высококачественного питания с искажением напряжения менее 5%, ИБП с 12-импульсным выпрямителем будет разрешено использовать только 78% объема дизель-генераторной установки. Если заказчик использует нагрузку 6-импульсного выпрямителя, то нагрузка не должна превышать 42% от номинальной выходной мощности генераторной установки. Очевидно, что это неизбежно приведет к снижению коэффициента использования оборудования генераторной установки. Если допустимая норма искажения напряжения снижена до 10% от общегражданской нормы электроэнергии, то можно допустить, что оборудование ИБП с 12-импульсным выпрямителем может принимать 100%. На данный момент ИБП с 6-импульсным выпрямителем может обеспечить только 69% от номинальной мощности генератора. Для лучшего согласования с генераторной установкой ИБП имеет следующие функции.

1 Функция полевой регулировки диапазона частоты обходной фазовой блокировки и скорости синхронизации инвертора. ИБП с этой функцией может быть отрегулирован в зависимости от типа устройства электропитания для повышения надежности системы.

2 Высокоскоростная широкополосная схема управления выпрямителем. Выпрямитель ИБП требует наличия высокоскоростной широкополосной схемы управления для регулировки рабочего состояния выпрямителя в соответствии с дрейфом частоты входного питания. Хорошая схема управления выпрямителем может обеспечить нормальную работу выпрямителя, если дрейф частоты входного питания превышает ±5 Гц.