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柴油发电机与UPS不匹配░,造成输出电压不稳定。

作者: 来源: 日期:2018-09-03 10:57:12

    柴油发电机与UPS不匹配░,造成输出电压不稳定。

    汕头雷达站配备气象雷达的是北京民师达雷达有限公司CINRAD/SA新一代气象雷达░,20056月完成安装调试░,备用电源是深圳科斯塔公司EP-60不间断电源。20054月安装的任何额定功率50kw░,以及20057月安装的SDMO-JS150 II柴油发电机组░,额定功率120kw。

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    新柴油发电机组投入运行后░,经常会出现转速和输出电压不稳定的现象。当柴油发电机组不能正常工作时░,其性能为:转速在1500-1560左右(行驶现象)░,电压从340V上下波动到460V(两相)░,频率从47HZ上下漂移到53HZ。严重影响雷达设备的正常运行░,尤其在恶劣天气停电时░,发现柴油发电机组与UPS系统的不匹配是造成柴油发电机组输出电压不稳定的主要原因。对柴油发电机组进行调整后░,实际长期运行表明░,柴油发电机组的输出电压不再出现不稳定。

     

    1检查状态

     

    1.1空载状态

     

    启动柴油发电机空载运行约3小时░,检查其技术指标:转速1560rpm•●、电压400V(双相)•●、单相235V•●、频率52Hz░,表明转速•●、频率和电压相对稳定。

     

    1.2雷达通过UPS供电

     

    起动柴油发电机由UPS供电至雷达。大约30分钟后░,柴油发电机的输出电压开始波动。柴油发电机的速度从15001560振荡░,电压从340V460V(两相)░,频率从47HZ漂移到53HZ。

     

    1.3雷达直接供电

     

    UPS电源切换到SWMB(旁路)模式░,柴油发电机直接向雷达供电超过3小时。对转速15251530rpm•●、电压380390V(双相)•●、单相频率50.852.8Hz•●、220225V等参数进行了校核░,结果表明转速•●、频率和电压相对稳定░,没有行驶现象。

     

    从检测情况来看░,当柴油机空载或直接向雷达供电时░,工作稳定正常░,当柴油机通过UPS向雷达供电时░,存在严重的乘车现象。

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    2分析判断

     

    2.1台柴油发电机组与UPS匹配存在的问题

     

    研究表明░,UPS系统通过整流器/充电器从交流配电系统获得电力。对于前端配电系统░,UPS系统是一种会引起正弦波畸变的非线性负载░,发电机内阻(比变压器高2~3倍)越大░,谐波副作用越大。柴油发电机容易出现异常现象或故障。

     

    2.1.1电压振荡

     

    AVR调整到最佳值时░,反馈电压的波动会使发电机的输出电压振荡范围达到10%+20%░,振荡仍大于2%。

     

    2.1.2电流振荡

     

    在稳定的UPS负载条件下░,发电机输出电流的振荡范围仍高达(+20%~(+50%░,这种振荡不能调节。

     

    2.1.3频率漂移

     

    频率振荡范围小于(+5%░,将导致UPS频繁切换░,导致柴油发电机组负荷有规律的超调和超调░,从而使发电机电压和工作噪声也有规律的超调和下调░,增加了输出电压的不稳定性。同时░,发电机组的振动增大░,加速了机械磨损░,甚至损坏了机器部件。

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    2.2UPS谐波治理方法

     

    所有使正弦波形畸变的负载都称为非线性负载░,产生谐波░,UPS系统产生的谐波作为非线性负载会对柴油发电机组的运行造成很大的危害。SUPS系统:

     

    2.2.1消除谐波

     

    使用滤波器或有源谐波控制器来部分或完全消除谐波。

     

    2.2.2接受并允许谐波的存在。

     

    在实际应用中░,如果UPS的负荷远小于柴油发电机组的其他负荷░,即UPS的功率远低于发电机组。当功率比为1:(2-5)时░,UPS系统产生的谐波不能被滤波。

     

    2.3具体分析

     

    2.3.1额定功率比

     

    配备汕头雷达站的UPS电源和柴油发电机组的额定功率比为1:2.5。UPS系统产生的谐波应该在柴油发电机组的承受范围内░,同时░,考虑到该类UPS电源和柴油发电机组在我省其他雷达站已多次使用░,不存在h.UPS的谐波副作用影响柴油发电机组的稳定性░,因此汕头雷达站柴油发电机组的巡航现象不应该主要由UPS的谐波副作用引起。

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    2.3.2初步判断

     

    从以前的检查来看░,柴油发电机组无论是空载还是负载░,其速度和频率都偏高。当雷达进行三维扫描观测时░,每次高程扫描都会关掉高压░,当天线达到下一个规格时░,就会关掉高压。确定方位角•●、海拔高度░,然后加高电压(时间间隔小于1秒)░,从配电柜中可以看出░,此时的电流有大约15A的波动。当UPS装置检测到发电机输出电压瞬时漂移到控制范围之内或之外░,瞬时给出分裂信号░,该分裂信号被反射到发电机的CB板上。(核心控制电路板)。核心控制命令发动机的喷油泵增加或减少燃油量░,以保证工作的稳定性。然而░,由于瞬时的组合和反馈░,当这种切换频繁发生时░,将导致频繁的UPS切换░,这反过来又导致UPS切换。对柴油发电机组的负荷进行定期的超调和超调░,使发电机组的电压和工作噪声也定期的超调和下调░,发电机组的振动加剧░,导致整个控制过程的恶果。导致了乘汽车旅行的现象。

     

    3处理

     

    调整柴油机高压油泵调速器和发电机AVR(电子调节器)░,在空载条件下向下调节柴油发电机参数:转速1530rmin░,电压385V(双相)░,223V(单相)░,频率51Hz░,相当于三相负载为50-100A时的局部电源电压。发动机转速控制在1490-1515r/min之间░,频率在49.8-50.5Hz之间░,电压保持在(385+3)V的稳定电压下。发电机到UPS的设定范围░,实际长期运行表明░,波动和行走现象基本消失。

 


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