UPS备用电源和发电机匹配方法及注意事项

来源：存能电气  日期：2019-02-25 13:19  浏览量：次

　　UPS备用电源和发电机匹配方法及注意事项。在实际应用中，针对不同客户对供电系统的可用性要求不同，UPS电源与发电机的配置方式也不尽相同，UPS备用电源和柴油发电机不兼容的原因主要是UPS的输入谐波电流引起的输入功率因数低而造成的，再一个就是发电机的内阻抗大。

　　发电机：发电机是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。正确使用和维护发电机组可延长发电机组的使用寿命。

　　UPS备用电源：UPS备用电源主要是为了防止数码产品在长时间使用过程中发生断电或是没电的条件下所备用的电源。不同于一般的备用电源，一般的备用电源是采用四节标准AA碱性电池，更换时需要关机处理。而UPS备用电源广义上说应属于移动电源类。一般由18650锂离子电池或锂聚合物电池装置成电池包配置电路方案，连接充电线和转接头而达到数码产品没电时不断的功能。

　　UPS备用电源和发电机如何匹配？

　　①有源功率因数校正

　　柴油发电机功率因数校正分无源校正和有源校正，有源功率因数校正通常是在整流器后接一个升压型变换器，该方法校正效果好，校正后，输入电流接近于一个正弦波，功率因数可达到0.99，谐波电流可以减小到5%以内。但该方法由于多用了一级变换器，UPS电源的可靠性就会下降，在大功率UPS中显得更为突出，所以有源功率因数校正一般用于单相输入的小功率UPS中（25kVA以下），对于三相输入的大、中功率的UPS通常采用无源校正的方法。

　　②LC无源滤波器校正

　　由于这种滤波器仅用了LC元件，将它并联在整流器的输入端，对UPS电源的可靠性没有什么影响，对于三相6脉冲的整流器，其谐波电流主要为5、7次谐波，将滤波器设计为对幅度最大的5次谐波电流的阻抗为零，对7次谐波电流的阻抗很低，因此，5次和7次谐波电流基本流进了滤波器，而不会反送给柴油发电机，引起发电机输出电压失真。这种方法简单，滤波效果也很好，谐波电流总THD可以减小到10%以内，功率因数可以达到0.95。

　　③LC无源滤波器存在的问题

　　在发电机所带的负载包括UPS和机房空调的情况下，可先将空调设备加到发电机上，具体方法可在UPS的输入电路上接一个延时继电器，以延缓UPS负载电力的接通。采用带接触器的UPS输入滤波器，当UPS电源轻载时通过接触器自动断开滤波器。

　　发电机如何接UPS备用电源？

　　在大功率的UPS备用电源系统中，如果客户需要较长后备时间，往往需要配置大量的后备电池组。这种配置方案有一定的局限性，大量的后备电池组需要较大的存储空间，还要考虑楼板的承重问题，而且后备电池组存在一定的更换周期，也需要较大的资金投入。为解决这些问题，经常考虑发电机与UPS匹配使用的配置方案，将发电机作为最终的后备手段。

　　在UPS电源与发电机匹配使用中，只需为UPS配置少量后备电池以备切换时使用。发电机与市电转换即可以手动，也可以设置自动切换设备（ATS）。当市电出现故障，自动切换设备（ATS）将自动切换到发电机端，发电机经过一定的时间延迟自动启动，提供电力保障。

　　UPS跟发电机配合需要注意的问题：

　　⒈功率问题

　　UPS空载时的工作参数，特别是输入功率因数对于UPS与发电机的兼容性相当重要。

　　⒉发电机与负载

　　安装自动切换柜，使电动机负载先于UPS接入。某些切换柜可能不能实现这种方法。另外，在维护时，工厂工程师可能需要单独调试UPS备用电源和发电机。在滤波电容前安装接触器，在低负载时断开。由于接触器的时间必须精确，控制比较复杂，只能在工厂安装。

　　⒊共振问题

　　电容自激问题可能被其他电气状态所加重或掩盖，如串联共振。当发电机的感抗的欧姆值和输入滤波器容抗的欧姆值相互拉近，并且系统的电阻值较小时将产生振荡，电压可能超出电力系统的额定值。

　　以上就是UPS备用电源和发电机匹配方法及注意事项。在大功率的UPS备用电源系统中，长的后备时间要求所需的电池配置往往是占地大、投资高的方案，因此经常考虑采用柴油发电机加UPS的方案;即使有双路市电引入的场合，后备柴油机仍可作为最终的后备手段，而且与大容量后备电池组相比性价比更高。