电源:简谈柴油机动态式不间断电源UPS
I)进行操作该界面可以显示整个UPS的运行情况。此外,还可以通过接线、串联或互联网实现远程监测。 UPS的控制是由名为DiCon的微处理控制器完成的。DiCon是一种通用的控制器, 能够控制发电机电压、有功功率及无功功率、柴油机转速及感应耦合器。 这种通用设计通过软件进行设置,以满足所有可能的系统及配置需求。 二、系统运行 ①市电模式 在市电模式下,电抗器和发电机的作用就相当于一个有源滤波器,它们能够防止任何市电干扰影响负载。发电机相当于一个电动机运转, 驱动感应耦合器的外转子, 使其以1500(50Hz)/1800(60Hz) rpm的速度旋转。通过激励外转子内的两极三相线圈,就能使内转子以3000(50Hz)/3600(60Hz)rpm相对于外转子的速度旋转,这样就将动能储存在内转子中。感应耦合器的外转子与柴油机藉由自由轮离合器相互分隔。 ②切换为柴油机模式 当发生停电或市电超出了规定要求范围, 断路器Q1就会断开。感应耦合器的直流线圈就会通电,从而将储存的动能从内转子传递到外转子。发电机的速度会保持在1500(50Hz)/1800(60Hz) rpm。同时,柴油机启动,并且在约2秒钟加速至1500(50Hz)/1800(60Hz)rpm,然后自由轮离合器自动地结合。在接下来的几秒钟内,柴油机与感应耦合器共同驱动发电机,以确保对紧急负载正常供电。在5到10秒钟之内,柴油机将单独驱动发电机为负载供电。 ③柴油机模式 当机器处于柴油机模式时,外转子内的两极三相线圈会再次通电,使得内转子重新加速至3000(50Hz)/3600(60Hz) rpm。柴油机的速度会被监测,并进行数字化控制,以确保输出频率稳定不变。在柴油机模式下,由于可以利用感应耦合器协助柴油机运转,因此即使系统遇到负载变动幅度较大的情况,系统的输出频率也能够保持在一个很小的变动范围之内。 ④返回市电模式 当市电稳定后,UPS会与市电同步,并闭合断路器Q1。柴油机将减速至1450(50Hz)/1750(60Hz) rpm,因此自由轮离合器断开。同时, 发电机返回到发动机状态, 并将感应耦合器的外转子速度保持在1500(50Hz)/1800(60Hz)rpm。 这时,柴油机还将在空载状态下继续运转一些时间以进行冷机。完成冷机后,柴油机会停止运转,返回待机模式。 三、系统的优势 1. 无电池解决方案! 目前。电池式的UPS系统最大的薄弱环节,就是电池组。统计显示,大功率的UPS中电池的价格占很大的比重,一般约占UPS总价格的30%-50%。在返修的UPS中,由于蓄电池的故障而引起UPS不能正常工作的比例大约为1/3。动态式的UPS系统不使用电池,而是用动能连接起柴油机启动的时间。这种系统不会出现因使用电池而引起的相关问题。 2.UPS = 电池式UPS + 备用发电机 与电池式UPS/备用发电机相比,动态式的UPS系统的设计理念更为简单有效。电池式UPS+备用发电机的方案包含谐波滤波器、整流器、电池组、逆变器、静态开关、备用发电机等组件,而荷兰海泰克电源保护有限公司的UPS系统则将这些功能完全集合在一个系统中。 VS 柴油机动态式的UPS的构架比电池式UPS更为简单 3.在线交互式系统,不使用任何电力电子组件 动态式的UPS系统是在线交互式系统,它与市电并联运转。在线交互式系统的优点就在于它将UPS系统与市电并联起来,而不是串联即可达到改善市电品质的优点。传统的电池式UPS系统要不断地通过整流器和逆变器转换电能,如此 易造成共用点的故障,降低系统的效率。除电抗器外,并无其它电力转换元件,效率更是高达97%。如果分析空调系统运转所需的电能,通过长时间的系统运转,就能切实地体会到动态式UPS系统的节能效应。 4. 电抗器+发电机=有源滤波器 通过磁耦合抽头电抗器(扼流圈)与发电机结合发挥了有源滤波器的作用,它能够有效地净化市电电压,防止所有的干扰影响负载。此外,发电机能够提供最高至14倍标称电流的短路电流,与传统的系统相比,这又是一大主要的优势。如果UPS的下游发生短路UPS将会在市电模式下排除故障。传统的电池式UPS系统则被迫转换到旁路,期望市电能够排除故障。如果这时市电停电,负载就会处于无保护状态,容易发生负载断电情况。海泰克的UPS系统在这种情况下不会转换至旁路,这一点是不容忽视的。 结论 与传统的UPS系统相比,动态式的UPS系统有许多优势。这些优势包括节省空间、安装成本低廉、节省运转耗电量、不使用空调系统、不使用危害环境的电池、减少施加在机房上的结构重量、不存在与备用发电机的兼容性问题、可靠性更高、无需支付更换电池的巨大费用等等。 Hitec整套动态式系统结构图 产品存在的价值就是客户的需要,动态式UPS自身结构的原因决定了它只适用于大功率市常