2.1 generador i càrrega
El generador es basa en un regulador de tensió per controlar la tensió de sortida. El regulador de tensió detecta trifàsic voltatge i compara el seu valor mitjà, amb el valor de la tensió necessària. El regulador dibuixa energia d'una font de potència auxiliar interior del generador, normalment un petit generador coaxial amb el principal generador i reparteix una font de poder de DC a la bobina d'excitació de camp magnètic del rotor generador. La bobina actual puja o cau, controlar el camp magnètic rotació de les bobines del estator del generador o la magnitud de la força electromotriu EMF. El flux magnètic de les bobines de l'estator determina el voltatge de sortida del generador.
La resistència interna de la bobina del estator generador és: Z, incloent-hi les porcions resistives i inductives; la força electromotriu de generador controlat per la bobina del rotor excitació denota E amb una font de voltatge de corrent altern. Suposant que la càrrega és purament inductiva, l'actual que aïlla la tensió U els elèctrics exactament 90 º fase angle en el diagrama vectorial. Si la càrrega és purament resistiu, els vectors de vostè i jo voluntat coincideixen o estar en fase. De fet, la majoria de càrregues són entre pur resistiva i inductiva purament. La caiguda de tensió provocada pel actual pas per les bobines del estator està representat per un vector tensió m x Z. És en realitat la suma de dos vectors de voltatge més petits, la caiguda de tensió en fase amb I i la caiguda de tensió inductor de 90° per davant. En aquest cas, que resulta ser en fase amb U. Ja que la força electromotriu ha de ser igual a la suma de la tensió gota de la resistència interna del generador i el voltatge de sortida, és a dir, la suma vectorial dels vectors E = vostè i jo × Z. Els canvis de regulador de tensió E controlar eficaçment la tensió U.
Ara considerar el que passa a les condicions internes de generador quan s'utilitza en lloc d'una càrrega inductiva purament una càrrega purament capacitiva. L'actual en aquest moment és exactament el contrari de la càrrega inductiva. L'actual que ara lidera el voltatge vector U, i la caiguda de tensió de resistència interna I vector × Z també exactament és invertida. Llavors la suma vectorial de vostè i jo × Z és inferior a U.
Ja que la mateixa força electromotriu E en el moment de la càrrega inductiva produeix un voltatge més alt generador producció U la càrrega capacitiva, el regulador de tensió cal reduir significativament el camp magnètic giratori. De fet, el regulador de tensió pot no tenir prou gamma totalment regular la tensió de sortida. L'excitació del rotor de tots els generadors en una direcció contínua conté un camp magnètic permanent. Fins i tot si el regulador de tensió és totalment tancat, el rotor encara té prou camp magnètic per cobrar la càrrega capacitiva i generar un voltatge. Aquest fenomen s'anomena "auto-excitació". El resultat de l'excitació és tancament regulador de les sobretensions o tensió i monitoratge del generador és considerat com a falta de regulador de voltatge (és a dir, "-amb energia"). En qualsevol cas, s'aturarà el generador. La càrrega connectat a la sortida del generador pot ser independents o en paral·lel, depenent de la temporització i configuració de l'operació Gabinet interruptor automàtic. En algunes aplicacions, el sistema d'UPS és la primera càrrega d'estar connectat al generador durant una apagada. En altres casos, l'alça i la càrrega mecànica simultàniament estan connectats. La càrrega mecànica en general té una partida contactors. Es necessita un cert temps per tornar a tancar després de fallada d'alimentació i hi ha un retard en compensar la càrrega motor inductiu de la UPS aportació filtre condensador. La mateixa UPS té un període de temps anomenat el cicle "Inici suau", que es desplaça la càrrega de la bateria al generador, augmentant el seu factor de potència d'entrada. No obstant això, els filtres d'entrada de la UPS no participar en el procés d'Inici suau. Estan connectats a l'entrada de la UPS en el marc de la UPS. Per tant, en alguns casos, la càrrega principal que primer està connectat a la sortida del generador quan s'interromp el poder és el filtre d'entrada de la UPS. Són altament capacitives (de vegades purament capacitiva).
Òbviament, la solució a aquest problema és utilitzar correcció de factor de potència. Hi ha diverses maneres de fer això, el següent:
● Instal·lar el gabinet interruptor automàtic per tal que la càrrega motor està connectat abans de la UPS. Alguns commutació no pot ser capaç d'aplicar aquest mètode. A més, enginyers de planta pot necessitar per separat la Comissió UPS i generadors durant el manteniment.
• Afegir un reactàncies reactiva permanents per compensar la càrrega capacitiva, normalment mitjançant un reactor en paral·lel ferida connectat a E-G o generador de sortida paral. lel Consell. Això és fàcil d'implementar i costa menys. Però en el cas d'alta càrrega o càrrega baixa, el reactor és sempre absorbint actual i que afecten el factor de potència de càrrega. I independentment del nombre de UPSs, el nombre de reactors és fixa sempre.
● Afegeix un reactor inductiu a cada UPS per compensar reactàncies capacitiva de la UPS. L'entrada del reactor (opció) controla l'entrada del reactor sota condicions de càrrega baixa. Aquest mètode és més precís, però el nombre és gran i el cost d'instal·lació i control és alta.
● Instal·lar el contactor abans el condensador de filtre i desconnectar-la càrrega baixa. Des de l'època de la contactors ha de ser precisa, el control és complicat i només es pot instal·lar a la fàbrica.
Quin mètode és òptima depèn de la situació en el lloc i el rendiment dels equips.
2.2 problema ressonància
Problemes d'auto-excitació condensadors poden agreujar o emmascarat per altres Estats elèctrics, com ressonància de sèrie. Quan el valor ohmic de reactàncies inductiva del generador i el valor ohmic de reactàncies capacitiva del filtre d'entrada es troben a prop entre si, i el valor de la resistència del sistema és petit, oscil·lació es produirà, i el voltatge pot excedir el valor nominal de el sistema de poder. El sistema d'UPS novament dissenyat és essencialment 100% capacitiva impedància d'entrada. Un UPS 500kVA pot tenir una capacitància de 150kvar i un factor de potència proper a zero. Inductàncies paral·leles, sèrie Ofecs i transformadors d'aïllament d'entrada són components comuns d'UPS, i aquests components són inductius. De fet, juntament amb la capacitància del filtre, el UPS és generalment capacitiva, i hi pot haver alguns oscil·lació dins la UPS. Juntament amb les característiques de la línia de transmissió connectat a la UPS capacitives, la complexitat de tot el sistema està molt millorat, més enllà de l'àmbit d'anàlisi que poden ser analitzades per enginyers generals.
Dos factors addicionals en aplicacions clau recentment han fet aquests problemes més comuns. En primer lloc, fabricants d'equips informàtics proporcionar més redundant aportació d'energia en els seus equipaments, segons les necessitats de processament de dades altament fiable de l'usuari. Armaris típic ordinador ara vénen amb dos o més cables d'alimentació. En segon lloc, el director de l'equip va demanar el sistema per donar suport al manteniment en línia, i volien protegir la càrrega crítica durant el manteniment de tancament d'UPS. Aquests dos factors augmentar el nombre d'instal·lacions del centre de dades típic UPSs i reduir la capacitat de càrrega de cada UPS. No obstant això, l'augment de generadors no és coherent amb el Sai. Als ulls de l'administrador d'equips, el generador és en general fàcils d'organitzar per al manteniment i recanvi. També en alguns grans projectes la pressió financera limita el nombre de generadors de gran potència car. El resultat és que cada generador té més UPS, que és una tendència que fa feliç fabricants UPS i problemes de fabricants de generador.
La millor defensa contra l'excitació i l'oscil·lació és el coneixement bàsic de la física. Enginyers acuradament ha de determinar les característiques de factor de potència del sistema UPS en totes les condicions de càrrega. Després s'instal·la l'equipament d'UPS, el propietari ha de adherir-se a la prova completa i acuradament mesurar els paràmetres de treball de tot el sistema, adaptant-se la prova. Quan es descobreixen problemes, la millor solució és crear un equip de projecte de venedors, enginyers, contractistes i propietaris a prova el sistema totalment i trobar solucions.
