節能型VTS雷達站的電源子系統設計與設備選型方法
2、雷達站負載分析
雷達馬達納入UPS供電后,與開關電源設備組成了感性和容性混合負載。由于感性動力負載對電源的需求特性與普通開關負載顯著不同,需要對雷達馬達負載進行測試,以獲得其瞬態和穩態特性,進而支持UPS選型。
(1)雷達馬達
某VTS集成商提供兩種類型的雷達天線馬達,即直接啟動或帶緩啟動的三相雷達馬達。這兩種馬達的單相穩態、瞬態功耗截圖如圖3、圖4。
圖3中,單相穩態峰值電流為1.83A(三相總有效值功率0.85kVA);瞬態峰值電流為12.5A(三相總有效值功率6.0kVA/2s)。
圖4中,單相穩態峰值電流為1.83A(三相總有效值功率0.85kVA);瞬態峰值電流為10.0A(三相總有效值功率5.0kVA/3s)。
圖3:直接啟動的1 P三相雷達馬達的單相穩態、瞬態電流截圖
圖4:帶緩啟動的1 P三相雷達馬達的單相穩態、瞬態電流截圖
可見,雷達站負載是個穩態功耗較低,而瞬態功耗較高(約達到穩態的 7 倍),啟動時間較長(長達2s)的動力負載。
(2)開關電源設備
開關電源設備屬于弱感性負載,額定功耗較低(實測表明,微波收發機最大穩態功耗為273VA,僅為雷達馬達的814VA的1/3)。而且現代開關電源設備,普遍采用“軟啟動”電路,防止浪涌電流的形成,保證開機全過程無瞬態沖擊電流。如圖5為某臺式PC開關電源的實測啟動電流波形:
圖5:某臺式PC開關電源的實測啟動電流波形
雷達站負載加電時,通常采用“間隔”啟動的方法啟動負載,比如間隔數表啟動:雷達馬達雷達收發機其他開關電源設備。啟動過程不會同時對UPS造成瞬態啟動的疊加沖擊。在雷達馬達經啟動進入正常運行狀態后,UPS通常仍具備足夠大的瞬態過載能力來應對后續設備的逐一啟動。因此雷達站開關電源設備對UPS的瞬態要求也遠低于雷達馬達,可不做重點考慮。
(3)機房輔助設備-空調
空調設備的感性壓縮機存在較大的啟動瞬態功耗, 對電源的沖擊較大,不提倡將空調接入UPS。但作為雷達站輔助設備,如空調以及照明、消防設備等小功率輔助設備可以與UPS并聯接入發電機。
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