節能型VTS雷達站的電源子系統設計與設備選型方法
需要注意的是,由于ECO模式在市電中斷后,將由電池逆變供電;或者在市電恢復后,重新恢復到ECO市電旁路模式,這兩個動作均存在切換時間。對于開關電源設備,市電中斷時間小于10ms不會影響設備正常運行。因此ECO模式切換時間要求≤ 10mS。圖7為某款UPS的ECO模式下由旁路轉逆變切換時間截圖,切換時間toff≈4ms,符合要求。本文引用地址:http://www.104case.com/article/178167.htm
圖7: 某款UPS的ECO 模式下由旁路轉電池逆變的切換時間截圖
注:(CH1-CH3:三相電壓 0.1KV/div;CH4:某相電流 10A /div)
4、節能UPS的配套發電機的功率配比
非線性負載投入、運行過程中,電壓、電流的關系是經常變化的,會向柴油發電機或電網反射以 5 次和 7 次諧波為主的高次諧波。UPS是典型的非線性負載之一。其諧波可能導致使發電機輸出電壓、頻率寬幅變動,UPS因檢測到過電壓或過頻率而觸發保護,如自動關斷整流器,轉由旁路直接向負載供電[6] 。本文案例1中的UPS與發電機無法配合即屬于這種情形。
(1)傳統UPS與配套發電機的功率配比
傳統UPS與配套發電機組的匹配方法,是根據UPS的整流技術,采用UPS額定輸出功率的2.0~5.0倍,作為所匹配發電機組的常備功率。即通過加大發電機組的輸出功率來降低發電機輸出阻抗,提高發電機組與UPS的匹配能力,進而規避UPS產生的諧波干擾。比如案例1中,采用25kVA的發電機組組代替14kVA的發電機組,實現正常匹配。表5為某電源設備銷售公司推薦的發電機組與UPS的功率配比值表。
表5:發電機與UPS的功率配比值[3]
注:Sg表示發電機組的常備功率(kVA),Su表示 UPS的額定輸出功率(kVA)。
(2)節能型UPS與配套發電機的功率配比
表5同時說明,不同整流技術的UPS,對發電機組的常備功率要求是顯著不同的。隨著UPS技術不斷進步,輸入諧波更低,整機運行效率更高的UPS已經推出。某款節能型UPS采用獨特的整流濾波技術,功率因數接近于1,輸入電流諧波≤5%,UPS相對于電網而言接近于阻性負載。該節能型UPS的配套發電機的功率配置,已不是UPS額定功率的簡單倍數關系,而應根據UPS及其負載的功耗大小換算得出。
如上述節能型UPS在10kVA配置,80%負載率時,若標配2kVA充電模塊。UPS的總輸入功耗是:8kVA(UPS負荷,80%負載率)+0.9kVA(UPS損耗,效率90%)+2kVA(UPS充電)=11kVA;此時,可選擇額定輸出功率為14~15kVA的發電機組即可滿足UPS及發電機同時工作在80%負載率下的配套需求(發電機組經濟負荷在下文具體論述)。該UPS產品手冊推薦的發電機與UPS的功率配比值低至1.5。可見,節能型UPS對配套發電機組功率要求明顯低于傳統UPS,是整個節能型電源子系統的關鍵。
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