UPS和柴油發(fā)電機兼容性問題的案例

以下是一個UPS和發(fā)電機兼容性問題的案例，一個在線服務供應商的新建數(shù)據(jù)中心在調試運行時發(fā)生的。它表明廠商、工程師和用戶如何發(fā)現(xiàn)并解決問題的。

　　現(xiàn)場裝有3套MGE UPS 3000kVA系統(tǒng)，每一套由4臺75 kVA IGBT調寬調頻模塊組成，可擴展到6臺。模塊的設計負載率是65％，UPS模塊配有輸入隔離變壓器和最大5％輸入電流諧波濾波器。所有的模塊分別連到兩組發(fā)電機并聯(lián)總線，每組總線有3臺1600 kW的發(fā)電機，可以擴展到6臺。每臺發(fā)電機都配有電子調壓器。每條并聯(lián)總線的電源轉換計劃是，在第一批負載接入前，等待兩臺發(fā)電機并聯(lián)。第一批負載包含每套系統(tǒng)中的一臺UPS和部分空調負載。隨著后續(xù)發(fā)電機的并入，與第一批相同的負載隨后加入。在故障模式測試中操作員發(fā)現(xiàn)，帶第一批負載的兩臺發(fā)電機中有一臺故障時，另一臺將出現(xiàn)過壓報警并于2s后關機。但是第一批負載遠低于一臺發(fā)電機的容量，因為此時UPS的負載很輕。隨即安排了進一步的測試，以確定UPS對單臺發(fā)電機的影響。因為首先懷疑的是UPS的輸入環(huán)節(jié)對調壓器的干擾，因此測試的UPS不帶負載，或UPS的逆變器關閉。測試裝置包括直流電壓和電流表，直接監(jiān)測場激勵線圈，因為這些參數(shù)由調壓器控制，可以立即反映出調壓器的動作。同時用發(fā)電機本身的儀表監(jiān)測負載的功率（Ｗ）、電流電壓（VA）、乏（var）。

　　首先用純阻性負載進行測試以建立基準。它表明隨著負載增加勵磁電流和電壓上升，如我們所預期。較大的負載電流在發(fā)電機內阻Z上產生較大的壓降I×Z，必須克服它以保持輸出電壓U穩(wěn)定。接著測試UPS對發(fā)電機的影響，每次增加一臺。UPS不帶負載，觀察UPS整流器軟啟動過程。測試結果很明顯調壓器的動作和純阻性負載時相反。接入兩臺UPS后，調壓器已接近允許范圍的邊緣，再加一臺使得發(fā)電機2s后進入過載狀態(tài)。

　　請注意單臺750kVA UPS對應的負載值。它造成發(fā)電機關機實質上卻沒有真實負載，每臺UPS接近230kvar的容抗使得功率因數(shù)為０。

　　由工程師、業(yè)主、承包商、供貨商和廠商組成的項目小組，在考慮了所有的可能性后，選擇了在每個容性負載上安裝反應電抗器的方案。根據(jù)前面測試的數(shù)據(jù)，廠商為每臺UPS設計了200kvar并聯(lián)電抗器，并由接觸器控制，承包商在現(xiàn)場將其與UPS的輸入濾波器并聯(lián)安裝，工程師設計了外部控制電路，它測發(fā)電機的負載，僅當UPS由發(fā)電機供電且發(fā)電機的總kW負載低于一個（可調）設定值時，才允許電抗器接入。項目小組用修改后的UPS接入一臺發(fā)電機重新測試。

　　這時電容的影響依然存在，電抗器只能平衡部分而不是全部電容。因此，隨著UPS的增加，勵磁電流慢慢減少，然而這并不會造成問題。因為６臺UPS已超出一臺發(fā)電機的容量，而調壓器依然正常并控制著輸出電壓。