了解一個(gè)發(fā)電機(jī)組的工作中出現(xiàn)的問(wèn)題前，首先要了解設(shè)備的工作原理，以便更輸入地了解做出最佳的解決問(wèn)題的方案，現(xiàn)在淺談一下柴油發(fā)電機(jī)與UPS系統(tǒng)中常見(jiàn)的問(wèn)題。該類(lèi)的柴油發(fā)電機(jī)組應(yīng)用的領(lǐng)域是在大型數(shù)據(jù)中心的機(jī)房。
首先了解一下柴油發(fā)電機(jī)的工作原理：
柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。
在柴油機(jī)汽缸內(nèi)，經(jīng)過(guò)空氣濾清器過(guò)濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 充分混合，在活塞上行的擠壓下，體積縮小，溫度迅速升高，達(dá)到柴油的燃點(diǎn)。柴油被點(diǎn)燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動(dòng)活塞下行，稱(chēng)為‘作功’。
大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房一般采用“市電－發(fā)電機(jī)－UPS并機(jī)系統(tǒng)”組成的供電系統(tǒng)。通常前級(jí)供電系統(tǒng)的容量應(yīng)該在滿(mǎn)足后級(jí)用電設(shè)備的容量基礎(chǔ)上保留10％～20％裕量。因此針對(duì)于柴油發(fā)電機(jī)的工作性能，實(shí)際上需要考慮的就是UPS輸出滿(mǎn)載、UPS系統(tǒng)效率、UPS對(duì)電池組的充電功率（油機(jī)啟動(dòng)前UPS啟動(dòng)電池放電，需補(bǔ)充能量）、UPS的輸入功率因數(shù)等。珠海柴油機(jī)能很好地給您解答所有關(guān)于柴油發(fā)電機(jī)的各種型號(hào)以及發(fā)電的功率，輸入功率因數(shù)等各項(xiàng)參數(shù)，我們都會(huì)有專(zhuān)人給您一一作出詳細(xì)的解答。這里以一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)舉例說(shuō)明，100KVA的UPS，滿(mǎn)載輸出80kw，效率假設(shè)取93％，充電功率為UPS額定容量的15％～25％，輸入功率因數(shù)0.83，則所需柴油發(fā)電機(jī)組的容量為：80KW÷93％X1.25÷0.83＝130KVA，保有部分裕量后，可選擇150KVA左右的柴油發(fā)電機(jī)組。但實(shí)際上，這并不能保證停電后柴油發(fā)電機(jī)組能夠順利啟動(dòng)并向UPS供電。同時(shí)由于大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房供電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)負(fù)載還包括機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)、應(yīng)急照明、消防電梯等，這些負(fù)載啟動(dòng)或運(yùn)行時(shí)都會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)引起振蕩和干擾。當(dāng)組成“市電－發(fā)電機(jī)－UPS”供電系統(tǒng)時(shí)，盡管發(fā)電機(jī)的負(fù)載量在它的額定輸出容量范圍內(nèi)，市電中斷后，在發(fā)電機(jī)投入運(yùn)行過(guò)程中卻經(jīng)常發(fā)現(xiàn)工作不穩(wěn)定，產(chǎn)生多種使發(fā)電機(jī)－UPS系統(tǒng)不能正常工作的現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為：
?。?） 負(fù)載反饋的波動(dòng)電壓，造成發(fā)電機(jī)的輸出電壓穩(wěn)定度很差，常出現(xiàn)發(fā)電機(jī)組輸出電壓振蕩。UPS整流器允許的輸入電壓范圍一般在±15％或更寬，發(fā)電機(jī)的輸出電壓不穩(wěn)定相對(duì)來(lái)說(shuō)影響較?。?br />
?。?） UPS整流器的輸入諧波造成多個(gè)過(guò)零點(diǎn)；
（3） 發(fā)電機(jī)的頻率（轉(zhuǎn)速）振蕩：一般情況下，頻率振蕩比電壓、電流振蕩范圍小，但影響比較大，導(dǎo)致UPS處于頻繁切換及非正常工作狀態(tài)。頻率振蕩一般在±5％以?xún)?nèi)，發(fā)電機(jī)組由于負(fù)載有規(guī)律的忽大忽小，造成其工作也忽強(qiáng)忽弱，機(jī)組振動(dòng)加劇，加速機(jī)械磨損，甚至機(jī)件嚴(yán)重?fù)p壞。頻率振蕩最明顯特征之一，即柴油機(jī)工作噪聲有規(guī)律的忽大忽小，因此必須引起高度重視。
?。?）UPS工作不正常：空調(diào)壓縮機(jī)啟動(dòng)和電梯升降的瞬間會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)發(fā)生±5HZ頻率漂移，造成UPS頻繁切換，當(dāng)頻率、電壓振蕩變化超出UPS輸入工作范圍時(shí)，UPS由蓄電池供電，而發(fā)電機(jī)在無(wú)UPS負(fù)載時(shí)恢復(fù)正常，隨即UPS又自動(dòng)投入以至交錯(cuò)進(jìn)行。頻率漂移會(huì)對(duì)UPS正常運(yùn)行產(chǎn)生兩方面影響：
?、俨荒芘月贰Ｔ谂月冯娫吹念l率和電壓處于允許的范圍內(nèi)，UPS的逆變器輸出跟蹤旁路電源，逆變電源與旁路電源鎖相、同步。當(dāng)旁路電源由發(fā)電機(jī)提供時(shí)，頻率會(huì)發(fā)生快速的變化，當(dāng)頻率變化超出預(yù)先設(shè)定的極限值時(shí)，逆變器頻率變化就跟不上旁路電源的頻率變化。這時(shí)靜態(tài)旁路開(kāi)關(guān)將禁止切換到旁路（在這種情況下切換，有可能造成逆變器過(guò)流、短路）。在這種旁路電源頻率無(wú)法跟蹤的狀況下，UPS只會(huì)發(fā)出警示性告警，逆變器仍繼續(xù)提供電源給負(fù)載。
②電池壽命縮短。前面提到瞬間的大負(fù)載波動(dòng)可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)頻率產(chǎn)生±5Hz的漂移，這將導(dǎo)致SCR（可控硅）整流器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與輸入交流電失去同步，造成整流器關(guān)閉。在整流器重新啟動(dòng)進(jìn)入正常工作期間，UPS轉(zhuǎn)為電池供電，如此過(guò)分地放電循環(huán)，將明顯縮短電池壽命，更嚴(yán)重的情形會(huì)將電池能量全部放光，中斷電源輸出。
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