了解一個發(fā)電機組的工作中出現(xiàn)的問題前，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題的方案，現(xiàn)在淺談一下柴油發(fā)電機與UPS系統(tǒng)中常見的問題。該類的柴油發(fā)電機組應(yīng)用的領(lǐng)域是在大型數(shù)據(jù)中心的機房。
首先了解一下柴油發(fā)電機的工作原理：
柴油機驅(qū)動發(fā)電機運轉(zhuǎn)，將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。
在柴油機汽缸內(nèi)，經(jīng)過空氣濾清器過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，達到柴油的燃點。柴油被點燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行，稱為‘作功’。
大型數(shù)據(jù)中心機房一般采用“市電－發(fā)電機－UPS并機系統(tǒng)”組成的供電系統(tǒng)。通常前級供電系統(tǒng)的容量應(yīng)該在滿足后級用電設(shè)備的容量基礎(chǔ)上保留10％～20％裕量。因此針對于柴油發(fā)電機的工作性能，實際上需要考慮的就是UPS輸出滿載、UPS系統(tǒng)效率、UPS對電池組的充電功率（油機啟動前UPS啟動電池放電，需補充能量）、UPS的輸入功率因數(shù)等。珠海柴油機能很好地給您解答所有關(guān)于柴油發(fā)電機的各種型號以及發(fā)電的功率，輸入功率因數(shù)等各項參數(shù)，我們都會有專人給您一一作出詳細的解答。這里以一個簡單的例子來舉例說明，100KVA的UPS，滿載輸出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)電機組。但實際上，這并不能保證停電后柴油發(fā)電機組能夠順利啟動并向UPS供電。同時由于大型數(shù)據(jù)中心機房供電系統(tǒng)中的發(fā)電機負(fù)載還包括機房專用空調(diào)、應(yīng)急照明、消防電梯等，這些負(fù)載啟動或運行時都會對發(fā)電機引起振蕩和干擾。當(dāng)組成“市電－發(fā)電機－UPS”供電系統(tǒng)時，盡管發(fā)電機的負(fù)載量在它的額定輸出容量范圍內(nèi)，市電中斷后，在發(fā)電機投入運行過程中卻經(jīng)常發(fā)現(xiàn)工作不穩(wěn)定，產(chǎn)生多種使發(fā)電機－UPS系統(tǒng)不能正常工作的現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為：
?。?） 負(fù)載反饋的波動電壓，造成發(fā)電機的輸出電壓穩(wěn)定度很差，常出現(xiàn)發(fā)電機組輸出電壓振蕩。UPS整流器允許的輸入電壓范圍一般在±15％或更寬，發(fā)電機的輸出電壓不穩(wěn)定相對來說影響較小；
?。?） UPS整流器的輸入諧波造成多個過零點；
（3） 發(fā)電機的頻率（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％以內(nèi)，發(fā)電機組由于負(fù)載有規(guī)律的忽大忽小，造成其工作也忽強忽弱，機組振動加劇，加速機械磨損，甚至機件嚴(yán)重?fù)p壞。頻率振蕩最明顯特征之一，即柴油機工作噪聲有規(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)壓縮機啟動和電梯升降的瞬間會導(dǎo)致發(fā)電機發(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，UPS由蓄電池供電，而發(fā)電機在無UPS負(fù)載時恢復(fù)正常，隨即UPS又自動投入以至交錯進行。頻率漂移會對UPS正常運行產(chǎn)生兩方面影響：
?、俨荒芘月?。在旁路電源的頻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)電機提供時，頻率會發(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，逆變器頻率變化就跟不上旁路電源的頻率變化。這時靜態(tài)旁路開關(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流、短路）。在這種旁路電源頻率無法跟蹤的狀況下，UPS只會發(fā)出警示性告警，逆變器仍繼續(xù)提供電源給負(fù)載。
?、陔姵貕勖s短。前面提到瞬間的大負(fù)載波動可能導(dǎo)致發(fā)電機頻率產(chǎn)生±5Hz的漂移，這將導(dǎo)致SCR（可控硅）整流器的驅(qū)動信號與輸入交流電失去同步，造成整流器關(guān)閉。在整流器重新啟動進入正常工作期間，UPS轉(zhuǎn)為電池供電，如此過分地放電循環(huán)，將明顯縮短電池壽命，更嚴(yán)重的情形會將電池能量全部放光，中斷電源輸出。
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