Näidake UPSi ja generaatori komplekti vastavat sobivust
Interneti kiire arengu tagajärjel kasvab nõudlus kõrgekvaliteediliste UPSi ja generaatorite järele andmekeskuses kiiresti ja tekkisid mõned uued probleemid. Käesolevas artiklis analüüsitakse teoreetiliselt UPSi sisendi võimsustegurit ja sisendfiltri mõju generaatorile ning selgitatakse tegelikku juhtumit probleemi põhjuse selgitamiseks ja seejärel lahenduse leidmiseks.
1 vastav probleem generaatori ja UPSi vahel
UPSi toitesüsteemide tootjad ja kasutajad on juba ammu märganud generaatori ja UPSi vahelist vastavat probleemi, eriti kui alaldi poolt genereeritud praegused harmoonid ei sobi energiavarustussüsteemi, nagu generaatori seadme pingeregulaator ja sünkroonne UPSi vooluring Mõju on väga ilmne. Seepärast kujundas tehnik sisendfilter ja rakendas seda UPS-i, et edukalt kontrollida UPSi rakenduses olevaid harmoonilisi. Need filtrid mängivad olulist rolli UPSi ühilduvuses generaatorikomplektiga.
Peaaegu kõik sisendfiltrid kasutavad kondensaatorit ja induktiivpoolit, et absorbeerida hävitavat voolu harmoonilist UPS sisendis. Sisendfiltri disain arvestab UPS-i ahela ja täiskoormusega maksimaalse võimaliku harmoonilise moonutuse protsenti. Enamiku filtrite jaoks on veel üks eelis, kui suurendada UPS-i laadimisvõimsuse koefitsienti. Kuid sisendfiltri rakendamise teine tagajärg on see, et UPSi üldine tõhusus väheneb. Enamik filtritest tarbivad umbes 1% UPS-i võimsusest. Sisestusfiltri disain on alati leidnud tasakaalu soodsate ja ebasoodsate tegurite vahel.
UPSi süsteemi efektiivsuse maksimeerimiseks on viimaste UPSi insenerid teinud sisendfiltri energiatarbimise paranemist. Filtri efektiivsuse suurenemine sõltub suurel määral IGBT (isolatsiooniga väravatase transistori) tehnoloogia rakendamisest UPSi projekteerimisel. IGBT-inverteri kõrge efektiivsus on viinud UPSi ümberkujundamiseni. Sisendfilter võib teatud praeguste harmooniliste osakeste vastu võtta, neelates väikse osa aktiivsest võimsusest. Kokkuvõttes vähendatakse induktiivsete tegurite suhet mahutavusfaktorite filtrisse ja UPSi vähendatakse suuruse ja efektiivsuse poolest. UPSi ja generaatorite vahelise ühilduvuse probleem on taas tekkinud.
2 võimsusteguri probleem
Sageli pööravad inimesed tähelepanu UPSi tööolukorrale täiskoormusel või täiskoormuse lähedal. Enamik insenerid mõistavad UPSi tööparameetreid täiskoormusel, eriti sisendfiltri omadusi, kuid vähesed inimesed on huvitatud filtri seisundist koormuseta või koormamata. Lõppude lõpuks on UPSil ja selle elektrilisel süsteemil valguskoormuse tingimustes vähene mõju praegustele harmoonilistele. Kuid UPSi tööparameetrid ilma koormuseta, eriti sisendvõimsustegur, on olulised UPSi ühilduvuse tagamiseks generaatoriga.
Uue kujundatud sisendfilter on head efekti praeguste harmooniliste osakeste vähendamisel ja võimsusteguri suurendamisel täiskoormusel. Kuid koormamata või väga väikeste koormustingimuste korral tuletatakse väga väikese mahtuvusega plii võimsustegur, eriti need, mis vastavad maksimaalsele 5% maksimaalsele moonutusele. Üldiselt võib enamiku UPS-süsteemide sisendfilter põhjustada olulist võimsusteguri vähenemist, kui koormus on alla 25%. Sellest hoolimata on sisendvõimsuse tegur harva alla 30% ja mõned uued süsteemid on isegi jõudnud võimsustegurini, mis ei ületa 2%, ideaalse mahtuvusliku koormuse lähedusse.
Selline olukord ei mõjuta UPSi väljundeid ega kriitilisi koormusi ning see ei mõjuta võrgutoiteid ega ülekande- ja jaotussüsteeme. Kuid generaatorid on erinevad. Kogenud generaatorinsenerid teavad, et generaator ei tööta korralikult, kui tal on suur mahtuvuslik koormus. Kui see on ühendatud madalama võimsusteguri koormusega, tavaliselt vähem kui 15% kuni 20% mahtuvusega, võib generaator sulgeda süsteemi tasakaalustamatuse tõttu. Sellise väljalülitamise toimumine pärast vooluvõrgu voolukatkestust põhjustab avariijuhtimissüsteemi UPSi süsteemi koormuse juhtimiseks katastroofilist õnnetust. Dünaamika põhjustab kriitiliste saasteainete ohtu kahe põhjuse tõttu: (1) generaator tuleb käsitsi uuesti käivitada ja see peab olema enne UPS aku tühjenemise lõppu; (2) võib generaator enne sulgemist põhjustada süsteemi "ülepinge", see võib kahjustada sidepidamisseadmeid, tuletõrjesignalisüsteeme, seireseadmeid ja isegi UPS-mooduleid.
Olukorra halvemaks muutmisel on õnnetusjuhtumi puhul raske ülesandeid eristada, probleemi tuvastada ja seda parandada. Tootja märkis, et UPS-i süsteem on heas seisukorras, ja märkis, et samasugused probleemid esinesid samadel seadmetel mujal. Generaatori tootja väitis, et see oli koormuse probleem ja ei suutnud probleemi lahendamiseks generaatorit kohandada. Samal ajal selgitab kasutajainsener spetsifikatsioone ja soovib olla üksteisega ühilduv. Et mõista, miks õnnetus juhtub ja kuidas seda vältida (või kuidas leida lahendus kriitilises rakenduses), peate kõigepealt mõistma generaatori ja koormuse vahelisi töösuhteid.
