3 解决方法
解决发电机带容性负载后将输出电压抬高有几种办法:
1)在滤波电容前安装接触器,在低负载时断开,由于接触器的时间必须精确,控制比较复杂。
2)增加一个永久性电抗来补偿电容性负载,通常使用电抗器,并接在发电机的输出端。此方法比较容易实现,且成本较低。但无论是高负载还是低负载的情况下,电抗器总是在吸收电流并影响负载功率因数。
3)在每一台UPS中加装感性电抗器,正好补偿UPS的容抗。在低负载情况下由接触器控制电抗器的投入。此方法电抗器较精确,但数量较大且安装和控制成本高。
4)安装自动切换柜,使电动机负载先于UPS接入。此方法成本较高,且调试较为复杂。
在用户现场,采用了第一和第二两种方法,因考虑用户负载较低,故减小滤波电容。将滤波电容减小后,UPS输入端电压峰值仍然较大。因日光灯为感性负载。在现场时在发电机的输出端每相并入3根灯管,单模块开机时的波形如图7所示,图8为双模块并入时的波形。
从图7可以看出,并入灯管后,UPS的输入端电压峰值小于400V,其BUS电压正常,选择开机命令后,UPS开机正常。
从图7可以看出,两个模块并入后,UPS的输入端电压略有上升,通过IPOMS可以观测到BUS电压正常,但选择开机命令后,UPS的输入端电压波形会被再次抬高,原因为市电输入RLY闭合后,在每相对N之间并有滤波电容。同时还可以看出,R相电压的变化很大,S相电压被抬高的幅度很小。研究电路可以发现,R相电压除了送入功率板PFC电路外,同时给CHARGER板和通讯模块供电,此两部分电路中均有滤波电容的存在。
为进一步改善发电机接入UPS后的输入电压,采用如下方式:将charger板上的滤波电容减小,同时在发电机R相输出端并入5根灯管,S和T相分别并入2根灯管。再次开机观测波形如图10和图11所示。
从图9可以看出,三相按照5/2/2的灯管配比后,单模块开机时输入电压的RMS值和峰值在正常范围之内。从图lO可以看出,两模块开机时,UPS输入端的电压波形峰值为404V,RMS值为235V。UPS工作正常。
4 结束语
根据用户现场现有条件,通过并联灯管(感性负载)来实现将发电机输出电压峰值降低,最终保证用户系统的正常工作。此方案还存在不周全的地方,如采用灯管不是十分安全,担心在发电机运行时灯管损坏;将滤波电容减小后,对于机器的EMC有影响。最好的解决方法是为用户设计适合此台发电机容量的电抗器来实现,但是此方法成本过高。