艾默生ups不間斷電源（1KVA）

近年來(lái)，大型數(shù)據(jù)中心的快速增長(zhǎng)將應(yīng)用于越來(lái)越多的大功率艾默生UPS電源。 由于艾默生UPS電源使用的艾默生電池?cái)?shù)量較大，大功率艾默生UPS電源的延遲時(shí)間基本上為15-30分鐘，因此您需要匹配發(fā)電機(jī)組以為設(shè)備提供連續(xù)的電源 。 基于上述原因，有必要面對(duì)大功率艾默生UPS電源和發(fā)電機(jī)組的匹配和兼容性問(wèn)題。
 
  1發(fā)電機(jī)組與艾默生UPS電源售后之間的協(xié)調(diào)問(wèn)題
 
  不間斷電源系統(tǒng)的制造商和用戶(hù)很早就注意到發(fā)電機(jī)組和艾默生UPS電源之間的協(xié)調(diào)問(wèn)題，尤其是電源系統(tǒng)中整流器（例如發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)壓器，艾默生UPS）產(chǎn)生的電流諧波 電源同步電路造成的不利影響非常明顯。 因此，艾默生UPS電源系統(tǒng)工程師設(shè)計(jì)了輸入濾波器，并將其應(yīng)用于艾默生UPS電源，從而成功控制了艾默生UPS應(yīng)用中的電流諧波。 這些濾波器在艾默生的UPS電源和發(fā)電機(jī)組的兼容性中起著關(guān)鍵作用。
 
  實(shí)際上，所有輸入濾波器都使用電容器和電感器來(lái)吸收艾默生UPS電源輸入端更具破壞性的電流諧波。 輸入濾波器的設(shè)計(jì)考慮了艾默生UPS電源電路和滿載條件下固有的更大可能總諧波失真百分比。 大多數(shù)濾波器的另一個(gè)好處是可以改善板載艾默生UPS電源的輸入功率因數(shù)。 但是，使用輸入濾波器的另一個(gè)結(jié)果是降低了艾默生售后UPS電源的整體效率。 大多數(shù)濾波器消耗的功率約為艾默生UPS電源的1％。 輸入濾波器的設(shè)計(jì)一直在有利因素和不利因素之間尋求平衡。
 
  為了盡可能提高艾默生UPS電源系統(tǒng)的效率，艾默生UPS電源工程師近對(duì)輸入濾波器的功耗進(jìn)行了改進(jìn)。 濾波器效率的提高很大程度上取決于IGBT（絕緣柵晶體管）技術(shù)在艾默生UPS電源設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。  IGBT逆變器的高效率導(dǎo)致對(duì)艾默生UPS電源的重新設(shè)計(jì)。 輸入濾波器可以吸收某些電流諧波，同時(shí)吸收一小部分有功功率。 簡(jiǎn)而言之，減少了濾波器中電感因素與電容因素的比率，減小了艾默生UPS電源的尺寸，并提高了效率。 艾默生的UPS電源領(lǐng)域似乎已經(jīng)解決，但是新的問(wèn)題是艾默生的UPS電源和發(fā)電機(jī)的兼容性已經(jīng)出現(xiàn)，取代了原來(lái)的問(wèn)題。

2功率因數(shù)問(wèn)題
 
  通常，人們會(huì)注意Emerson UPS電源在滿負(fù)載或接近滿負(fù)載時(shí)的工作狀態(tài)。 大多數(shù)工程師可以描述艾默生UPS電源在滿負(fù)載下的運(yùn)行特性，尤其是輸入濾波器的特性。 但是，很少有人對(duì)空載或接近空載時(shí)的過(guò)濾器狀態(tài)感興趣。 畢竟，在輕負(fù)載下，艾默生的UPS電源及其電氣系統(tǒng)的電流諧波影響很小。 但是，艾默生UPS電源*網(wǎng)站的空載運(yùn)行參數(shù)，特別是輸入功率因數(shù)，對(duì)于艾默生UPS和發(fā)電機(jī)的兼容性非常重要。
 
  新設(shè)計(jì)的輸入濾波器在降低電流諧波和提高滿載功率因數(shù)方面具有更好的效果。 但是，在空載或很小的負(fù)載條件下，會(huì)得出帶有電容引線的非常低的功率因數(shù)，尤其是那些濾波器，以滿足5％的更大電流失真。 通常，當(dāng)負(fù)載小于25％時(shí)，大多數(shù)艾默生UPS電源系統(tǒng)的輸入濾波器將導(dǎo)致功率因數(shù)大大降低。 盡管如此，輸入功率因數(shù)很少會(huì)低于30％，并且一些新系統(tǒng)甚至達(dá)到了低于2％的空載功率因數(shù)，接近理想的電容負(fù)載。
 
  這種情況不會(huì)影響艾默生的UPS電源輸出和關(guān)鍵負(fù)載，也不會(huì)影響電源變壓器以及輸配電系統(tǒng)。 但是生成器是不同的。 經(jīng)驗(yàn)豐富的發(fā)電機(jī)工程師知道，在較大的電容負(fù)載下，發(fā)電機(jī)將無(wú)法正常工作。 連接較低功率因數(shù)的負(fù)載時(shí)，典型容量小于15％至20％。 由于系統(tǒng)調(diào)整不當(dāng)，可能會(huì)關(guān)閉發(fā)電機(jī)。 市電停電后會(huì)發(fā)生這種關(guān)機(jī)。 緊急發(fā)電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)艾默生的UPS電源系統(tǒng)負(fù)載將導(dǎo)致災(zāi)難性事故。 停機(jī)會(huì)對(duì)關(guān)鍵負(fù)載造成危險(xiǎn)，其原因有兩個(gè)：首先，需要手動(dòng)重啟發(fā)電機(jī)，并且必須在艾默生UPS動(dòng)力電池放電之前進(jìn)行； 其次，發(fā)電機(jī)可能會(huì)在關(guān)機(jī)前造成系統(tǒng)中的“過(guò)電壓”，可能損壞電話設(shè)備，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)甚至艾默生UPS電源模塊。 更糟的是，事故發(fā)生后，很難區(qū)分責(zé)任，識(shí)別問(wèn)題并加以糾正。 艾默生UPS電源制造商表示，艾默生UPS電源系統(tǒng)測(cè)試是完整的，并指出在其他地方的同一設(shè)備中也未發(fā)生類(lèi)似問(wèn)題。 發(fā)電機(jī)制造商表示這是一個(gè)負(fù)載問(wèn)題，無(wú)法調(diào)整發(fā)電機(jī)以解決該問(wèn)題。 同時(shí)，用戶(hù)工程師解釋了他的規(guī)格，希望兩家制造商能夠相互兼容。 要了解發(fā)生事故的原因以及如何避免發(fā)生事故（或如何在關(guān)鍵應(yīng)用中找到解決方案），您首先需要了解發(fā)電機(jī)與負(fù)載之間的工作關(guān)系。

2.1發(fā)電機(jī)和負(fù)載
 
  發(fā)電機(jī)依靠電壓調(diào)節(jié)器來(lái)控制輸出電壓。 穩(wěn)壓器檢測(cè)三相輸出電壓，并將其平均值與所需的電壓值進(jìn)行比較。 調(diào)節(jié)器從發(fā)電機(jī)內(nèi)部的輔助電源（通常是與主發(fā)電機(jī)同軸的小型發(fā)電機(jī)）獲取能量，并將直流電傳輸?shù)桨l(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)勵(lì)磁線圈。 線圈電流上升或下降，控制發(fā)電機(jī)定子線圈的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)或電動(dòng)勢(shì)EMF的大小。 定子線圈的磁通量決定了發(fā)電機(jī)的輸出電壓。
 
  發(fā)電機(jī)定子線圈的內(nèi)阻用Z表示，包括電感部分和電阻部分； 由轉(zhuǎn)子勵(lì)磁線圈控制的發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)由交流電壓源表示為E。 假設(shè)負(fù)載是純電感性的，則在矢量圖中，電流I滯后于電壓U恰好為90°電相位角。 如果負(fù)載是純電阻性的，則U和I的矢量將重合或同相。 實(shí)際上，大多數(shù)負(fù)載在純電阻和純電感之間。 由流經(jīng)定子線圈的電流引起的電壓降由電壓矢量I×Z表示。它實(shí)際上是兩個(gè)較小的電壓矢量的和，電阻電壓降與I同相，電感電壓降90°。 在此示例中，它恰好與U同相。因?yàn)殡妱?dòng)勢(shì)必須等于發(fā)電機(jī)內(nèi)部電阻的電壓降與輸出電壓之和，即向量E =  U和I×Z。改變E的電壓調(diào)節(jié)器可以有效地控制電壓U。
 
  現(xiàn)在考慮當(dāng)使用純?nèi)菪载?fù)載而不是純感性負(fù)載時(shí)，發(fā)電機(jī)內(nèi)部條件會(huì)如何變化。 此時(shí)的電流與感性負(fù)載相反。 現(xiàn)在，電流I超前于電壓矢量U，內(nèi)部電阻壓降矢量I×Z也正好相反。 然后，U和I×Z的向量之和小于U。

由于與感性負(fù)載相同的電動(dòng)勢(shì)E在容性負(fù)載下產(chǎn)生較高的發(fā)電機(jī)輸出電壓U，因此電壓調(diào)節(jié)器必須顯著減小旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 實(shí)際上，電壓調(diào)節(jié)器可能沒(méi)有足夠的范圍來(lái)*調(diào)節(jié)輸出電壓。 所有發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在一個(gè)方向上的連續(xù)勵(lì)磁包含一個(gè)磁場(chǎng)。 即使電壓調(diào)節(jié)器*關(guān)閉，轉(zhuǎn)子仍具有足夠的磁場(chǎng)來(lái)為電容性負(fù)載充電并產(chǎn)生電壓。 這種現(xiàn)象稱(chēng)為“自激”。 自勵(lì)的結(jié)果是過(guò)電壓或穩(wěn)壓器的關(guān)閉，發(fā)電機(jī)的監(jiān)視系統(tǒng)被認(rèn)為是穩(wěn)壓器的故障（即“去勵(lì)磁”）。 無(wú)論哪種情況，發(fā)電機(jī)都將關(guān)閉。 取決于自動(dòng)開(kāi)關(guān)柜的時(shí)間和設(shè)置，連接到發(fā)電機(jī)輸出的負(fù)載可以是獨(dú)立的或并聯(lián)的。 在某些應(yīng)用中，艾默生UPS電源系統(tǒng)是停電期間連接到發(fā)電機(jī)的個(gè)負(fù)載。 在其他情況下，艾默生UPS電源和機(jī)械負(fù)載同時(shí)連接。 機(jī)械負(fù)載通常具有啟動(dòng)接觸器，并且在停電后需要一定時(shí)間才能重新閉合。 必須有一個(gè)延時(shí)來(lái)補(bǔ)償艾默生UPS電源輸入濾波電容器的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載。 艾默生的UPS電源本身稱(chēng)為“軟啟動(dòng)”循環(huán)，持續(xù)一段時(shí)間，將負(fù)載從電池轉(zhuǎn)到發(fā)電機(jī)，以增加其輸入功率因數(shù)。 但是，艾默生UPS電源的輸入濾波器不參與軟啟動(dòng)過(guò)程。 它們作為艾默生UPS電源的一部分連接到艾默生UPS電源的輸入端。 因此，在某些情況下，發(fā)電機(jī)輸出的主輸出是主輸出。負(fù)載是艾默生UPS電源的輸入濾波器。 它們是高電容性的（有時(shí)是純電容性的）。
 
  解決此問(wèn)題的方法顯然是使用功率因數(shù)校正。 有許多方法可以實(shí)現(xiàn)此目的，大致如下：
 
  安裝自動(dòng)開(kāi)關(guān)柜，以便在連接艾默生UPS電源之前連接電動(dòng)機(jī)負(fù)載。 某些開(kāi)關(guān)柜可能未實(shí)現(xiàn)此方法。 此外，在維護(hù)期間，工廠工程師可能需要分別調(diào)試艾默生UPS和發(fā)電機(jī)。
 
  添加一個(gè)性電抗器來(lái)補(bǔ)償電容性負(fù)載，通常使用并聯(lián)繞組電抗器，連接到E-G或發(fā)電機(jī)輸出并聯(lián)板上。 這很容易實(shí)現(xiàn)，并且成本較低。 但是無(wú)論在高負(fù)載還是低負(fù)載的條件下，電抗器總是吸收電流并影響負(fù)載功率因數(shù)。 而且，無(wú)論艾默生UPS電源數(shù)量多少，電抗器的數(shù)量始終是固定的。

在每個(gè)艾默生UPS電源中添加一個(gè)電感電抗器，只是為了補(bǔ)償艾默生UPS電源的容抗。 接觸器（選件）在低負(fù)載下控制電抗器的輸入。 這種電抗器方法較為準(zhǔn)確，但數(shù)量眾多，安裝控制成本高。
 
  在濾波電容器前面安裝一個(gè)接觸器，并在低負(fù)載時(shí)將其斷開(kāi)。 由于接觸器的時(shí)間必須且控制相對(duì)復(fù)雜，因此只能在工廠安裝。
 
  哪種方法更好，取決于現(xiàn)場(chǎng)情況和設(shè)備性能。
 
  2.2共振問(wèn)題
 
  電容性自激問(wèn)題可能會(huì)因其他電氣條件（例如串聯(lián)諧振）而加劇或掩蓋。 當(dāng)發(fā)電機(jī)的電感電抗的歐姆值與輸入濾波器的電容電抗的歐姆值彼此接近，并且系統(tǒng)的電阻值小時(shí)，會(huì)發(fā)生振蕩，電壓可能會(huì)超過(guò)額定值 電力系統(tǒng)。 新設(shè)計(jì)的艾默生UPS電源系統(tǒng)本質(zhì)上是100％的電容輸入阻抗。  500kVA艾默生UPS電源可能具有150kvar的電容和接近零的功率因數(shù)。 并聯(lián)電感器，串聯(lián)扼流圈和輸入隔離變壓器是艾默生UPS電源*網(wǎng)站的常見(jiàn)組件。 這些組件都是電感性的。 實(shí)際上，與濾波器的電容一起，艾默生UPS電源通常是電容性的，艾默生UPS電源內(nèi)部可能已經(jīng)存在一些振蕩。 加上連接到艾默生UPS電源的傳輸線的電容特性，整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜性大大增加，這超出了普通工程師的分析范圍。

近有兩個(gè)其他因素使這些問(wèn)題在關(guān)鍵應(yīng)用程序中更加普遍。 首先，根據(jù)用戶(hù)對(duì)高可靠性數(shù)據(jù)處理的要求，艾默生電池為計(jì)算機(jī)設(shè)備制造商提供了更多冗余電源輸入設(shè)備。 當(dāng)今典型的計(jì)算機(jī)機(jī)柜配備有兩條或多條電源線。 其次，設(shè)備管理員要求系統(tǒng)支持在線維護(hù)。 他們希望在關(guān)閉艾默生UPS電源進(jìn)行維護(hù)時(shí)，可以保護(hù)關(guān)鍵負(fù)載。 這兩個(gè)因素增加了典型數(shù)據(jù)中心中安裝的Emerson UPS電源的數(shù)量，并降低了每個(gè)Emerson UPS電源的負(fù)載能力。 但是發(fā)電機(jī)的增加跟不上艾默生的UPS電源。 在設(shè)備管理員看來(lái)，發(fā)電機(jī)通常是備用的，易于維護(hù)。 另外，在一些大型項(xiàng)目中，資金壓力限制了昂貴的大功率發(fā)電機(jī)組的數(shù)量。 結(jié)果是，每臺(tái)發(fā)電機(jī)都承載更多的艾默生UPS電源，這一趨勢(shì)使艾默生UPS電源制造商對(duì)發(fā)電機(jī)制造商感到滿意。
 
  防止自激和振蕩的更佳方法是物理學(xué)的基本知識(shí)。 工程師應(yīng)仔細(xì)確定在所有負(fù)載條件下艾默生UPS電源系統(tǒng)的功率因數(shù)特性。 安裝艾默生UPS電源設(shè)備后，業(yè)主應(yīng)堅(jiān)持進(jìn)行全面的測(cè)試，并在調(diào)整測(cè)試時(shí)仔細(xì)測(cè)量整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)。 發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，更好的解決方案是建立一個(gè)由制造商，工程師，承包商和業(yè)主組成的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，以全面測(cè)試系統(tǒng)并找到解決方案。

艾默生ups不間斷電源（1KVA） 詳細(xì)參數(shù)

詳細(xì)參數(shù)表

輸入?yún)?shù)

輸出參數(shù)

電池和運(yùn)行時(shí)間

系統(tǒng)參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)

通信和管理

物理指標(biāo)

環(huán)境

保修