详细介绍:
长海斯达蓄电池6-FM65 12v65ah
ups电源安装发电机时的问题解决
在大功率的UPS系统中,如果客户需要较长后备时间,往往需要配置大量的后备电池组。这种配置方案有一定的局限性,大量的后备电池组需要较大的存储空间,还要考虑楼板的承重问题,而且后备电池组存在一定的更换周期,也需要较大的资金投入。为解决这些问题,经常考虑发电机与UPS匹配使用的配置方案,将发电机作为最终的后备手段。
在UPS与发电机匹配使用中,只需为UPS配置少量后备电池以备切换时使用。发电机与市电转换即可以手动,也可以设置自动切换设备(ATS)。当市电出现故障,自动切换设备(ATS)将自动切换到发电机端,发电机经过一定的时间延迟(可根据客户需要设定时间)自动启动,提供电力保障。
发电机组和UPS之间的配合问题
不间断电源系统的制造商和用户很早就已经注意到发电机组和UPS之间的配合问题,特别是由整流器产生的电流谐波对供电系统如发电机组的电压调节器、UPS的同步电路产生的不良影响非常明显。因此,UPS系统工程师们设计了输入滤波器并把其应用到UPS中,成功地在UPS应用中控制了电流谐波。这些滤波器对UPS与发电机组的兼容性起到了关键作用。
为了尽可能提高UPS系统的效率,近期UPS工程师在输入滤波器的功耗方面做了改进。滤波器效率的提高,从很大程度上取决于将IGBT(绝缘门级晶体管)技术应用到UPS设计中。IGBT逆变器的高效率导致了对UPS的重新设计。输入滤波器可以吸收某些电流谐波,同时吸收很小一部分有功功率。总之,滤波器中感性因素对容性因素的比率降低了,UPS的体积变小了,效率提高了。在UPS领域的事情好像得以解决了,然而新问题是UPS与发电机的兼容性又出现了,替代了老问题。
功率因数的问题
通常,人们把注意力放在UPS满载或接近满载情况下的工作状态。绝大多数工程师都能表述满载情况下的UPS工作特性,特别是输入滤波器的特性,然而很少有人对滤波器在空载或接近空载时的状况感兴趣。毕竟UPS及其电气系统在轻载状态下的电流谐波影响很小。然而,UPS空载时的工作参数,特别是输入功率因数对于UPS与发电机的兼容性相当重要。
最新设计的输入滤波器,在减少电流谐波及提高满载情况下的功率因数方面有了较好的效果。但是在空载或很小负载情况下却衍生出一个电容性超前的极低的功率因数,特别是那些为了满足5%最大电流失真度的滤波器。一般情况下,当负载低于25%时大多数UPS系统的输入滤波器会导致明显的功率因数降低。尽管如此,输入功率因数却很少会低于30%,有些新的系统甚至已达到空载功率因数低于2%,接近于理想的容性负载。
这种情况不影响UPS输出和关键负载,市电变压器和输配电系统也不受影响。但发电机就不同了,有经验的发电机工程师知道:发电机带大容性负载时工作会不正常,当接入较低功率因数负载,典型的低于15%~20%容性时,由于系统失调,可能导致发电机停机。在市电停电后出现这种停机?应急发电机系统带动UPS系统负载将造成灾难性事故。
由于下述两种原因停机给关键负载带来危险:第一,发电机需要手动重启,并且必须在UPS电池放电结束前;第二,在停机前发电机可能引起系统的"过压",它可能损坏电话设备、火警系统、监控网络甚至UPS模块。更糟糕的是,在事故发生后,很难区分责任,找出问题所在并予以纠正。UPS厂商说UPS系统测试完好,并指出其它地方相同的设备没有发生类似问题。发电机厂商说是负载的问题,无法调整发电机来解决问题。同时,用户工程师则说明他的规格要求,希望两个厂商相互兼容。要了解为何会发生事故及如何避免(或如何在关键应用中找出解决方案),首先需要了解发电机与负载的工作关系。
发电机与负载
发电机依靠电压调节器控制输出电压。电压调节器检测三相输出电压,以其平均值与要求的电压值相比较。调节器从发电机内部的辅助电源取得能量,通常是与主发电机同轴的小发电机,传送DC电源给发电机转子的磁场激励线圈。线圈电流上升或下降,控制发电机定子线圈的旋转磁场?或称为电动势EMF的大小。定子线圈的磁通量决定发电机的输出电压。
发电机定子线圈的内阻以Z表示,包括感性和阻性部分;由转子励磁线圈控制的发电机电动势用交流电压源以E表示。假设负载是纯感性的,在向量图中电流I滞后电压U正好90°电相位角。如果负载是纯阻性的,U和I的矢量将重合或同相。实际上多数负载介于纯阻性和纯感性之间。电流通过定子线圈引起的电压降用电压矢量I×Z表示。它实际上是两个较小的电压矢量之和,与I同相的电阻压降和超前90°的电感压降。在本例中,它恰好与U同相。因为电动势必须等于发电机内阻的电压降和输出电压之和,即矢量E=U和I×Z的矢量和。电压调节器改变E可以有效地控制电压U。
现在考虑用纯容性负载代替纯感性负载时,发电机的内部情况会发生什么变化。这时的电流和感性负载时正好相反。电流I现在超前电压矢量U,内阻电压降矢量I×Z,也正好反相。则U和I×Z的矢量和小于U。
由于和感性负载时相同的电动势E在容性负载时产生了较高的发电机输出电压U,所以电压调节器必须明显地减小旋转磁场。实际上,电压调节器可能没有足够的范围来完全调节输出电压。所有发电机的转子在一个方向连续励磁含有永久磁场,即使电压调节器全关,转子仍有足够的磁场对电容负载充电并产生电压,这种现象称为"自激"。自激的结果是过压或者是电压调节器关机,发电机的监控系统则认为是电压调节器故障(即"失励")。这任一种情况都会引起发电机停机。发电机输出端所接的负载,可能是独立的,也可能是并联的,决定于自动切换柜工作的定时和设置。
在某些应用中,停电时UPS系统是发电机接入的第一个负载。在其它情况下,UPS和机械负载同时接入。机械负载通常有启动接触器,停电后重新闭合需要一定时间,补偿UPS输入滤波电容器的感性电动机负载要有延时。UPS本身有一段时间称为"软启动"周期,将负载从电池转向发电机,使其输入功率因数提高。然而,UPS的输入滤波器并不参与软启动过程,他们连接在UPS的输入端是UPS的一部分,因此,在某些情况下,停电时首先接到发电机输出端的主要负载是UPS的输入滤波器,它们是高容性的(有时是纯容性的)。
解决这一问题的方法很明显要用功率因数校正。这有多种方法可以实现,大致如下:
安装自动切换柜,使电动机负载先于UPS接入。某些切换柜可能不能实现这种方法。另外,在维护时,工厂工程师可能需要单独调试UPS和发电机。
增加一个永久性反应电抗来补偿容性负载,通常使用并联缠绕电抗器,接在E-G或发电机输出并联板上。这是很容易实现的,而且成本较低。但是无论在高负载还是在低负载的情况下,电抗器总是在吸收电流并影响负载功率因数。而且不论UPS的数量多少,电抗器的数量总是固定的。
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(选件)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的成本高。
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,只能在工厂安装。
哪一种方法是最佳的,要根据现场的情况和设备的性能来确定。
电容自激问题可能被其他电气状态所加重或掩盖,如串联共振。当发电机的感抗的欧姆值和输入滤波器容抗的欧姆值相互拉近,并且系统的电阻值较小时将产生振荡,电压可能超出电力系统的额定值。新近设计的UPS系统实质上为100%的电容性输入阻抗。一台500kVA的UPS可能有150kvar的电容和接近于0的功率因数。并联电感、串联扼流圈和输入隔离变压器是UPS的常规部件,这些部件都是感性的。事实上他们和滤波器的电容一起使UPS总体表现为容性,可能在UPS内部已经存在一些振荡。加上连到UPS的输电线的电容特性,整个系统的复杂性大为提高,超出了一般工程师所能分析的范围。
近来在关键应用中两个附加因素使得这些问题更普遍。首先,根据用户高可靠数据处理的要求,计算机设备厂商在其设备中更多地提供冗余电源输入。现在典型的计算机柜都带有两个或更多电源线。其次,设备经理要求系统支持在线维护,他们希望在UPS关机维护时关键负载也有保护。这两个因素使得典型数据中心UPS的安装数量增加,每台UPS的负载容量减少。但是发电机的增加没有与UPS保持一致。在设备经理的眼中发电机通常是备用的,容易安排维护。另外在一些大的项目中资金压力限制昂贵的大功率发电机组的数量。结果是每台发电机带更多的UPS,这是一个令UPS厂商高兴发电机厂商烦恼的趋势。
以上就是大功率UPS电源与发电机组配对需要注意到的问题,对自激和振荡的最佳防卫是物理学的基本知识。工程师应仔细地确定UPS系统在所有负载条件下的功率因数特性。UPS设备安装后,业主应坚持全面的测试,在调试验收时仔细测量整个系统的工作参数。当发现问题时,应该由专业人员对其进行专业测试,然后再根据实际情况来解决问题。
柴油发电机:在大功率的UPS系统中,长的后备时间要求所需的电池配置往往是占地大、投资高的方案,因此经常考虑采用柴油发电机加UPS的方案;即使有双路市电引入的场合,后备柴油机仍可作为最终的后备手段,而且与大容量后备电池组相比性价比更高。
在发电机与市电的转换上即可以手动,也可以设置自动切换设备(ATS),而发电机与UPS配置的容量配比关系上,往往由于UPS的谐波反馈、负载电流突变等干扰,需要发电机的容量为常规的UPS最大负载量的2~3倍,同时还应考虑发电机所带的其他负载的因素,决定其容量。
传统双变换UPS的输入V-I波形
柴油发电机与UPS连接时,存在着相互匹配问题,从柴油发电机的外特性来看,影响其频率和输出电压稳定的因素主要有两个方面:负载电流的高次谐波成分;负载的瞬时启动.传统双变换UPS的输入功率因数只有0. 8,输入电流的高次谐波高达30%,当使用柴油发电机为其供电时,必然会严重的影响油机频率和输出电压的稳定 ,所以油机的功率容量必须要高达UPS容量的2.5倍,才能保证系统正常运行。
但是,当使用柏克MTT型UPS与油机组成供系统时,由于柏克MTT UPS的输入采用12脉冲整流和无功补偿调节电路,提高输入功率因素,高达0.95以上,输入电流的谐波成分小,对油机的频率和输出电压的稳定性影响极小,所以原则上讲, 选用比柏克UPS容量的1.3倍油机就可以使系统正常工作。
免维护蓄电池冬天不存电电量变形的原因
铅酸免维护蓄电池的标准容量在摄氏25度的环境温度下得以体现,气温每低于25度一度其容量就会下降百分之一,这是铅酸蓄电池的共性。温度降低,扩散系数减少,扩散速度慢,同时内阻增加,因而电池容量下降。免维护蓄电池上面有一个电眼我们可以通过电眼来检测蓄电池电解液比重显示不同的颜色,供用户大约判断蓄电池工作状态,例如,绿色蓄电池满电,红色表示蓄电池需要充电。
蓄电池最怕低温,低温环境下蓄电池容量比常温时的电容量低得多。在温暖地方正常使用的蓄电池到寒冷的地方会突然没有电。因此,在寒冷季节来临之前,应检查电解液高度。如果需要应补充蓄电池的电解液,调整好电解液比重,并检查其存电情况,必要时充电。同时清洁蓄电池接线束,并涂上专用油脂加以保护,保证启动可靠,延长蓄电池寿命。
免维护蓄电池冬天电不足的原因主要有以下两点:
一、电解液不易扩散,两极活性物质的化学反应速率变慢。
二、电解液之阻抗增加,电瓶电压下降,蓄电池的容量会随蓄电池温度下降而减少。
所以电池冬季比夏季的使用时间短,特别是使用于冷冻库的蓄电池由于放电量大,而使一天的实际使用时间显著减短。若欲延长使用时间,则在冬季或是进入冷冻库前,应先提高其温度。
如果汽车在露天或冷库停放数周不用,应拆下蓄电池,存放在较为温暖的房间内,以防蓄电池结冰损坏。当环境温度低于零下10度时,放完电的蓄电池将结冰,充电前必须对结冰的蓄电池进行解冻处理,否则直接充电可能引起爆炸,而且最好使用小电流慢速充电。
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怎么进行长海斯达蓄电池维护
蓄电池是一种电能贮存设备,它是运用化学能和电能彼此转化的原理进行作业的。在充电时,蓄电池将电能贮存为化学能;而在需求放电时,则将化学能转换成电能。蓄电池在人类的出产日子中运用极广,因而深化知道怎么保护蓄电池,是至关重要的。
为了让蓄电池能正常运作,有必要对蓄电池进行必要的保护。保护的首要项目通常包括以下几个保护项目:
1、端电压
2、衔接处有无松动、腐蚀表象
3、电池壳有无渗漏和变形
4、极柱、安全阀周围是不是有酸雾酸液逸出
按蓄电池的保护周期分类,则应当包括以下项目:
月:
1、全部清洗
2、丈量各电池端电压和环境温度
3、查看蓄电池壳体极柱功用
季:
充电
年:
1、查看引线及端子的触摸状况,丈量馈电母线、电缆及衔接头压降
2、核对性放电实验
3、校对外表
4、容量实验(三年一次)
在蓄电池的保护过程中,应当注意以下几个方面:
1、充电设备的浮充电压值有必要坚持在±1%的差错之内,波纹系数≤2%,具有过流、过压、欠压主动报警功用。
2、蓄电池每年以实践负荷做一次核对性放电实验,放电电流0.1CA放出额外容量的30%-40%,放电时每小时应测一次电压(单体及电池组),放电电流,环境温度,放电后应进行均衡充电然后转浮充运转。
3、每半月应测一次电池单体电压及总电压并保存记载,查看外观是不是清洗,有无变形和发热。
4、热胀冷缩会致使衔接线松动,每月应查看一次衔接导线是不是结实,是不是有腐蚀,并及时进行替换或紧固。
5、正常浮充时不需求均衡充电,如有下列状况应均衡充电:
a、正常浮充时,单体电池误差大于±50mv
b、单个单体电池电压低于2.20V
c、长时间浮充电压偏低,每半年一次
d、放电后,放置期超越24小时
e、深度放电放出容量大于0.7C
f、长时间小电流放电。
6、应每月对蓄电池进行打扫,可用棉布和肥皂水清洗电池,但不得运用酒精等有机溶剂。
7、应坚持蓄电池室的温度在5-30℃。
长海斯达蓄电池6-FM50 12v50ah
通过对UPS维修工作中各种故障的统计可以得出这样的结论:后备式UPS电源,由电池引发的故障超过了总故障的50%。在线式UPS电源,因为它的电路设计合理,驱动功率元件容量所取的余量大,因而电源电路故障率很低,相比之下,由电池组所引发的故障率上升至60%以上。可见,正确地使用和维护好电池是延长电池组寿命、降低UPS电源总故障率的关键因素之一。1、定期检查:定期检查各单元电池的端电压和内阻。对12V单元电池来说,在检查中如果发现各单元电池间的端电压差超过0.4V以上或电他的内阻超过80mΩ以上时,应该对各单元电池进行均衡充电,以恢复电池的内阻和消除各单元电池之间的端电压不平衡。均衡充电时充电电压取13.5~13.8V即可。经过良好均衡充电处理的电池绝大多数都可将其内阻恢复到30mΩ以下。UPS电源在运行过程中,由于各单元电池特性随时间变化而产生的上述不均衡性是不可能再依靠UPS电源内部的充电回路来消除的,所以对这种特性已发生明显不均衡性的电池组,若不及时采取脱机均充处理的话,其不均衡度就会越来越严重。2、重新浮充:UPS电源停机10天以上,在重新开机之前,应在不加负载的条件下启动UPS电源以利用机内的充电回路重新对凤凰电池浮充10~12h以上再带载运行。UPS电源长期处于浮充状态而没有放电过程,相当于处在“储存待用”状态。如果这种状态持续的时间过长,造成蓄电池因“储存过久”而失效报废,它主要表现为电池内阻增大,严重时内阻可达几Ω。
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