UPS와 발전기 세트 간의 일치하는 호환성 입증
인터넷의 급속한 발전으로 인해 데이터 센터의 고전력 UPS 및 발전기에 대한 수요가 급속히 증가하고 있으며 새로운 문제가 발생했습니다. 본 논문에서는 UPS 입력의 역률과 발전기에서의 입력 필터의 영향을 이론적으로 분석하여 문제의 원인을 명확히하고 해결 방법을 찾기 위해 실제 사례를 설명합니다.
발전기 세트와 UPS 사이의 1 개의 매칭 문제
UPS 전력 공급 시스템의 제조업체와 사용자는 발전기 세트와 UPS 사이의 정합 문제를 오랫동안 알고 있었으며, 특히 정류기에 의해 생성 된 전류 고조파는 발전기 세트의 전압 조정기와 동기식 UPS의 회로. 그 영향은 아주 분명합니다. 따라서 기술자는 입력 필터를 설계하여 UPS에 적용하여 UPS 애플리케이션의 현재 고조파를 성공적으로 제어합니다. 이 필터는 UPS와 발전기 세트의 호환성에 중요한 역할을합니다.
거의 모든 입력 필터는 커패시터와 인덕터를 사용하여 UPS 입력에서 파괴적인 전류 고조파를 흡수합니다. 입력 필터의 설계는 UPS 회로 및 전 부하에서 발생하는 최대 가능한 고조파 왜곡의 비율을 고려합니다. 대부분의 필터의 또 다른 이점은 부하시 UPS의 입력 역률을 높이는 것입니다. 그러나 입력 필터를 적용한 또 다른 결과는 UPS의 전체 효율이 저하된다는 것입니다. 대부분의 필터는 UPS 전원의 약 1 %를 소모합니다. 입력 필터의 설계는 항상 호의적 인 요소와 바람직하지 않은 요소 간의 균형을 추구합니다.
UPS 시스템의 효율을 극대화하기 위해 최근 UPS 기술자들은 입력 필터의 전력 소비를 향상 시켰습니다. 필터 효율성의 증가는 IGBT (절연 게이트 - 레벨 트랜지스터) 기술을 UPS 설계에 적용 할 때 크게 좌우됩니다. IGBT 인버터의 높은 효율로 인해 UPS가 재 설계되었습니다. 입력 필터는 유효 전력의 작은 부분을 흡수하면서 특정 전류 고조파를 흡수 할 수 있습니다. 요약하면 필터의 용량 성 요인에 대한 유도 계수의 비율이 감소하고 UPS의 크기와 효율이 감소합니다. UPS와 발전기 간의 호환성 문제가 다시 발생했습니다.
2 역률 문제
사람들은 종종 전 부하 또는 거의 전 부하 상태에서 UPS의 작동 상태에주의를 기울입니다. 대부분의 엔지니어는 전 부하, 특히 입력 필터의 특성에서 UPS 작동 특성을 이해하지만 무부하 또는 무부하 상태에서 필터의 상태에 관심이있는 사람은 거의 없습니다. 결국, UPS와 그 전기 시스템은 경부 하 상황 하에서 현재의 고조파에 거의 영향을 미치지 않습니다. 그러나 무부하 상태에서 UPS의 작동 매개 변수, 특히 입력 역률은 UPS와 발전기의 호환성에 중요합니다.
새롭게 설계된 입력 필터는 현재 고조파를 줄이고 전 부하에서 역률을 높이는 데 좋은 효과가 있습니다. 그러나 무부하 또는 매우 작은 부하 조건에서 매우 낮은 역률의 용량 성 리드, 특히 5 % 최대 전류 왜곡을 충족하는 용량 성 리드가 유도됩니다. 일반적으로 대부분의 UPS 시스템의 입력 필터는 부하가 25 % 미만일 때 상당한 역률 감소를 유발할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 입력 역률은 거의 30 % 미만이며 일부 새로운 시스템은 이상적인 용량 성 부하에 가까운 2 % 미만의 무부하 역률에 도달했습니다.
이 상황은 UPS 출력 및 임계 부하에 영향을 미치지 않으며 주 변압기 및 송전 및 배전 시스템에는 영향을 미치지 않습니다. 그러나 발전기는 다릅니다. 경험 많은 발전기 엔지니어는 용량 성 부하가 큰 경우 발전기가 제대로 작동하지 않는다는 것을 알고 있습니다. 일반적으로 용량 성 부하가 15 % ~ 20 % 미만인 낮은 역률 부하에 연결되면 시스템 불균형으로 인해 발전기가 종료 될 수 있습니다. 주전원 정전 후 이러한 셧다운이 발생하면 UPS 시스템 부하를 구동하는 비상 발전기 시스템이 치명적인 사고를 초래합니다. 중단 시간은 두 가지 이유로 인해 중대한 부하에 위험을 초래합니다. (1) 발전기를 수동으로 다시 시작해야하며 UPS 배터리 방전이 끝나기 전에해야합니다. (2) 셧다운 전에 발전기가 시스템의 "과전압"을 유발할 수 있으므로 통신 장비, 화재 경보 시스템, 모니터링 네트워크 및 UPS 모듈이 손상 될 수 있습니다.
설상가상으로 사고 후, 책임을 구별하고, 문제를 확인하고, 해결하기가 어렵습니다. 제조업체는 UPS 시스템이 양호한 상태였으며 다른 곳에서도 같은 장비에서 비슷한 문제가 발생했다고 지적했습니다. 발전기 제조업체는 부하 문제 였고 문제를 해결하기 위해 발전기를 조정할 수 없다고 말했습니다. 동시에 사용자 엔지니어는 사양을 설명하고 서로 호환되기를 원합니다. 사고가 발생하는 이유와이를 방지하는 방법 (또는 중요한 응용 프로그램에서 솔루션을 찾는 방법)을 이해하려면 먼저 발전기와 부하 간의 작동 관계를 이해해야합니다.
