Дизельный
генератор и ИБП это два тесно связанных фактора, которые обеспечивают надежное
электроснабжение критических установок. Применение небольшой батареи в сочетании
с дизельным генератором может оказаться разумным путем выполнения требований
к резерву времени работы, особенно если необходимо более длительное время (как
правило, свыше 20 минут). В то же время весьма часто установка состоит из критической
части (например, компьютера) и менее критического оборудования (например, систем
освещения и кондиционирования воздуха). В наиболее удачной для таких условий
конфигурации менее критическую нагрузку получает электропитание от дизельного
генератора, а ИБП питает самые критические нагрузки. Тогда дизельный генератор
после запуска сможет снабжать ИБП энергией, сохраняя, тем самым, заряд батарей.
Тем не менее, опыт многих установок показывает, что добиться хорошей совместной
работы ИБП и генератора не всегда просто. Оба они представляют собой регулируемые
системы, а взаимодействие этих регуляторов может приводить к неустойчивости.
Поскольку источник бесперебойного питания обычно является крупнейшим одиночным
потребителем энергии дизельного генератора, целесообразно оптимизировать ИБП
для повышения устойчивости всей системы, даже если он сам не является причиной
нестабильности. Silcon DP300E позволяет задавать с клавиатуры на передней панели
множество дополнительных параметров, что обеспечивает большую гибкость ИБП и
оптимальное взаимодействие между ним и дизельным генератором.
Определения
Скорость синхронизации (Slew rate) показывает, как быстро происходит изменение
частоты (Гц/с). Например, переход от 52 до 50 Гц за 4 секунды соответствует
скорости синхронизации 2/4 = 0.5 Гц/с.
Выбор скорости синхронизации определяется характером нагрузки. Если она представляет
собой импульсный источник питания (SMPS Switch Mode Power Supply), то можно
использовать скорость 4.0 Гц/с, но для вращающихся нагрузок (например, электродвигателей)
или схем управления и контроля фаз обычно применяется скорость 1.0 Гц/с. При
значительной инерции вращающихся нагрузок иногда требуется уменьшение скорости
синхронизации, например, до 0.25 Гц/с.
Для Silcon DP300E можно установить скорость синхронизации 0.25; 0.50; 1; 2;
4 Гц/с.
Как правило, оптимальным является значение 1 Гц/с.
Допуск по частоте (Frequency tolerance) это максимальное изменение статической
частоты, которое нагрузка может выдержать. Впрочем, к частоте чувствительны
лишь очень немногие виды оборудования, поэтому обычно можно использовать допуск
6%.
Для Silcon DP300E можно установить значения 1, 2, 4, 6, 8%.
Мягкий запуск (Soft start или Ramp-in) это период времени, в течение которого
Silcon DP300E увеличивает входной ток с 0 до 100%. Выбор скорости синхронизации
зависит от способности дизельного генератора сохранять стабильность частоты
и напряжения под нагрузкой. Поскольку моторы по своей природе не очень хорошо
переносят внезапные большие изменения нагрузки, целесообразно постепенно увеличивать
нагрузку на дизельный генератор, значительно улучшая устойчивость частоты и
напряжения.
В ходе мягкого запуска Silcon DP300E питается от батареи, так что этот период
должен быть короче, чтобы сократить нагрузку на нее. Если генератор по своим
характеристикам соответствует Silcon DP300E, то время мягкого запуска должно
быть большим.
Для Silcon DP300E можно установить время мягкого запуска 1, 10, 20, 40 с. Оптимальными
будут значения 10-20 с.
На рис 1. показан мягкий запуск при времени запуска 10 с.
Производительность Silcon DP300E при работе с дизельным генератором
Silcon DP300E обладает высочайшей эффективностью (онлайновый ИБП типа переменный
ток переменный ток), в то же время обеспечивая входной коэффициент мощности
1 и синусоидальный входной ток. Это означает, что Silcon DP300E отличается минимальной
входной мощностью по сравнению с любыми другими ИБП, присутствующими сегодня
на рынке. Такие характеристики в сочетании с очень гибким программным управлением
позволяют легко добиться правильной работы Silcon DP300E от дизельного генератора.
При разработке серии Silcon DP300E большие усилия были посвящены средствам управления
и регулирования, а также оптимизации всего режима работы Silcon DP300E для оптимальной
работы от дизельного генератора.
Пример испытаний в реальных условиях для DP3480E
Тип генератора: ANSALDO Дизельный двигатель: DORMAN, турбодизельный Мощность: 600 л.с. Емкость цилиндров: 24 л Число цилиндров: 6 Система генерации: мобильная система генерации Модель: SGC 625 Серия: 670/791 Мощность: 625 кВА/500 кВт Напряжение: 380 В Число фаз: 3 Частота: 50 Гц Скорость вращения: 1500 об/мин Ток: 950 А
Кроме того, генератор снабжен средствами ручного управления эталонным выходным
напряжением, что позволяет регулировать его в диапазоне 335-480 В (среднеквадратичное
значение). Управление системой генерации осуществляется электронным блоком.
В ходе испытаний для генератора было установлено выходное напряжение 400 В (среднеквадратичное
значение).
Характеристики Silcon DP300E Series
Стандартная конфигурация Silcon DP3480E.
Источник энергии постоянного тока 12-пульсный выпрямитель (напряжение 800
В, ток 800 А).
Выходное напряжение 400 В.
Для DP3480E при питании от дизельного генератора были проведены следующие тесты:
- Переход от батарейного электропитания к нормальной работе со 100%-резистивной
нагрузкой при питании от дизельного генератора:
Скорость синхронизации = 2 Гц/с, время мягкого запуска = 10 с.
Скорость синхронизации = 2 Гц/с, время мягкого запуска = 40 с.
- Изменение выходного напряжения и напряжения генератора при 100%-резистивной
нагрузке.
Результаты испытаний
На рис. 2 представлено изменение частоты и тока нагрузки для дизельного генератора
во время мягкого запуска генератора со 100%-резистивной нагрузкой. Мягкий запуск
начинается приблизительно в момент t = 3 с, и легко видеть, что частота генератора
уменьшается со скоростью около 0.125 Гц/с до уровня 49.75 Гц. Такая частота
сохраняется до завершения мягкого запуска в момент t = 13 с, а затем снова увеличивается
до 50 Гц.
Благодаря синусоидальности входного тока DP300E искажение выходного напряжения
ИБП (коэффициент общих гармонических искажений) очень мало.
При использовании ИБП с двойным преобразованием (например, с 6- или 12-пульсным
выпрямителем) искажения оказались бы значительно выше, и в результате ИБП мог
бы не принять напряжение, а значит, и питание от дизельного генератора.
Это очень важно для крупных установок, где ИБП представляет собой не единственную
нагрузку на дизельном генераторе. В таких случаях ИБП с 6- или 12-пульсным выпрямителем
иногда вызывает столь большие искажения, что подключенное непосредственно к
генератору оборудование может не принять электропитание, даже если оно допустимо
для ИБП. Из-за этого общее правило требует использовать генератор, превосходящий
по мощности ИБП с двойным преобразованием, примерно, в 3-5 раз, чтобы добиться
приемлемого уровня искажений около 8-10%. При покупке дизельного генератора
этот момент немаловажен.
Было проведено измерение ряда параметров DP3480E при питании от дизельного
генератора. Время мягкого запуска генератора влияет на величину снижения частоты
генератора при запуске и ее изменение при завершении запуска. Учитывая это,
для DP3480E были выполнены некоторые дополнительные тесты. Они показывают, что
при выборе более длительного времени мягкого запуска можно уменьшить скорость
синхронизации. Это важно, если время запуска желательно сократить, поскольку
тогда нужно будет принять более высокую скорость синхронизации. Следовательно,
при установке систем с дизельными генераторами необходимо, с учетом характеристик
используемого генератора, настраивать как скорость синхронизации, так и время
мягкого запуска.
Общий вывод из проведенных испытаний состоит в том, что DP3480E удовлетворительно
справляется с работой от дизельного генератора.
Сайт газеты "Компьютер-Информ" является зарегистрированным электронным СМИ. Свидетельство Эл 77-4461 от 2 апреля 2001 г. Перепечатка материалов
без письменного согласия редакции запрещена.
При использовании материалов газеты в Интернет гиперссылка обязательна.
Телефон редакции (812) 718-6666, 718-6555.
Адрес: 196084, СПб, ул.Заставская, д.23, БЦ "Авиатор", 3-й этаж, офис 307
e-mail: editor@ci.ru
Для пресс-релизов и новостей news@ci.ru
Дизельный
генератор и ИБП это два тесно связанных фактора, которые обеспечивают надежное
электроснабжение критических установок. Применение небольшой батареи в сочетании
с дизельным генератором может оказаться разумным путем выполнения требований
к резерву времени работы, особенно если необходимо более длительное время (как
правило, свыше 20 минут). В то же время весьма часто установка состоит из критической
части (например, компьютера) и менее критического оборудования (например, систем
освещения и кондиционирования воздуха). В наиболее удачной для таких условий
конфигурации менее критическую нагрузку получает электропитание от дизельного
генератора, а ИБП питает самые критические нагрузки. Тогда дизельный генератор
после запуска сможет снабжать ИБП энергией, сохраняя, тем самым, заряд батарей.
КОМПЬЮТЕР-ИНФОРМ