ups并機(jī)工作原理及擴(kuò)容方案V1

1、并機(jī)工作原理及擴(kuò)容方案1. 負(fù)載均分的工作原理1.1.并機(jī)的基本條件兩臺(tái)或多臺(tái)UPS能夠?qū)崿F(xiàn)交流輸出的并聯(lián)運(yùn)行，必須做到：輸出電壓、頻率、相位保持基本一致。在這種情況下，如果參與并機(jī)的所有UPS又有相同的輸出阻抗，則它們就可以均分負(fù)載。如下圖所示：當(dāng)參與并聯(lián)的UPS電壓、相位以及輸出阻抗不完全一致時(shí)，他們就不能 做到輸出電流的完全一致（即負(fù)載均分）。如果差別較大還可能造成環(huán)流短 路，損壞設(shè)備。所以一般情況下，參與并聯(lián)的UPS應(yīng)是同等容量的，盡可能地保證所有UPS的電氣參數(shù)基本一致。對(duì)于不同容量的 UPS，它們的電路參數(shù) 差別較大，雖然說(shuō)電路參數(shù)和運(yùn)行效果可以通過(guò)校準(zhǔn)在一定程度上使之接近， 但這

2、只是在穩(wěn)定情況下得到的效果，一旦運(yùn)行情況發(fā)生變化仍然會(huì)發(fā)生偏離。1.2.并機(jī)系統(tǒng)中UPS動(dòng)作的控制參與并聯(lián)的UPS之間有信號(hào)線，這些信號(hào)線將各個(gè) UPS的運(yùn)行狀態(tài)相互 告知，所以并聯(lián)中的UPS不僅知道自己的狀態(tài)同時(shí)也知道對(duì)方的狀態(tài)。根據(jù)自 己的狀態(tài)和對(duì)方的狀態(tài)，就可以控制自己可以做那些動(dòng)作、不可以做那些動(dòng) 作。比如當(dāng)自己的整流輸入沒(méi)電了，電池可能要放電，如果電池放電結(jié)束，女口 果是單機(jī)UPS，這時(shí)應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)旁路。但是當(dāng)?shù)弥獙?duì)方的逆變器正在運(yùn)行后，它就 不會(huì)向旁路轉(zhuǎn)換，而只是停止自身逆變器的工作，等待市電的恢復(fù)。所有可以 預(yù)知的情況都已被寫入控制程序當(dāng)中，因此 UPS不會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤的動(dòng)作。13并聯(lián)UP

3、S的接線為保證并聯(lián)的UPS能可靠的運(yùn)行并很好的均分負(fù)載，就要對(duì)并聯(lián) UPS的輸入、輸出連線提出一些要求。如下圖所示：并機(jī)時(shí)，整流輸入沒(méi)有特殊的要求，但要求兩臺(tái)UPS的旁路必須來(lái)自同一路市電，并且盡量采用相同規(guī)格和長(zhǎng)度的電纜。來(lái)自同一路市電這對(duì) UPS的同步運(yùn)行是尤其重要的。首先來(lái)說(shuō)， UPS轉(zhuǎn) 旁路運(yùn)行時(shí)，如果兩個(gè)旁路電源有較大的差別（幅值、相位、頻率）就會(huì)出現(xiàn) 較大的環(huán)流；如果是同一路電源就沒(méi)問(wèn)題。而且只要各并聯(lián)UPS能較好地與各自旁路同步，就能滿足并聯(lián)的基本要求而不會(huì)出現(xiàn)環(huán)流增大的問(wèn)題。2. 1+1并機(jī)時(shí)空載環(huán)流的控制實(shí)現(xiàn)UPS很好并聯(lián)的另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是負(fù)載均分。負(fù)載均分做的好，可以提高運(yùn)行

4、的可靠性，減小環(huán)流損耗。并機(jī)運(yùn)行負(fù)載 均分控制原理如下圖所示;lPS 1玄換號(hào)沆I科電壓調(diào)整 電旦電亟 CKOZ屯正孫金-4CROZ并機(jī)UPS在運(yùn)行中會(huì)通過(guò)圖中電流檢測(cè)器件 CT對(duì)輸出電流進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢 測(cè)。在負(fù)載均分時(shí)，兩臺(tái)UPS所檢測(cè)到的電流是一樣的。如果由于某種原因致 使輸出電流產(chǎn)生差別，就意味著負(fù)載沒(méi)有均分，UPS控制電路，會(huì)依據(jù)電流偏差的大小和相位做反向的調(diào)整，最后使兩臺(tái) UPS的輸出保持一致。事實(shí)上，UPS在負(fù)載均分時(shí)，不僅要做到并聯(lián)輸出的 KVA 致，同時(shí)也 要做到輸出的KW 一致。這就需要對(duì)這兩組參數(shù)分別進(jìn)行調(diào)整。如果能通過(guò)合 理的控制和調(diào)整，使這兩個(gè)分量都趨于零，就意味著這兩臺(tái)

5、UPS對(duì)負(fù)載有著完全一致的輸出特性。在實(shí)際控制過(guò)程中，分離電路將檢測(cè)到的電流通過(guò)計(jì)算分解為有功部分和無(wú)功部分兩個(gè)分量：無(wú)功分量用于調(diào)整逆變器功率器件IGBT觸發(fā)信號(hào)的脈寬，從而減小或增大輸出電壓的幅值；有功分量用于調(diào)整逆變器功率器件IGBT觸發(fā)信號(hào)的相位，從而向前或向后移動(dòng)輸出電壓的相位。這就是負(fù)載均分控制 的基本原理。需要指出的是，在實(shí)現(xiàn) UPS并機(jī)過(guò)程中，大家遇到的問(wèn)題是一樣的，要 達(dá)到的目的也是一致的，只是各公司的 UPS控制方式不同而已3. 雙總線并機(jī)系統(tǒng)的合理負(fù)載量北京電視中心采用了雙總線并機(jī)系統(tǒng)，采用這種配置的目的是為了提高供 電的可靠性。在負(fù)載分配上需要保證每套2臺(tái)并機(jī)的實(shí)際負(fù)載

6、量不超過(guò)單臺(tái)UPS額定容量、每套3臺(tái)并機(jī)負(fù)載量不超過(guò)2臺(tái)的額定容量。對(duì)于雙總線輸出 采用STS向負(fù)載供電的系統(tǒng)，要保證 STS輸出的負(fù)載不超過(guò)一套并機(jī)系統(tǒng)的 總?cè)萘?。這樣才能保證系統(tǒng)供電的安全可靠性。4. 并機(jī)系統(tǒng)增容方法并機(jī)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)增容，但需要預(yù)先做好配電方面的預(yù)案。常用的方案如下圖所示：圖中，UPS1、UPS2是正在運(yùn)行的并機(jī)系統(tǒng)， UPSN是未來(lái)要增容的 UPS。為避免做增容時(shí)影響原系統(tǒng)的正常運(yùn)行， KN1-KN2-KN3斷路器必須預(yù) 先留好位置或預(yù)裝，這樣就可以實(shí)現(xiàn)不斷電地將新 UPS并入系統(tǒng)。具體做法是，首先完成對(duì) UPSN的就位、連接，在不閉合 KN3的情況下 做單機(jī)的調(diào)試試驗(yàn)，在確認(rèn) KN3斷路器上下線之間電壓差最小的時(shí)候，再閉合 KN3將新的UPSN并入系統(tǒng)。北京電視中心綜合業(yè)務(wù)樓的 200KVA雙總線并機(jī)系統(tǒng)和400KVA雙總線并 機(jī)系統(tǒng)，在配電方案中已經(jīng)考慮到未來(lái)系統(tǒng)增容的問(wèn)題，在輸入、輸出配電柜 中已經(jīng)預(yù)留了配電開(kāi)關(guān)。輸入配電柜的 ATS 開(kāi)關(guān)也是按照 3 臺(tái) UPS 的容量配 置的。在將來(lái)需要增容時(shí)，新增加的 UPS 就位、輸入輸出接線，