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消除嘉兴发电机系统中设备启动电流冲击

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在供电系统中,任何大功率用电设备的启动都会形成过大的启动冲击电流,严重污染电网,造成电网电压下陷。特别是电网掉电后启动柴油嘉兴发电机系统对系统供电时,会影响柴油嘉兴发电机系统的正常启动,甚至引起UPS系统故障。图5-7是柴油嘉兴发电机系统启动时的冲击电流实测波形。

图5-7所示为由1台1OOkVA的电力稳压器 1台8OkVAUPS所组成的UPS供电系统。电网掉电后,UPS转电池逆变向负载供电,而电力稳压器则进入不工作停机状态。柴油嘉兴发电机系统启动时面临电力稳压器启动和UPS由电池逆变转柴油嘉兴发电机系统供电的负载电流转移过程,电力稳压器所产生的第1级的开机启动浪涌电流幅值包络线的变化特性为:最大峰值电流是135A,持续期为0.2s左右单极性的瞬态浪涌电流。由UPS所产生的在第2级的开机启动浪涌电流,它出现在第1级的开机启动浪涌电流消失后的3-4s之后。由1台8OkVAUPS所产生的第2级的具有输入电流的缓启动爬升特性的启动电流,输入电流的稳态值是5OA。从测试曲线可知,能对嘉兴发电机的安全运行造成最大潜在威胁的浪涌电流是来自由1OOkVA的电力稳压器和8OkVA6脉冲型UPS所产生的具有缓启动爬升调制特性的输入电流及其输入谐波电流。

在供电系统中,启动时冲击电流最严重的设备是线性变压器(包括隔离变压器、UPS输入12脉冲整流用变压器和以补偿变压器为主体的交流稳压器),有关冲击电流产生的物理过程、特性和消除办法,请看本章第3节。

产生启动冲击电流的另一个设备是UPS,在市电-柴油嘉兴发电机系统-UPS供电系统中,市电掉电柴油嘉兴发电机系统启动正常后,UPS的接入影响主要表现在两个万面,一是负载电流由电池逆变向柴油嘉兴发电机系统供电的转移,这种转移可能会形成柴油嘉兴发电机系统负载的突变,另外也不排除在负载转移过程中同时要给UPS电池充电,其变化的瞬态幅值要大于UPS正常对负载供电的输入电流;二是UPS输入端无源滤波器在启动时的容性电流的影响。对于前者,为了降低UPS启动冲击电流对柴油嘉兴发电机系统的影响,通常要求UH启动时具有"软启动"功能/使启动时的输入电流由零缓慢增加到额定值。UPS沿的慢启动过程对柴油嘉兴发电机系统-UPS系统的稳定性也是很重要的。下面以Delta变换UPS在柴油嘉兴发电机系统供电情况下的慢启动过程来说明这一问锤。

由于Delta变换UPS的Delta变换器工作在高频脉宽调制状态,所以UPS开机时,它的慢启动过程可以做得很理想,图5-8所示为S1con480kUPS由柴油嘉兴发电机带动时的输入慢启动特性实测波形。