如何計(jì)算發(fā)油機(jī)組與施耐德UPS電源的功率匹配?

一般配套發(fā)電機(jī)組的容量為施耐德UPS電源容量的 2~2.5 倍。事實(shí)上，UPS 一般工作在 50%～80% 額定容量下，而對發(fā)電機(jī)組來說，其發(fā)出的功率可能為額定容量的 30%左右。這樣不但會(huì)造成發(fā)電機(jī)組的容量不能充分利用，增加設(shè)備的投資，造成“大馬拉小車”的現(xiàn)象，而且使發(fā)電機(jī)組更容易產(chǎn)生故障，增加維護(hù)量，降低發(fā)電機(jī)組的工作可靠性。其原因是：

①根據(jù)油機(jī)組的特性，如果在小負(fù)荷下長期工作，汽缸內(nèi)溫度較低，正常進(jìn)入汽缸內(nèi)的潤滑油不能完全燃燒，而燃油也不能充分燃燒，造成活塞環(huán)處和噴油嘴處積碳嚴(yán)重，汽缸磨損加劇，使上述部位加速故障的產(chǎn)生，從而使油機(jī)組工作性能下降，排氣冒黑煙。

②油機(jī)組處于 30%額定負(fù)載下，經(jīng)濟(jì)性變差。

基于上述原因，當(dāng)用戶所選用的發(fā)電機(jī)組為四沖程的發(fā)電機(jī)組時(shí)，為確保發(fā)電機(jī)能可靠地驅(qū)動(dòng)后接的 UPS 供電系統(tǒng)，所需要選用的發(fā)電機(jī)的額定輸出功率與施耐德UPS電源的標(biāo)稱輸出功率的比值 (目前比較通用的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù))如下。

綜上所述，為了獲得降低投資成本的好處，就應(yīng)設(shè)法降低發(fā)電機(jī)的容量與 UPS 容量的采用 6 脈沖整流技術(shù)的 UPS：

采用 12 脈沖整流技術(shù)的 施耐德UPS：

                                                  PR=(2.5～3)Pu (4-2)

                                                 Pg=(1.6～2.2)Pu (4-3)

采用高頻脈寬調(diào)制整流技術(shù)的施耐德UPS：

Pg=(1.5～2.4)Pu (4-4)

采用單相整流技術(shù)的單相施耐德UPS：

Pg=(3～4)Pu (4-5)

采用輸入濾波器和 6 脈沖整流技術(shù)的施耐德UPS：

Pg=(1.7～2.3)Pu (4-6)

采用輸入濾波器和 12 脈沖整流技術(shù)的 UPS：

Pg=(1.4～2)Pu (4-7)

式中：Pg——發(fā)電機(jī)的標(biāo)稱輸出功率；

Pu——施耐德UPS電源 的標(biāo)稱輸出功率.

綜上所述，為了獲得降低投資成本的好處，就應(yīng)設(shè)法降低發(fā)電機(jī)的容量與施耐德UPS電源容量的比值。其辦法有兩個(gè)：

    一是選擇輸出電壓動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性好的發(fā)電機(jī)組，當(dāng)用戶的后接負(fù)載為整流濾波器型負(fù)載時(shí)，兩沖程發(fā)電機(jī)的實(shí)際帶載能力強(qiáng)；

    二是選用諧波電流分量反射小的施耐德UPS電源供電系統(tǒng)。在這里需說明的是，對于后備式 UPS、在線互動(dòng)式 UPS 和 Delta 變換型施耐德UPS電源來說，如果后接負(fù)載是計(jì)算機(jī)型非線性負(fù)載，應(yīng)按后接負(fù)載為整流濾波器型負(fù)載來考。

  為保證電信機(jī)房內(nèi)設(shè)備不因電網(wǎng)供電的中斷或不良而中止，需要為其提供純凈而不間斷的交流電力。電信機(jī)房除了以直流 48V 用電設(shè)備為主外，還有交流 220V 的用電設(shè)備。而這些設(shè)備是由逆變器供電好還是施耐德UPS電源供電好，長期以來一直存在著不同的意見，實(shí)際應(yīng)用中也確實(shí)存在兩種供電方案均被用戶采用的情況。為此，這里將對這兩種供電方式進(jìn)行比較，從而為設(shè)備選型提供一定的技術(shù)依據(jù)。

一、施耐德UPS與逆變器的比較

1. 施耐德UPS供電系統(tǒng)

   
   

①施耐德UPS電源作為一個(gè)完整、獨(dú)立的電源系統(tǒng)，包括整流器、充電器、逆變器、靜態(tài)旁路開關(guān)、手動(dòng)維修旁路開關(guān)及蓄電池組。施耐德UPS電源可工作在市電狀態(tài)下，由逆變器向負(fù)載供電，為負(fù)載提供純凈的正弦波電源。由于在線式施耐德UPS電源采用 AC/DC 和 DC/AC 型雙變換調(diào)控技術(shù)，它的逆變器所輸出的是與市電電網(wǎng)完全隔離的純凈正弦波電源，目前已有在這種施耐德UPS電源的輸入端配置防雷擊、抗瞬態(tài)浪涌抑制器的產(chǎn)品，因此這種在線式施耐德UPS電源完全可以確保用戶的負(fù)載得以安全可靠地運(yùn)行。48V 逆變器電源 (它的逆變器的直流輸入電壓僅為 48V)與輸出功率相同的在線式 UPS 中的逆變器相比，在線式UPS中的 1GBT 功率管處于高壓、小電流工作狀態(tài)， 而 48V 逆變器電源功率管工作在低壓、大電流狀態(tài)。目前在施耐德UPS電源中所采用的 IGBT 管的耐壓強(qiáng)度為 600V，所以在 400V 直流電壓下工作仍是很安全的。這就奠定了在線式 UPS 逆變器的可靠性遠(yuǎn)高于 48V 逆變器電源的工作基礎(chǔ)。

②  可降低用戶的運(yùn)行成本。電信機(jī)房內(nèi)，開關(guān)電源效率 90%，48V 逆變器電源效率一般僅為 80%左右，即用戶總有效率僅 70%左右，這樣帶來的缺點(diǎn)是系統(tǒng)發(fā)熱量增加和日常運(yùn)行電費(fèi)增大。相比之下，如果采用在線式 UPS， AC380V/DC360V 整流效率為 98%左右， DC360V/AC220V 逆變效率為 92%左右，所以 AC/AC 總效率為 90%左右。可大大降低用戶的運(yùn)行成本。

③  在電源系統(tǒng)配置上，采用施耐德UPS電源冗余并聯(lián)技術(shù)的系統(tǒng)的可靠性高于采用 48V 逆變器電源系統(tǒng)的可靠性。