1、柴油發(fā)電機(jī)與UPS的配套使用如何提高電視播控中心的供電質(zhì)量、減少或避免停電事故，是關(guān)系到電視節(jié)目能否安全優(yōu)質(zhì)播出和傳輸?shù)闹匾獑?wèn)題。近年我們臺(tái)安裝了UPM間斷電源系統(tǒng)，這樣我們?cè)械暮髠潆娫床裼桶l(fā)電機(jī)組與UPS所構(gòu)成了新的后備供電系統(tǒng)。為使柴油發(fā)電機(jī)與UPS能很好的配合使用，保障電視節(jié)目安全優(yōu)質(zhì)播出和傳輸，以下就這一問(wèn)題做簡(jiǎn)要分析與介紹。正常情況下UPS的工作原理如下：（1）當(dāng)市電正常供電時(shí)，主路由功率因數(shù)校正電路產(chǎn)生逆變器工作所需要的直流電壓，再經(jīng)DC/AC逆變器將直流轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣鬏敵鱿蜇?fù)載供電；另一路市電經(jīng)充電器電路產(chǎn)生的直流電壓對(duì)蓄電池充電。（2）當(dāng)市電中斷時(shí)，蓄電池所儲(chǔ)存的能量經(jīng)DC/DC

2、變換器轉(zhuǎn)換為直流電壓作為DC/AC逆變器輸入，使輸出實(shí)現(xiàn)不間斷供電。（3）當(dāng)UPS故障或過(guò)載時(shí)，自動(dòng)轉(zhuǎn)為靜態(tài)旁路由市電直接向負(fù)載供電。（4）當(dāng)UPS隹護(hù)或檢修時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，不間斷地轉(zhuǎn)到旁路由市電向負(fù)載供電，從而將UPS與負(fù)載隔離，進(jìn)行維護(hù)或檢修。在正常情況下UPS能確保供電的質(zhì)量避免停電，但是如果在市電停電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)電池儲(chǔ)能將要耗盡而市電又沒(méi)及時(shí)恢復(fù)的情況下，將由柴油發(fā)電機(jī)作為輸入電源向UP部電。這時(shí)柴油發(fā)電機(jī)必須適應(yīng)UPS這一非線(xiàn)性負(fù)載的特性，使其在無(wú)市電的情況下保證UPS對(duì)負(fù)載可靠供電。電停電時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)作為后備電源它的啟動(dòng)需要一定的時(shí)間，所以不能瞬間供電，而UPS卻可以做到不間斷供電

3、，但供電時(shí)間又比較短，一般為半小時(shí)左右，這是受到成本和空間的限制，UPS交流供電系統(tǒng)的電池后備時(shí)間不能太長(zhǎng)，特別是20kVA以上的大功率UPS如果配置長(zhǎng)延時(shí)系統(tǒng)，電池的成本將大于主機(jī)的成本。而且在安裝時(shí)還要考慮樓板的負(fù)重，房間的通風(fēng)等一系列問(wèn)題。因此，為了保證設(shè)備用電的連續(xù)性，必須使用柴油發(fā)電機(jī)作為備用，與UPS配合供電。由于UPS的輸入大都是一個(gè)非線(xiàn)性負(fù)載，且發(fā)電機(jī)不同于大電網(wǎng)那樣容量大它只能提供有限的電流，兩者配合使用就會(huì)出現(xiàn)不少問(wèn)題。a.電壓的振蕩。反饋的波動(dòng)電壓會(huì)造成發(fā)電機(jī)的輸出電壓穩(wěn)定度差，形成振蕩，會(huì)使電壓波形產(chǎn)生畸變，供電的質(zhì)量就無(wú)法保證。b.電流振蕩。在UPS負(fù)載穩(wěn)定的情況下，

4、發(fā)電機(jī)輸出電流在+20%+50%范圍內(nèi)擺動(dòng)，而且這種擺動(dòng)無(wú)法調(diào)整。c.發(fā)電機(jī)的頻率振蕩。一般情況下，頻率的振蕩比電壓、電流范圍小，但是它的影響卻比較大，會(huì)導(dǎo)致UPSt于頻繁的切換的狀態(tài)。d.UPS無(wú)法正常工作。UPS整流器的輸入電壓有它一定的允許范圍，如果超出其允許的電壓范圍，整流器就無(wú)法正常工作。1、UPS不能旁路。UP哈旁路電源頻率和電壓處于允許的范圍內(nèi)時(shí)，UPS的逆變輸出跟蹤旁路電源，逆變電源與旁路電源鎖相、同步。當(dāng)旁路電源由發(fā)電機(jī)提供時(shí)，頻率會(huì)發(fā)生快速變化。當(dāng)頻率變化超出預(yù)先設(shè)定的極限時(shí)，逆變器頻率變化就無(wú)法跟上旁路電源的頻率變化。這時(shí)候靜態(tài)旁路開(kāi)關(guān)將禁止切換到旁路，此時(shí)UPS會(huì)發(fā)出警

5、示性告警，提醒用戶(hù)避免超載造成斷電，此時(shí)逆變器仍繼續(xù)提供電源給負(fù)載。2、電池壽命縮短。由于頻率的振蕩，將導(dǎo)致可控硅整流器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與輸入交流不同步，造成整流器關(guān)閉。在整流器重新啟動(dòng)進(jìn)入正常工作期間，UPS轉(zhuǎn)為電池供電。這樣會(huì)造成電池過(guò)度的放電，將大大縮短電池的壽命，嚴(yán)重時(shí)將電池電量全部放完，輸出中斷。我們臺(tái)的UPS的容量為80KVA（以最大的那臺(tái)為例），一般要求配套發(fā)電機(jī)組的容量為UP的量的22.5倍。我們現(xiàn)在使用的柴油發(fā)電機(jī)容量是75KW這樣柴油機(jī)發(fā)電機(jī)與UPS的容量配比就為0.9：1這樣無(wú)法達(dá)到要求肯定要影響柴油發(fā)電機(jī)與UPS系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因?yàn)閁PS俞入部分的無(wú)源濾波器是高容性的，有時(shí)甚至

6、是純?nèi)菪缘?，UPSf當(dāng)于一個(gè)容性負(fù)載。當(dāng)市電掉電后，UPS由電池逆變轉(zhuǎn)向柴油發(fā)電機(jī)供電時(shí)，在這個(gè)過(guò)程中會(huì)使柴油發(fā)電機(jī)負(fù)載發(fā)生突變，而且這個(gè)突變負(fù)載又表現(xiàn)為容性，這樣的一個(gè)非線(xiàn)性負(fù)載就會(huì)向柴油機(jī)反射大量的高次諧波使柴油發(fā)電機(jī)輸出電壓幅值和頻率不正常，會(huì)造成柴油發(fā)電機(jī)輸出電壓振蕩，電流振蕩以及頻率（轉(zhuǎn)速）振蕩。使得柴油發(fā)電機(jī)工作忽強(qiáng)忽弱，振動(dòng)加劇，加速機(jī)械磨損，機(jī)器部件嚴(yán)重?fù)p壞，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致UPS&于頻繁切換及非正常工作狀態(tài)，容易造成UP滂路工作，對(duì)負(fù)載造成影響，甚至造成柴油發(fā)電機(jī)停機(jī)，使得供電質(zhì)量無(wú)法得到保障。要改善柴油發(fā)電機(jī)與UPS設(shè)備之間匹配的問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)在條件允許情況下盡量選用性能優(yōu)

7、良的柴油發(fā)電機(jī)并根據(jù)UPS的容量使配套發(fā)電機(jī)組的容量為UPS容量的22.5倍。同時(shí)注意到柴油發(fā)電機(jī)組一般工作在60%以上額定負(fù)載的情況下工作，對(duì)柴油機(jī)較為有利。如果一旦負(fù)載降低為額定容量的30%左右，這樣會(huì)造成發(fā)電機(jī)組的容量不能充分利用，造成了“大馬拉小車(chē)”的現(xiàn)象，而且使發(fā)電機(jī)組更容易產(chǎn)生故障因?yàn)楦鶕?jù)柴油機(jī)的特性，如果在小負(fù)荷下長(zhǎng)期工作，氣缸內(nèi)溫度較低，正常進(jìn)人氣缸內(nèi)的潤(rùn)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、噴油嘴處積炭嚴(yán)重，氣缸磨損加劇，因而使上述部位加速故障的產(chǎn)生，使柴油機(jī)工作性能下降，排氣冒黑煙。目前性能優(yōu)良的柴油發(fā)電機(jī)具有比較自動(dòng)化的功能，能根據(jù)負(fù)載的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出電

8、壓的電壓幅值和頻率，使輸出的電源有質(zhì)量保證，能很好的與UPS匹配，使供電質(zhì)量得到保障。由于發(fā)電機(jī)與UPS組合帶來(lái)的問(wèn)題是客觀存在的，解決問(wèn)題的辦法主要是一方面正確選擇發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁工作方式和機(jī)組的功率，不同的勵(lì)磁方式和適當(dāng)?shù)钠ヅ涔β视兄趯?wèn)題降到最小；另一方面選擇更能適合發(fā)電機(jī)組特性的UPS例如具有旁路鎖相頻率范圍和逆變器同步頻率現(xiàn)場(chǎng)可調(diào)節(jié)功能的UPS對(duì)頻率的振蕩適應(yīng)性比較好。12脈沖整流器UPS比6脈沖整流器UPS更能適合發(fā)電機(jī)組配合供電。目前就我們臺(tái)現(xiàn)在的實(shí)際情況還不能解決好柴油機(jī)組與UPS配合使用的問(wèn)題，因此在我們臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組只作為UPS的旁路電源使用，UPS的主路電源使用兩路相互獨(dú)立

9、又相互冗余的交流市電輸入。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中我們也做過(guò)以柴油發(fā)電機(jī)為旁路向負(fù)載供電的實(shí)驗(yàn)。首先模擬市電停電，即斷掉UPS的市電輸入斷路器（將CB1開(kāi)關(guān)撥至OF抬置）。此時(shí)整流器停止工作，蓄電池開(kāi)始工作，蓄電池直流電通過(guò)逆變器變換為交流正弦波電壓供給負(fù)載。這時(shí)將柴油發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)，將其輸出電壓調(diào)至380V頻率調(diào)至50H乙但實(shí)際操作當(dāng)中應(yīng)該將輸出電壓與頻率調(diào)得高一些，因?yàn)橐紤]到帶負(fù)載時(shí)線(xiàn)損增大，電壓與頻率比空載時(shí)要低。當(dāng)柴油發(fā)電機(jī)輸出電壓與頻率調(diào)好后，進(jìn)行模擬電池放電結(jié)束，即斷掉電池供電開(kāi)關(guān)（將K2開(kāi)關(guān)撥至OFF位置）。此時(shí)UPS轉(zhuǎn)向旁路由柴油發(fā)電機(jī)對(duì)負(fù)載供電。由于我們的柴油發(fā)電機(jī)組不能自動(dòng)調(diào)節(jié)電壓與頻率，因此要求工作人員時(shí)刻監(jiān)視柴油發(fā)電機(jī)組電壓與頻率的變化根據(jù)負(fù)載的變化時(shí)刻調(diào)整柴油發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速與電壓，保證輸出電壓的正弦波形與頻率達(dá)到要求。經(jīng)過(guò)這幾年的實(shí)踐證明，此舉雖然有效地改善了電視播控中心的供電質(zhì)量，有效地消除了交流供電停電事故，提高了電視播控系統(tǒng)和總控系統(tǒng)的安全可靠性，但是由于柴油發(fā)電機(jī)的日益老化以及其容量與自動(dòng)調(diào)節(jié)電