鉴于空管系统中所用的市电电源的电压波动范围较大的情况,为改善UPS供电系统的运行环境和可靠性,常采用由“市电+发电机+电力稳压器+UPS并机系统”所组成的UPS供电系统的设计方案。由市电电源+110kVA柴油发电机+由S1、S2、S3等三个手动输入电源主开关所构成的具有“三选一”输入切换功能的切换开关组+80kVA“1+1”UPS冗余并机系统所组成的供电系统,如图1所示。在UPS的输入配电柜上,分别配置有如下输出开关:80kVA“1+1”UPS冗余供电系统供电的断路器开关;照明及机房用插座电源供电的断路器开关;空调系统(5台5P空调、3台3P空调和5台1.5P空调)供电的断路器开关;照明和其它的备用电源所配置的断路器开关。
根据民航系统的行业惯例,为确保不会出现因输入电源的电压波动过大而影响UPS正常运行的事件发生,还在每台80kVAUPS单机的输入端上分别配置有1台100kVA的三相伺服电机调控型的电力稳压器。这种全自动、有偿调控式的稳压器的主要电气参数为
(1)输入电压范围为380V±20%;
(2)输出电压的调压范围为380V(±1%~±5%);
(3)自动调压的响应速率为25V/s左右;
(4)效率>98%。
所选用的UPS是9315系列的6脉冲整流型的80kVAUPS(带输出隔离变压器的在线双变换式UPS)。
用户在工作实践中发现:当市电供电正常时,这种80kVA“1+1”UPS冗余并机可确保后接负载的正常运行。然而,当遇到市电供电中断时,UPS的输入电源改由110kVA的柴油发电机来供电时,不仅会出现因发电机的输出异常(电压/频率波动过大)而无法将其正常地投入到UPS的输入供电端的故障,而且严重时,还可能会导致在“1+1”UPS并机系统的输出中断,从而直接危害空管雷达等关键设备的安全运行。显而易见,最简单的解决办法是增大发电机的容量。然而,为了能配置出最佳性价比的UPS供电系统,有必要知道导致发电机组无法正常带动UPS并机系统的主要原因以及为了能正常带动这套UPS并机系统所需的发电机组的最小容量到底是多少?
根据相关的统计资料显示:可能会导致柴油发电机无法正常带动后接的UPS供电系统的原因有:UPS供电系统的输入电流谐波分量(THDI%)偏大;UPS供电系统的开机启动输入浪涌电流偏大;因输入电源的电压失真度(THDV%)偏大而致使分别位于发电机和电力稳压器中的自动稳压系统发生误调节,从而导致发电机始终无法进入正常稳压调控的工作状态。