自備電源及不間斷電源系統設計的技術分析

劉明星

青島十川軟件技術有限公司 山東青島 266000

如今，政府部門已對變電站自備電源的配置制定了詳細規定。柴油發電機組是較為廣泛使用的自備發電設備之一，為確保特殊情況下的正常輸電奠定了堅實的基礎[1]。這類設備的實際應用進一步改善了其服務質量，從而為電力工業的發展注入了新的動力。以柴油發電機組的設計為例，有必要在實際工作中掌握相應的技能。為了減少維修工作的難度，就是要進一步保證電力的有序輸出。

1 柴油發電機

應設置單獨的應急柴油發電機組，以確保由于特別重要的負載的功耗或一級負載的停電而造成重大損失。

1.1 電腦室

獨立應急柴油發電機組的機房包括發電機室，控制和分配室，燃料制備和處理室。

機房應位于一樓的負載或變電站附近。它可以放置在傾斜的房屋，講臺上，輔助建筑物的地下或地下，但要避開主要出口通道。

1.2 容量

發電機組的容量和數量應根據緊急負載大小，輸入順序和單個電動機的最大啟動容量等因素綜合確定[2]。單位總數不能超過2。在初步設計中，柴油發電機組的容量可以估計為變壓器容量的10%至20%。在建筑設計過程中，發電機容量可以基于穩定負載的一次負載，單個電動機或一組電動機的最大啟動容量以及啟動電動機時母線上允許的壓降來計算。，火災負荷和一些重要的二次負荷能力。

1.3 選擇

選擇多個裝置時，必須選擇具有相同型號，規格和特性的完整設備，以使所用燃料的性質保持一致。

1.4 機房布置

自給式應急柴油發電機房的設備布置應努力滿足機組運行過程的要求，緊湊，經濟，合理，安全，易于維護。

1.5 發電機的中性點接地

①一臺發電機的中性點必須直接接地；②如果兩臺設備并聯運行，則至少一臺發電機必須接地。發電機的中性點通過電抗器連接到中性線，中性線也可以通過刀形開關連接到地線。③中性線刀開關可以基于發電機允許的不對稱負載電流和中性線。負載電流可以顯示為選擇項。如果每相電流不超過額定位置，則發電機將確保每相電流差不超過額定值的20%。諧波電流必須在允許范圍內，并且中性點電壓偏差不能太大。可以根據發電機額定電流的25%選擇電抗器的額定電流，當施加額定電流時的端電壓小于10v時，選擇阻抗值。

1.6 柴油發電機組保護與控制

①柴油發電機組必須配備短路，過載，接地故障以及過壓和欠壓保護裝置。②必須并行操作兩個單元，并且在沒人操作時提供反向電源保護。③單元控制模式控制室具有有機子控制，集中控制和自動控制三種類型。控制系統可分為啟動/停止裝置，車輛組合裝置，預載帳簿調整裝置，整體邏輯控制，事故處理和報警裝置，并按功能分為系統控制裝置和電源控制裝置。具體配置取決于設備的自動化級別[3]。④嚴禁將柴油發電機組連接到電源系統的電源上，并且要有可靠的聯鎖裝置，以防止意外聯鎖，例如機電聯鎖裝置和雙電源。需要建立設備。電力和配電監視與管理電力相互切換系統的軟管理。⑤設備的機器側控制必須滿足手動啟動，調速和機器側關閉，機器室和變速室的要求（或（消防部門）必須在此期間設置。所需的接觸信號；也可以安裝預期的設備；⑥單元控制室的集中控制不僅滿足車載控制的要求，而且還滿足以下全部或部分控制室或配電室功能必須能夠控制或監視。同時，有必要將電池組單獨設置為控制電源并設置整流器充電裝置。

2 不間斷電源

2.1 選擇不間斷電源

必須根據以下條件選擇不間斷電源的輸出功率。①如果不間斷電源為電子計算機供電，則其輸出功率必須大于總額定值的1.5倍。計算機設備的電力。它是其他電氣設備的最大計算負載的1.3倍。②負載的最大浪涌電流不應超過不間斷電源額定電流的150%。

2.2 電池

（1）應根據停電后維持供電時間的要求選擇電池組的容量。不間斷電源系統中使用的電池應能夠在室溫下立即啟動，并應選擇堿性或酸性電池。

（2）電池的額定放電時間應根據以下條件確定。①交流輸入后不間斷電源故障后，其電池的額定放電時間是關機所需的最長時間（通常為8-15m），以確保按照操作順序關機[4]。②如果有備用電源，交流輸入失敗后，為確保電氣設備電源的連續性并等待備用電源的輸入，備用電源的額定放電時間一般為10-30mm您需要決定。③如有特殊要求，可根據負載特性決定電池。額定放電時間。

2.3 不間斷電源監控和諧波污染的處理

（1）必須實時監視以下不間斷電源的運行狀況，參數和警報信號[5]。①逆變器工作電壓，電流和過載，過電流，過電壓，過熱和其他報告信號；②電池電壓，電流，浮充電，平衡充電以及預報警，故障和其他信號；③容量為了進行比較，大型，可靠的不間斷電源的電池需要實時監視每個電池的內部電阻，以查看電池是否發生故障或是否發生故障。④整流器操作和報警信號，例如停機，鎖定，高溫；⑤靜態開關狀態（正常電源，市電負載，逆變器負載）靜態開關鎖定和其他報警信號；⑥維護旁路電路斷路器狀態信號等

（2）不間斷電源的整流器和逆變器設備會產生高次諧波，從而導致電源中的諧波污染。應該控制誰被污染的原則。給定相對固定的諧波次數和不間斷電源的內容，可以將由LC諧振電路組成的無源濾波器用于吸收或補償。

3 結語

隨著相關技術的進步，太陽能，風能和UPS電源得到了廣泛的應用，但結合實際情況分析，柴油發電機仍然是應用最廣泛的設備。因此，需要適當地進行維護工作，以便作者可以分析和討論此類問題，以鼓勵進一步實施優化和相關工作。