UPS2000A-6K配置5.5KW发电机容量偏小导致UPS直接逆变开机失败

发布时间:  2016-05-03 浏览次数:  430 下载次数:  0
问题描述

某客户反映华为UPS2000A-6KVA 在连接本田发电机EC6500(额定功率5.5KW)时存在如下:现场进行测试时,(没有同时接入电池和发电机进行测试) 单独接入电池能正常开机,单独接入发电机时无法开机

告警信息
UPS主路电压异常
处理过程

一、现场配置环境

现场发电机如下,额定功率为5.5KW的汽油机。

 

5.5kw汽油发电机

使用发电机和UPS进行测试,测试结果如下:

1)不接电池,只接入发电机,发电机输入电压213V,52.8Hz。手动开机后,无法开机,显示开机失败,监控告警2A-0E 整流器软起失败。

2)接入电池,接入发电机后,手动开机,逆变成功开启,UPS正常工作在市电逆变模式。多次手动开关机,均能正常工作。

 

二、现场问题分析

单独接入发电机,不接电池时,UPS无法开机,并且会告警整流器软起失败。为了定位原因,测试了各种情况下发电机的输入电压波形。

1. 发电机未接UPS时波形

发电机未接UPS时输出电压波形

发电机未接UPS时,波形比较正弦,有效值213V,频率52.9Hz。电压正峰值360V,负峰值374V,正负峰值电压差14V


 

2. 发电机接入UPS时波形

未接电池,发电机接入UPS,闭合UPS输入空开后发电机输出电压波形如下:

接入UPS后,相当于给发电机接入了一个负载,发电机的输出电压波形会发生一些变化,有效值和频率基本不变,但电压的正负峰值变化较大,正峰值316.8V,负峰值369.6V,正负峰值差53V,差值变大。

 

正常情况下,市电最大值*0.95-母线电压)<20V整流器才能启动,由于有压降,负半周时母线电压只能充到316.8*0.95=300V,369.6×0.95-300=51远大于20V。从读取的故障数据也可以看到,上述负半周电压只能将母线充到300V左右,无法达到整流器母线电压的目标值(市电最大值附近369.6×0.95)。所以会报整流器软起失败,导致无法开机。

接入电池后,整流器会优先从电池起机,整流器开机成功后会自动回切到发电机供电,因此接入电池后,UPS可正常开机。下面是接入电池后的测试波形:

 

接入电池,整流器开机后发电机电压波形,正负峰值差10V

开机成功后发电机波形和逆变输出波形

因此可以定位,是因为接入发电机后,发电机的输出电压正负峰值差值太大,相差53V,整流器无法正常从市电软起,告警软起失败,导致逆变无法开机。

接入电池后,整流器可正常软起,软起成功后可正常回切油机,也可在油机下正常开机。

3. UPS带载测试及发电机直接带负载测试

1) UPS带载测试

UPS输入接电池和发电机,输出采用白炽灯作为负载进行测试。

UPS输出带1.8kw负载时油机波形

UPS输出带2.4kw负载时油机波形

2) 发电机直接接负载测试

         将发电机与UPS断开,输出直接接负载,测试油机输出电压波形如下:

发电机输出带示波器时电压波形

 

发电机输出带200w负载时电压波形

发电机输出带1200w负载时电压波形

 

发电机输出带3000w负载时电压波形

根因

综合上述分析及实验验证,可以得出如下结论;

1.  不接电池时,因为发电机输出电压正负峰值差值较大,导致整流器无法正常从市电软起,告警整流器软起失败,所以逆变无法正常开机。

2.      接入电池后,整流器可正常从电池软起,然后回切油机,逆变可正常开机,并工作在市电逆变。

3.    接入电池和油机,逆变正常开启后,输出带2.4kw负载进行测试,UPS正常稳定工作在市电逆变下。

由于市电波形千变万化,UPS无法保证在所有市电波形下都能正常从市电起机,因此华为当前UPS的处理方案是整流器优先从电池软起,软起成功后再回切市电,这样可以保证整流器在任何情况下都能正常软起。

因此接入电池时,发电机与UPS不存在不匹配的问题,可以正常工作,满足客户需求。

解决方案


1.在需要发电机供电时,如UPS在电池供电状态,则可以直接将输入接到发电机,如UPS为关机状态,必须保证电池良好且可靠接入UPS,再将UPS输入接到发电机。

建议与总结

 

   柴油发电机与UPS连接时,存在着相互匹配问题,影响其频率和输出电压电压稳定的因素主要有两个方面:负载电流的高次谐波成分;负载的瞬时启动。传统双变换UPS的输入功率因数只有0.8,输入电流的高次谐波高达30%,当使用柴油发电机为其供电时,必然会严重的影响发电机占用率和输出电压的稳定 ,所以发电机的功率容量必须要高达UPS容量 的2.5-3倍,才能保证系统正常运行。但是,当使用华为UPS与发电机组成供电系统时,由于华为UPS的输入功率因素高达0.95以上,输入电流的谐波成分小,对发电机的频率和输出电压的稳定性影响较小,所以原则上讲,选用华为UPS容量 的1.5倍以上发电机就可以使系统正常工作
 
   所以,为了保证供电安全,建议在给UPS2000配置发电机时,按照用户手册要求,配置UPS额定容量1.5倍以上额定功率发电机,以确保UPS任何情况下都能直接通过发电机开机。

END