UPS容性输入电流和油机带容性负载的问题分析及处理方法.docx

UPS容性输入电流和油机带容性负载

的问题分析及处理方法

1、故障现象

某UPS系统在市电供电时运行正常，市电停电后转入储能方式，即由蓄电池经逆变器供电，运行正常。但油机启动供电后，出现油机输出电压失控，因过压而关机。再次启动油机供电时，故障现象同前。

2、故障现象分析

油机启动供电后，UPS是加到油机的第一个负载，虽然UPS本身具有软启动功能，可以逐渐将UPS的负载加到油机上，但是UPS前端的无源滤波器是固定接在电路上的。无源滤波器一般会产生电容性的基波电流，此容性电流可以适当补偿整流器的感性输入电流，提高UPS的输入功率因数。

UPS的输入滤波器是按UPS额定输入电流设计的。当UPS空载、轻载时，有无源滤波器的UPS往往呈现电容性输入功率因数，也即超前输入电流。而柴油发电机带电容性负载时可能出现输出电压升高、失控，导致关闭电压调节器，最终使油机关机。

3、油机带容性负载时故障原因分析

参见下图发电机供电系统等效电路和向量图。

▲发电机供电系统等效电路和向量图

从图（2）可见，发电机带感性负载时，电势E大于输出电压U，较大的电势E才能产生需要的输出电压U。

如图（3）所示，发电机带容性负载时，发电机的电势E比输出电压U小，即很小的电势即可以产生很大的输出电压。即使将激磁减少到零，由于转子的剩磁仍能产生电压。因此，油机一般不能带较大的容性负载。

在发电机带容性负载的情况下，为了维持发电机输出电压U，电压调节器必须减少转子的激磁电流以降低输出电压。但是发电机转子都有剩磁，即使关闭电压调节器，仍有足够的磁场产生输出电压，这将导致输出过压，最终使发电机关机。

4、解决办法

调节UPS在空载和轻载时的输入功率因数。

（1）将其他感性负载（如空调设备）先于UPS加在发电机上。

（2）发电机上或发电机配电屏上加上一个补偿电抗器（此电抗器也会影响大负载时UPS的功率因数）。

（3）UPS设备上加补偿电抗器。

（4）UPS采用带接触器的滤波器，UPS轻载时通过接触器断开滤波器。