柴油發(fā)電機(jī)組通常用作數(shù)據(jù)中心的備用電源，并與UPS配合形成完整的不間斷電源系統(tǒng)。但是，由于其技術(shù)和結(jié)構(gòu)特性，在接入或取出重載時(shí)電壓和頻率會同時(shí)波動(dòng)。特別是，頻率波動(dòng)經(jīng)常干擾電壓設(shè)備，例如具有電壓波動(dòng)的UPS。本文介紹了一種降低柴油發(fā)電機(jī)組頻率波動(dòng)的新技術(shù)?！€(wěn)頻裝置及其維護(hù)經(jīng)驗(yàn)。f的大小實(shí)際上由發(fā)電機(jī)組的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的速度決定，因?yàn)樗苯优c發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)。發(fā)電機(jī)組的技術(shù)和結(jié)構(gòu)特征柴油發(fā)電機(jī)組（稱為發(fā)電機(jī)組）通過柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸（主軸）與發(fā)動(dòng)機(jī)相比剛性連接到同步發(fā)電機(jī)（因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)大于發(fā)動(dòng)機(jī)，中型和大型發(fā)電機(jī)組都是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)）。 （發(fā)電機(jī)軸）旋轉(zhuǎn)軸（轉(zhuǎn)子軸）是同一速度和同步旋轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)。為了有足夠的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率是發(fā)電機(jī)輸出功率的1.6到2倍。這稱為匹配率。根據(jù)技術(shù)和結(jié)構(gòu)的需要，如果專用于發(fā)電機(jī)組的發(fā)動(dòng)機(jī)沒有特殊要求，主軸轉(zhuǎn)速為1500r/min（25r/s）。這是因?yàn)榘l(fā)電機(jī)定子三相繞組和中間轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組的結(jié)構(gòu)特征。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)與轉(zhuǎn)子軸一起旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子上勵(lì)磁繞組的電磁場掃過三相繞組，繞組產(chǎn)生的電壓恰好為50Hz。符合***電力標(biāo)準(zhǔn)。也就是說，發(fā)電機(jī)的輸出頻率由發(fā)動(dòng)機(jī)速度決定。為了在不考慮負(fù)載的情況下保持輸出頻率穩(wěn)定，如果發(fā)電機(jī)組在額定輸出功率范圍內(nèi)，則必須通過頻率穩(wěn)定裝置實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)速度。頻率波動(dòng)的原因和影響與主電源相比，輸出功率大的發(fā)電機(jī)可以忽略不計(jì)。由于其輸出功率容量有限，它對負(fù)載的輸入功率，輸入電流的高次諧波分量和輸入功率因數(shù)有自適應(yīng)要求。否則，電氣設(shè)備和發(fā)電機(jī)組將處于惡劣的工作狀態(tài)。

測試曲線分析已在國外品牌柴油發(fā)電機(jī)組上進(jìn)行了重載測試。測試曲線如圖1所示。圖中的虛線表示當(dāng)未加載負(fù)載調(diào)節(jié)模塊時(shí)連接重載時(shí)發(fā)電機(jī)組輸出頻率，電壓和轉(zhuǎn)子軸功率的波動(dòng)曲線。圖1下方的P（功率）功率曲線從0到0.5秒上升到一個(gè)高值，表明發(fā)動(dòng)機(jī)由于負(fù)載較重而立即增加發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的功率，試圖保持相同的電壓，電流和頻率。曲線的小波折疊在0和0.2s之間是由負(fù)載中的電抗分量的瞬態(tài)反應(yīng)引起的。無論L1和L2的正常電源故障或L1和L2的線路故障，電池都可以通過電池組的DC存儲器放電，并且AC電源可以通過逆變器提供給應(yīng)急負(fù)載。圖1上方的U（電壓）電壓曲線與P曲線具有相同的規(guī)律性。在0到0.2秒時(shí)，電壓突然下降到額定值的0.8，表明容抗電抗元件起主要作用。充電到0.5s的大值。在0到0.5秒的時(shí)間段內(nèi)，中間F（頻率）頻率曲線下降到額定值的約0.95，表明重負(fù)載的頻率迅速降低。 0.5秒后，過度的過程加劇。定子繞組的***電抗分量與負(fù)載的容抗電容分量之間的充放電電流急劇增加，無功功率在1.5s內(nèi)達(dá)到峰值，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子再次被電磁場停滯。定子繞組的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速較慢，發(fā)電機(jī)組的輸出頻率減慢。低至0.83（F曲線）。在1.5到3秒之間是由重負(fù)載訪問引起的電路轉(zhuǎn)換過程被削弱和結(jié)束的時(shí)間。電壓（U曲線），頻率（F曲線）和轉(zhuǎn)子軸功率（P曲線）快速達(dá)到正常值。從重負(fù)荷連接（F曲線）3 s內(nèi)的頻率變化可以看出，頻率波動(dòng)與負(fù)荷的大小和性質(zhì)有很大關(guān)系。

常見的應(yīng)急電源

常用的應(yīng)急電源包括：***于正常電源的發(fā)電機(jī)組，以及有效***于供電網(wǎng)絡(luò)中的正常電源的電池組。

由于柴油發(fā)電機(jī)組的大容量，它可以并聯(lián)運(yùn)行并且具有長的供電時(shí)間。它也可以***運(yùn)行，不與區(qū)域電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行。2安裝在發(fā)電機(jī)組上的鉛酸電池是主電源中斷后單元啟動(dòng)和電子調(diào)速器的電源。它不受電網(wǎng)故障的影響，具有很高的可靠性。特別是在某些地區(qū)的普通商用電源不是很可靠的情況下，柴油發(fā)電機(jī)可以作為備用電源，不僅可以起到應(yīng)急電源的作用，而且可以優(yōu)化低壓系統(tǒng)。在停電時(shí)做一些更重要的負(fù)荷。在當(dāng)時(shí)使用，因此它被廣泛用于工程。

然而，柴油發(fā)電機(jī)組的推廣也帶來了許多問題：它占地面積很大。除發(fā)電機(jī)組外，還需要考慮控制，配電，油箱和其他輔助設(shè)備，這需要更高的平面和空間，以及儲油室。這是一種火災(zāi)隱患，因此需要防火。在城市土地使用日益緊張的情況下，還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)合理性。在某些情況下，當(dāng)允許的中斷時(shí)間很長時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間一般小于15s，而作為應(yīng)急電源的柴油發(fā)電機(jī)不能滿足允許的中斷時(shí)間要求。其次，柴油發(fā)電機(jī)引起的噪聲，振動(dòng)，排煙，通風(fēng)，潮濕，霜凍等問題也很嚴(yán)重。這與目前倡導(dǎo)的環(huán)保概念不符，特別是對環(huán)境保護(hù)要求高的***和商業(yè)中心。商業(yè)建筑更不合適。再次，必須在公用電力同時(shí)丟失時(shí)啟動(dòng)柴油發(fā)電機(jī)的運(yùn)行。嚴(yán)禁與主電源并聯(lián)運(yùn)行。這樣，如果發(fā)電機(jī)的自啟動(dòng)信號取自10kV輸入側(cè)電視，雖然可以滿足消防設(shè)備雙向電源端切換的要求，但當(dāng)線路故障發(fā)生時(shí)，公用電力不會丟失，此時(shí)柴油發(fā)電機(jī)也無法啟動(dòng)，導(dǎo)致兩個(gè)電源無效。如果發(fā)生火災(zāi)，應(yīng)急電源將無法正常工作。在某些情況下，當(dāng)允許的中斷時(shí)間很長時(shí)，柴油發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間一般小于15s，而作為應(yīng)急電源的柴油發(fā)電機(jī)不能滿足允許的中斷時(shí)間要求。***規(guī)定重要場所安全照明電源的轉(zhuǎn)換時(shí)間不得超過0.5秒，證券，***等場所備用照明的電源轉(zhuǎn)換時(shí)間不得超過1.5秒。因此，在這種情況下，只有電池可以用作應(yīng)急電源，發(fā)電機(jī)組僅用于電池投入運(yùn)行前的過渡期，相當(dāng)于使用兩套應(yīng)急電源系統(tǒng)，通常不經(jīng)濟(jì)地采用。