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    小型汽油發電機供電時整流電源工作不穩定情況

    作者:admin 發布時間:2021-04-06點擊:62
      隨著全國性的電荒形勢日益嚴重,為解決基站的供電問題,江蘇移動自2002年開始,陸續為各分公司配置了部分小功率、便攜式發電機。泰州分公司購買了3臺薩登DS5000E3三相汽油發電機,作為基站市電斷電時備用電源。在使用過程中,我們發現該油機在對不同型號的高頻開關電源供電時出現了一些不穩定現象。
     
      1汽油發電機及整流電源設備情況
     
      1.1薩登DS5000E3發電機組相關資料參數
     
      發電機:額定電壓(3}H)380/220V;頻率:50Hz;最大輸出5.5kVA;額定輸出5.0kVA;額定電流7.2A。發動機:4沖程空冷OHV;排量357CC,最大功率為12PS/4000r/min,點火方式:TCI。
     
      1.2高頻開關電源情況
     
      泰州移動分公司主要使用了兩個廠家的高頻開關電源系統,分別為:(1)杭州中恒系統有限公司:RPS17—450系統和E2733模塊。(2)上海中達電通公司的:DUM94A一48/5O系統和ESR3000模塊。
     
      2.對中恒E2733模塊供電時的異?,F象、原因及解決辦法
     
      2.1為中恒電源系統供電時的異?,F象使用該發電機對中恒電源(E2733)供電時,中恒電源啟動不了,或不能正常工作,模塊處于啟動一停機一再啟動一再停機的不穩定狀態。
     
      2.2原因分析高頻開關電源主要由交流輸入濾波電路、功率因數校正電路、DC—DC變換電路和輸出濾波器等部分組成,如圖l所示。
     
      單項220V交流電源接入整流模塊之后經過AC斷路器、保險絲等保護組件,進入EMI濾波器,其功能是防止整流模塊受到電源內的突波電壓的破壞以及將差模與共模噪聲做有效的減少,以消除電源傳入的高頻噪聲并防止模塊的噪聲反饋回電源線路。
     
      單項交流電源經橋式整流器整流為直流后,再經主動式功率因數校正線路(PFC),完成高功率因數(PF>0.99),低失真因數(THD>5%)之要求,產生一個約400V的直流電壓供給直流對直流轉換器使用。400V直流電壓經直流對直流轉換器產生一個穩定的輸出電壓此部分線路采用全橋式串聯諧振零電流切換技術,約以 100kHz切換頻率將直流400V電壓切換為交流弦波。再 經過高頻變壓器降壓成為適當波幅的交流脈沖。二次側 的交流弦波經過整流二極管及輸出濾波電路 ,再回饋經 直流控制器可得到穩定的直流輸出,此輸出在出整流模 塊之前經濾波電路濾除共模噪聲后 ,得到所需直流電 源 。
     
      經對發電機及電源系統電路分析后認為E2733模塊 是新西蘭開發及生產的,對交流電源的質量要求較高, 同時,模塊的啟動功率需達到5kW 左右,但模塊啟動 后所需的最大功率約為 3KW (以單個模塊最大輸 出電 流 50A計算,模塊的效率約為 90%)。存在啟動功率需 求大,工作功率需求正常的情況。
     
      我公司所配的小汽油發電機的輸出波形:在以較高 功率輸出 (或滿載輸出,如5kW)時,其波形畸變嚴重, 且其中的諧波較多;在輸出功率正常時 (70%以下),發 電機的輸出波形較好 ,交流電源質量較高。
     
      該型發電機的最大輸出功率約為5.5kVA,在模塊 加 電啟動時,由于功率需求較大,導致發電機輸出波形 瞬時畸變,交流電源質量降低,而整流器的諧波保護檢 測電路啟動保護功能,發出模塊關機指令 。在模塊關機 后,油機輸出功率降低,波形又恢復正常,從而模塊再 重新啟動,啟動后,油機波形再畸變,保護電路再工作, 模塊再關機。表現出的現象為整流模塊處于啟動一保護停機一再啟動一再保護停機的惡性循環。
     
      通過上述分析,我們認真研究分析了中恒電源的內 部電路圖及模塊的諧波保護機理 ,在模塊的 “交流輸入 濾波部分”有一諧波檢測保護電路,只要將此保護電路 斷開,就能防止模塊在開機時由于所需功率較高而油機 輸出波形發生瞬間畸變,而引起諧波保護電路工作,導
     
      致保護關機。而對油機來講 ,在模塊啟動后,單個模塊 的滿負荷工作時的需求功率 (約3kW )在油機輸出正常 波形的功率范圍內。斷開此保護電路不會對系統正常運 行產生較大的負面影響。同時根據電路分析 ,將此保護 電路中斷后,對整流模塊來講,將缺少一級保護措施: 即在未拆除前,模塊將在單相電壓達到 270V時或輸入 電源質量較差時進行保護,拆除后,模塊將在輸入電壓 達到320V進行二級保護 (高壓停機),模塊減少了一級 保護。因此,在開啟模塊前,應對輸入電源進行電壓測 量 ,確保工作電壓正常。
     
      2.3解決方法
     
      將中恒電源模塊諧波保護電路拆除的最簡單方法是 將其諧波電路的輸出部分斷開,其電路中R148電阻為 控制信號的輸出通道。
     
     ?。?)將中恒電源模塊 E2733的面板打開 :拆除模 塊正面板右側的3個內六角螺絲,拆除模塊右側板上的
     
      11個自攻螺絲,打開模塊右側板;
     
     ?。?)查找主控電路板的左上角的一個 R148電阻 (諧波檢測保護電路);
     
     ?。?)將 R148電阻斷 開 ;
     
     ?。?)重新安裝模塊右側板。



    參考文獻:電信工釋技術與標準化 2006.6  《小型汽油發電機供電時整流電源工作不穩定情況分析》