データセンターに設定されたディーゼルジェネレーターがしばしば遭遇する容量性負荷問題

まず、議論の範囲を制限して、不正確にしすぎないようにする必要があります。ここで説明するジェネレーターは、「ジェネレーター」とのみと呼ばれるブラシレス、3相同期ジェネレーターを指します。

このタイプのジェネレーターは、少なくとも3つの主要な部分で構成されています。これは、次の説明で言及されます。

メインステーターとメインローターに分割されたメインジェネレーター。メインローターは磁場を提供し、メインステーターは電力を生成して負荷を供給します。エキサイター、エキサイターステーターとローターに分かれています。エキサイターステーターは磁場を提供し、ローターは電気を生成し、回転整流子による整流後、メインローターに電力を供給します。自動電圧レギュレータ(AVR)は、メインジェネレーターの出力電圧を検出し、エキサイターステーターコイルの電流を制御し、メインステーターの出力電圧を安定化するという目標を達成します。

AVR電圧安定化作業の説明

AVRの運用目標は、一般に「電圧安定剤」として知られている安定した発電機出力電圧を維持することです。

その動作は、発電機の出力電圧が設定値よりも低い場合、エキサイターの固定子電流を増加させることです。これは、メインローターの励起電流を増加させることに相当し、メインジェネレーター電圧が設定値に上昇します。それどころか、励起電流を減らし、電圧が低下するようにします。発電機の出力電圧が設定値に等しい場合、AVRは調整なしで既存の出力を維持します。

さらに、電流と電圧の相関係によれば、AC負荷は3つのカテゴリに分類できます。

電圧が適用された電流が位相にある抵抗荷重;誘導負荷、電圧の後ろの現在の遅延の位相。容量性負荷、電流の位相は電圧よりも先です。 3つの負荷特性を比較すると、容量性負荷をよりよく理解することができます。

抵抗荷重の場合、負荷が大きいほど、メインローターに必要な励起電流が大きくなります(発電機の出力電圧を安定させるため)。

その後の議論では、抵抗荷重に必要な励起電流を参照標準として使用します。つまり、より大きなものはより大きなものと呼ばれます。私たちはそれをそれより小さいと呼びます。

発電機の負荷が誘導性がある場合、メインローターは、発電機が安定した出力電圧を維持するために、より大きな励起電流を必要とします。

容量性負荷

発電機が容量荷重に遭遇すると、メインローターに必要な励起電流が小さくなります。つまり、発電機の出力電圧を安定させるために励起電流を減らす必要があります。

なぜこれが起こったのですか?

容量荷重の電流は電圧よりも先にあり、これらの先行電流(メインステーターを流れる)がメインローターに誘導電流を生成し、励起電流を積極的に重ね合わせて、メインローターの磁場。したがって、発生器の安定した出力電圧を維持するために、エキサイターからの電流を減らす必要があります。

容量性荷重が大きいほど、励起者の出力は小さくなります。容量性負荷がある程度増加すると、エキサイターの出力をゼロに減らす必要があります。エキサイターの出力はゼロであり、これがジェネレーターの限界です。この時点で、発電機の出力電圧は自己安定しておらず、このタイプの電源は適格ではありません。この制限は、「励起制限下」とも呼ばれます。

発電機は、限られた負荷容量のみを受け入れることができます。 (もちろん、指定された発電機の場合、抵抗性または誘導負荷のサイズにも制限があります。)

プロジェクトが静電容量の負荷に問題を抱えている場合、キロワットあたりの静電容量が小さいIT電源を使用するか、補償のためにインダクタを使用することを選択することができます。発電機セットが「励起下」エリアの近くで動作しないでください。


投稿時間:Sep-07-2023