GB T 2820.11-2012 往复式内燃机驱动的交流发电机组.第11部分:旋转不间断电源.性能要求和试验方法.pdf
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1、. ICS 29.160.40 K 52 道国中华人民=H工./、不日国国家标准GB/T 2820. 11-20 12/IEC 88528-11 : 2004 往复式内燃机驱动的交流发电机组第11部分:旋转不间断电源性能要求和试验方法Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets-Part 11 : Rotary uninterruptible power systems Performance requirements and test methods (IEC 88528
2、-11:2004 ,IDT) 2012-11-05发布a盹O_6S.1_4。AW句喻aFF究飞、讲l功;中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理委员会2013-02-01实施发布中华人民共和国国家标准往复式内燃机驱动的交流发电机组第门部分:旋转不间断电源性能要求和试验方法GB/T 2820. 11-2012/IEC 88528-11 :2004 4峰中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出
3、版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 开本880X12301/16 印张2.75 字数78千字2013年2月第一版2013年2月第一次印刷4晤书号:155066.1-16181定价39.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107GB/T 2820.11-2012/IEC 88528-11 :2004 目次前言.v 1 范围-2 规范性引用文件-3 术语和定义3. 1 一般术语.2 3.2 系统和部件性能23.3 规定值.4 3.4 输入值3.5 输出值-4 符号和缩略语.55 选用准则66 总体描述.6. 1 旋转UPS6.2 旋转UPS的类型6
4、.3 旋转UPS的并联运行.8 6.4 电源系统与旋转UPS之间的转换(旁路).6.5 外壳防护.7 运行模式7.1 电源调理模式.10 7.2 独立模式.10 7.3 旁路模式.10 7.4 闲置模式.10 7.5 转换.10 8 工作条件.8. 1 正常工作条件.8.2 在其他环境条件下运行.118.3 发动机.8.4 旋转电机128.5 控制逻辑129 电气使用条件和性能.12 9. 1概述对所有旋转UPS129.2 性能.13 10 制造商的技术声明.14 10.1 概述1410.2 采购者指南.14 GB/T 2820.11-2012/IEC 88528-11 :2004 11 试验
5、1711. 1 稳态输出电压和频率偏差1711. 2 瞬态输出电压和频率偏差.11. 3 输入电流特性.19 11. 4 测量滤波特性.20 11. 5 系统性能.21 11. 6 盲启动试验2211. 7 环境试验2211. 8 噪声2211. 9 试验2212 维修和产品标志M12.1 铭牌标志2412.2 标签要求2512. 3 铭牌标识2512.4 说明标签12. 5 维修.26 附录A(资料性附录)典型储能装置27附录B(规范性附录)标准非线性负载单相30附录c(规范性附录)标准非线性负载三相.附录D(规范性附录)输入市电故障试验方法.附录E(资料性附录)不间断电源(UPS)的结构类
6、型34图1UPS的类型图2串联旋转UPS的典型示例.7 图3在线互动式旋转UPS的典型示例.8图4旋转UPS的并联运行8图5旁路运行.9 图6旋转UPS运行图解图7运行模式.10 图8浪涌电压试验.20 图9警告标签.25 图A.1双变换-一飞轮直接搞合.27 图A.2在线互动式一一直接桐合飞轮.28 图A.3双变换一一飞轮间接搞合m图A.4在线互动式一一间接搞合飞轮.28 图A.5双馈电交流电机29图A.6带蓄电池双变换29图A.7带蓄电池在线互动.29 图旦1单相非线性负载.30 图巳1三相非线性负载.32 图D.1输入市电故障试验方法.33 E GB/T 2820.11-2012/IEC
7、 88528-11 :2004 A件AA性产DFhdpoqdquququqJ 关开型典12式卜m型型动民U类类互U电联联线型馈串串在典双119uquA吐FDEEEEE 图图图图图表1市电各次谐波电压的兼容值u表2不同性能等级的稳态运行限值.13 表3不同性能等级动态运行限值(注D.14 表4技术资料表一一一制造商的声明. 18 表5旋转UPS性能特性试验方法.22 阳皿/j/)ji/j/)/;1 /j / / / / / / /21 0.2 10 0.5 19 1. 5 12 0.2 23 1. 5 12 0.2 25 1. 5 25 0.2十0.5X25/n符合本部分的旋转UPS应有标志,并
8、对旋转UPS控制及指示装置的安装和运行提供说明。9.2 性能旋转UPS的电气性能应符合表2和表3的规定。旋转UPS有不同的用途。以下规定了四种性能等级和对应的运行极限值(由GB/T2820. 1 2009): 等级G1:基本照明和控制;等级G2:类似于变化范围较小公用设施、泵、风机和卷扬机;等级G3:计算机、电信及其他敏感负载;等级G4:特殊用途。以下限值适用于任何组合:一一温度在正常的运行范围内;一一市电在稳态限值范围内;一一在额定功率因数下负载从空载到额定值;一一单台或多模块系统。表2不同性能等级的稳态运行限值类别项目频率aG1 基本照明和控制士4%G2 泵、风机和卷扬机土2%G3 计算机
9、、电信设备土1%G4 特殊用途AMC AMC:制造商与客户之间的协议。a不包括电流补偿。b 10 s运行时间,三相有效值的平均值。电压b士8%土4%土2%AMC 13 G/T 2820.11-2012/IEC 88528-11 :2004 表3不同性能等级动态运行限值(注1)类别项目骤然移相频率(注3)电压(注2)恢复时间Gl 基本照明和控制无限值土5Hz 士30%5 s G2 泵、风机和卷扬机无限值士3Hz 土22%1 s G3 计算机、电信设备2% 土1Hz 士15%0.7 s G4 特殊用途AMC AMC AMC AMC:制造厂商与客户之间的协议。注1:在以下状态后的瞬态值 在电源 在独
10、立 在市电 在转换 在冗余注2.较低值).!7r,1tfm 3 1l1f ,lt!lf.lJ!l!A!luLmrJiJfqT%flIffIzmT 2%。1/ 各种等级的输出/电压波形畸变应小于表;中规定的线性兔载和规定数量的标准非线性负载。特殊用途的性能等级4按制造商和客户之间的达成的协议E协议可包括其他允差斑围或运行条件。/10 制造商的技术声明. 10. 1概述飞、 制造商一一净 / 一一一输出品质等级(见Q.2中G1,G2 ,G3 ,G4); ;的净效率,见8.2.2/二三10 _. 10.2 采购者指南飞:J刁;二三有功功率从不足100W到数MW的各种UPS,可满足用户不同负载类型的供
11、电连续性和供电品质要求。编撰本部分有助于购买者识别与其应用相关的重要准则,或帮助购买者更好地理解有关信息,以便制造商/供货商根据用途建议适当的旋转UPS类型向其提供。此外,也可用来鉴别制造商/供货商提供的旋转UPS性能特性,以及对运行所规定的各种限制是否符合本部分要求。下列项目可以作为结合表4检查内容,帮助购买者选择最适用的旋转UPS类型,并可与制造商/供货商共同确定合适的规格。10.2. 1 旋转UPS的类型、附加特性和系统要求a) 单台;14 G/T 2820.11-2012/IEC 88528-11 :2004 b) 多模块(见10.2.7附加信息); c) 作为主电源或备用电源、系统的
12、旁路;d) 交流发电机备用电源系统(如适合); e) 旁路转换时间的要求(如适合); f) 输入和/或直流环节和/或输出之间电气隔离要求;g) 输入和/或直流环节和/或输出的接地;h) 维修旁路电路和其他设备的要求,如旋转UPS系统的隔离器和连接开关;i) 与指定电源系统的兼容性(例如接地中点,浮中点); j) 远程紧急断电(EPO)或紧急停机要求。10.2.2 旋转UPS的输入/ 对主电a)标b)相c)标相e) 有巧rJP民芹圳等1,仰面吧矶、商议吧沉守50备g) 供电保护要求(短路过载、接地故障)10.2.3 由旋转UPS供良的负载a) 类型举例: b) d) 巳)、-一计算机; _,_电
13、由机;-饱和度压器电源;报告整捕;一明暗流器;一开美型电、娟和其他类飞,飞飞 号f) 负载的特殊特征,如运行方式、相间不平衡及非线性(产生谐波电流hg) 支路熔断器和断路器的额定值;h) 最大分级负载和负载曲线图;i) 旋转UPS输出与负载连接所要求的方法。注:旋转UPS输出负载。、负载种类的多样性及其相关特性总是随技术的发展而变化。因此,通常给旋转UPS施加元源基准负载来尽可能按实际模拟预期的负载类型,从而获得UPS的输出特性,但这种负载不能完全代表给定应用场合的实际负载。旋转UPS行业一般规定在线性负载(即阻性或阻性/感性)下确定UPS的输出特性。在现有技术条件下,许多负载都具有非线性特性
14、,因为负载都是单相或三相电容滤波器的整流器(见附录。在多数情况下,不论是稳态还是瞬态,在非线性负载的作用下,旋转UPS输出会偏离制造商/供货商在线性负载条件下所提供的输出特性。原因如下:a) 由于稳态电流的峰值与有效值之比较高,其输出电压的总谐波畸变可能增加而超过规定限值。在较高等级THD下,与负载的兼容应由制造商/供货商和购买者协商。15 GB/T 2820.11-2012/IEC 88528-11 :2004 b) 非线性分级负载的应用可导致瞬态电压特性偏离线性瞬态电压特性,主要是由于相对稳态的瞬时冲击电流比较大的缘故,特别是UPS在正常运行方式下使用电子限流的场合。这种效应也出现于变压器
15、和其他磁性装置在剩磁下合闸的情况。当负载是依次投入和首次应用或对已经接人的负载不存在有害影响的场合,上述较高的瞬态冲击电流产生的负载电压是可以容忍的。为缩小UPS的体积,某些UPS电路结构采用了交流输入电源/旁路。同样,虽然单台UPS不允许这种规定的分级负载,而在多模块或冗余系统中,总系统的响应是允许的。负载电压和频率敏感度:负载对超出正常市电限值的频率变化、或对电压变化、或对波形畸变是敏感的,则应研究适用于这些场合的最佳旋转UPS布局。应征求制造商/供货商关于这些问题的建议。10.2.4 旋转UPS的输出a) 额定输出功率和功率因数;b) 相数;c) 额定输出电压,稳态和瞬态的允差带;d)
16、标称输出频率和允差带;e) 特殊要求,如同步、相对谐波含量和调制;f) 电压调整范围;g) 相角允差(仅对三相或单相中心抽头或由三相中的两相供电的单相旋转UPS);h) 不平衡负载要求(仅对三相或单相中心抽头或由三相中的两相供电的单相旋转UPS); i) 旋转UPS和负载保护装置之间的协调;j) 电源保护要求(短路、过载及接地故障)。10.2.5 蓄电池(如适合)a) 蓄电池/蓄电池组的类型和结构;b) 标称电压、电池数目、安时容量(若买方提供hc) 额定储能供电时间;d) 额定能量恢复时间;e) 电池使用寿命要求;f) 蓄电池有其他负载及其电压允差5g) 是否有独立的蓄电池室;h) 蓄电池保
17、护和隔离装置;i) 特殊要求,例如,纹波电流;j) 蓄电池室的温度(推荐200C220C); k) 蓄电池截止电压;1) 充电电压的温度补偿。10.2.6 一般用途要求和特殊使用条件a) 额定负载条件下的效率。效率是指旋转UPS的净输出有用功率与输入总功率之比。为了便于比较,应在平均气候条件下的稳定状态测量和规定。效率是一种经济和热量参数,利用已充分储存能量的储能装置运行超过15min 情况下,此时考虑效率才是有意义的。UPS辅助系统为完成正常任务而消耗的功率也作为损失的一部分。由于变化较大的气候条件而使用的加热或空调所消耗的功率不计入。若能从废气或冷却水中重新获得能量,其将作为UPS净输出功
18、率的一部分。b) 运行环境温度范围;16 GB/T 2820. 11-20 12/IEC 88528-11 : 2004 c) 冷却系统(旋转UPS及蓄电池设备); d) 仪表(本机/远程); 巳)遥控和监视系统;f) 特殊的环境条件:设备可能暴露在烟雾、潮湿、尘埃、盐雾、露天和热源等环境中;g) 特殊的机械条件:可能遇到振动、冲击或倾斜、特殊的运输或存储条件,空间或重量的限制;h) 性能限制,例如,电气和听觉噪声;i) UPS系统的进一步扩展;j) 波峰系数;注:当应用UPS的负载电流时,人们通常认为波峰系数是只与负载有关的特性参数。实际上,负载的波峰系数是负载与其供电电源的内部阻抗共同作用
19、的结果。例如,当非线性负载通过旁路由元调整性电网的纯正弦电压供电时,产生的波峰系数可高达4;而同样的非线性负载自UPS供屯,则波峰系数只有2.(非线性负载电流反映了直流侧的电容器充电时,以交流电压峰值为中心或其周围的短峰值。当由UPS供电时,UPS的输出阻抗会防止窄峰值的出现,而一些宽的、低的峰值将会产生较低的波峰系数。10.2.7 多模块系统的配置a) 冗余旋转UPS;b) 非冗余旋转UPS;c) 公共系统的蓄电池zd) 独立模块的蓄电池;e) 旋转UPS的开关类型;f) 旋转UPS开关配置。10.2.8 电磁兼容性a) 设备应遵守的辐射标准和分类等级要求;b) 设备应符合的抗干扰度标准和试
20、验等级。11 试验以下试验方法用于所有性能试验。证明与安全性和EMC标准一致性的试验受地方法规影响,因而表5中没有包括。(见GB/T 2820.6-2009) 考虑了型式试验和出厂试验。除非另有说明,试验状态应是额定功率因数、线性对称额定负载。试验环境温度为15.C 25 .C。若没有给出额定功率因数,则采用0.8.除非另有说明,所有试验均在单台UPS上进行。11. 1 稳态输出电压和频率偏差所有三相输出的线电压有效值及输出频率应在下列情况下测量,并与表4中的稳态值比较za) 由市电造成的稳态电压或频率偏差;b) 由负载变化造成的稳态电压或频率偏差一一额定功率因数时,分别按0%、25%、50%
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