如下圖,這樣的兩路電源連接實施可行嗎?今天看我慢慢分解。
電源并聯(lián)有兩種形式,一種是直流電源并聯(lián),一種是交流電源并聯(lián)。
一、直流電源并聯(lián)
- 兩個電源電壓不相同的直流電源并聯(lián)
不同電壓等級的DC12V和DC24V可以并聯(lián)嗎?現(xiàn)實我們不會這樣做,也是不能這樣做的,為什么呢?因為這個開關(guān)K一旦導通,電源A會因為內(nèi)阻劇烈發(fā)熱而迅速燒毀,繼而系統(tǒng)發(fā)生破壞性崩潰。
因為電源B流過電源A產(chǎn)生的熱量遠遠大于電源A流過電源B產(chǎn)生的熱量,會燒毀電源A。
當兩個不相等的電源并聯(lián),需要在電源正極串聯(lián)上一個二極管進行電路保護。如上圖,那么若連通開關(guān),燈泡兩端電壓是多少呢?
如上圖,由于二極管導通后壓降為0.7V,當二極管D2導通后,A點的電壓UA=23.3V,二極管D1的負極是23.3V,正極是12V,所以二極管D1截止。
也就是說,不同等級的兩個電源并聯(lián)后,電動勢較高的電源能正常輸出,而電動勢較低的電源被關(guān)閉。
限環(huán)流二極管D1、D2不但消除了環(huán)流,同時也抑制了電源電壓偏差帶來的不良后果,由此可見,除非兩個電源的電動勢和內(nèi)阻完全一樣,否則冗余電源組合,都只有一個電源正常工作。
所以不同電壓等級電源并聯(lián),不但會損壞電源,而且浪費能源,將能源消耗在不該消耗的地方上。
- 兩個電源電壓一致的直流電源并聯(lián)
不同電壓等級的電源并聯(lián)是非常危險的,也不是我們智能化項目所需要的,而相同電源并聯(lián)是我們需要的......
這在生活中很常見,比如電瓶車的2組電池連接就是并聯(lián),所以這樣用是沒有問題的,那為什么呢?
我們知道,當電源C工作時,會有2路電流經(jīng)過電源D及UPS主機,因為電源有內(nèi)阻從而產(chǎn)生熱量Q1,使用電源D發(fā)熱;
同樣,電源D工作時,會2路電流經(jīng)過電源C及UPS主機,因為電源有內(nèi)阻從而產(chǎn)生熱量Q1,使用電源C發(fā)熱;
如果電源C、電源D參數(shù)完全一樣,則兩只電源的發(fā)熱也一樣,在工作中,把電源的并聯(lián)后流過電源內(nèi)阻的發(fā)熱電流叫做環(huán)流,環(huán)流發(fā)熱會影響到電源的工作壽命,影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性,因此在實際工作中,一定要消除環(huán)流,在兩只并列的電池(電源)輸出端各串接一只二極管,如此一來,環(huán)流就消失了;
這個是我們機房工程中UPS供電系統(tǒng)圖,當有多組電池組并聯(lián)在一起時,會延長蓄電池組的供電時間。
二、交流電源并聯(lián)
- 同一個變壓器輸出電源的并聯(lián)
同一臺變壓器的2路電源輸出,其阻抗電壓、輸出電壓、繞組接線定會一致,因此其頻率及相位差也會一致,理論上這是可行的,實際應(yīng)用沒有多少實際意義。
那我們回到最開始的問題,假如兩路輸入200A,那么合并會是400A嗎?
其實電路中本沒有電流,因為有了負載,電路中才會產(chǎn)生電流,這個圖只能是空氣開關(guān)是200A或者400A;
如圖所示,像這種情況,若任一路有電,UPS主機能正常工作,那么線路上工作電流達到400A,這樣會導致空開A/空開B會燒毀;
若兩路同時有電,無法做到兩路電源平均分配UPS供電負載,容易引起空氣開關(guān)的過載;
如果引入到開關(guān)的電纜從同一個點引出,相關(guān)于將線纜加粗,但是不需要保留開關(guān)A、開關(guān)B,因為無法保證開關(guān)的性能一致。
- 不同變壓器輸出電源的并聯(lián)
不同變壓器或者一臺變壓器、一臺發(fā)電機并機操作,必須檢測市電和發(fā)電機電壓之間的頻率、相位、電壓偏差,若不合格,則他們之間是不允許并列的,如下圖。
當不同變電站回路給信息化機房供電時,其實是供電冗余一種常見的方式,其在兩個回路電源輸入下端增加了ATS設(shè)備,這樣能會保證負載的相位、頻率的一致性。
信息化機房電源引自不同變壓器,在接入之前一定要測量線路的相位,必須保證相位一致才能接入。 |