大功率UPS輸入諧波電流抑制四種方案比較要點(diǎn)

1、大功率ups俞入諧波電流抑制四種方案比較對(duì)大功率UPS來(lái)說(shuō)，如果UPSS流裝置為三相全控橋6脈整流器，由整流裝置產(chǎn)生的諧波占所有諧波的近25-33%，對(duì)電網(wǎng)的危害較大, 諧波有可造成配電線纜、變壓器發(fā)熱，降低通話質(zhì)量，空氣開(kāi)關(guān)誤動(dòng)作，發(fā)電機(jī)喘振等不良后果；諧波按電流相序分為+序 （ 3k+1 次， k 為 0 和正整數(shù)）、 - 序 （ 3k+2 次， k 為 0 和正整數(shù)）、0 序（3k 次，k 為正整數(shù)），+序電流使損耗加重，- 序電流使電機(jī)反轉(zhuǎn)、發(fā)熱，0 序電流使中線電流異常增大。目前大型UPS俞入諧波電流抑制共有4種方案方案 1.采用6脈沖UPS+T源諧波濾波器，輸入電流諧波<5%

2、 （額定負(fù)載），輸入功率因數(shù)0.95。這種配置，雖然輸入指標(biāo)非常好，但是技術(shù)仍不成熟，存在誤補(bǔ)償、過(guò)補(bǔ)償?shù)葐?wèn)題，導(dǎo)致主輸入開(kāi)關(guān)誤跳閘或損壞等現(xiàn)象；THMW源諧波濾波器技術(shù)缺陷為 :a）、存在"誤補(bǔ)償”問(wèn)題：由于它的補(bǔ)償響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)達(dá) 40ms以上，存在"誤補(bǔ)償 ”隱患。當(dāng)在輸入電源上、執(zhí)行切除/投入操作或在UPS的輸入上游側(cè)、作大負(fù)載 的切除/投入操作時(shí)，易產(chǎn)生”誤補(bǔ)償”。輕者，造成UPS的輸入諧波電流"突變”。 嚴(yán)重時(shí)，會(huì)導(dǎo)致UPS的輸入開(kāi)關(guān)"誤跳閘"。b）、可靠性偏低：對(duì)于6脈沖+有源濾波器的UPS來(lái)說(shuō)，由于在它的有源濾波器中、使用IGBT

3、管作為它的整流器和變換器的功率驅(qū)動(dòng)管, 其故障率偏高。相反，對(duì)于12脈沖+無(wú)源濾波器的UPS來(lái)說(shuō)，在它的濾波器中、使用的是可靠性很高的電感和電容。c）、降低系統(tǒng)效率，增加運(yùn)行成本：有源濾波器的系統(tǒng)效率為：93%左右。對(duì)于 400KVA UPS 并機(jī)而言，在滿載及按33%的輸入諧波電流進(jìn)行補(bǔ)償?shù)臈l件下，如果按每KW*hr= 0.8元付電費(fèi)的話，在1年內(nèi)所需支付的運(yùn)行費(fèi)用為：400KVA*0.07/3=9.3KVA; 一年的耗電量為65407KW.Hr, 需要增加的電費(fèi)開(kāi)支為：65407X0.8元=5.2萬(wàn)元。d）、加有源濾波器價(jià)格極其昂貴：有源濾波器200KVA UPS勺標(biāo)稱輸入電流為： 303

4、A;諧波電流估算：0.33*303A=100A,如要完全補(bǔ)償?shù)捷斎胫C波電流含量<5%至少需計(jì)算補(bǔ)償電流：100A;實(shí)際配置：一套100A 的有源濾波器。按目前每安培1500-2000元報(bào)價(jià) ,總成本增加 15萬(wàn)到 20 萬(wàn)元,對(duì) 6脈沖 200KVA UPS 來(lái)說(shuō) ,幾乎增加60%-80%成本。、. t方案 2.采用6脈沖UPS+砍諧波濾波器,如果UP呢流裝置為三相全控橋6脈整流 器，由整流裝置產(chǎn)生的諧波占所有諧波的近25-33啕口 5次諧波濾波器后減小到10姒下，輸入功率因數(shù)0.9,可局部減小諧波電流對(duì)電網(wǎng)的危害。這種配置，輸 入電流諧波仍然偏大，對(duì)發(fā)電機(jī)容量配比要求為1: 2以上，并

5、存在導(dǎo)致發(fā)電機(jī)輸出異常升高的隱患；TzTtk 3.采用移相變壓器+6脈沖整流器的假12脈沖方案，具組成由2臺(tái)6脈沖整流 器ups拼湊成：a)一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的6脈沖整流器b) 一臺(tái)移相30度變壓器+6脈沖整流器所構(gòu)成的假12脈沖整流器UPS表面看起來(lái)滿載輸入電流諧波為10%, 這種配置存在嚴(yán)重單點(diǎn)故障，當(dāng)一臺(tái)UPSa障時(shí)，系統(tǒng)輸入諧波電流急劇增大， 嚴(yán)重危害供電系統(tǒng)的安全。主要缺點(diǎn)：1) .原器件的偷工減料，整整少了一套設(shè)備.2) .如果一臺(tái)UPS勺整流器發(fā)生故障，就轉(zhuǎn)變?yōu)?脈沖的UPS,諧波含量急劇增 大.3) .且對(duì)于直流母系線的控制為開(kāi)環(huán)的控制系統(tǒng).輸入均流不可能很好.輕載時(shí) 的諧波電流依然會(huì)很

6、大.4) .系統(tǒng)的擴(kuò)容會(huì)極為困難5) .加裝的移相變壓器不是原裝的產(chǎn)品，和原系統(tǒng)的匹配必然不會(huì)太好.6) .占地面積會(huì)比較大7) .性能是12-15%,也比不上12脈沖的UPS.方案4.采用12脈沖UPS+1做諧波濾波器，如果UP呢流裝置為三相全控橋12脈沖 整流器，加11次諧波濾波器后減小到4.5%以下，可基本完全消除諧波電流含量 對(duì)電網(wǎng)的危害，價(jià)格相對(duì)有源濾波器要便宜得多。采用12脈沖UPS+11次諧波濾波器，輸入電流諧波為 4.5% (額定負(fù)載)， 輸入功率因數(shù)0.95。這種配置，為UPS亍業(yè)最成熟最可靠的解決方案，對(duì)發(fā)電 機(jī)容量要求為1: 1.4;四種方案性價(jià)比項(xiàng)目力殺16P+THMt 源諧波濾波器力殺26P+5次濾波器力于36P筏壓器力殺412P+11次濾波器性能諧波指標(biāo)較 好<5%,有誤補(bǔ) 償、過(guò)補(bǔ)償?shù)?問(wèn)題，導(dǎo)致主 輸入開(kāi)關(guān)誤跳 閘或損壞，技 術(shù)仍不成熟諧波指標(biāo) <10刈下，輸 入功率因數(shù) 0.9,可局部減 小諧波電流對(duì) 電網(wǎng)的危害。 但達(dá)/、到指標(biāo)諧波指標(biāo)為<10%，但這種 配置存在嚴(yán)重 單點(diǎn)故障諧波指標(biāo) <4.5 %這種配 置，為UPS亍 業(yè)最成熟最可 靠的解決方 案，對(duì)發(fā)