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大功率UPS输入谐波电流抑制的四种方案分析和比较

2012-01-11 10:44来源:硅谷动力关键词:UPS谐波电流抑制有源谐波滤波器收藏点赞

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对大功率UPS来说,如果UPS整流装置为三相全控桥6脉整流器,由整流装置产生的谐波占所有谐波的近25-33%,对电网的危害较大,谐波有可造成配电线缆、变压器发热,降低通话质量,空气开关误动作,发电机喘振等不良后果;谐波按电流相序分为+序(3k+1次,k为0和正整数)、-序(3k+2次,k为0和正整数)、0序(3k次,k为正整数),+序电流使损耗加重,-序电流使电机反转、发热,0序电流使中线电流异常增大。

目前大型UPS输入谐波电流抑制共有4种方案:

方案1:采用6脉冲UPS+有源谐波滤波器,输入电流谐波<5%(额定负载),输入功率因数0.95。这种配置,虽然输入指标非常好,但是技术仍不成熟,存在误补偿、过补偿等问题,导致主输入开关误跳闸或损坏等现象;THM有源谐波滤波器技术缺陷为:

a)、存在"误补偿"问题:由于它的补偿响应时间长达40ms以上,存在"误补偿"隐患。当在输入电源上、执行切除/投入操作或在UPS的输入上游侧、作大负载的切除/投入操作时,易产生”误补偿”。轻者,造成UPS的输入谐波电流”突变”。

严重时,会导致UPS的输入开关"误跳闸"。

b)、可靠性偏低:对于6脉冲+有源滤波器的UPS來说,由于在它的有源滤波器中、使用IGBT管作为它的整流器和变换器的功率驱动管,其故障率偏高。相反,对于12脉冲+无源滤波器的UPS來说,在它的滤波器中、使用的是可靠性很高的电感和电容。

c)、降低系统效率,增加运行成本:有源滤波器的系统效率为:93%左右。对于400KVAUPS并机而言,在满载及按33%的输入谐波电流进行补偿的条件下,如果按毎KW*hr=0.8元付电费的话,在1年內所需支付的运行费用为:400KVA*0.07/3=9.3KVA;一年的耗电量为65407KW.Hr,需要增加的电费开支为:65407X0.8元=5.2万元。

d)、加有源滤波器价格极其昂贵:有源滤波器200KVAUPS的标称输入电流为:303A;

谐波电流估算:0.33*303A=100A,如要完全补偿到输入谐波电流含量<5%至少需计算补偿电流:100A;

实际配置:一套100A的有源滤波器。按目前每安培1500-2000元报价,总成本增加15万到20万元,对6脉冲200KVAUPS来说,几乎增加60%-80%成本。

投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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