大功率UPS输入谐波电流抑制的四种方案分析和比较-北极星电源网

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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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