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大功率UPS輸入諧波電流抑制的四種方案分析和比較

放大字體  縮小字體 發布日期:2014-10-15     來源:[標簽:出處]     作者:[標簽:作者]     瀏覽次數:94
核心提示:

北極星電源網訊:對大功率UPS來說,如果UPS整流裝置為三相全控橋6脈整流器,由整流裝置產生的諧波占所有諧波的近25-33%,對電網的危害較大,諧波有可造成配電線纜、變壓器發熱,降低通話質量,空氣開關誤動作,發電機喘振等不良后果;諧波按電流相序分為+序(3k+1次,k為0和正整數)、-序(3k+2次,k為0和正整數)、0序(3k次,k為正整數),+序電流使損耗加重,-序電流使電機反轉、發熱,0序電流使中線電流異常增大。

目前大型UPS輸入諧波電流抑制共有4種方案:

方案1:采用6脈沖UPS+有源諧波濾波器,輸入電流諧波<5%(額定負載),輸入功率因數0.95。這種配置,雖然輸入指標非常好,但是技術仍不成熟,存在誤補償、過補償等問題,導致主輸入開關誤跳閘或損壞等現象;THM有源諧波濾波器技術缺陷為:

a)、存在"誤補償"問題:由于它的補償響應時間長達40ms以上,存在"誤補償"隱患。當在輸入電源上、執行切除/投入操作或在UPS的輸入上游側、作大負載的切除/投入操作時,易產生”誤補償”。輕者,造成UPS的輸入諧波電流”突變”。

嚴重時,會導致UPS的輸入開關"誤跳閘"。

b)、可靠性偏低:對于6脈沖+有源濾波器的UPS來說,由于在它的有源濾波器中、使用IGBT管作為它的整流器和變換器的功率驅動管,其故障率偏高。相反,對于12脈沖+無源濾波器的UPS來說,在它的濾波器中、使用的是可靠性很高的電感和電容。

c)、降低系統效率,增加運行成本:有源濾波器的系統效率為:93%左右。對于400KVAUPS并機而言,在滿載及按33%的輸入諧波電流進行補償的條件下,如果按毎KW*hr=0.8元付電費的話,在1年內所需支付的運行費用為:400KVA*0.07/3=9.3KVA;一年的耗電量為65407KW.Hr,需要增加的電費開支為:65407X0.8元=5.2萬元。

d)、加有源濾波器價格極其昂貴:有源濾波器200KVAUPS的標稱輸入電流為:303A;

諧波電流估算:0.33*303A=100A,如要完全補償到輸入諧波電流含量<5%至少需計算補償電流:100A;

實際配置:一套100A的有源濾波器。按目前每安培1500-2000元報價,總成本增加15萬到20萬元,對6脈沖200KVAUPS來說,幾乎增加60%-80%成本。

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