Esquema de control de armónicos del UPS de alta potencia

¿En qué campos se utilizan ampliamente las fuentes de alimentación UPS?
El equipo del sistema de suministro de energía UPS es el primer tipo de equipo de información, utilizado principalmente en la protección de seguridad de sistemas de información informática, sistemas de comunicación, centros de redes de datos móviles, etc. En la industria de big data, industria de big data, transporte por carretera, industria financiera. cadena, cadena de la industria aeroespacial, etc. Como equipo periférico importante del sistema de información informática, sistema de comunicación y centro de red de datos, el suministro de energía ininterrumpida juega un papel muy importante en la protección de los datos informáticos, asegurando la estabilidad del voltaje y la frecuencia de la red eléctrica, mejorando la calidad de la red eléctrica y evitar que cortes de energía instantáneos e inesperados causen daños a los usuarios.role.
El segundo tipo de equipo de sistema de suministro de energía UPS de energía industrial se utiliza principalmente en los campos de energía eléctrica, acero, metales no ferrosos, carbón, petroquímicos, construcción, medicina, automóviles, alimentos, militares y otros campos en la industria de equipos de energía industrial. , asegurando que todos los equipos del sistema industrial de automatización eléctrica, remotos La confiabilidad del suministro de energía de automatización industrial para equipos de suministro de energía ininterrumpida de CA y CC, como equipos de sistemas ejecutivos, conexión de disyuntores de alto voltaje, protección de relés, dispositivos automáticos y dispositivos de señal.Las fuentes de alimentación ininterrumpida de grado industrial son productos de alta gama entre las fuentes de alimentación ininterrumpida.Se trata de tecnología de electrónica de potencia para conversión de energía de alta potencia (tal vez a nivel de megavatios), sistema de control digital, tecnología de redundancia en serie de CA, tecnología de supresión activa de corriente de pulso, tecnología de producción de productos de alta potencia, etc. Obviamente, las empresas de suministro de energía ordinarias no pueden ingresar. esta industria.Solo las empresas con tecnología de electrónica de potencia de alta potencia y una serie de capacidades de desarrollo de productos, fabricación y servicio, y la correspondiente experiencia acumulada en producción y aplicaciones industriales, pueden hacer un buen trabajo en el diseño de sistemas industriales de suministro de energía ininterrumpida, fabricación y ventas del mercado. servicios.

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En la actualidad, existen cuatro esquemas para la supresión de corriente armónica de entrada de UPS a gran escala.
plano 1.
UPS de 6 pulsos+filtro activo de armónicos de alto orden, armónicos de alto orden de corriente de entrada <5% (carga nominal), factor de potencia de entrada 0,95.Esta disposición hace que el indicador de entrada sea muy bueno, pero su tecnología es inmadura y existen problemas como compensación de errores, sobrecompensación, etc., que causan disparos falsos o daños en el interruptor de entrada principal.Los defectos de la tecnología de filtro activo de armónicos THM son comunes
a) Existe un problema de "compensación falsa": debido a que la velocidad de respuesta de compensación excede los 40 ms, existe un riesgo potencial de seguridad de "compensación falsa".Por ejemplo, al realizar operaciones de corte/puesta en servicio en la fuente de alimentación de entrada, o al realizar operaciones pesadas de corte/puesta en servicio en los lados aguas arriba y aguas abajo de la entrada del UPS, es fácil causar una "compensación de desviación".La luz se encendió, provocando un “cambio repentino” en la corriente armónica de entrada de energía del UPS.Cuando sea más grave, provocará un “disparo falso” del interruptor de entrada del UPS.
b) Baja confiabilidad: Para el sistema de alimentación ininterrumpida con 6 pulsos + filtro activo, la tasa de falla es alta, porque el tubo impulsor de potencia de su rectificador y convertidor es un tubo IGBT.Por el contrario, para el UPS de 12 pulsos + filtro pasivo, en sus filtros se utilizan inductores y condensadores altamente confiables.
c) Reducir la eficiencia del sistema y aumentar los costos operativos: la eficiencia del sistema de los filtros activos es aproximadamente del 93%.En la conexión paralela del UPS de 400 KVA, bajo la condición de carga completa y compensación de corriente armónica de alto orden de entrada del 33%, si la tarifa de electricidad se paga a 0,8 yuanes por KW*hr=, los gastos operativos pagados dentro de un año son los siguientes
400KVA*0,07/3=9,3KVA;el consumo anual de electricidad es de 65407 KW.Hr y la tarifa de electricidad aumentada es de 65407X0,8 yuanes = 52.000 yuanes.
d) Agregar un filtro activo es extremadamente costoso: la corriente de entrada nominal de un UPS de 200 kVA con filtro activo es de 303 amperios;
Estimación de corriente armónica: 0,33*303A=100A,
Si el contenido de corriente armónica de entrada es inferior al 5%, la corriente de compensación debe calcularse como mínimo como: 100 A;
Configuración real: un conjunto de filtros activos de 100 amperios.Según la estimación actual de 1500-2000 yuanes por amperio, el costo total aumentará entre 150.000 y 200.000 yuanes, y el costo del UPS de 6 pulsos y 200 kVA aumentará aproximadamente entre un 60% y un 80%.
Escenario 2
Adopte una fuente de alimentación ininterrumpida de 6 pulsos + filtro de quinto armónico.Si el rectificador de suministro de energía ininterrumpible es un rectificador trifásico de 6 pulsos tipo puente totalmente controlado, los armónicos generados por el rectificador representan casi el 25-33% de todos los armónicos, y después de agregar un filtro de quinto armónico, los armónicos se reducido a menos del 10%.El factor de potencia de entrada es 0,9, lo que puede reducir parcialmente el daño de la corriente armónica a la red eléctrica.Con esta configuración, los armónicos de la corriente de entrada siguen siendo relativamente grandes y se requiere que la relación de capacidad del generador sea mayor que 1: 2, y existe un peligro oculto de un aumento anormal en la salida del generador.
Opción 3
El esquema falso de 12 pulsos que utiliza un transformador desfasador + rectificador de 6 pulsos se compone de dos rectificadores de 6 pulsos:
a) Un rectificador estándar de 6 pulsos.
b) Un transformador desfasado de 30 grados + rectificador de 6 pulsos
UPS rectificador falso de 12 pulsos configurado.Superficialmente, los armónicos de la corriente de entrada a plena carga parecen ser del 10%.Esta configuración tiene un único punto de falla grave.Cuando falla el sistema de alimentación ininterrumpida, la corriente armónica de entrada del sistema aumenta drásticamente, poniendo en grave peligro la seguridad del sistema de suministro de energía.
Principales desventajas:
1).Cortando esquinas y materiales del dispositivo original, falta un conjunto completo de equipos.
2).Si el rectificador de un SAI falla, se transformará en un SAI de 6 pulsos y el contenido de armónicos aumentará considerablemente.
3).Y el control de la línea de bus de CC es un sistema de control de bucle abierto.El intercambio actual de entrada no puede ser muy bueno.La corriente armónica con carga ligera seguirá siendo muy grande.
4).La expansión del sistema será extremadamente difícil
5).El transformador desfasador instalado no es el producto original y la coincidencia con el sistema original no será muy buena.
6).La superficie del suelo será relativamente grande.
7).El rendimiento es del 12-15%, que no es tan bueno como el del UPS de 12 pulsos.
Opción 4
Adopte una fuente de alimentación ininterrumpida de 12 pulsos + filtro de armónicos de 11 órdenes.Si el rectificador del sistema de alimentación ininterrumpida es un rectificador trifásico de 12 pulsos tipo puente totalmente controlado, después de agregar un filtro de armónicos de orden 11, se puede reducir a menos del 4,5%, lo que básicamente puede eliminar por completo el daño de los armónicos. contenido actual a la red eléctrica, y la relación de precios es El filtro de fuente es mucho menor.
Se adopta UPS de 12 pulsos + filtro de armónicos 11, el armónico de corriente de entrada es 4,5% (carga nominal) y el factor de potencia de entrada es 0,95.Este tipo de configuración es una solución completa y confiable para la industria del suministro de energía UPS y requiere un volumen de generador de 1: 1,4.
Con base en el análisis anterior, en la práctica se recomienda un esquema de eliminación de armónicos de rectificador de 12 pulsos + filtro de armónicos de orden 11 con buen rendimiento, alta confiabilidad, rendimiento estable y confiable y buen desempeño de costos.


Hora de publicación: 13-abr-2023