Esquema de control de armónicos de UPS de alta potencia

¿En qué campos se utilizan ampliamente las fuentes de alimentación UPS?
El equipo del sistema de suministro de energía de UPS es el primer tipo de equipo de información, que se utiliza principalmente en la protección de seguridad de los sistemas de información de computadoras, sistemas de comunicación, centros de redes de datos móviles, etc. En la industria de big data, industria de big data, transporte por carretera, industria de la industria financiera cadena, cadena de la industria aeroespacial, etc. Como un equipo periférico importante del sistema de información de la computadora, el sistema de comunicación y el centro de red de datos, la fuente de alimentación ininterrumpida juega un papel muy importante en la protección de los datos de la computadora, asegurando la estabilidad del voltaje y la frecuencia de la red eléctrica, mejorando el la calidad de la red eléctrica y la prevención de fallas eléctricas instantáneas e inesperadas que 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, petroquímica, construcción, medicina, automóvil, alimentos, militar y otros campos en la industria de equipos de energía industrial. , asegurando que todos los equipos de sistemas industriales de automatización de energía, remotos La confiabilidad de la fuente de alimentación de automatización industrial para equipos de fuente de alimentación 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.Los sistemas de alimentación ininterrumpida de grado industrial son productos de gama alta entre los sistemas 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 de serie de CA, tecnología de supresión de corriente de pulso activa, tecnología de producción de productos de alta potencia, etc. Obviamente, las empresas de suministro de energía ordinarias no pueden entrar esta industriaSolo las empresas con tecnología electrónica de potencia de alta potencia y una serie de capacidades de desarrollo, fabricación y servicio de productos, y la experiencia acumulada de producción y aplicación industrial correspondiente, pueden hacer un buen trabajo en el diseño de sistemas industriales de suministro de energía ininterrumpida, Fabricación y ventas de 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
SAI de 6 pulsos+filtro activo de armónicos de alto orden, corriente de entrada armónicos de alto orden <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 provocan 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 la compensación supera los 40 ms, existe un riesgo potencial de seguridad de "compensación falsa".Por ejemplo, al realizar operaciones de corte/puesta en marcha en la fuente de alimentación de entrada, o al realizar operaciones de corte/puesta en marcha de servicio pesado en los lados aguas arriba y aguas abajo de la entrada del SAI, es fácil causar una "compensación de desviación".La luz se encendió, causando un “cambio repentino” en la corriente armónica de entrada de energía del ups.Cuando sea más grave, provocará un “falso disparo” del interruptor de entrada del SAI.
b) Baja confiabilidad: Para el sistema de alimentación ininterrumpida de 6 pulsos + filtro activo, la tasa de fallas es alta, debido a que el tubo de accionamiento de potencia de su rectificador y convertidor es un tubo IGBT.Por el contrario, para SAI de 12 pulsos + filtro pasivo, en sus filtros se utilizan inductores y condensadores de alta fiabilidad.
c) Reducir la eficiencia del sistema y aumentar los costos de operación: la eficiencia del sistema de filtros activos es de alrededor del 93%.En la conexión paralela de UPS de 400KVA, 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 * h =, los gastos operativos pagados dentro de un año son los siguientes
400KVA*0,07/3=9,3KVA;el consumo anual de electricidad es 65407KW.Hr, y la tarifa de electricidad aumentada es 65407X0.8 yuanes = 52,000 yuanes.
d) Agregar un filtro activo es extremadamente costoso: la corriente nominal de entrada de un SAI 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: 100A;
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 entre un 60 % y un 80 %.
Escenario 2
Adopte una fuente de alimentación ininterrumpida de 6 pulsos + filtro de quinto armónico.Si el rectificador del sistema de alimentación ininterrumpida es un rectificador trifásico de 6 pulsos de 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 5 armónicos, los armónicos son reducido por debajo 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 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 aumento anormal en la salida del generador.
Opción 3
El esquema falso de 12 pulsos con transformador desfasador + rectificador de 6 pulsos está compuesto por dos ups rectificadores de 6 pulsos:
a) Un rectificador estándar de 6 pulsos
b) Un transformador desfasado de 30 grados + rectificador de 6 pulsos
UPS rectificador de 12 pulsos falso configurado.En la superficie, los armónicos de la corriente de entrada a plena carga parecen ser del 10 %.Esta configuración tiene un único punto grave de falla.Cuando falla el sistema de alimentación ininterrumpida, la corriente armónica de entrada del sistema aumenta considerablemente, poniendo en grave peligro la seguridad del sistema de suministro de energía.
Principales desventajas:
1).Cortando esquinas y materiales del dispositivo original, falta todo un conjunto de equipos.
2).Si falla el rectificador de un SAI, 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 de corriente 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 de cambio de fase instalado no es el producto original y la combinación con el sistema original no será muy buena.
6).El área del piso será relativamente grande.
7).El rendimiento es del 12 al 15%, que no es tan bueno como el UPS de 12 pulsos.
Opción 4
Adopte una fuente de alimentación ininterrumpida de 12 pulsos + filtro armónico de 11 órdenes.Si el rectificador del sistema de alimentación ininterrumpida es un rectificador de 12 pulsos de tipo puente trifásico 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 origen es mucho menor.
Se adopta un UPS de 12 pulsos + un 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 de suministro de energía de UPS y requiere un volumen de generador de 1: 1.4.
Con base en el análisis anterior, se recomienda en la práctica un esquema de eliminación de armónicos de rectificador de 12 pulsos + filtro de armónicos de 11º orden con buen rendimiento, alta confiabilidad, rendimiento estable y confiable, y buen rendimiento de costos.


Hora de publicación: 13-abr-2023