Harmonska krmilna shema UPS visoke moči

Na katerih področjih se UPS napajalniki pogosto uporabljajo?
Oprema za napajalni sistem UPS je prva vrsta informacijske opreme, ki se večinoma uporablja pri varnostni zaščiti računalniških informacijskih sistemov, komunikacijskih sistemov, mobilnih podatkovnih omrežnih centrov itd. V industriji velikih podatkov, industriji velikih podatkov, cestnem prometu, industriji finančne industrije veriga, veriga letalske in vesoljske industrije itd. Kot pomembna periferna oprema računalniškega informacijskega sistema, komunikacijskega sistema in podatkovnega omrežnega centra ima neprekinjeno napajanje zelo pomembno vlogo pri zaščiti računalniških podatkov, zagotavljanju stabilnosti napetosti in frekvence električnega omrežja, izboljšanju kakovost električnega omrežja ter preprečitev, da bi trenutni izpad električne energije in nepričakovani izpad električne energije povzročili škodo uporabnikom.vlogo.
Druga vrsta industrijske opreme za napajalni sistem UPS se uporablja predvsem na področjih električne energije, jekla, barvnih kovin, premoga, petrokemične industrije, gradbeništva, medicine, avtomobilske industrije, hrane, vojske in drugih področjih v industriji industrijske energetske opreme. , ki zagotavlja, da je vsa oprema industrijskih sistemov za avtomatizacijo električne energije, oddaljena Zanesljivost napajanja industrijske avtomatizacije za opremo za neprekinjeno napajanje z izmeničnim in enosmernim tokom, kot je oprema izvršnega sistema, povezava visokonapetostnega odklopnika, relejna zaščita, avtomatske naprave in signalne naprave.Brezprekinitveni napajalniki industrijskega razreda so vrhunski izdelki med brezprekinitvenimi napajalniki.Vključuje tehnologijo močnostne elektronike za pretvorbo energije z visoko močjo (morda na ravni megavatov), ​​digitalni nadzorni sistem, tehnologijo redundance serije AC, tehnologijo aktivnega zatiranja impulznega toka, proizvodno tehnologijo izdelkov visoke moči itd. Očitno je, da običajna podjetja za oskrbo z električno energijo ne morejo vstopiti tej industriji.Samo podjetja z visoko zmogljivo tehnologijo močnostne elektronike in vrsto razvojnih, proizvodnih in servisnih zmogljivosti izdelkov ter zbranimi ustreznimi izkušnjami v industrijski proizvodnji in uporabi lahko opravijo dobro delo pri načrtovanju industrijskih sistemov brezprekinitvenega napajanja, proizvodnje in prodaje na trgu. storitve.

img

 

Trenutno obstajajo štiri sheme za dušenje vhodnega harmoničnega toka UPS v velikem obsegu
načrt 1.
6-pulzni UPS+aktivni filter visokih harmonikov, vhodni tok visokih harmonikov <5% (nazivna obremenitev), vhodni faktor moči 0,95.Zaradi te razporeditve je vhodni indikator zelo dober, vendar je njegova tehnologija nezrela in obstajajo težave, kot so kompenzacija napak, prekomerna kompenzacija itd., ki povzročijo na primer lažno sprožitev ali poškodbo glavnega vhodnega stikala.Napake tehnologije aktivnega harmoničnega filtra THM so pogoste
a) Obstaja problem "lažne kompenzacije": ker odzivna hitrost kompenzacije presega 40 ms, obstaja potencialna varnostna nevarnost "lažne kompenzacije".Na primer, ko izvajate operacije rezanja/zagona na vhodnem napajalniku ali izvajate težke operacije rezanja/zagona na zgornji in spodnji strani vhoda UPS, je enostavno povzročiti "kompenzacijo odstopanja".Lučka se je prižgala in povzročila "nenadno spremembo" harmoničnega vhodnega toka ups moči.Ko je resnejša, bo povzročila "lažno sproženje" vhodnega stikala UPS.
b) Nizka zanesljivost: Za neprekinjeno napajanje s 6 impulzi + aktivnim filtrom je stopnja napak visoka, ker je močnostna pogonska cev njegovega usmernika in pretvornika IGBT cev.Nasprotno, za UPS z 12 impulzi + pasivnim filtrom so v njegovih filtrih uporabljeni zelo zanesljivi induktorji in kondenzatorji.
c) Zmanjšajte učinkovitost sistema in povečajte obratovalne stroške: učinkovitost sistema aktivnih filtrov je približno 93 %.Pri vzporedni povezavi 400 KVA UPS, pod pogojem polnega polnjenja in 33-odstotne kompenzacije vhodnega harmoničnega toka visokega reda, če je pristojbina za elektriko plačana po 0,8 juana na KW*hr=, so operativni stroški, plačani v enem letu, naslednji
400KVA*0,07/3=9,3KVA;letna poraba električne energije je 65407KW.Hr, povečana pristojbina za elektriko pa 65407X0,8 juanov=52.000 juanov.
d) Dodajanje aktivnega filtra je izjemno drago: nazivni vhodni tok UPS 200 kVA z aktivnim filtrom je 303 amperov;
Ocena harmoničnega toka: 0,33*303A=100A,
Če je vsebnost vhodnega harmoničnega toka manjša od 5 %, mora biti kompenzacijski tok izračunan kot najmanj: 100 A;
Dejanska konfiguracija: komplet aktivnih filtrov s 100 amperi.Glede na trenutno oceno 1500-2000 juanov za amper se bodo skupni stroški povečali za 150.000-200.000 juanov, stroški 6-pulznega 200KVA UPS pa se bodo povečali za približno 60%-80%.
Scenarij 2
Uporabite 6-pulzno neprekinjeno napajanje + filter 5. harmonike.Če je usmernik brezprekinitvenega napajanja trifazni popolnoma krmiljen mostični 6-impulzni usmernik, predstavljajo harmoniki, ki jih ustvari usmernik, skoraj 25–33 % vseh harmonikov, po dodajanju filtra 5. harmonikov pa so harmoniki zmanjšati pod 10 %.Vhodni faktor moči je 0,9, kar lahko delno zmanjša škodo harmoničnega toka na električno omrežje.Pri tej konfiguraciji so harmoniki vhodnega toka še vedno razmeroma veliki, razmerje zmogljivosti generatorja pa mora biti večje od 1:2, zato obstaja skrita nevarnost nenormalnega povečanja izhodne moči generatorja.
Možnost 3
Lažna 12-impulzna shema, ki uporablja fazno premični transformator + 6-impulzni usmernik, je sestavljena iz dveh 6-impulznih usmernikov:
a) Standardni 6-impulzni usmernik
b) Fazno zamaknjen 30-stopinjski transformator + 6-impulzni usmernik
Konfiguriran lažni UPS z 12-impulznim usmernikom.Na površini se zdi, da so harmoniki vhodnega toka polne obremenitve 10 %.Ta konfiguracija ima resno eno samo točko okvare.Ob izpadu brezprekinitvenega napajanja se vhodni harmonski tok sistema močno poveča, kar resno ogroža varnost napajalnega sistema.
Glavne slabosti:
1).Rezanje vogalov in materiali originalne naprave, manjka cel komplet opreme.
2).Če pride do okvare usmernika UPS-a, se le-ta spremeni v 6-pulzni UPS, vsebnost harmonikov pa se močno poveča.
3).In krmiljenje linije vodila DC je krmilni sistem z odprto zanko.Delitev vhodnega toka ne more biti zelo dobra.Harmonični tok pri majhni obremenitvi bo še vedno zelo velik.
4).Širitev sistema bo izjemno težka
5).Nameščeni fazni transformator ni originalni izdelek in ujemanje z originalnim sistemom ne bo zelo dobro.
6).Tlorisna površina bo razmeroma velika
7).Zmogljivost je 12-15%, kar ni tako dobro kot 12-pulzni UPS.
Možnost 4
Uporabite 12-pulzno neprekinjeno napajanje + 11-vrstni harmonični filter.Če je usmernik brezprekinitvenega napajanja trifazni, popolnoma krmiljen mostični 12-impulzni usmernik, se lahko po dodajanju harmoničnega filtra 11. reda zmanjša pod 4,5 %, kar lahko v bistvu popolnoma odpravi škodo harmonikov trenutne vsebine v električno omrežje, razmerje med ceno je Izvorni filter precej nižje.
Uporabljen je 12-pulzni UPS + 11. harmonski filter, harmonik vhodnega toka je 4,5 % (nazivna obremenitev), faktor vhodne moči pa 0,95.Ta vrsta konfiguracije je popolna in zanesljiva rešitev za industrijo napajanja UPS in zahteva prostornino generatorja 1: 1,4.
Na podlagi zgornje analize se v praksi priporoča shema izločanja harmonikov 12-impulznega usmernika + harmoničnega filtra 11. reda z dobro zmogljivostjo, visoko zanesljivostjo, stabilnim in zanesljivim delovanjem ter dobrimi stroškovnimi zmogljivostmi.


Čas objave: 13. aprila 2023