Esquema de controle harmônico de UPS de alta potência

Em quais áreas as fontes de alimentação UPS são amplamente utilizadas?
O equipamento do sistema de fornecimento de energia UPS é o primeiro tipo de equipamento de informação, usado principalmente na proteção de segurança de sistemas de informação de computadores, sistemas de comunicação, centros de rede de dados móveis, etc. Na indústria de big data, indústria de big data, transporte rodoviário, indústria financeira cadeia, cadeia da indústria aeroespacial, etc. Como um importante equipamento periférico do sistema de informação do computador, sistema de comunicação e centro de rede de dados, fonte de alimentação ininterrupta desempenha um papel muito importante na proteção de dados do computador, garantindo a estabilidade da tensão e frequência da rede elétrica, melhorando a qualidade da rede elétrica e evitando que falhas instantâneas e inesperadas causem danos aos usuários.papel.
O segundo tipo de equipamento de sistema de alimentação UPS de energia industrial é usado principalmente nas áreas de energia elétrica, aço, metais não ferrosos, carvão, petroquímica, construção, medicina, automóvel, alimentos, militares e outros campos na indústria de equipamentos de energia industrial , garantindo que todos os equipamentos do sistema industrial de automação de energia, remotos A confiabilidade da fonte de alimentação de automação industrial para equipamentos de fonte de alimentação ininterrupta AC e DC, como equipamentos de sistema executivo, conexão de disjuntor de alta tensão, proteção de relé, dispositivos automáticos e dispositivos de sinal.As fontes de alimentação ininterrupta de nível industrial são produtos de alta qualidade entre as fontes de alimentação ininterrupta.Envolve tecnologia eletrônica de potência para conversão de energia de alta potência (talvez em nível de megawatt), sistema de controle digital, tecnologia de redundância da série AC, tecnologia de supressão de corrente de pulso ativo, tecnologia de produção de produtos de alta potência, etc. esta indústria.Somente empresas com tecnologia eletrônica de alta potência e uma série de capacidades de desenvolvimento de produtos, fabricação e serviços, e experiência acumulada em produção e aplicação industrial correspondente, podem fazer um bom trabalho no projeto de sistemas industriais de fornecimento de energia ininterrupta, fabricação e vendas de mercado Serviços.

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Atualmente, existem quatro esquemas para supressão de corrente harmônica de entrada de UPS em grande escala
plano 1.
UPS de 6 pulsos + filtro harmônico ativo de alta ordem, harmônicos de alta ordem de corrente de entrada <5% (carga nominal), fator de potência de entrada 0,95.Esse arranjo torna o indicador de entrada muito bom, mas sua tecnologia é imatura e há problemas como compensação de erro, supercompensação, etc., que causam disparos falsos ou danos à chave de entrada principal.Os defeitos da tecnologia de filtro harmônico ativo THM são comuns
a) Há um problema de “compensação falsa”: como a velocidade de resposta da compensação excede 40ms, existe um risco potencial de “compensação falsa” à segurança.Por exemplo, ao realizar operações de corte/comissionamento na fonte de alimentação de entrada, ou realizar operações pesadas de corte/comissionamento nos lados a montante e a jusante da entrada do UPS, é fácil causar “compensação de desvio”.A luz acendeu, causando uma “mudança repentina” na corrente harmônica de entrada de energia do ups.Quando for mais grave, causará “disparo falso” do interruptor de entrada do no-break.
b) Baixa confiabilidade: Para a fonte de alimentação ininterrupta com 6 pulsos + filtro ativo, a taxa de falha é alta, pois o tubo de acionamento de seu retificador e conversor é um tubo IGBT.Pelo contrário, para UPS de 12 pulsos + filtro passivo, indutores e capacitores altamente confiáveis ​​são usados ​​em seus filtros.
c) Reduzir a eficiência do sistema e aumentar os custos operacionais: a eficiência do sistema de filtros ativos é de cerca de 93%.Na conexão paralela de UPS de 400KVA, sob a condição de carga total e 33% de compensação de corrente harmônica de alta ordem de entrada, se a taxa de eletricidade for paga a 0,8 yuan por KW * h =, as despesas operacionais pagas dentro de um ano são as seguintes
400KVA*0,07/3=9,3KVA;o consumo anual de eletricidade é 65407KW.Hr, e o aumento da taxa de eletricidade é 65407X0,8 yuan = 52.000 yuan.
d) Adicionar um filtro ativo é extremamente caro: a corrente nominal de entrada de um filtro ativo UPS de 200 kVA é de 303 amperes;
Estimativa de corrente harmônica: 0,33*303A=100A,
Se o conteúdo da corrente harmônica de entrada for menor que 5%, a corrente de compensação deve ser calculada como no mínimo: 100A;
Configuração real: Um conjunto de filtros ativos de 100 A.De acordo com a estimativa atual de 1.500-2.000 yuans para o ampère, o custo total aumentará em 150.000-200.000 yuans, e o custo do UPS de 200KVA de 6 pulsos aumentará em cerca de 60% a 80%.
Cenário 2
Adote fonte de alimentação ininterrupta de 6 pulsos + filtro de 5º harmônico.Se o retificador da fonte de alimentação ininterrupta for um retificador trifásico de 6 pulsos do tipo ponte totalmente controlado, os harmônicos gerados pelo retificador representam cerca de 25-33% de todos os harmônicos e, após adicionar um filtro de 5º harmônico, os harmônicos são reduzido para menos de 10%.O fator de potência de entrada é de 0,9, o que pode reduzir parcialmente o dano da corrente harmônica à rede elétrica.Com esta configuração, os harmônicos de corrente de entrada ainda são relativamente grandes e a relação de capacidade do gerador deve ser maior que 1: 2, e há um perigo oculto de aumento anormal na saída do gerador.
Opção 3
O esquema falso de 12 pulsos usando um transformador desfasador + retificador de 6 pulsos é composto por dois ups do retificador de 6 pulsos:
a) Um retificador padrão de 6 pulsos
b) Um transformador defasado de 30 graus + retificador de 6 pulsos
UPS retificador falso de 12 pulsos configurado.Superficialmente, os harmônicos da corrente de entrada em plena carga parecem ser 10%.Essa configuração tem um ponto único de falha grave.Quando a fonte de alimentação ininterrupta falha, a corrente harmônica de entrada do sistema aumenta acentuadamente, colocando seriamente em risco a segurança do sistema de fonte de alimentação.
Principais desvantagens:
1).Cortando cantos e materiais do dispositivo original, falta todo um conjunto de equipamentos.
2).Se o retificador de um no-break falhar, ele será transformado em um no-break de 6 pulsos e o conteúdo harmônico aumentará drasticamente.
3).E o controle da linha de barramento DC é um sistema de controle em malha aberta.O compartilhamento da corrente de entrada não pode ser muito bom.A corrente harmônica em carga leve ainda será muito grande.
4).A expansão do sistema será extremamente difícil
5).O transformador de mudança de fase instalado não é o produto original e a correspondência com o sistema original não será muito boa.
6).A área útil será relativamente grande
7).O desempenho é de 12-15%, o que não é tão bom quanto o UPS de 12 pulsos.
Opção 4
Adote fonte de alimentação ininterrupta de 12 pulsos + filtro harmônico de 11 ordens.Se o retificador da fonte de alimentação ininterrupta for um retificador trifásico de 12 pulsos totalmente controlado em ponte, depois de adicionar um filtro harmônico de 11ª ordem, ele pode ser reduzido para menos de 4,5%, o que basicamente pode eliminar completamente o dano do harmônico conteúdo atual para a rede elétrica, e a relação de preço é O filtro de origem é muito menor.
UPS de 12 pulsos + 11º filtro harmônico é adotado, o harmônico de corrente de entrada é 4,5% (carga nominal) e o fator de potência de entrada é 0,95.Este tipo de configuração é uma solução completa e confiável para a indústria de fornecimento de energia UPS e requer um volume de gerador de 1: 1,4.
Com base na análise acima, um esquema de eliminação harmônica de retificador de 12 pulsos + filtro harmônico de 11ª ordem com bom desempenho, alta confiabilidade, desempenho estável e confiável e bom desempenho de custo é recomendado na prática.


Horário de postagem: 13 de abril de 2023