Schemat sterowania harmonicznego zasilacza UPS dużej mocy

W jakich dziedzinach zasilacze UPS są szeroko stosowane?
Sprzęt systemu zasilania UPS jest pierwszym rodzajem sprzętu informacyjnego, stosowanym głównie w ochronie bezpieczeństwa komputerowych systemów informatycznych, systemów komunikacyjnych, mobilnych centrów sieci danych itp. W branży dużych zbiorów danych, branży dużych zbiorów danych, transporcie drogowym, branży finansowej łańcuch, łańcuch przemysłu lotniczego itp. Jako ważne urządzenie peryferyjne komputerowego systemu informacyjnego, systemu komunikacyjnego i centrum sieci danych, bezprzerwowe zasilanie odgrywa bardzo ważną rolę w ochronie danych komputerowych, zapewniając stabilność napięcia i częstotliwości sieci energetycznej, poprawiając jakość sieci energetycznej i zapobieganie chwilowym awariom zasilania i nieoczekiwanym awariom zasilania, które mogłyby spowodować szkody dla użytkowników.rola.
Drugi rodzaj przemysłowych urządzeń zasilających UPS jest stosowany głównie w dziedzinie energii elektrycznej, stali, metali nieżelaznych, węgla, petrochemii, budownictwa, medycyny, samochodów, żywności, wojska i innych dziedzin w przemysłowym sprzęcie energetycznym , zapewniając, że wszystkie urządzenia systemu przemysłowego automatyki energetycznej, zdalne Niezawodność zasilania automatyki przemysłowej dla urządzeń zasilania bezprzerwowego AC i DC, takich jak wyposażenie systemu wykonawczego, połączenie wyłącznika wysokiego napięcia, zabezpieczenie przekaźnika, urządzenia automatyczne i urządzenia sygnalizacyjne.Zasilacze awaryjne klasy przemysłowej to wysokiej klasy produkty wśród zasilaczy awaryjnych.Obejmuje technologię energoelektroniki do konwersji energii o dużej mocy (być może na poziomie megawatów), cyfrowy system sterowania, technologię redundancji serii AC, technologię aktywnego tłumienia prądu impulsowego, technologię produkcji produktów o dużej mocy itp. Oczywiście zwykłe firmy dostarczające energię nie mogą wejść ta branża.Tylko firmy z technologią energoelektroniki dużej mocy i szeregiem możliwości rozwoju produktów, produkcji i usług oraz zgromadzonymi odpowiednimi doświadczeniami w produkcji przemysłowej i zastosowaniach mogą wykonać dobrą robotę w projektowaniu przemysłowych systemów zasilania awaryjnego, produkcji i sprzedaży rynku usługi.

img

 

Obecnie istnieją cztery schematy tłumienia harmonicznych prądu wejściowego UPS na dużą skalę
plan 1.
UPS 6-pulsowy + aktywny filtr wyższych harmonicznych, harmoniczne wyższego rzędu prądu wejściowego <5% (obciążenie znamionowe), wejściowy współczynnik mocy 0,95.Taki układ sprawia, że ​​wskaźnik wejściowy jest bardzo dobry, ale jego technologia jest niedojrzała i występują problemy, takie jak kompensacja błędów, nadkompensacja itp., Które powodują np. fałszywe wyzwolenia lub uszkodzenie głównego przełącznika wejściowego.Wady technologii aktywnych filtrów harmonicznych THM są powszechne
a) Występuje problem „fałszywej kompensacji”: ponieważ szybkość odpowiedzi kompensacji przekracza 40 ms, istnieje potencjalne zagrożenie bezpieczeństwa związane z „fałszywą kompensacją”.Na przykład podczas wykonywania operacji cięcia/uruchamiania na wejściu zasilania lub wykonywania ciężkich operacji cięcia/uruchamiania po stronie wlotowej i wylotowej zasilacza UPS łatwo jest spowodować „kompensację odchylenia”.Zapaliła się lampka, powodując „nagłą zmianę” prądu harmonicznego wejściowego zasilacza.Gdy jest poważniejszy, spowoduje to „fałszywe wyzwolenie” przełącznika wejściowego UPS.
b) Niska niezawodność: W przypadku zasilacza bezprzerwowego z 6 impulsami + aktywny filtr wskaźnik awaryjności jest wysoki, ponieważ rura napędowa jego prostownika i konwertera jest rurą IGBT.Wręcz przeciwnie, w przypadku zasilacza UPS 12-pulsowego z filtrem pasywnym w jego filtrach zastosowano wysoce niezawodne cewki indukcyjne i kondensatory.
c) Zmniejsz wydajność systemu i zwiększ koszty eksploatacji: wydajność systemu filtrów aktywnych wynosi około 93%.W połączeniu równoległym UPS 400KVA, pod warunkiem pełnego naładowania i 33% wejściowej kompensacji prądu harmonicznego wyższego rzędu, jeśli opłata za energię elektryczną jest uiszczana w wysokości 0,8 juana za KW*h=, koszty operacyjne poniesione w ciągu jednego roku są następujące
400KVA*0,07/3=9,3KVA;roczne zużycie energii elektrycznej wynosi 65407 kWh, a podwyższona opłata za energię elektryczną wynosi 65407X0,8 juanów = 52 000 juanów.
d) Dodanie filtra aktywnego jest niezwykle kosztowne: nominalny prąd wejściowy filtra aktywnego UPS 200 kVA wynosi 303 ampery;
Oszacowanie prądu harmonicznego: 0,33*303A=100A,
Jeżeli zawartość harmonicznych prądu wejściowego jest mniejsza niż 5%, prąd kompensacji należy obliczyć jako co najmniej: 100A;
Rzeczywista konfiguracja: Zestaw filtrów aktywnych 100 A.Według obecnych szacunków 1500-2000 juanów za amper, całkowity koszt wzrośnie o 150 000-200 000 juanów, a koszt 6-pulsowego UPS 200 kVA wzrośnie o około 60%-80%.
Scenariusz 2
Zastosuj 6-pulsowy zasilacz awaryjny + filtr piątej harmonicznej.Jeżeli prostownik bezprzerwowego zasilania jest trójfazowym w pełni sterowanym prostownikiem mostkowym 6-pulsowym, harmoniczne generowane przez prostownik stanowią blisko 25-33% wszystkich harmonicznych, a po dodaniu filtra 5-tej harmonicznej harmoniczne są spadł poniżej 10%.Wejściowy współczynnik mocy wynosi 0,9, co może częściowo zmniejszyć szkody powodowane przez prądy harmoniczne w sieci energetycznej.Przy tej konfiguracji harmoniczne prądu wejściowego są nadal stosunkowo duże, a stosunek wydajności generatora musi być większy niż 1: 2, a ponadto istnieje ukryte niebezpieczeństwo nieprawidłowego wzrostu mocy generatora.
Opcja 3
Fałszywy schemat 12-pulsowy wykorzystujący transformator przesuwający fazę + 6-pulsowy prostownik składa się z dwóch 6-pulsowych prostowników:
a) Standardowy 6-pulsowy prostownik
b) Transformator z przesunięciem fazowym o 30 stopni + 6-pulsowy prostownik
Skonfigurowany fałszywy 12-pulsowy prostownik UPS.Z pozoru harmoniczne prądu wejściowego pełnego obciążenia wydają się wynosić 10%.Ta konfiguracja ma poważny pojedynczy punkt awarii.W przypadku awarii zasilacza awaryjnego, wejściowy prąd harmoniczny systemu gwałtownie wzrasta, poważnie zagrażając bezpieczeństwu systemu zasilania.
Główne wady:
1).Wycięte rogi i materiały oryginalnego urządzenia, brakuje całego zestawu wyposażenia.
2).Jeśli prostownik UPS ulegnie awarii, zostanie on przekształcony w UPS 6-pulsowy, a zawartość harmonicznych gwałtownie wzrośnie.
3).A sterowanie linią szyny DC to system sterowania w otwartej pętli.Współdzielenie prądu wejściowego nie może być bardzo dobre.Prąd harmoniczny przy małym obciążeniu będzie nadal bardzo duży.
4).Rozbudowa systemu będzie niezwykle trudna
5).Zainstalowany transformator przesuwający fazę nie jest oryginalnym produktem, a dopasowanie do oryginalnego systemu nie będzie bardzo dobre.
6).Powierzchnia użytkowa będzie stosunkowo duża
7).Wydajność wynosi 12-15%, co nie jest tak dobre jak w przypadku 12-pulsowego zasilacza UPS.
Opcja 4
Zastosuj 12-pulsowy zasilacz awaryjny + 11-rzędowy filtr harmonicznych.Jeżeli prostownik bezprzerwowego zasilania jest trójfazowym, w pełni sterowanym, 12-pulsowym prostownikiem mostkowym, po dodaniu filtra harmonicznych 11. bieżąca zawartość do sieci energetycznej, a stosunek ceny do filtra źródłowego jest znacznie niższy.
Zastosowano 12-pulsowy zasilacz UPS + filtr 11-tej harmonicznej, harmoniczna prądu wejściowego wynosi 4,5% (obciążenie znamionowe), a współczynnik mocy wejściowej wynosi 0,95.Ten typ konfiguracji jest kompletnym i niezawodnym rozwiązaniem dla branży zasilaczy UPS i wymaga mocy generatora 1:1,4.
W oparciu o powyższą analizę, w praktyce zaleca się schemat eliminacji harmonicznych prostownika 12-pulsowego + filtr harmonicznych 11. rzędu o dobrej wydajności, wysokiej niezawodności, stabilnej i niezawodnej wydajności oraz dobrej wydajności kosztowej.


Czas postu: 13-04-2023