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減小UPS諧波電流滿足GB17625標(biāo)準(zhǔn)要求
關(guān)鍵的電子設(shè)備、儀器設(shè)備等往往采用UPS電源供電。UPS電源雖然為用電設(shè)備提供了有保障的電能,但是卻對電網(wǎng)上產(chǎn)生了嚴(yán)重危害。
普通的UPS工作時(shí),產(chǎn)生強(qiáng)烈的諧波電流發(fā)射,這些諧波電流對于電網(wǎng)又很大的害處。關(guān)于諧波電流的種種危害,大家已經(jīng)十分熟悉
UPS電源之所以產(chǎn)生諧波電流,是因?yàn)樗妮斎腚娐肥钦麟娐,任何整流電路都是諧波源。單相UPS的電流波形如圖1所示。
單相UPS的諧波電流中,以3次諧波為主。3次諧波最大的危害是在零線上疊加,導(dǎo)致零線電流過流。由于零線上通常沒有保險(xiǎn)裝置,因此不會對過大的電流進(jìn)行保護(hù),最終導(dǎo)致零線過熱,形成火災(zāi)的隱患。對于信息化程度快速提高的今天,零線過熱成為電氣火災(zāi)防范中不容忽視的一個內(nèi)容。
三相UPS雖然不會產(chǎn)生3次諧波電流,以5、7次諧波電流為主,但是這些諧波電流也會導(dǎo)致變壓器過熱、電纜過熱、跳閘等故障。
為了避免這些問題的發(fā)生,要在UPS的電源輸入端安裝諧波濾波器,減小諧波電流的發(fā)射。諧波濾波器有兩種,一種是有源濾波器,另一種是無源濾波器。有源濾波器比UPS本身還要復(fù)雜,從成本、可靠性等方面考慮,都不是理想的選擇。UPS的電源輸入端一般使用無源濾波器。但是,在為UPS配備諧波濾波器時(shí),并不能隨意配備一般的無源諧波濾波器。因?yàn)橐话愕腖C諧波濾波器,通過為諧波電流提供一個低阻抗通路達(dá)到濾除諧波電流的目的。這種原理的濾波器用在UPS上,主要有以下兩個方面的問題:
第一:吸收上游諧波電流:這種濾波器對于特定的諧波電流提供了一個低阻抗的通路,因此,不僅變頻器產(chǎn)生的諧波電流能夠被旁路,來自上游的諧波電流也會被旁路,這就容易造成濾波器過載,甚至損壞;
第二:可能與系統(tǒng)發(fā)生諧振:陷波電路在調(diào)諧頻率以外的頻率呈現(xiàn)電容性或電感性,極有可能與系統(tǒng)的電容或電感發(fā)生諧振,造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。
因此,用于UPS的諧波濾波器必須專門設(shè)計(jì)。
經(jīng)過專門設(shè)計(jì)的諧波濾波器用于3相UPS電源,能夠保證總諧波電流畸變率THID < 8%,并且能夠滿足GB17625標(biāo)準(zhǔn)的要求。
經(jīng)過專門設(shè)計(jì)的諧波濾波器用于單相UPS,能夠保證總諧波電流畸變率THID < 15%。并滿足GB17625標(biāo)準(zhǔn)的要求。
這兩種濾波器,不僅能減小UPS的諧波電流,而且還能消除電網(wǎng)上的浪涌電壓,防止UPS受到雷電浪涌損壞。
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