В каких областях широко используются источники питания ИБП?
Оборудование системы электропитания ИБП - это первый тип информационного оборудования, в основном используемого для защиты компьютерных информационных систем, систем связи, центров мобильных сетей передачи данных и т. д. В индустрии больших данных, индустрии больших данных, дорожном транспорте, финансовой индустрии. цепь, сеть аэрокосмической промышленности и т. д. В качестве важного периферийного оборудования компьютерной информационной системы, системы связи и центра сети данных источник бесперебойного питания играет очень важную роль в защите компьютерных данных, обеспечении стабильности напряжения и частоты электросети, улучшении качество энергосистемы и предотвращение причинения вреда пользователям мгновенным и внезапным отключением электроэнергии.роль.
Второй тип оборудования системы электропитания ИБП промышленной мощности в основном используется в областях электроэнергетики, стали, цветных металлов, угля, нефтехимии, строительства, медицины, автомобилей, продуктов питания, военных и других областях промышленности промышленного энергетического оборудования. , гарантируя, что все оборудование промышленной системы автоматизации электроснабжения, удаленное. Надежность электроснабжения промышленной автоматики для оборудования бесперебойного питания переменного и постоянного тока, такого как оборудование исполнительной системы, подключение высоковольтного выключателя, релейная защита, автоматические устройства и сигнальные устройства.Источники бесперебойного питания промышленного класса являются высококлассными продуктами среди источников бесперебойного питания.Это технология силовой электроники для мощного (возможно, мегаваттного) преобразования энергии, цифровая система управления, технология последовательного резервирования переменного тока, технология активного подавления импульсных токов, технология производства продукции большой мощности и т. д. Очевидно, что обычные энергоснабжающие компании не могут войти эта отрасль.Только компании, обладающие мощной технологией силовой электроники и рядом возможностей по разработке, производству и обслуживанию продукции, а также накопленный соответствующий опыт промышленного производства и применения, могут хорошо справляться с проектированием промышленных систем бесперебойного питания, производства и продаж на рынке. услуги.
В настоящее время существует четыре схемы крупномасштабного подавления гармоник тока на входе ИБП.
план 1.
6-импульсный ИБП + активный фильтр высших гармоник, высшие гармоники входного тока <5% (номинальная нагрузка), коэффициент входной мощности 0,95.Такое расположение делает входной индикатор очень хорошим, но его технология несовершенна, и возникают такие проблемы, как компенсация ошибок, сверхкомпенсация и т. д., которые вызывают, например, ложное срабатывание или повреждение главного входного переключателя.Недостатки технологии активного фильтра гармоник THM являются общими.
а) Существует проблема «ложной компенсации»: поскольку скорость отклика компенсации превышает 40 мс, существует потенциальная угроза безопасности «ложной компенсации».Например, при выполнении операций по отключению/наладке входного источника питания или при выполнении тяжелых операций по отключению/наладке на входе и выходе ИБП легко вызвать «компенсацию отклонения».Загорелся индикатор, вызвав «внезапное изменение» гармонического тока входной мощности ИБП.В более серьезных случаях это может привести к «ложному срабатыванию» входного переключателя ИБП.
b) Низкая надежность: для источника бесперебойного питания с 6 импульсами + активный фильтр частота отказов высока, поскольку силовая трубка его выпрямителя и преобразователя представляет собой лампу IGBT.Наоборот, для 12-импульсного ИБП + пассивный фильтр в его фильтрах используются высоконадежные катушки индуктивности и конденсаторы.
в) Снизить эффективность системы и увеличить эксплуатационные расходы: эффективность системы активных фильтров составляет около 93%.При параллельном соединении ИБП мощностью 400 кВА, при условии полной зарядки и компенсации входного тока высших гармоник 33%, если плата за электроэнергию оплачивается из расчета 0,8 юаня за кВт*ч=, эксплуатационные расходы, оплачиваемые в течение одного года, будут следующими:
400 кВА * 0,07/3 = 9,3 кВА;годовое потребление электроэнергии составляет 65407 кВт·ч, а повышенная плата за электроэнергию составляет 65407X0,8 юаня = 52 000 юаней.
г) Добавление активного фильтра обходится очень дорого: номинальный входной ток ИБП мощностью 200 кВА с активным фильтром составляет 303 ампера;
Оценка гармонического тока: 0,33 * 303 А = 100 А,
Если содержание входного гармонического тока составляет менее 5 %, компенсационный ток должен рассчитываться как минимум: 100 А;
Фактическая конфигурация: набор активных фильтров на 100 ампер.Согласно текущей оценке 1500-2000 юаней за ампер, общая стоимость увеличится на 150 000-200 000 юаней, а стоимость 6-импульсного ИБП 200 кВА возрастет примерно на 60%-80%.
Сценарий 2
Принять 6-импульсный источник бесперебойного питания + фильтр 5-й гармоники.Если выпрямитель источника бесперебойного питания представляет собой трехфазный полностью управляемый мостовой 6-пульсный выпрямитель, гармоники, генерируемые выпрямителем, составляют около 25-33% всех гармоник, а после добавления фильтра 5-й гармоники гармоники уменьшаются. снижен до уровня ниже 10%.Коэффициент входной мощности составляет 0,9, что позволяет частично снизить вред гармонического тока для электросети.При такой конфигурации гармоники входного тока все еще относительно велики, а коэффициент мощности генератора должен быть больше 1:2, и существует скрытая опасность ненормального увеличения выходной мощности генератора.
Вариант 3
Фальшивая 12-импульсная схема с использованием фазосдвигающего трансформатора + 6-импульсного выпрямителя состоит из двух 6-импульсных выпрямительных ИБП:
а) Стандартный 6-пульсный выпрямитель
б) Сдвинутый по фазе 30-градусный трансформатор + 6-пульсный выпрямитель
Настроил поддельный ИБП с 12-импульсным выпрямителем.На первый взгляд гармоники входного тока при полной нагрузке составляют 10%.Эта конфигурация имеет серьезную единую точку отказа.При отказе источника бесперебойного питания входной гармонический ток системы резко возрастает, что серьезно угрожает безопасности системы электроснабжения.
Основные недостатки:
1).Срезаны углы и материалы оригинального устройства, отсутствует целый набор оборудования.
2).Если выпрямитель ИБП выйдет из строя, он будет преобразован в 6-импульсный ИБП, и содержание гармоник резко возрастет.
3).А управление линией шины постоянного тока представляет собой систему управления без обратной связи.Разделение входного тока не может быть очень хорошим.Гармонический ток при малой нагрузке все равно будет очень большим.
4).Расширение системы будет крайне затруднено
5).Установленный фазосдвигающий трансформатор не является оригинальным продуктом, и соответствие с оригинальной системой будет не очень хорошим.
6).Площадь пола будет относительно большой
7).Производительность 12-15%, что не так хорошо, как у 12-импульсного ИБП.
Вариант 4
Принять 12-импульсный источник бесперебойного питания + фильтр гармоник 11-го порядка.Если выпрямитель источника бесперебойного питания представляет собой трехфазный полностью управляемый 12-импульсный выпрямитель мостового типа, после добавления фильтра гармоник 11-го порядка его можно уменьшить до уровня ниже 4,5%, что может в основном полностью устранить вред гармоник. текущий контент к электросети, а соотношение цены и фильтра источника намного ниже.
Используется 12-импульсный ИБП + фильтр гармоник 11, гармоники входного тока составляют 4,5% (номинальная нагрузка), а коэффициент входной мощности составляет 0,95.Этот тип конфигурации является полным и надежным решением для отрасли электроснабжения ИБП и требует объема генератора 1:1,4.
Основываясь на приведенном выше анализе, на практике рекомендуется схема подавления гармоник, состоящая из 12-импульсного выпрямителя и фильтра гармоник 11-го порядка с хорошими характеристиками, высокой надежностью, стабильной и надежной работой и хорошими экономическими характеристиками.
Время публикации: 13 апреля 2023 г.