Схема гармонійного керування ДБЖ великої потужності

У яких галузях джерела живлення ДБЖ широко використовуються?
Обладнання системи живлення UPS є першим типом інформаційного обладнання, яке в основному використовується для захисту комп’ютерних інформаційних систем, систем зв’язку, мобільних мережевих центрів даних тощо. У індустрії великих даних, індустрії великих даних, автомобільному транспорті, фінансовій індустрії ланцюг, ланцюг аерокосмічної промисловості тощо. Як важливе периферійне обладнання комп’ютерної інформаційної системи, системи зв’язку та центру мережі даних джерело безперебійного живлення відіграє дуже важливу роль у захисті комп’ютерних даних, забезпеченні стабільності напруги та частоти електромережі, покращенні якість електромережі та запобігання миттєвому збою живлення та неочікуваному збою живлення від заподіяння шкоди користувачам.роль.
Другий тип промислового обладнання системи живлення ДБЖ в основному використовується в галузі електроенергетики, сталі, кольорових металів, вугілля, нафтохімії, будівництва, медицини, автомобілів, харчової промисловості, військової та інших галузей промислового енергетичного обладнання. , гарантуючи, що все обладнання промислової системи автоматизації живлення, дистанційне Надійність джерела живлення промислової автоматизації для обладнання безперебійного живлення змінного та постійного струму, такого як обладнання виконавчої системи, з’єднання високовольтних вимикачів, релейний захист, автоматичні пристрої та сигнальні пристрої.Джерела безперебійного живлення промислового класу є висококласними продуктами серед джерел безперебійного живлення.Він включає в себе технологію силової електроніки для перетворення енергії високої потужності (можливо, на рівні мегават), цифрову систему керування, технологію резервування серії змінного струму, технологію активного придушення імпульсного струму, технологію виробництва високопотужних продуктів тощо. Очевидно, що звичайні енергопостачальні компанії не можуть увійти ця галузь.Лише компанії, що володіють потужними технологіями силової електроніки та розробкою продуктів, виробничими та сервісними можливостями, а також накопиченим відповідним досвідом промислового виробництва та застосування, можуть добре працювати у проектуванні промислових систем безперебійного живлення, виробництві та продажах на ринку. послуги.

малюнок

 

На даний момент існує чотири схеми для великомасштабного придушення вхідного гармонічного струму ДБЖ
план 1.
6-імпульсний ДБЖ + активний фільтр високих гармонік, вхідний струм високих гармонік <5% (номінальне навантаження), коефіцієнт вхідної потужності 0,95.Таке розташування робить вхідний індикатор дуже хорошим, але його технологія незріла, і існують такі проблеми, як компенсація помилок, надмірна компенсація тощо, які спричиняють, наприклад, помилкове відключення або пошкодження головного вхідного перемикача.Дефекти технології активного фільтра гармонік THM є поширеними
a) Існує проблема «хибної компенсації»: оскільки швидкість відповіді компенсації перевищує 40 мс, існує потенційна небезпека безпеки «помилкової компенсації».Наприклад, під час виконання операцій різання/введення в експлуатацію на вхідному джерелі живлення або виконання важких операцій різання/введення в експлуатацію на вхідній і нижній сторонах входу ДБЖ легко викликати «компенсацію відхилення».Індикатор спалахнув, спричинивши «раптову зміну» у вхідному гармонічному струмі ДБЖ.Якщо це серйозніше, це спричинить «хибне спрацьовування» вхідного перемикача ДБЖ.
b) Низька надійність: для джерела безперебійного живлення з 6 імпульсами + активним фільтром інтенсивність відмов є високою, оскільки трубка силового приводу його випрямляча та перетворювача є трубкою IGBT.Навпаки, для 12-імпульсного ДБЖ з пасивним фільтром у фільтрах використовуються високонадійні котушки індуктивності та конденсатори.
c) Зменшити ефективність системи та збільшити експлуатаційні витрати: ефективність системи активних фільтрів становить близько 93%.У паралельному з’єднанні ДБЖ 400 кВА за умови повного заряджання та 33% компенсації вхідного високого гармонічного струму, якщо плата за електроенергію сплачується у розмірі 0,8 юаня за кВт*год=, операційні витрати, сплачені протягом одного року, є такими:
400 кВА*0,07/3=9,3 кВА;річне споживання електроенергії становить 65407 кВт·год, а підвищена плата за електроенергію становить 65407 X 0,8 юанів = 52 000 юанів.
d) Додавання активного фільтра надзвичайно дороге: номінальний вхідний струм ДБЖ з активним фільтром 200 кВА становить 303 А;
Оцінка гармонічного струму: 0,33*303A=100A,
Якщо вхідний гармонічний вміст струму менше 5%, компенсаційний струм повинен бути розрахований як мінімум: 100A;
Фактична конфігурація: набір активних фільтрів на 100 ампер.Відповідно до поточної оцінки 1500-2000 юанів за ампер, загальна вартість збільшиться на 150 000-200 000 юанів, а вартість 6-імпульсного ДБЖ потужністю 200 кВА зросте приблизно на 60%-80%.
Сценарій 2
Прийняти 6-імпульсне джерело безперебійного живлення + фільтр 5-ї гармоніки.Якщо випрямляч джерела безперебійного живлення є трифазним повністю керованим мостовим 6-імпульсним випрямлячем, гармоніки, що генеруються випрямлячем, становлять майже 25-33% усіх гармонік, а після додавання фільтра 5-ї гармоніки гармоніки знизився до рівня нижче 10%.Коефіцієнт вхідної потужності становить 0,9, що може частково зменшити шкоду гармонійного струму для електромережі.У цій конфігурації гармоніки вхідного струму все ще є відносно великими, а співвідношення потужності генератора повинно бути більше 1:2, і існує прихована небезпека ненормального збільшення вихідної потужності генератора.
Варіант 3
Фальшива 12-імпульсна схема з використанням фазозсувного трансформатора + 6-імпульсного випрямляча складається з двох 6-імпульсних випрямлячів:
а) Стандартний 6-імпульсний випрямляч
b) трансформатор зі зсувом по фазі на 30 градусів + 6-імпульсний випрямляч
Налаштував фейковий 12-імпульсний ДБЖ випрямляча.На перший погляд гармоніки вхідного струму повного навантаження становлять 10%.Ця конфігурація має серйозну єдину точку відмови.Коли джерело безперебійного живлення виходить з ладу, вхідний гармонічний струм системи різко зростає, що серйозно загрожує безпеці системи електропостачання.
Основні недоліки:
1).Нарізка кутів і матеріалів оригінального пристрою, відсутній цілий комплект обладнання.
2).Якщо випрямляч ДБЖ вийде з ладу, він перетвориться на 6-імпульсний ДБЖ, і вміст гармонік різко зросте.
3).А керування лінією шини постійного струму є системою керування з відкритим контуром.Розподіл вхідного струму не може бути дуже хорошим.Гармонійний струм при невеликому навантаженні все одно буде дуже великим.
4).Розширення системи буде надзвичайно складним
5).Встановлений фазозсувний трансформатор не є оригінальним продуктом, і збіг із оригінальною системою буде не дуже добрим.
6).Площа підлоги буде відносно великою
7).Продуктивність становить 12-15%, що не так добре, як у 12-імпульсного ДБЖ.
Варіант 4
Прийняти 12-імпульсне джерело безперебійного живлення + 11-порядковий фільтр гармонік.Якщо випрямляч джерела безперебійного живлення є трифазним повністю керованим мостовим 12-імпульсним випрямлячем, після додавання фільтра гармонік 11-го порядку його можна знизити до рівня нижче 4,5%, що може в основному повністю усунути шкоду гармонік поточного вмісту в енергосистему, а співвідношення ціни Джерельний фільтр значно нижчий.
Використовується 12-імпульсний ДБЖ + фільтр 11 гармонік, гармоніка вхідного струму становить 4,5% (номінальне навантаження), а коефіцієнт вхідної потужності становить 0,95.Цей тип конфігурації є повним і надійним рішенням для індустрії електроживлення ДБЖ і вимагає об’єму генератора 1: 1,4.
На основі вищенаведеного аналізу на практиці рекомендована схема усунення гармонік 12-імпульсного випрямляча + фільтр гармонік 11-го порядку з хорошою продуктивністю, високою надійністю, стабільною та надійною роботою та хорошою економічністю.


Час публікації: 13 квітня 2023 р