不同整流器及与发电机配比.

UPS知识EATONPowerware培训UPS知识•不同整流器的设计方案•UPS与发电机容量的配比•高频机和工频机的区别•电池容量的计算谐波分量谐波电流[%]010203040506070809010015711131719232544568914201006脉冲整流器•谐波理论•每相可控硅在1/3周期导通.产生奇次谐波n=6k±1(K为正整数)•谐波分量30%60Hz180Hz300Hz420Hz660Hz780Hz1020Hz1140Hz谐波扰动Fundamental3rdHarmonic5thHarmonic7thHarmonic11thHarmonic13thHarmonic17thHarmonic19thHarmonic50Hz150Hz250Hz350Hz550Hz650Hz850Hz950Hz6脉冲整流器的电流波形6脉冲整流器优点:–THD10%满载条件下–简单可靠,可任意时候加装–可提高功率因数6-脉冲整流器+无源滤波器(LC)缺点:在特定条件下，无源滤波器会和电网内阻发生谐振抑制高次谐波效果差效率降低费用增加且体积增大6脉冲整流器6-脉冲整流器+有源滤波器(APF),-采用补偿原理向电网注入与谐波电流相位相反,幅值相同的电流.大都采用三相可控硅电路优点:–THD5%–不会发生共振现象–不受系统阻抗变化的影响–不受谐波频率变化的影响缺点:电路复杂,MTBF(平均无故障时间)下降EMI高,效率下降成本高逻辑控制B+B-+-至逆变器L1L2L30Y12脉冲整流器12脉冲整流器12脉冲整流器优点:–THD10%满载缺点:–需要两个整流器和一个移相变压器–效率比较低–费用增大，体积也增大谐波分量谐波电流[%]01020304050607080901001571113171923254489010000012脉冲整流器•谐波理论12脉冲整流器电流波形(50%负载)谐波分量谐波电流[%]010203040506070809010015711131719232500000001000IGBT整流器–withHarmonicControl™利用IGBT控制输入电压,来使输入电流与电压同相位IGBT整流器•采用高频脉宽调制型IGBT整流器技术，对电网的适应能力很强。不带滤波器时输入功率因数就可高达0.99•优点:–减少了对电网的谐波污染3%--绿色电源–UPS输入端的线缆,保险,空开等容量可以减小--降低用户的投资成本–与发电机的容量能得到最佳匹配–不会因加装滤波器而造成能量损失–机器重量轻--易于安装和运输IUIGBT的整流器传统可控硅整流的电流波形IGBT整流的电流波形使用IGBT整流目的：•提高输入端的功率因数≈1--使输入端电流尽可能接近正弦波•减少直流脉动和谐波干扰柴油机/UPS容量匹配设Pg为柴油发电机功率；Pui为UPS输入功率UPS输入电路容量匹配Pg/Pui3～46脉冲整流UPS2.5～36脉冲整流+5次/7次谐波滤除器1.7～2.312脉冲整流1.6～2.212脉冲整流+11次/13次谐波滤除器1.4～2高频UPS(带cosψ校正)1.5～2.4IGBTPWM整流1.1注：在用户资金富裕的情况下,发电机组还应备有1.25倍的余量。单相全桥整流UPS高频机和工频机的区别高频机采用IGBT或二极管+IGBTBoost升压整流器,加大输入电压范围,输入功率因数提高采用双倍直流供电DSP控制,输出采用SPWM技术逆变器工作频率在20K-30K之间,只需较小尺寸的滤波器动态响应特性好摈弃了传统的逆变器输出变压器高频机和工频机的区别＋DC－DCNNL2L3L1＋BOOST－BOOSTINVAINVBINVC高频机和工频机的区别•高频机–优点:•尺寸小•价格低•效率高•噪音低–缺点:•升压部件和电池需要量加倍•对动态负载和非线形负载适应能力较差高频机和工频机的区别•工频机–采用可控硅整流器–逆变器工作频率较低6-12Khz–带输出变压器(电气隔离和滤波作用)•优点:–负载与公共电源隔离–带非线形负载和动态负载好–短路性能好•缺点:–体积/重量大–价格高–有变压器损耗电池容量的计算-不同速率的放电特性•电池的实际放电电流（A)＝(P×0.8)/(ηxE临界)•电池容量（Ah)=放电电流A/放电率C–注：P＝UPS电源标称输出功率KVA–cosф＝UPS电源输出功率因数–η＝UPS电源逆变器的效率–C＝放电速率，在下图中根据具体放电时间查得–E临界＝蓄电池组的临界电压＝10.5V×电池组中单只电池数量–因为蓄电池在最初放电时端电压为13.5V～13.8V,而临界电压只取了10.5V.电池容量的计算-不同速率放电特性电池容量的计算-放电电流/放电时间曲线表•电池的实际放电电流（A)＝(P×0.8)/(ηxE临界)–注：P＝UPS电源标称输出功率KVA–cosф＝UPS电源输出功率因数–η＝UPS电源逆变器的效率–E临界＝蓄电池组的临界电压＝10.5V×电池组中单只电池数量–因为蓄电池在最初放电时端电压为13.5V～13.8V,而临界电压只取了10.5V.电池容量的计算•见电池算法附件