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UPS电源的谐波污染及防治

导读: 使电动机产生附加损耗和发热、产生脉动转矩和噪音。使电力变压、使电动机产生附加损耗和发热、产生脉动转矩和噪音。使电力变压器线圈发热,加速绝缘老化,寿命缩短、引起附加损耗和噪音。

  随着科技经济的发展,能源和环境问题日益突出,也就要求UPS行业要向“绿色、低碳”发展,然而真正的绿色“低碳”UPS电源,表现为谐波电流小对电网的电力谐波污染小,UPS运行的效率高,减少损耗。

     低碳发展是逐渐成为全球大趋势,在全球范围内被广泛认为是人类未来发展的唯一道路。“哥本哈根会议”后,中国政府陆续出台了一系列的“低碳”环保政策措施,2010年更是被戏称为“中国低碳元年”。随着政策和消费大环境的变化,“绿色UPS”及“绿色UPS技术”成为各领军UPS市场争夺得战略高地,无铅生产、DSP技术、IGBT整流技术、APFC技术等都得到了长足的发展和运用。

     理想的UPS对电网应当是呈现纯阻性,也就是说,UPS的功率性因数最好是1,这样它对于电网就没有任何的污染。但现实情况是,大多数的UPS普遍采用了50Hz的低频可控硅整流器,对市电产生了大量的一个谐波反馈污染。摆在所有用户面前的问题是治理谐波污染,就像我们治理化工厂排放污水一样。谐波造成的危害很大。

     谐波危害主要在于:

     1、使电动机产生附加损耗和发热、产生脉动转矩和噪音。使电力变压、使电动机产生附加损耗和发热、产生脉动转矩和噪音。使电力变压器线圈发热,加速绝缘老化,寿命缩短、引起附加损耗和噪音。

     2、对断路器、漏电保护器、继电器等保护、自控装置产生干扰,造成误动作。

     3、使照明设施寿命缩短。

     4、造成电流表、电压表、功率表、电能表测量误差。

     5、对临近的通讯线路产生静电干扰和电磁干扰。

     6、引起配电系统静电补偿电容器发生串/并联谐振。

     7、使配电线路损耗增大、发热、缩短绝缘寿命,甚至引起短路、火灾。

     8、由于谐波,使电压突变造成电子设备损坏、出现误动作,影响计算机程序正常运行。造成数据丢失,甚至损坏硬件,引起楼宇自动化、消防报警系统、安全防范系统误动作,甚至无法工作。

     目前市场上关于治理UPS谐波污染的方式,主要有:6脉冲整流器+输入滤波器;12脉冲整流器;12脉冲整流器+输入滤波器;有源滤波器。这些方式都有一个共同的缺点,那就是先污染后治理。由于UPS采用的是可控硅整流器的结构,不可避免地会造成谐波污染,然后用户被迫再花费大笔资金来治理谐波污染。如果UPS不产生或很少产生谐波污染,那用户就无须花钱来治理它了。

     如果要达到同样的指标,还需要加众多的选件例如输入滤波器,12脉冲整流器等,每个额外选件都会进一步降低UPS的整体效率。所以,12脉冲整流器,会降低效率2%,有源滤波器会使系统效率降低4%,因此在实际测量时许多12脉冲UPS的整机效率尚不足88%。很多人在采购UPS时只关注了UPS价格比较,殊不知对UPS的运行成本进行衡量。举例而言,1台HP9330C系列80KVA(64KW)的UPS它的整机效率为95%,而一台12脉冲整流器的效率却仅为88%左右。

  在10年的UPS寿命周期内,HP9330C系列UPS所节约的电费64(KW)×(95%-88%)×24(小时)×365(天)×10(年)×1(元/度)=392,448元。耗电会以热量的形式散发出来,这样用户还要支付大量的电费供用户空调制冷,而UPS在不知不觉中为用户节约了近40来万元的电费。
 
     近年来能源和环境保护问题已经引起人们的高度重视,能源和环境也成为了大众话题,UPS减少产生谐波污染和提高机器整机效率不仅为保护环境和节省能源作出了贡献,还将为用户节省大量的电费,提高了经济效益,这也就进一步说明UPS“绿色、低碳”是时代所求。

责任编辑:siliver
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