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電力系統(tǒng)用三相UPS的設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2011-02-16 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

1引言

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/162437.htm

中,為了保證對(duì)供電可靠性要求較高的重要設(shè)備能正常工作,發(fā)電廠、變電站均應(yīng)安裝。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,對(duì)容量要求也越來越大,大容量的都是的[1],因此對(duì)的需求也逐漸增多。

發(fā)電廠、變電站都有直流操作電源系統(tǒng),為了充分利用直流操作系統(tǒng)中蓄電池所存儲(chǔ)的能量,用于的UPS應(yīng)該保證能夠在直流220V/110V輸入情況下輸出所需交流電能,這就要求用于的UPS有很寬的電壓輸入范圍,一般為100V~300V。

在電力系統(tǒng)中,通常要求交、直流供電系統(tǒng)能保證良好的隔離,因此要求UPS系統(tǒng)帶輸出隔離變壓器。因?yàn)橹绷髂妇€的220V輸入電壓經(jīng)SPWM逆變器后不能得到220V的交流輸出,所以采用輸出隔離工頻變壓器進(jìn)行升壓后再輸出。

此外,電力系統(tǒng)發(fā)電廠、變電站內(nèi)向外發(fā)送電磁干擾的噪聲源較多。由于電動(dòng)機(jī)、繼電器、輸配電線等都可能會(huì)產(chǎn)生電磁干擾,所以要求用于電力系統(tǒng)的UPS具有很強(qiáng)的抗干擾能力。

2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

與一般的UPS不同的是,用于電力系統(tǒng)的UPS內(nèi)不再含有電池,從直流母線輸入220V/110V電壓。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。輸入接直流母線和四線380V市電,輸出為穩(wěn)壓穩(wěn)頻的三相380V正弦交流。用于電力系統(tǒng)的三相UPS主電路包括:整流器、起動(dòng)電路、三相逆變器、三相隔離變壓器、靜態(tài)開關(guān)和濾波器等。

整流器將三相交流市電轉(zhuǎn)換為直流電壓,起動(dòng)電路對(duì)直流上電過程進(jìn)行限流,防止起動(dòng)過程的大電流沖擊損壞器件;三相逆變器把直流輸入變換為穩(wěn)壓、穩(wěn)頻的三相正弦交流輸出;三相逆變器的輸出經(jīng)三相隔離變壓器升壓,并通過LC低通濾波器進(jìn)行平滑濾波,濾除高頻諧波,然后經(jīng)靜態(tài)開關(guān)接到輸出。三相隔離變壓器有兩個(gè)作用:一是升壓,將三相逆變器輸出的相電壓由110V變換為220V。二是隔離,將逆變器與負(fù)載隔離,這可以對(duì)負(fù)載變化起到緩沖作用,也使負(fù)載上無直流電流分量;靜態(tài)開關(guān)用以實(shí)現(xiàn)市電旁路輸出和逆變器輸出之間的切換;輸入輸出端的EMI濾波器用于抑制電磁干擾信號(hào),具雙向隔離作用。

2.1三相SPWM逆變器

圖1主電路結(jié)構(gòu)圖

圖2經(jīng)典的三相逆變器主電路

圖3適應(yīng)三相不平衡負(fù)載的三相逆變器

圖4靜態(tài)開關(guān)的連接


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