艾默生ups电源专项培训-6脉冲和12脉冲技术差别

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1、120KVA机型6脉冲和12脉冲的技术差别6脉冲指以6个可控硅（晶闸管）组成的全桥整流，由于有6个开关脉冲对6个可控硅分别控制，所以叫6脉冲整流。一般三相电使用6脉冲整流时，由于晶闸管只在交流电压波形幅值大于直流母线电压时才导通，输入电流不连续呈脉冲状，谐波含量很高，不加额外的滤波方式如无源滤波（电感）、有源滤波（PFC）时，输入反馈回电网的谐波电流总THD超过30%，即总谐波电流含量超过总电流的33%，有可能造成配电线缆、变压器发热，空气开关误动作，发电机喘振等。6脉冲整流原理图和电流电压效果图：加入无源滤波

2、器即校正电感后，才可将输入电流谐波含量降至10%左右。但这仅仅是满载情况下的指标。实际上，越是轻载情况，6脉冲整流器的输入谐波电流含量就越大，比如50%负载情况下，6脉冲整流器的输入谐波电流总含量超过56%；25%负载情况下，则超过78%。也就是说，谐波的绝对值基本不随负载量的减轻而减少。12脉冲是指在原有6脉冲整流的基础上，在输入端增加移相变压器后在增加一组6脉冲整流器，使直流母线电流由12个可控硅整流完成，因此又称为12脉冲整流。它使整流器导通角大幅增加，输入电流更平滑，谐波电流含量减少，一般可达到10%左

3、右，在增加无源电感滤波后，输入谐波电流可降至4%以下。而且，即使轻载工作，其良好的输入电流特性也不会大幅下降。比如50%负载情况下，12脉冲整流器的输入谐波电流总含量＜12%；25%负载情况下，则＜15%。可以有效减少谐波的绝对值。12脉冲整流UPS原理如下图：UPS中有并联冗余的2个6脉冲整流器，所以，其工作时即使有一个整流器故障，也不会影响UPS正常工作，提高了UPS系统的故障容错能力。由于使用了全功率的移相变压器和6脉冲整流器，所以同厂家的12脉冲整流器的UPS比6脉冲整流器的UPS体积、重量都要大至少1

4、/3。相应的成本也更高。有的厂家采用IGBT高频整流技术也能够实现更好的输入谐波电流特性，其整流器可靠性等同於采用一个6脉冲整流器的UPS，相对于采用12脉冲整流器的UPS其整流器的容错能力稍低。2个12脉冲UPS并联的原理图如下：而有的厂家，为偷工减料降低成本，则采用偷换概念的方式，只在2个6脉冲整流UPS的其中一台前加自偶的移相变压器，宣称并机系统也是12脉冲整流，可靠性则随着成本的降低而降低。原理图如下：而其他技术，如在整流器前加装有源滤波器（谐波电流有源补偿器）和采用Delta变换器的方式，也可以获得不

5、错的输入谐波电流特性，但其工作方式是和UPS并联运行，所以一旦UPS前端的谐波调节器故障，就会导致UPS转电池工作甚至影响UPS整流器的正常，其可靠性甚至不如单一的6脉冲整流器，增加了系统的故障点。原理图如下：电网UPS三相整流器I.电源I.滤波器THM有源滤波器实际上谐波补偿器THM相当于一个逆变器，在这里就是增加了一个新的非容错的设备，因此也就是增加了一个故障点，降低了系统的可靠性。对于有源滤波器THM而言，它存在如下技术弱点：1、可靠性低：对于6脉冲+有源滤波器的UPS來说，由于在它的有源滤波器中、使用I

6、GBT管作为它的整流器和变换器的功率驱动管,其故障率偏高。相反，对于12脉冲+无源滤波器的UPS來说，在它的滤波器中、使用的是可靠性很高的电感和电容。2、存在"误补偿"问题：由于它的补偿响应时间长达40ms以上,存在"误补偿"隐患。当在输入电源上或在UPS的输入上游侧、作大负载的切除/投入操作时，易产生”误补偿”。轻者，造成UPS的输入谐波电流”突变”。严重时，会导致UPS的输入开关"误跳闸"。1.例在总参XX部使用梅兰GALAXYUPS,不加THM有源滤波器,UPS工作正常,加了有源滤波器,输入开关隔二三月跳

7、闸一次,电池放电完毕,负载当机。3、降低系统效率,增加运行成本：有源滤波器的系统效率为：93%左右。对于500KVA”3+1”UPS并机系统而言，在1500KVA负载下及按33%的输入谐波电流进行补偿的条件下，它在1年內、所需支付的电费为：2000KVA*0.07/3=140KVA/3=46.7KVA;一年的耗电量为326748KW.Hr,需要增加的电费开支为：261398元=26.1万元。