秦皇岛APCUPS电源供应商

时间：2018-06-29

秦皇岛APCUPS电源供应商

对于APCUPS电源的输入﹑输出配线，用户电工应事先接好且拉到装机现场机器放置点预留一定长度（一般预留1-1.5m长），以便机器到场后顺利安装

1.1配电要求：对于APC UPS电源的输入﹑输出配线，用户电工应事先接好且拉到装机现场机器放置点预留一定长度（一般预留1-1.5m长），以便机器到场后顺利安装。

1.2APCUPS电源出入线径选择：机器输入、输出线径的选择，不能低于国家用电安全尺度，特别留意：对于三进单出的机器，其旁路火线及零线的进线线径必须为其它两相火线的3倍！线型/线载较大电流参考：

1.3走线要点：所有的输入﹑输出铜芯线较好选用多蕊软线为佳，利便用户布线，也利于机器接线。机器输入、输出的地下走线应有金属质材护套（尤其是机房防静电地板下的走线），以防鼠咬、意外损断、烧裂等；金属质材护套也可屏蔽电磁*，有利于通讯设备信号线的地下走线。

1.4输出防范：用户布线时，机器的输出必需单独拉线！设置的输出**插排/插座必需与日常用电插排/插座严格区分，且要标记醒目的标识。机器的输出插排、插座不应与普通插排插座并置或堆放在一起！以防不小心而使机器乱插上装修的电钻、吸尘器等动力设备损坏本电源。APC UPS电源不中断电源为精密电源，较适合计算机类弱感性负载配带，不能插接过多的票据打印机！银行系统的压钞机、复印机、激光打印机、电动卷帘门等强感性负载不能插接！如需使用，APCUPS电源与这类强感性负载或贴片机等出产设备以及CT机、MIC磁共振等医疗设备功率匹配比必需在4：1以上。同样，常规的EPS与动力设备的功率匹配比在5：1以上！

1.5安全接地：检查接地地线，其接地电阻是否合乎国家尺度，这对机器安全运行及防雷均有利。在机器输入前真个配电箱柜内应设置输入空气开关或断路器（零线不得单独设置），用于APCUPS电源/EPS的蓄电池按期放电检测，但其型号不应过小，应稍大于APC UPS电源较大输入电流，避免其功率过小而造成频繁跳闸。APCUPS电源及EPS输入前端不得接入任何漏电保护开关！

1.6平衡用电：用户配电箱柜内三相用电的功率分配应尽量分配平衡，如分配相差过大会造成中性线（零线）电流过大及零对地电压偏高，会造成机器运行的不安全甚至引发火灾事故！对服务器等精密负载会造成损害，甚至直接的损坏！

1.7使用环境：APC UPS电源及EPS不能置于湿润、肮脏、无空气对流的环境中；小型APCUPS电源不应直接堆放于地面，底部应设有垫物，以防春季湿润机内结露！中、大型机器较好能置于**机房，良好的运行环境（如少灰尘、合适的环境温度、湿度等）可大大延长机器及用户各种负载的使用寿命。环境温度25℃以上，每升高10℃蓄电池的使用寿命减半！环境温度30℃以上，每升高10℃，本机器的使用寿命减半！

1.8透风/承重安全：机器的摆放应使机器的进/出风道间隔墙壁不小于30公分，以利机器散热！中、大型APC UPS电源长延时机型所配蓄电池，还需考虑楼层的承重压强（国际尺度：写字楼每平方米不大于1000公斤，产业厂房不大于1400公斤），如**标则需采取加大载重面积减少压强的方式来加以解决，一般采用设置大面积钢板或增加电池柜数目的方式。

1.9避雷需要：对于市郊及空阔地带区域的APCUPS电源及EPS用户，因为高层建筑少，其电力输送又依赖高架线，雷雨季节高架线易遭雷击，用户应在机器的输入前端加装**大功率防雷器，才能有效避免雷电对本设备及用户负载的损坏。

1.10安装初检：中大机器安装前应打开机器门板，检查机内各块电路板、排线、DC电容、保险管、模块的螺丝、线材、机构件、变压器等是否有松动或脱落现象。

说明：

（A）以上工序是预防机器在运输过程中有较大的**引发不良现象。

（B）检查以上工序时若光线不够，须借用手电筒或其它光源当真检查才能走以下程序。

1 APCUPS电源产生的谐波

1.1谐波概念及危害

在理想的电力系统下，电压和电流波形都是光滑的正弦波，而实际上，当用电设备为非线性负载时，例如:开关型电源、电子镇流器、变速传动装置、APCUPS电源等，电流波形就会呈现非正弦波。具有基波电源频率整数倍频率的电压或电流称为谐波。通过对波形进行傅立叶级数展开可知:任何周期性的波形都可以分解成一个基波频率的正弦波和多个谐波频率的正弦波，对于对称波形，所有偶次谐波为零。

由谐波引起的危害可分为谐波电流引起的危害和谐波电压引起的危害。谐波电流引起的危害包括3N次谐波电流在中线的叠加致使配电电缆必须降容使用、变压器的损耗增大、谐波使断路器误跳闸等;谐波电压引起的危害主要包括电压畸变影响电子设备的正常运行和过零噪扰等。

1.2APCUPS电源产生谐波机理

与电力电子装置有关的原始波形几乎都是非正弦的，波形都含有谐波分量，APCUPS电源是其中的一个代表，APCUPS电源的整流方式是产生谐波的一个重要原因，在理想情况下，认为交流电源是三相对称工频正弦波电压，忽略供电电源自身的谐波，同时也不考虑脉冲桥式整流电路换相重叠角的影响，忽略直流回路电流纹波的影响并假定电路的触发脉冲对称、导通角α相等，在上述理想条件下，当装置处于稳定工作状态时，通过开关函数法将被分析波形表示成一系列已知波形与开关函数的乘积和的形式，将其中的已知波形与开关函数都展开成级数的形式，再对乘积和进行整理化简，最后将被分析的波形表示成级数的形式，以便于讨论其中谐波的级次与含量。

1.3APCUPS电源整流产生谐波的特点

APCUPS电源整流产生谐波可分为整流直流电压谐波和电源侧的电流谐波，对于多脉冲整流电路，可以得到如下结论:

对于直流侧电压:

(1)电路的总脉冲数越多，在直流端电压波形中谐波抵消得越多，直流侧电压波形越好;

(2)在系统直流侧电压中出现的谐波频率为电压脉冲数的整数倍，谐波级次n=pm。例如6脉冲电路，电压谐波频率为6m倍输入频率;

(3)谐波次数越低，谐波幅值越大。

对于交流侧电流:

(1)对于理想的p脉冲整流器，在交流侧只有下列次数的谐波电流：n=Pm±1次，式中m=1，2，3，…。各个谐波电流分量的幅值为基波电流的l/n。例如，对于6脉冲整流装置，线电流中只有5、7、11、13、17、19…等奇次谐波，其中5、7次谐波幅值分别为基波电流的1/5和1/7;对于12脉冲装置，线电流中只有11、13、23、25…等奇次谐波，其幅值也显着减小;

(2)增加整流器的脉冲数p，对减小交、直流两侧的谐波分量有决定性影响。所以，构成脉冲数尽可能大的系统是整流装置减少交、直流两侧谐波电流和谐波电压的根本措施。

本文主要就APCUPS电源整流产生的电源侧电流谐波进行分析研究。

2APCUPS电源整流滤波方式与谐波抑制关系

2.1信息中心大功率APCUPS电源分类

国家气象信息中心共有12台大功率APCUPS电源，几乎涵盖了目前市场上各种形式的大功率APCUPS电源，根据整流、滤波方式的不同，可将其分成以下几种类型，如表1所示。

整流器件整流方式隔离变压器输入滤波方式APCUPS电源典型

晶闸管(SVR)6脉冲无无120kVAA品牌APCUPS电源120kVAB品牌APCUPS电源250kVAA品牌APCUPS电源

有源滤波+无源滤波300kVAA品牌APCUPS电源

12脉冲30°移相变压器11次谐波滤波器300kVAC品牌APCUPS电源

原边：三角形副边：星形+三角形11次谐波滤波器13次谐波滤波器625kVAD品牌APCUPS电源

IGBTPWM无无120kVAE品牌APCUPS电源

2.2对6脉冲无输入隔离变压器和输入滤波器APCUPS电源的谐波分析

以250kVAA品牌APCUPS电源为代表的6脉冲晶闸管整流APCUPS电源，无输入隔离变压器和输入滤波器，通过FLUKEF434电能质量分析仪检测得到该APCUPS电源的谐波频谱分析图及电流波形，如图2所示。由图可见，输入电流波形严重畸变，A相输入电流总谐波畸变达到45.3%，其中5次谐波占很大成分，A相约为41.5%，7次谐波次之，A相约为13.9%，与前所述的APCUPS电源6脉冲整流产生谐波的特点相符，输入功率因数PF(0.79)与基波功率(位移)功率因数COSφ(0.86)的比值较大，即电流畸变因数ζ(0.92)偏离1较大，说明输入电流的畸变较严重。另外，在电流波形呈现非正弦的情况下，畸变功率D即由谐波电流产生的无功功率也是不容忽视的。

2.3对12脉冲含有移相隔离变压器和输入滤波器APCUPS电源的谐波分析

对于三角形绕组的变压器，3N次谐波全部同相，因此，3N次谐波电流在绕组里循环，不会向电网扩散，输入隔离变压器对电流谐波有一定的抑制作用。信息中心两台30OkVAC品牌APCUPS电源在原有6脉冲整流的基础上，输入端增加移相变压器后再增加一组6脉冲整流器，使直流母线电流由12个晶闸管整流完成，这大大减小了APCUPS电源的输入谐波电流。另外，C品牌APCUPS电源安装了吸收11次谐波输入滤波器，即将LC串联谐振电路的谐振点调整到55OHz，使整流电路产生的11次谐波大部分流入LC串联谐振回路，从而将流入电网的谐波电路抑制在允许值之内。为了提高电能质量测试数据可参考度的准确性，将中心所有并联冗余的APCUPS电源全部切换到单台APCUPS电源供电，这样，提高了单台APCUPS电源的负载率，使全部参与比较的几种整流、滤波方式的APCUPS电源负载率均在45%~65%之内，使比较的数据受负载率影响较小，更加具有参考性和信服度。通过电能质量分析可以得到(见图3):30OkVAC牌APCUPS电源输入总谐波畸变较小，较高的一相仅为5.2%，谐波主要以7次为主，且谐波含量较小，输入功率因数不高(仅为0.89)，基波功率因数COSφ(0.89)与总输入功率因数相等，说明电流畸变很小。

2.4对12脉冲含有输入隔离变压器和输入滤波器APCUPS电源的谐波分析

D晶牌APCUPS电源采用12脉冲晶闸管全桥整流电路，两个整流器与输入端均隔离，原边为三角形连接、副边整流器A采用三角形连接，整流器B采用星形连接，该APCUPS电源装有智能化的输入滤波器，可根据负载量决定是否投入使用部分滤波电容，对于采用12脉冲整流方式的APCUPS电源来说，输入电流的谐波主要以11次、13次为主，故该APCUPS电源滤波器设计即针对11次和13次谐波进行吸收，由电能质量分析图(见图4)可知:对于11次、13次谐波的滤波效果非常好，11次、13次谐波含量仅为0.3%和0.4%，而总电流谐波畸变也在5.2%以内，电流呈现出较好的正弦波形且输入功率因数高达0.94。D品牌APCUPS电源采用的智能化输入滤波器能有效地净化来自市电电网的脉冲、浪涌电压、尖峰电压、高频电磁*等可能对APCUPS电源造成的危害，同时也可以减小由整流器所形成的电流谐波对市电电网的谐波污染，并且提高了输入功率因数。

2.5对脉宽调制整流无输入隔离变压器和输入滤波器APCUPS电源的谐波分析

脉冲整流器是一种以脉宽调制(PWM)方式工作的整流器，与相控整流器相比具有功率因数高、谐波含量低、交流侧电流接近于正弦，以及整流器动态响应快的优点，国家气象信息中心12OkVAE品牌APCUPS电源即为采用IGBT的PWM整流工作方式的APCUPS电源，从电能质量分析图中(见图5)可以得出:在负载率为62.2%的情况下，其输入电流总谐波畸变在10.9%以内，以5次谐渡和7次谐波为主，电流波形较接近正弦波，但并不光滑，功率因数很高(0.94)，符合PWM整流的特点。但是，经过分析比较可知:PWM整流产生的总谐波畸变大于12脉冲相控整流，与传统的观点认为PWM整流"谐波含量较低"的特点略有差别。

2.6对6脉冲含有有源+无源输入滤波器APCUPS电源的谐波分析

300kVAA品牌APCUPS电源采用6脉冲整流，无输入隔离变压器，配置了有源滤波器和无源滤波器的混、合滤波器(THM)作为抑制谐波的措施，有源滤波器的基本原理是:通过检测补偿对象的电流i1，经补偿电流检算电路计算出补偿电流的指令信号ic*，该信号作为补偿电流参考值经补偿电流发生电路得到补偿电流实际值ic，补偿电流与负载电流中要补偿的谐波及无功电流抵消(ic=ih)，较终得到期望的电源电流(is=if)。300kVAA品牌APCUPS电源采用了混合滤波器(THM)，当谐渡含量较大时，有源滤波自动投入，当谐波含量较小时，采用LC无源滤波。图6和7分别为混合滤波器的原理示意图和300kVAA品牌APCUPS电源的THM示意图，图8和9分别为在混合滤波器THM后端和前端检测到的电能质量分析图，将两图分析比较可知:在混合滤波器后端测量的效果等同于直接测量6脉冲SCR整流器产生的谐波，观察其波形发现它与250kVAA品牌APCUPS电源输入波形较其类似。另外，其总输入谐波电流畸变很大，较高的一相达到47.6%，尤以5次谐波为主(43.6%)，7次谐波次之(17.2%)且输入功率因数很低，仅为0.77。对比混合滤波器前端的检测数据可知:输入电流波形呈现光滑完好的正弦波，输入总谐波畸变在4.4%以内，3次谐波含量相比略大(3.6%)，其余各次谐波含量都很小。有源滤波器对谐波的抑制过程可以理解为:由有源滤波器产生以下这种波形的电流，即整流器所需波形的电流减去电网波形电流，总而言之，由有源滤波器提供谐波电流，而非电网提供。但是，由于有源滤波器自身无法产生任何电能，必须以消耗电网电能的方式来进行谐波补偿，所以，有源滤波与APCUPS电源配合使用时具有效率不高的缺点。

3 比较和总结整流、滤波方式输入总谐波畸变输入功率因数优点缺点

6脉冲SCR整流很大较低谐波畸变严重

12脉冲SCR整流+30°移相变压器+11次谐波滤波器较小高谐波抑制效果较好移相变压器谐波抑制效果不如输入隔离变压器

12脉冲SCR整流+输入隔离变压器+11次谐波滤波器+13次谐波滤波器很小较高(1)输入总谐波畸变很低(2)功率因数较高(3)可靠性高、技术成熟(4)相对成本低体积较大

IGBTPWM整流小较低(1)对谐波有一定的抑制效果(2)功率因数较高(**负载率较高的情况)目前无法生产高功率IGBT整流器

6脉冲SCR整流+混合滤波器较小较低谐波抑制效果很好，输入总谐波畸变很低(1)存在误补偿问题(2)可靠性不高(3)系统效率低(4)成本高

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