CN201219235Y - 降低ups往电网泄放谐波的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种降低UPS往电网泄放谐波的装置，包括三相两绕组移相变压器、11次谐波滤波器和两组三相整流桥，三相两绕组移相变压器具有一星形三相输出绕组和一三角形三相输出绕组，11次谐波滤波器连接于三相两绕组移相变压器的电网原边输入端，三相两绕组移相变压器的星形三相输出绕组连接于一组三相整流桥的输入端，三相两绕组移相变压器的三角形三相输出绕组连接于另一组三相整流桥的输入端。星形三相输出绕组自耦输出0°相位的三相电源、三角形三相输出绕组输出+30°移相的三相电源，且这两组三相电源分别连接至两组三相整流桥的输入端，从而得到12相整流电路。本实用新型结合12相整流电路和11次谐波滤波器，可基本完全消除谐波电流含量对电网的危害。
Description
技术领域
本实用新型涉及UPS(不间断电源)领域，特别是一种降低UPS往电网泄放谐波的装置。
背景技术
由于UPS的广泛投入使用，UPS的整流方式与其谐波泄放成为人们关注的问题，也成为UPS发展的技术课题。
2001年国家信息产业部，对通信用不间断电源——UPS国家通信行业标准YD/T1095-2000开始实施。该标准对UPS输入电流的谐波成份其技术要求分为I、II、III类∑3-39次THDA分别为＜5％，＜15％，＜25％，通常由于技术和成本原因一般是采用6脉冲整流，6脉冲整流所含的谐波，仅5次就达32％，已严重超过标准中III类的要求，如何降低UPS输入的电流谐波泄放就成为一个UPS厂家及其UPS磁性器件供应商关注的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种降低UPS往电网泄放谐波的装置，减少对电网造成污染。
本实用新型的技术方案是这样的：降低UPS往电网泄放谐波的装置，包括三相两绕组移相变压器、11次谐波滤波器和两组三相整流桥，上述三相两绕组移相变压器具有一星形三相输出绕组和一三角形三相输出绕组，上述11次谐波滤波器连接于上述三相两绕组移相变压器的电网原边输入端，上述三相两绕组移相变压器的星形三相输出绕组连接于上述一组三相整流桥的输入端，上述三相两绕组移相变压器的三角形三相输出绕组连接于上述另一组三相整流桥的输入端。
上述三相两绕组移相变压器的电网原边输入端串接有电感。
上述三相两绕组移相变压器的星形三相输出绕组串接有另一电感。
上述三相两绕组移相变压器为自耦隔离变压器。
上述11次谐波滤波器为串联m式滤波器。
上述两组三相整流桥之间连接有平衡电抗器。
采用上述方案后，本实用新型的降低UPS往电网泄放谐波的装置，三相两绕组移相变压器的星形三相输出绕组自耦输出0°相位的三相电源、三角形三相输出绕组输出+30°移相的三相电源，且这两组三相电源分别连接至两组三相整流桥的输入端，三相整流桥等效于六相电路，因此通过两组相位差30°的三相整流桥便得到12相整流电路。由于采用了12相整流电路，5、7、17、19…次谐波相互抵消，剩下12K+1次谐波中强度最大的为11次谐波，因此，本实用新型在三相两绕组移相变压器的原边输入端设置有11次谐波滤波器。相数愈多，整流电压中的最低次谐波频率愈高，其幅值愈小，愈接近直流电压，滤波也愈容易，本实用新型结合12相可控整流电路和11次谐波滤波器，可基本完全消除谐波电流含量对电网的危害。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
本实用新型降低UPS往电网泄放谐波的装置，以160KVA UPS为例，如图1所示，包括三相两绕组移相变压器、11次谐波滤波器2和三相整流桥3、4，三相两绕组移相变压器的电网原边输入400V电压，三相两绕组移相变压器具有一星形三相输出绕组11和一三角形三相输出绕组12，三相两绕组移相变压器的电网原边输入还串接有电感L1，电感L1的作用是抑制上电浪涌和进行功率因素调整。
11次谐波滤波器2为由电感L2和电容C1连接而成的串联m式滤波器，利用并联谐振时阻抗极大和串联谐振阻抗极小的特点来改善阻特性，11次谐波滤波器2连接于三相两绕组移相变压器的电网原边输入端。
三相两绕组移相变压器的星形三相输出绕组11自耦输出0°相位480V三相电源，三相两绕组移相变压器的星形三相输出绕组11通过电感L3连接于三相整流桥3的输入端，为三相整流桥3提供0°相位480V三相电源，此处电感L3可减少上电浪涌和提高负载cosθ在0°相自耦输出。三相两绕组移相变压器的三角形三相输出绕组12相对于星形三相输出绕组11输出+30°移相480V三相电源，三相两绕组移相变压器的三角形三相输出绕组12连接于三相整流桥4的输入端，为三相整流桥4提供+30°移相480V三相电源。
三相两绕组移相变压器的三角形三相输出绕组12设计为双芯内置漏感，即采用短路阻抗设计为11％，经计算相当三角输出串电感为1.43mH/117.2A，可节约成本。
三相两绕组移相变压器的星形三相输出绕组11、三角形三相输出绕组12分别供电给三相整流桥3、4，三相整流桥3、4并联共同给负载供电。为了使三相整流桥3、4能同时导电，实现并联运行得负载平衡，在三相整流桥3、4之间连接有平衡电抗器LP。
本实用新型的降低UPS往电网泄放谐波的装置，三相两绕组移相变压器的星形三相输出绕组11自耦输出0°相位480V三相电源、三角形三相输出绕组输出+30°移相480V三相电源，且这两组三相电源分别连接至三相整流桥3、4的输入端，三相整流桥等效于六相电路，因此通过两组相位差30°的三相整流桥便得到12相整流电路。由于采用了12相整流电路，5、7、17、19…次谐波相互抵消，剩下12K+1次谐波中强度最大的为11次谐波，因此，本实用新型在三相两绕组移相变压器的原边输入端设置有11次谐波滤波器2。相数愈多，整流电压中的最低次谐波频率愈高，其幅值愈小，愈接近直流电压，滤波也愈容易，本实用新型结合12相整流电路和11次谐波滤波器，可基本完全消除谐波电流含量对电网的危害。
本实用新型中，三相两绕组移相变压器为降低成本采用自耦/隔离的优化设计，使铁芯横断面积St节省为0.6倍，大大降低成本。且为提高效率，三相两绕组移相变压器采用380/480V的升压变压器。
本实用新型使用时，最好12相整流器能提供100％的冗余，为额定容量值的两倍，除了降低谐波量以外，提供双备份的整流器，从而增大UPS整机的可靠性。
Claims (6)
1、降低UPS往电网泄放谐波的装置，其特征在于：包括三相两绕组移相变压器、11次谐波滤波器和两组三相整流桥，上述三相两绕组移相变压器具有一星形三相输出绕组和一三角形三相输出绕组，上述11次谐波滤波器连接于上述三相两绕组移相变压器的电网原边输入端，上述三相两绕组移相变压器的星形三相输出绕组连接于上述一组三相整流桥的输入端，上述三相两绕组移相变压器的三角形三相输出绕组连接于上述另一组三相整流桥的输入端。
2、根据权利要求1所述的降低UPS往电网泄放谐波的装置，其特征在于：上述三相两绕组移相变压器的电网原边输入端串接有电感。
3、根据权利要求1所述的降低UPS往电网泄放谐波的装置，其特征在于：上述三相两绕组移相变压器的星形三相输出绕组串接有另一电感。
4、根据权利要求1所述的降低UPS往电网泄放谐波的装置，其特征在于：上述三相两绕组移相变压器为自耦隔离变压器。
5、根据权利要求1所述的降低UPS往电网泄放谐波的装置，其特征在于：上述11次谐波滤波器为串联m式滤波器。
6、根据权利要求1所述的降低UPS往电网泄放谐波的装置，其特征在于：上述两组三相整流桥之间连接有平衡电抗器。
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