為了保證對供電可靠應求較高的重要設備能正常工作,發(fā)尾廠(chǎng)、變電站均安裝了UPS。電力系統中對UPS容量要求也越來(lái)越大。發(fā)電廠(chǎng)、變電站都有直流操作電源系統,為了充分利用直流操作系統中蓄電池所存儲的能量,用于電力系統的UPS應該保證能夠在直流220W110V輸人情況下愉出所需交流電能,這就要求用于電力系統的UPS有很寬的電壓愉人范圍,一般為100-300V,在電力系統中,通常要求交、直流供電系統能保證良好的隔離,因此要求UPS系統帶右出隔離變壓器。因為直流母線(xiàn)的220V輸人電壓經(jīng)SPWM逆變器后不能得到220V的交流愉出。所以采用輸出隔離工頻變壓器進(jìn)行升壓后再輸出。
由于電力系統發(fā)電廠(chǎng)、變電站內向外發(fā)送電磁干擾的噪聲源較多。由于電動(dòng)機、繼電器、輸配電線(xiàn)等都可能會(huì )產(chǎn)生電磁干擾,所以要求用于電力系統的UPS具有很強的抗干擾握力。
I。系統結構與一般UPS不同的是電力系統的UPS內不再含有蓄電池,而是從直流母線(xiàn)輸人 220V八lOV電壓。主電路結構,輸人接直流母線(xiàn)和三相四線(xiàn)380V市電,輸出為穩壓穩頻的三相380V正弦交流電。用于電力系統的三相UPS主電路包括:整流器、‘啟一動(dòng)電路、三相逆變器、三相隔“離變壓器、’靜態(tài)開(kāi)關(guān)和濾波。
整流器將三相交流市電轉換為直流電壓。啟動(dòng)電路對直流上電過(guò)程進(jìn)行限流,防止啟動(dòng)過(guò)程的大電流沖擊損壞器件;三相逆變器把直流愉人變換為穩壓、穩頻的三相正弦交流輸出;·蘭相逆變器的輸出經(jīng)三相隔離變壓器升壓,并通過(guò)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(kāi)關(guān)接到輸出!喔綦x變壓器有兩個(gè)作用:一是升壓,將三相逆變器愉出的相電壓由110V變換為220V。二是隔離,將逆變器與負載隔離,這可以對負載變化起到緩沖作用,也使負載上無(wú)直流分量;靜態(tài)開(kāi)關(guān)用以實(shí)現市電旁路輸出和逆變器輸出之間的切換;輸人輸出端的EMI濾波器用于抑制電磁干擾信號,具雙向隔離作用。
2。三相SPWM逆變器產(chǎn)P,’三相SPWM逆變器的功能是要把直流輸人變換為三相正弦交流輸出,許多UPS中通常采用經(jīng)典的三相逆變器結構萬(wàn)如圖2-59所示。這是由3個(gè)基本橋臂組成的三相橋式逆變器,其控制方式一般采用雙極性方式,A,B,C相通常共用一個(gè)三角載波,三相調制信號依次相差1200,各相功率開(kāi)關(guān)的控制規律相同。
對于三相輸出的逆變器,三相負載的平衡是一個(gè)必須考慮的重要問(wèn)題,目前性能較好的大中型UPS都要求具備三相100%不平衡的功能。為了適應三相負載不平衡的需要,三相逆變器好采用3個(gè)單相橋分別變換。然后再把輸出按1200的相位差組合起來(lái)的方式,每相各有一個(gè)單相橋式逆變器。
每個(gè)單相橋式逆變器需用4個(gè)開(kāi)關(guān)管!虼丝偣残枰12個(gè)開(kāi)關(guān)器件。結構較復雜0但其優(yōu)點(diǎn)是:3個(gè)單相逆變器獨立工作,其輸出互不影響,實(shí)際上3個(gè)單相逆變器并聯(lián)'
只是相位不同。這樣可以允許三相負載100%不平衡,三相嚴重不平衡也不會(huì )對任一逆變器愉人產(chǎn)生影響.