UPS已成為應(yīng)用于工業(yè)廠家中解決電力品質(zhì)問題的最主要手段之一,但是也有其他一些可供選擇的方法值得研究.威泰克電子有限公司制造的一種新式的快速電壓調(diào)節(jié)器(AVC)正在大量進(jìn)入這個(gè)由傳統(tǒng)解決方式占主導(dǎo)的市場.Vernon Pryde對快速電壓調(diào)節(jié)器(AVC)作一介紹.
  存在的問題:
  “電壓突變或突降已被判定為影響典型制造廠的最普遍的干擾.” 這個(gè)事實(shí)已被眾多獨(dú)立研究所報(bào)道并制成文件,這是無可爭辯的.
對傳統(tǒng)UPS方案的分析
    實(shí)際中的UPS本身是一臺重要的電子設(shè)備,帶有自己的電池,是固定資產(chǎn)的重要組成部分.短期來說,電池是儲存電能的最便宜和最容易的方法.但是從總體上看,電池具有嚴(yán)重的缺點(diǎn).這包括:
   壽命:通常是選用5年或10年壽命的電池,當(dāng)然其價(jià)格也相應(yīng)不同.
   溫度:電池在高于推薦的溫度下工作時(shí),其壽命就會明顯縮短.最佳壽命是工作在20℃,而每升高10℃,壽命就縮短一半.筆者曾到過許多電氣開關(guān)房,里面的電池都熱得燙手!
維護(hù):除非有一個(gè)制定得很好的計(jì)劃并得以執(zhí)行,否則多排電池系統(tǒng)中哪怕其中一個(gè)電池?fù)p壞也會對其他相連電池造成災(zāi)難性后果.
   成本:在大型UPS系統(tǒng)中電池所占的費(fèi)用通常達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)投資的50%.如果偏離了上述的條件,那么電池系統(tǒng)常常要在比最初預(yù)計(jì)短得多的時(shí)間內(nèi)就要更換.因此物主的總費(fèi)用可能要比最初計(jì)劃的要多得多.
  廢棄:在許多國家里舊電池的廢棄處理正成為環(huán)保敏感的問題,而且預(yù)計(jì)會
  一個(gè)工廠的后備電池的費(fèi)用在開始時(shí)顯得較低,但是整個(gè)5年或10年壽命期內(nèi)的實(shí)際費(fèi)用卻往往很高.
當(dāng)安裝較大型的UPS系統(tǒng)時(shí),諧波畸變也是一個(gè)應(yīng)該考慮的問題,特別是系統(tǒng)中有柴油發(fā)電機(jī)組時(shí).
  不同制造商的產(chǎn)品效率變化很大但只要在90%(實(shí)用的)至>95%(經(jīng)過非常精細(xì)調(diào)整)之間,就會使大容量UPS的運(yùn)行成本要作為主要的預(yù)算項(xiàng)目來考慮.
   查閱工廠內(nèi)的電力品質(zhì)記錄就可明顯看出,完全停電事故實(shí)際上極少發(fā)生.威泰克曾見到過一家亞洲制造廠的記錄,表明他們兩年多沒有遇到過完全(不受控制)停電事故.盡管UPS確實(shí)校正電壓突降,但是其電池卻是一個(gè)昂貴而遠(yuǎn)未被充分利用的能源.
快速電壓調(diào)節(jié)器
“威泰克快速電壓調(diào)節(jié)器(AVC)是由一個(gè)電壓源逆變器,旁路電路和一個(gè)串聯(lián)在電網(wǎng)和被保護(hù)的負(fù)載之間的注入變壓器組成的系統(tǒng).”
   AVC監(jiān)測電網(wǎng)的輸入電壓,當(dāng)它偏離設(shè)定值時(shí)系統(tǒng)就通過采用現(xiàn)代IGBT技術(shù)的逆變器和串聯(lián)注入變壓器注入一適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償電壓.與UPS不同的要點(diǎn)是其能量實(shí)際上來自電網(wǎng)而不是獨(dú)立的儲存裝置.記住,當(dāng)電壓突降了30%時(shí)仍有70%剩余用來重新構(gòu)筑所丟失的部分.AVC以小于一周波的響應(yīng)速度對所有電壓突降作出校正,從而消除了電壓突降對敏感負(fù)載的影響.
  維護(hù):
  最主要的維護(hù)要求集中在能量儲存介質(zhì)上.而AVC根本沒有儲存介質(zhì),因而免除了絕大部分的維護(hù)工作.
效率:
  業(yè)主在一套電力品質(zhì)裝置使用期間的費(fèi)用是不應(yīng)該被忽視的(但常常被忽視!).對于其他替代方案,更換易耗件(如電池)是一項(xiàng)重要的企業(yè)管理費(fèi)用.對于AVC,它是連續(xù)在線的,電力直接流過串聯(lián)注入變壓器繞組而不經(jīng)過任何多級電力轉(zhuǎn)換,因而獲得了98%(最低)至高于99%(典型)的高效率.
可靠性:
設(shè)計(jì)上AVC含有一個(gè)大功率逆變器級,但是非常重要的一點(diǎn)是逆變級并非在負(fù)載和電網(wǎng)之間.在電網(wǎng)與你要保護(hù)的關(guān)鍵負(fù)載之間唯一的東西是注入變壓器繞組.AVC也許是當(dāng)今市場上能找到的最有保障的電壓品質(zhì)裝置了.因?yàn)锳VC實(shí)際上是不可能“丟掉”負(fù)載的.
響應(yīng)速度:
AVC在1~2毫秒內(nèi)就能監(jiān)測到偏離設(shè)定點(diǎn)的電壓并立即開始作出修正.因此.響應(yīng)速度之快足以保護(hù)即使是最敏感的負(fù)載,例如韓國的整座半導(dǎo)體制造廠!

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Angel Li

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