UPS已成为应用于工业厂家中解决电力品质问题的最主要手段之一,但是也有其他一些可供选择的方法值得研究.威泰克电子有限公司制造的一种新式的快速电压调节器(AVC)正在大量进入这个由传统解决方式占主导的市场.Vernon Pryde对快速电压调节器(AVC)作一介绍.
存在的问题:
“电压突变或突降已被判定为影响典型制造厂的最普遍的干扰.” 这个事实已被众多独立研究所报道并制成文件,这是无可争辩的.
对传统UPS方案的分析
实际中的UPS本身是一台重要的电子设备,带有自己的电池,是固定资产的重要组成部分.短期来说,电池是储存电能的最便宜和最容易的方法.但是从总体上看,电池具有严重的缺点.这包括:
寿命:通常是选用5年或10年寿命的电池,当然其价格也相应不同.
温度:电池在高于推荐的温度下工作时,其寿命就会明显缩短.最佳寿命是工作在20℃,而每升高10℃,寿命就缩短一半.笔者曾到过许多电气开关房,里面的电池都热得烫手!
维护:除非有一个制定得很好的计划并得以执行,否则多排电池系统中哪怕其中一个电池损坏也会对其他相连电池造成灾难性后果.
成本:在大型UPS系统中电池所占的费用通常达到整个系统投资的50%.如果偏离了上述的条件,那么电池系统常常要在比最初预计短得多的时间内就要更换.因此物主的总费用可能要比最初计划的要多得多.
废弃:在许多国家里旧电池的废弃处理正成为环保敏感的问题,而且预计会
一个工厂的后备电池的费用在开始时显得较低,但是整个5年或10年寿命期内的实际费用却往往很高.
当安装较大型的UPS系统时,谐波畸变也是一个应该考虑的问题,特别是系统中有柴油发电机组时.
不同制造商的产品效率变化很大但只要在90%(实用的)至>95%(经过非常精细调整)之间,就会使大容量UPS的运行成本要作为主要的预算项目来考虑.
查阅工厂内的电力品质记录就可明显看出,完全停电事故实际上极少发生.威泰克曾见到过一家亚洲制造厂的记录,表明他们两年多没有遇到过完全(不受控制)停电事故.尽管UPS确实校正电压突降,但是其电池却是一个昂贵而远未被充分利用的能源.
快速电压调节器
“威泰克快速电压调节器(AVC)是由一个电压源逆变器,旁路电路和一个串联在电网和被保护的负载之间的注入变压器组成的系统.”
AVC监测电网的输入电压,当它偏离设定值时系统就通过采用现代IGBT技术的逆变器和串联注入变压器注入一适当的补偿电压.与UPS不同的要点是其能量实际上来自电网而不是独立的储存装置.记住,当电压突降了30%时仍有70%剩余用来重新构筑所丢失的部分.AVC以小于一周波的响应速度对所有电压突降作出校正,从而消除了电压突降对敏感负载的影响.
维护:
最主要的维护要求集中在能量储存介质上.而AVC根本没有储存介质,因而免除了绝大部分的维护工作.
效率:
业主在一套电力品质装置使用期间的费用是不应该被忽视的(但常常被忽视!).对于其他替代方案,更换易耗件(如电池)是一项重要的企业管理费用.对于AVC,它是连续在线的,电力直接流过串联注入变压器绕组而不经过任何多级电力转换,因而获得了98%(最低)至高于99%(典型)的高效率.
可靠性:
设计上AVC含有一个大功率逆变器级,但是非常重要的一点是逆变级并非在负载和电网之间.在电网与你要保护的关键负载之间唯一的东西是注入变压器绕组.AVC也许是当今市场上能找到的最有保障的电压品质装置了.因为AVC实际上是不可能“丢掉”负载的.
响应速度:
AVC在1~2毫秒内就能监测到偏离设定点的电压并立即开始作出修正.因此.响应速度之快足以保护即使是最敏感的负载,例如韩国的整座半导体制造厂!
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Angel Li
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