华馗电力高级机电工程师在线解密：UPS不间断电源谐波的危害及方法

随着工业生产自动化的不断提高，半导体器件的问世发展，特别是大型可控硅及逆变器等非线性负载的逐步增多，而这些非线性负载能把高次谐波电流注入电网，从而引起电网系统电压和电流波形发生畸变，使电网受到严重污染。下面，由上海华馗电力高级机电工程师详细讲述《UPS不间断电源谐波的危害及处理方法》内容，从源头上防止谐波电流的产生，从而降低谐波电压。

UPS不间断电源谐波的危害

1、UPS不间电源谐波可能会造成电流表、电压表、功率表、电能表测试误差，使照明设施寿命缩短；

2、使得配电线路的损耗变大、发热、缩短绝缘体的寿命，甚至有可能硬气短路或火灾；

3、对断路器、漏电保护器、继电器等保护、自控装置等一起产生干扰，造成误动作，使电动机产生附加的损耗和发热、产生脉动转矩和噪音；

4、对临近的通讯线路产生静电干扰和电磁干扰，硬气配电系统静电，可能会硬气补偿电容器发生串/并联谐振；

5、由于谐波是的电压突变而造成电子设备损坏，出现误动作，稳压电源影响计算机程序正常运行；造成数据丢失，甚至损坏硬件，硬气楼宇自动化、消防报警系统、安防防范系统误动作，甚至无法工作。

UPS不间断电源谐波处理方法

1、采用6脉冲整流器+有源滤波器，输入功率因数0.95，虽输入指标非常好，但是技术仍不成熟，存在补偿、过补偿等问题。

缺点：

（1）存在“误补偿”问题：轻者造成UPS不间断电源的输入谐波电流“突变”，严重时，会会导致UPS不间断电源输入开关“误跳闸”。

（2）可靠性偏低：对于6脉冲+有源滤波器的UPS不间断电源来说，有源滤波器中、使用IGBT管作为它的整流器和变换器的功率驱动管，其故障率偏高。

（3）降低系统效率，增加运行成本；

2、采用6脉冲+5次谐波滤波器，输入功率因数0.9，可局部减少谐波电流对电网的危害；

缺点：输入电流谐波仍然偏大，对发电机容量配比要求1:2以上，并存在导致发电机输出异常升高的隐患。

图：上海华馗电力UPS不间断电源

3、采用移相变压器+6脉冲整流器，构成＋12脉冲整流器，存在严重单点故障，危害供电系统的安全性；

缺点：

（1）原器件的偷工减料；

（2）对直流母系线的控制为开环的控制系统，输入均流不可能很好，轻载时的谐波电流依然会很大；

（3）系统的扩容会极为困难，占地面积大，性能差；

4、采用12脉冲整流器+11次谐波滤波器，可基本消除谐波电流含量对电网的危害，价格相对有源滤波器要便宜。输入电流谐波为4.5%，输入功率因数0.95，此方案为UPS不间断电源行业最可靠的解决方案，对发电机容量要求为1:1.4。

另外，UPS不间断电源供电的负荷总是电子信息设备，是非线性的并含有大量的低此谐波，会造成UPS不间断电源供电系统运行；因此，为减少谐波对UPS不间断电源供电系统的影响，可采用传统的无源滤波方法，减轻谐波对电气设备的维护；也采用有源滤波方法，利用可关断电力电子器件产生于负荷电流中的谐波分量大小相等，相位相反的电流来消除谐波。