二、實(shí)測數(shù)據(jù)分析。

以上計(jì)算為理想狀態(tài)，忽略了很多因數(shù)，如換相過程、直流側(cè)電流脈動、觸發(fā)延遲角，交流側(cè)電抗等。因此實(shí)測值與計(jì)算值有一定出入。

理論計(jì)算諧波表：

某型號大功率UPS諧波實(shí)測數(shù)據(jù)表：

從以上兩表對比可得，6脈整流器諧波含量為5次諧波、12脈整流器強(qiáng)度為11次諧波，與理論計(jì)算結(jié)果一致。6脈5次諧波實(shí)測值較計(jì)算值偏大，12脈11次諧波實(shí)測值與計(jì)算值相同。

三、諧波分析和改良對策

諧波可能造成配電線纜、變壓器發(fā)熱，降低通話質(zhì)量，空氣開關(guān)誤動作，發(fā)電機(jī)喘振等不良后果；諧波按電流相序分為+序（3k+1次，k為0和正整數(shù)）、-序（3k+2次，k為0和正整數(shù)）、0序（3k次，k為正整數(shù)）。

+序電流使損耗加重，-序電流使電機(jī)反轉(zhuǎn)、發(fā)熱，0序電流使中線電流異常增大。

從實(shí)測值可見，6脈整流器5次諧波，可加裝5次濾波器來抑制諧波；12脈整流器11次諧波，可加裝11次濾波器來抑制諧波。濾波器原理圖如下：

圖：常用的LC濾波器原理圖

某型號大功率UPS加裝濾波器后諧波對比表如下：

從上表可以看出，加裝濾波器對諧波抑制作用非常明顯。

需要特別指出的是：6脈沖+5次諧波濾波器的配置可以達(dá)到9％左右的諧波要求，但是由于5次諧波（250Hz）濾波器的電容容值較大，在UPS負(fù)載較輕（<15%額定負(fù)載）時(shí)，整流器輸入電流會超前輸入電壓，如果發(fā)電機(jī)的勵磁繞組采用自勵方式，很容易產(chǎn)生電樞正反饋效應(yīng)，發(fā)電機(jī)輸出電壓會異常升高，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)而停機(jī)。因此6脈沖+5次諧波濾波器方案不建議在UPS負(fù)載較輕時(shí)使用。當(dāng)實(shí)際負(fù)載較輕時(shí)，可將5次諧波濾波器從整流器上脫出。

而單獨(dú)的12脈整流器也可達(dá)到10％左右的電流諧波指標(biāo)，但是沒有大電容的LC電路，避免了與發(fā)電機(jī)的勵磁正反饋效應(yīng)。

采用12脈沖整流器+11次諧波器可達(dá)到小于4.5%的電流諧波指標(biāo)。單次諧波和總諧波含量均滿足IEC61000-3-4的指標(biāo)要求。

附表1：在配置不同負(fù)載條件下，輸入電流諧波總含量數(shù)據(jù)

附表2：某型號400KVA 12脈沖+11次濾波器 UPS輸入電流總諧波含量表

影響電網(wǎng)的是諧波電流的值，而不是諧波電流的百分比。由上表可以看出，在滿載情況下，諧波電流值；在半載及輕載情況下，諧波電流值均不超過99%滿載諧波電流值。12脈沖+11次諧波濾波器具有最小的效輸入電流總諧波，同時(shí)還可避免有源濾波器“誤補(bǔ)償”、系統(tǒng)效率低等缺點(diǎn)，因12脈沖+11次諧波濾波器此對電網(wǎng)的污染，適用于可靠性要求較高的場合使用。