无源滤波器在UPS中的应用

介绍UPS谐波的来源，无源滤波器的基础知识和滤波原理，解释UPS使用中滤波器是否启用由负载决定的原理。

一、引言

随着对负载稳定性要求的不断提升，UPS已经成为保障机房设备稳定工作必不可少的组成，UPS作为整流和逆变的设备，不可避免的向电网中反馈谐波，UPS滤波也成为UPS使用中不可避免的问题。

二、电力谐波的产生和危害

电力谐波主要由非线性负荷产生。非线性负荷吸收的电流与端电压不成线性关系，结果电流发生波形畸变且导致端电压波形畸变。这种周期性的畸变波形可按基频(50Hz)展开成傅里叶级数形式，其大于基频的分量即为谐波。

谐波的危害：

1)大大增加了系统谐振的可能。谐波容易使电网与补偿电容器之间发生并联谐振或串联谐振。使谐波电流放大几倍甚至数十倍，造成过电流，引起电容器、与之相连的电抗器和电阻器的损坏。

2)使电网中的设备产生附加谐波损耗，降低发电、输电及用电设备的使用效率，增加电网线损。在三相四线制系统中，零线由于流过大量的3次及其倍数次谐波电流造成零线过热，甚至引发火灾。

3)谐波会产生额外的热效应从而引起用电设备（旋转电机电容器、变压器）发热，使绝缘老化，降低设备的使用寿命。

4)谐波会引起一些保护设备误动作，如继电保护，熔断器等。

5)谐波会导致电气测量仪表计量不准确。

6)谐波通过电磁感应和传导耦合等方式对邻近的电子设备和通信系统产生干扰，降低信号的传输质量，破坏信号的正常传递，甚至损坏通信设备。

UPS整流部分现在主要使用6脉冲或12脉冲的SCR可控硅整流技术，分别会产生6n±1或12n±1次谐波，其中5次谐波或11次谐波是主要成分，是主要滤去的对象。如图1，所示为采用6脉冲SCR可控硅整流技术的UPS。

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