CN104218657A - 一种改进型直流母线式ups装置 - Google Patents
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Abstract
一种改进型直流母线式UPS装置。其包括:第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3、第四开关Q4、变压器B、整流单元A1、逆变单元A2、静态开关DK和直流隔离二极管D;本发明提供的改进型直流母线式UPS装置彻底将变电站的直流母线和UPS内部电路隔离,使二者没有电路上的联系。使用本装置后,UPS装置的内部故障不会对直流母线系统造成影响。UPS装置内部绝缘降低也不会造成变电站直流母线绝缘降低,提高了变电站直流二次系统运行的稳定性,消除了故障隐患。
Description
技术领域
本发明属于变电站不间断供电技术领域,特别是涉及一种改进型直流母线式UPS装置。
背景技术
UPS装置是不间断供电系统。其为某些对电源质量要求高的仪器仪表提供可靠电源,在电网发生故障时,可提供连续不断的供电。变电站自身有直流蓄电池组为直流负载供电,因此为节省投资,变电站中UPS装置本身不配置蓄电池组,直流电源引自变电站直流母线,其结构如图1;
如图1所示,所述的UPS装置包括:第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3、第四开关Q4、变压器B、整流单元A1、逆变单元A2、静态开关DK和直流隔离二极管D;其中:第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3和第四开关Q4,静态开关DK为双掷开关;变压器B为交流隔离变压器,整流单元A1为交流/直流转换装置,逆变单元A2为直流/交流逆变装置,静态开关DK为由功率电子器件构成的无触点开关,直流隔离二极管D为功率二极管。
所述的第一交流输入电源依次经过第一开关Q1和变压器B与整流单元A1的输入端连接,整流单元A1的输出端为直流输入端ZI,与逆变单元A2的输入端连接,逆变单元A2的输出端与第三开关Q3的一个输入端相连接,第三开关Q3的另一个输入端与第二交流输入电源相连接;第三开关Q3的输出端与第四开关Q4的输入端相连接;静态开关DK的一端与第二交流输入电源连接,另一端与第四开关Q4的输入端相连接;第四开关Q4的输出端为本UPS装置的电源输出端,与负载连接;第二开关Q2的输入端与变电站直流母线ZM连接,输出端与直流隔离二极管D的阳极连接,直流隔离二极管D的阴极与直流输入端ZI相连接;变电站直流母线ZM的两端分别与蓄电池组和直流负载相连接。
由于变电站中的UPS装置本身不设置蓄电池组,其直流输入端ZI经直流隔离二极管D和第二开关Q2接至变电站直流母线ZM上。在这种连接方式下,当UPS装置内部发生直流接地或绝缘降低等故障时,都会造成变电站直流母线ZM上的直流系统接地或绝缘降低,当本UPS装置的整流单元A1或逆变单元A2出现故障,即输入输出两端短路时,交流220V电压将通过直流隔离二极管D和第二开关Q2直接串入变电站直流母线ZM上,由于变电站直流母线ZM上的直流负载多为保护、控制、测控装置,串入交流后对装置和一次设备危害极大,极有可能造成保护不正确动作,一次开关误分误合,异常信号上送,对变电站可靠供电运行造成危害。另外,已经投运的变电站若重新进行UPS装置改造,将涉及较多的回路和装置,因此施工工艺复杂,费时费力。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的目的在于提供一种改进型直流母线式UPS装置。
为了达到上述目的,本发明提供的改进型直流母线式UPS装置包括:第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3、第四开关Q4、变压器B、整流单元A1、逆变单元A2、静态开关DK和直流隔离二极管D;所述的第一交流输入电源依次经过第一开关Q1和变压器B与整流单元A1的输入端连接,整流单元A1的输出端为直流输入端ZI,与逆变单元A2的输入端连接,逆变单元A2的输出端与第三开关Q3的一个输入端相连接,第三开关Q3的另一个输入端与第二交流输入电源相连接;第三开关Q3的输出端与第四开关Q4的输入端相连接;静态开关DK的一端与第二交流输入电源连接,另一端与第四开关Q4的输入端相连接;第四开关Q4的输出端为本UPS装置的电源输出端,与负载连接;第二开关Q2的输入端与变电站直流母线ZM连接;其特征在于:所述的装置还包括第二逆变器A3和第二变压器B2;其中:第二逆变器A3的直流输入端提供第二开关Q2与直流母线ZM连接,第二逆变器A3的交流输出端通过第二变压器B2与第一逆变单元A1的输入相连接。
所述的第二逆变器A3为直流/交流逆变装置。
所述的第二变压器B2为交流隔离变压器。
本发明提供的改进型直流母线式UPS装置的使用效果:
本装置彻底将变电站的直流母线和UPS内部电路隔离,使二者没有电路上的联系。使用本装置后,UPS装置的内部故障不会对直流母线系统造成影响。UPS装置内部绝缘降低也不会造成变电站直流母线绝缘降低,提高了变电站直流二次系统运行的稳定性,消除了故障隐患。
附图说明
图1为一种已有技术的UPS装置结构示意图。
图2为本发明提供的改进型直流母线式UPS装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的改进型直流母线式UPS装置进行详细说明。与已有技术相同的部件采用相同的附图标号。
本装置是在如图1所示的原有UPS装置的基础上,取消了直流电源输入回路和直流隔离二极管D,并在整流单元A1的输入端接入一个带隔离的直流—交流逆变单元,从而提供一个不间断的备用交流电源;
如图2所示,本发明提供的改进型直流母线式UPS装置包括第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3、第四开关Q4、变压器B、整流单元A1、逆变单元A2、静态开关DK和直流隔离二极管D;所述的第一交流输入电源依次经过第一开关Q1和变压器B与整流单元A1的输入端连接,整流单元A1的输出端为直流输入端ZI,与逆变单元A2的输入端连接,逆变单元A2的输出端与第三开关Q3的一个输入端相连接,第三开关Q3的另一个输入端与第二交流输入电源相连接;第三开关Q3的输出端与第四开关Q4的输入端相连接;静态开关DK的一端与第二交流输入电源连接,另一端与第四开关Q4的输入端相连接;第四开关Q4的输出端为本UPS装置的电源输出端,与负载连接;第二开关Q2的输入端与变电站直流母线ZM连接;
本装置还包括:第二逆变器A3和第二变压器B2;其中:第二逆变器A3的直流输入端通过第二开关Q2与变电站直流母线ZM连接,第二逆变器A3的交流输出端通过第二变压器B2与整流单元A1的输入相连接。
所述的第二逆变器A3为直流/交流逆变装置,用于将输入的直流电转换成交流电输出。
所述的第二变压器B2为交流隔离变压器,用于实现交流电源的隔离和电压转换。
本发明提供的改进型直流母线式UPS装置在原有UPS装置的基础上,取消了直流电源输入回路和直流隔离二极管,用一个逆变器将直流母线电流逆变为交流电,经隔离变压器后接入UPS装置整流回路。适用于新建变电站UPS直流电源接于直流母线上者。本装置将引自直流母线的直流电流逆变为交流电、经过隔离变压器电磁隔离后,与外来交流电源一起进入整流-逆变环节,使UPS装置和变电站直流母线没有任何回路联系,彻底解决了UPS装置故障和不正常运行时对直流系统的影响。而且本装置接线简单,对负载和二次回路影响较小。
Claims (3)
1.一种改进型直流母线式UPS装置,其包括:第一开关Q1、第二开关Q2、第三开关Q3、第四开关Q4、变压器B、整流单元A1、逆变单元A2、静态开关DK和直流隔离二极管D;所述的第一交流输入电源依次经过第一开关Q1和变压器B与整流单元A1的输入端连接,整流单元A1的输出端为直流输入端ZI,与逆变单元A2的输入端连接,逆变单元A2的输出端与第三开关Q3的一个输入端相连接,第三开关Q3的另一个输入端与第二交流输入电源相连接;第三开关Q3的输出端与第四开关Q4的输入端相连接;静态开关DK的一端与第二交流输入电源连接,另一端与第四开关Q4的输入端相连接;第四开关Q4的输出端为本UPS装置的电源输出端,与负载连接;第二开关Q2的输入端与变电站直流母线ZM连接;其特征在于:所述的装置还包括第二逆变器A3和第二变压器B2;其中:第二逆变器A3的直流输入端提供第二开关Q2与直流母线ZM连接,第二逆变器A3的交流输出端通过第二变压器B2与第一逆变单元A1的输入相连接。
2.根据权利要求1所述的改进型直流母线式UPS装置,其特征在于:所述的第二逆变器A3为直流/交流逆变装置。
3.根据权利要求1所述的改进型直流母线式UPS装置,其特征在于:所述的第二变压器B2为交流隔离变压器。
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Citations (4)
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