CN201422021Y - Ups后备蓄电池转换柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的UPS后备蓄电池转换柜，柜内主要元器件由6只两极的开关熔断器组和2只过渡电阻组成，其中2只两极的开关熔断器组作为UPS1主机和其2组后备蓄电池组的连接，另外2只两极的开关熔断器组作为UPS2主机和其2组后备蓄电池组的连接，还有2只两极的开关熔断器组作为4组后备蓄电池组的联络开关，2只过渡电阻分别与2只联络开关的正极并联。本实用新型的有益之处在于：每台UPS主机相互之间的后备蓄电池可进行切换备用供电；防止了系统供电中断及瘫痪。避免了当UPS系统在后备蓄电池容量测试或更新操作过程中，因UPS主机无备用蓄电池而处于悬空状态，造成了供电不可靠的问题出现。

Description

UPS后备蓄电池转换柜

技术领域

本实用新型涉及一种不间断电源的配电系统装置，特别是一种UPS后备蓄电池转换柜。

背景技术

传统情况下，在UPS系统中，每台UPS主机通过直流空开箱或柜配置1组或2组蓄电池组，每台UPS主机相互之间的后备蓄电池均为单独保障备用供电。由此存在以下的问题：

1)传统的UPS系统中，每台UPS主机相互之间的后备蓄电池均为单独保障备用供电，无法将各蓄电池组在UPS主机间进行切换备用供电；

2)面临UPS系统在市电引入中断，当一台UPS主机处于故障或检修时，另一台UPS主机由于所配置蓄电池后备时间短，而产生了系统的瘫痪；

3)UPS系统在后备蓄电池容量测试或更新操作过程中，出现了UPS主机无备用蓄电池而处于悬空状态，造成了供电不可靠性。

对于上述问题，在现有技术中没有很好的技术方案予以解决。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述技术的不足而提供一种在UPS系统中每台UPS主机的后备蓄电池组之间可互投使用，以提高系统不间断供电的可靠性和安全性的UPS后备蓄电池转换柜。

为了达到上述目的，本实用新型提供的UPS后备蓄电池转换柜，其特征如下：

柜内主要元器件由6只两极的开关熔断器组和2只过渡电阻组成，其中2只两极的开关熔断器组作为UPS1主机和其2组后备蓄电池组的连接，另外2只两极的开关熔断器组作为UPS2主机和其2组后备蓄电池组的连接，还有2只两极的开关熔断器组作为4组后备蓄电池组的联络开关，2只过渡电阻分别与2只联络开关的正极并联。

所述的6只两极的开关熔断器组，根据UPS后备蓄电池电压等级可工作于直流660V，需要由具备高短路电流熔断器组成的器件。其中4只两极的开关熔断器组分别作为2台UPS主机输入部分和4组后备蓄电池引入部分的连接，另外2只两极的开关熔断器组作为4组后备蓄电池组的联络开关。

所述的2只过渡电阻是在两组容量不一、电压不等的蓄电池组，在切换分接或并联合闭过程中，为了保证在某一瞬间分接或合并桥接时产生的循环电流，所串入的阻抗，消除瞬时大电流而产生的电弧，保障操作人员和设备的安全。

所述的过渡电阻抗R的计算公式如下：R＝ΔU/Imax，其中：

ΔU＝(U1-U2)*N；U2是单体蓄电池放电终止端电压(1.75～1.8V)；U1是单体蓄电池浮充时端电压(2.20～2.27V)，正常静止电压约(2.10～2.15V)；N是UPS蓄电池串联只数。

Imax是单组电池最大放电电流；Imax＝S*COSφ/(U*1.732*η*2)，S为UPS主机输出视在功率，COSφ为功率因素，一般取0.8，U为电池组端电压，η为逆变效率，一般取0.9。

通过实用新型人长期以来对各类重大事件总结、分析，提出了解决传统UPS后备蓄电池供电存在以下的问题：本实用新型提供的UPS后备蓄电池转换柜，在市电正常供电时，UPS主机向负载直接供电；当市电停电时，后备蓄电池通过逆变器对负载供电。本实用新型的有益之处在于：每台UPS主机相互之间的后备蓄电池可进行切换备用供电；由此，当面临UPS系统在市电引入或UPS主机处于故障或检修时，防止了系统供电中断及瘫痪。同时也避免了当UPS系统在后备蓄电池容量测试或更新操作过程中，因UPS主机无备用蓄电池而处于悬空状态，造成了供电不可靠的问题出现。运用UPS后备蓄电池转换柜后，提升了UPS电源系统日常工作的可靠性。

附图说明

图1为柜内各组成部分连接结构图。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图对本实用新型作进一步的描述。

实施例1

如图1所示，它是由六只分别编号为QSA1至QSA6两极的隔离开关熔断器组，R1和R2过渡电阻抗连接组成。

本发明中QSA1、QSA2完成了UPS1主机输入、两组蓄电池组之间的连接。

本发明中QSA5、QSA6完成了UPS2主机输入、两组蓄电池组之间的连接。

本发明中QSA3、QSA4完成了四组蓄电池组之间的两两并联连接。

本发明的工作原理是：它是由六只两极的QSA隔离开关熔断器组，过渡电阻抗连接组成。

正常工作状态：

1)合上下方左边QSA1，则UPS1对蓄电池组1-1充电。

2)合上下方右边QSA2，则UPS1对蓄电池组1-2充电。

3)合上上方左边QSA5，则UPS2对蓄电池组2-1充电。

4)合上上方右边QSA6，则UPS2对蓄电池组2-2充电。

当UPS1故障时按下面步骤进行：

1)切断QSA1，QSA2

2)将中间两把联络用的QSA3，QSA4下方两个熔断体FU5，FU7拔掉。

3)合上QSA3，约10秒后，用手把将QSA3下方的熔断体FU5装上，(由于为带电操作，故要采取安全措施)此时蓄电池组1-1改由UPS2供电。

4)合上QSA4，约10秒后，用手把将QSA4下方的熔断体FU7装上，此时蓄电池组1-2改由UPS2供电。

当UPS2故障时按下面步骤进行：

1)切断QSA5，QSA6

2)将中间两把联络用的QSA3，QSA4下方两个熔断体FU5，FU7拔掉。

3)合上QSA3，约10秒后，用手把将QSA3下方的熔断体FU5装上，(由于为带电操作，故要采取安全措施)此时蓄电池组2-1改由UPS1供电。

4)合上QSA4，约10秒后，用手把将QSA4下方的熔断体FU7装上，此时蓄电池组2-2改由UPS1供电。

在本设计中，过渡电阻抗的容量大小计算公式如为：R＝ΔU/Imax

其中：Imax是瞬时最大通过直流电流；ΔU是离线UPS蓄电池组动静电压差，ΔU＝(U1-U2)*N；U2是单体蓄电池放电终止端电压，通常在1.75伏至1.8伏；U1是单体蓄电池浮充时端电压，通常在2.20伏至2.27伏，正常静止电压约2.10伏至2.15伏；N是UPS蓄电池串联只数。

Imax取值大小可根据UPS主机容量而确定。

例250KVA的UPS电源系统，标配UPS后备蓄电池电压为384V，后备时间按0.5H设计，则应配置的后备蓄电池组容量为200AH的两组。

Imax＝S*COSφ/(U*1.732*η*2)＝250*0.8/(384*1.732*0.9*2)＝167A。

ΔU＝(U1-U2)*N＝(2.15-1.75)*192＝76.8V；

过渡电阻抗取值为：R＝ΔU/Imax＝76.8/167＝0.46Ω。

Claims (3)

1、一种UPS后备蓄电池转换柜，柜内主要元器件由6只两极的开关熔断器组和2只过渡电阻组成，其特征是其中2只两极的开关熔断器组作为UPS1主机和其2组后备蓄电池组的连接，另外2只两极的开关熔断器组作为UPS2主机和其2组后备蓄电池组的连接，还有2只两极的开关熔断器组作为4组后备蓄电池组的联络开关，2只过渡电阻分别与2只联络开关的正极并联。

2、根据权利要求1所述UPS后备蓄电池转换柜，其特征在于：所述的6只两极的开关熔断器组，根据UPS后备蓄电池电压等级可工作于直流660V，需要由具备高短路电流熔断器组成的器件。

3、根据权利要求1或2所述的UPS后备蓄电池转换柜，其特征在于：所述的2只过渡电阻是在两组容量不一、电压不等的蓄电池组，过渡电阻阻抗R的计算公式如下：R＝ΔU/Imax，其中：ΔU＝(U1-U2)*N；U2是单体蓄电池放电终止端电压(1.75～1.8V)；U1是单体蓄电池浮充时端电压(2.20～2.27V)，正常静止电压(2.10～2.15V)；N是UPS蓄电池串联只数；Imax是单组电池最大放电电流；Imax＝S*COSφ/(U*1.732*η*2)，S为UPS主机输出视在功率，COSφ为功率因素，U为电池组端电压，η为逆变效率。

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