CN205160199U - 互为静态旁路的交流不间断电源系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电源供电技术，目的是为了解决现有的通用备用冗余配置方式长期集中在一台UPS运行，运行设备负荷大，设备老化速度快，需要另外增加转换开关，增加设备成本，运行可靠性低的问题。本实用新型提供一种互为静态旁路的交流不间断电源系统，整个系统由两套UPS系统和旁路回路组成，每套UPS包括输入输出隔离、晶闸管整流和逆变装置和静态开关等设备，旁路回路包括双电源自动切换开关、旁路隔离变压器和旁路稳压变压器等设备。本实用新型创新型地提出了互为主从备用冗余模式，双套UPS中任一套即是主机，也是另一套的从机。这种设计使得负荷均分到双套UPS上，每套UPS都是低负载运行，设备运行安全可靠，并且无需外设切换装置，节省设备成本。

Description

互为静态旁路的交流不间断电源系统

技术领域

本实用新型涉及电源供电技术，特别涉及一种互为静态旁路的交流不间断电源系统。

背景技术

UPS即交流不间断电源系统，是连接在用户关键装备负载和交流电源之间的备用电源设备，它的作用是保证负载有持续的电源供应，并在交流电源中断的情况下它也可以在预定时间内对负载供电。

为了保证UPS系统不间断地向重要负荷供电，每套UPS系统设有三路电源，即UPS工作主电源、直流(蓄电池)电源、旁路电源。

如图1所示，UPS系统设备由主机柜、隔离变压器柜、旁路稳压柜和配电柜等组成。主机柜包括输入变压器、整流器、逆变器、输出隔离变压器、逆变静态开关和旁路静态开关等。

UPS系统有四种不同运行模式：正常模式、直流模式、静态旁路模式、检修旁路模式。在UPS系统正常时，应采用正常模式运行；当工作主电源故障时，UPS自动切换至直流模式运行；当工作电源与直流电源均故障时，UPS自动切换至静态旁路模式运行；为保证维修时不间断供电，在UPS进行维修时手动切换至检修旁路模式运行。除了UPS系统故障造成停机或需要进行维护等情况外，应采用正常模式运行。

目前UPS的运行方式，一般有单套运行、备用冗余运行和并联冗余运行三种方式，其中单套运行可靠性差，并联冗余运行也存在因并机母线故障而失去全部电源的风险，同时一台UPS故障也有可能影响另一台UPS的正常运行。因此，为了提高供电可靠性，一般采用备用冗余运行。

对于双套UPS运行方式，在《DL/T1074电力用直流和交流一体化不间断电源设备标准》附录A中，给出了两种通用备用冗余配置方式，即串联备用冗余和并联备用冗余。

串联备用冗余配置方式：包括一用一备串联备用冗余，适用于单AC母线，这种配置方式，正常运行时主UPS带全部负荷，功耗大，设备老化速度快，不利于UPS设备的长期稳定运行；二用一备串联备用冗余，适用于双AC母线，这种配置方式，正常运行时每套主UPS仅带一半负荷，功耗小，但是增加了一套主UPS，设备成本增加了50％，经济效益差。

并联备用冗余配置方式包括一用一备并联备用冗余，适用于单AC母线，这种配置方式，正常运行时处于工作状态的UPS带全部负荷，功耗大，设备老化速度快，不利于UPS设备的长期稳定运行，另外这种配置方式需要增加配置一套切换装置，增加设备成本；两台各带一段AC母线互为备用冗余，适用于双AC母线，这种配置方式，正常运行时每套主UPS仅带一半负荷，功耗小，但是需要另外增加两套切换装置，增加设备成本。

从上述介绍可以看出，目前对于双套UPS供电配置方式，一般有一用一备串联备用冗余方式、一用一备并联冗余方式、两台各带一段AC母线互为备用冗余方式和两台并联冗余方式。第一种和第二种方式由于负荷长期集中在一台UPS运行，运行设备负荷大，设备老化速度快，第二种和第三种方式均需要另外增加转换开关，增加设备成本，第四种方式运行可靠性低，一台UPS故障有可能影响另一台UPS的运行，且如果并机母线故障则会失去全部电源。由实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的通用备用冗余配置方式长期集中在一台UPS运行，运行设备负荷大，设备老化速度快，需要另外增加转换开关，增加设备成本，运行可靠性低的问题。

为达到上述目的，本实用新型提供一种互为静态旁路的交流不间断电源系统，包括交流不间断电源系统一及交流不间断电源系统二，还包括交流输入开关一、交流输入开关二、双电源自动切换开关、隔离变压器、调压稳压器、联络开关一及联络开关二，所述交流输入开关一的一端与交流不间断电源系统一的交流输入端连接，另一端与双电源自动切换开关连接，所述交流输入开关二的一端与交流不间断电源系统二的交流输入端连接，另一端与双电源自动切换开关连接，所述隔离变压器的输入端端与双电源自动切换开关连接，输出端与调压稳压器的输入端连接，调压稳压器的输出端分别与交流不间断电源系统一的交流输出开关的输出端及交流不间断电源系统二的交流输出开关的输出端连接；

所述交流不间断电源系统一的输出隔离变压器的输出端通过联络开关二与交流不间断电源系统二的静态开关连接，所述交流不间断电源系统二的输出隔离变压器的输出端通过联络开关一与交流不间断电源系统一的静态开关连接。

进一步地，还包括手动检修开关一及手动检修开关二，调压稳压器的输出端通过手动检修开关一与交流不间断电源系统一的交流输出开关的输出端连接，调压稳压器的输出端通过手动检修开关二与交流不间断电源系统二的交流输出开关的输出端连接。

优选地，所述交流输入开关一1及交流输入开关二2为空气开关。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提出了一种新的双套UPS互为静态旁路设计方案，该方案即能让负荷均分在两套UPS上从而让单套UPS低负载率运行，也无需另外增加切换开关等设备，降低了设备成本，同时该方案具有两段母线，负荷可以均分在每段母线上运行，每段母线均可由两套UPS供电，大大提供了负荷供电可靠性。

附图说明

图1为UPS系统的电路示意图；

图2为本实用新型的互为静态旁路的交流不间断电源系统的电路结构图；

其中，1为交流输入开关一、2为交流输入开关二、3为双电源自动切换开关、4为隔离变压器、5为调压稳压器、6为联络开关一、7为联络开关二、8为手动检修开关一、9为手动检修开关二。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型的技术方案作进一步详细描述，应当注意的是，实施例仅仅是为了帮助读者更好地理解本实用新型的技术构思，其并不用以限制本实用新型的保护范围。

本实用新型针对现有的通用备用冗余配置方式长期集中在一台UPS运行，运行设备负荷大，设备老化速度快，需要另外增加转换开关，增加设备成本，运行可靠性低的问题，提出一种互为静态旁路的交流不间断电源系统，如图2所示，该系统包括交流不间断电源系统一及交流不间断电源系统二，还包括交流输入开关一1、交流输入开关二2、双电源自动切换开关3、隔离变压器4、调压稳压器5、联络开关一6及联络开关二7，交流输入开关一1的一端与交流不间断电源系统一的交流输入端连接，另一端与双电源自动切换开关3连接，交流输入开关二2的一端与交流不间断电源系统二的交流输入端连接，另一端与双电源自动切换开关3连接，隔离变压器4的输入端端与双电源自动切换开关3连接，输出端与调压稳压器5的输入端连接，调压稳压器5的输出端分别与交流不间断电源系统一的交流输出开关的输出端及交流不间断电源系统二的交流输出开关的输出端连接；

交流不间断电源系统一的输出隔离变压器的输出端通过联络开关二7与交流不间断电源系统二的静态开关连接，交流不间断电源系统二的输出隔离变压器的输出端通过联络开关一6与交流不间断电源系统一的静态开关连接。

为方便在系统出现故障时的维修，本系统还包括手动检修开关一8及手动检修开关二9，调压稳压器5的输出端通过手动检修开关一8与交流不间断电源系统一的交流输出开关的输出端连接，调压稳压器5的输出端通过手动检修开关二9与交流不间断电源系统二的交流输出开关的输出端连接。优选地，交流输入开关一1及交流输入开关二2采用空气开关。

实施例

以下对本实用新型的互为静态旁路的交流不间断电源系统的工作原理作一说明。

整个系统由两套UPS系统和旁路回路组成，每套UPS包括输入输出隔离、晶闸管整流和逆变装置和静态开关等设备，旁路回路包括双电源自动切换开关、旁路隔离变压器和旁路稳压变压器等设备。

正常运行时，联络开关一、联络开关二处于闭合状态，两套UPS各自独立运行，均通过正常模式运行，此时负荷均分至两段母线上，每套UPS只有一半的负荷，处于低负载率运行，设备损耗小；当其中一套UPS的工作主电源故障时，该套UPS自动切换至直流模式运行；当该套UPS的工作电源与直流电源均故障时，该套UPS自动切换至静态旁路模式运行，通过静态开关经另外一套UPS供电，切换时间不超过4ms，在不外设切换装置的前提下实现了主从切换。为保证维修时不间断供电，在UPS系统故障造成停机或需进行维护时，UPS经手动切换至检修旁路模式运行，此时联络开关一、联络开关二均断开，两套UPS共享一套检修旁路，最大程度节省了成本。

Claims (3)

1.互为静态旁路的交流不间断电源系统，包括交流不间断电源系统一及交流不间断电源系统二，其特征在于，还包括交流输入开关一(1)、交流输入开关二(2)、双电源自动切换开关(3)、隔离变压器(4)、调压稳压器(5)、联络开关一(6)及联络开关二(7)，所述交流输入开关一(1)的一端与交流不间断电源系统一的交流输入端连接，另一端与双电源自动切换开关(3)连接，所述交流输入开关二(2)的一端与交流不间断电源系统二的交流输入端连接，另一端与双电源自动切换开关(3)连接，所述隔离变压器(4)的输入端端与双电源自动切换开关(3)连接，输出端与调压稳压器(5)的输入端连接，调压稳压器(5)的输出端分别与交流不间断电源系统一的交流输出开关的输出端及交流不间断电源系统二的交流输出开关的输出端连接；

所述交流不间断电源系统一的输出隔离变压器的输出端通过联络开关二(7)与交流不间断电源系统二的静态开关连接，所述交流不间断电源系统二的输出隔离变压器的输出端通过联络开关一(6)与交流不间断电源系统一的静态开关连接。

2.如权利要求1所述的互为静态旁路的交流不间断电源系统，其特征在于，还包括手动检修开关一(8)及手动检修开关二(9)，调压稳压器(5)的输出端通过手动检修开关一(8)与交流不间断电源系统一的交流输出开关的输出端连接，调压稳压器(5)的输出端通过手动检修开关二(9)与交流不间断电源系统二的交流输出开关的输出端连接。

3.如权利要求1或2所述的互为静态旁路的交流不间断电源系统，其特征在于，所述交流输入开关一(1)及交流输入开关二(2)为空气开关。