JP7080847B2 - Uninterruptible power supply system - Google Patents

Uninterruptible power supply system Download PDF

Info

Publication number
JP7080847B2
JP7080847B2 JP2019080214A JP2019080214A JP7080847B2 JP 7080847 B2 JP7080847 B2 JP 7080847B2 JP 2019080214 A JP2019080214 A JP 2019080214A JP 2019080214 A JP2019080214 A JP 2019080214A JP 7080847 B2 JP7080847 B2 JP 7080847B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
ups
uninterruptible power
bypass
switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019080214A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020178475A (en
Inventor
明洋 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp filed Critical Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority to JP2019080214A priority Critical patent/JP7080847B2/en
Publication of JP2020178475A publication Critical patent/JP2020178475A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7080847B2 publication Critical patent/JP7080847B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20End-user application control systems

Description

この発明は、無停電電源システムに関する。 The present invention relates to an uninterruptible power supply system.

高い信頼度が求められる無停電電源システムにおいては、無停電電源装置(UPS:Uninterruptible Power System)の故障等が発生しても、負荷にUPSでの給電を継続する必要がある。このため、従来より、複数のUPSを組み合わせて冗長方式の無停電電源システムを構成することが行なわれている。 In an uninterruptible power supply system that requires high reliability, it is necessary to continue supplying power to the load by UPS even if a failure of the uninterruptible power system (UPS) occurs. For this reason, conventionally, a redundant uninterruptible power supply system has been configured by combining a plurality of UPSs.

このような冗長方式の無停電電源システムとして、たとえば、特開2005-218200号公報(特許文献1)には、常時負荷に給電するように構成された複数の常用UPSと、これら複数の常用UPSの共通のバックアップ用として設けられた予備用UPSとからなる無停電電源システムが開示されている。このような無停電電源システムは、直列冗長無停電電源システムまたは共通予備無停電電源システムと呼ばれている。 As such a redundant uninterruptible power supply system, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-218200 (Patent Document 1) describes a plurality of regular UPS configured to supply power to a constant load and a plurality of regular UPS. Disclosed is an uninterruptible power supply system comprising a spare UPS provided for common backup. Such an uninterruptible power supply system is called a series redundant uninterruptible power supply system or a common standby uninterruptible power supply system.

直列冗長無停電電源システムにおいては、一般的に、複数の常用UPSに対して予備用UPSは1台で構成されている。複数の常用UPSの各々に、バイパス入力電源として予備用UPSの出力が入力されている。1台の常用UPSの保守点検または故障発生時には、予備用UPSの出力が当該常用UPSのバイパス入力電源となり、当該常用UPSのバイパス回路を経由して負荷に給電される。 In a series redundant uninterruptible power supply system, generally, one spare UPS is configured for a plurality of regular UPSs. The output of the spare UPS is input to each of the plurality of regular UPSs as a bypass input power supply. When a maintenance inspection or failure occurs in one regular UPS, the output of the spare UPS becomes the bypass input power supply of the regular UPS, and the load is supplied to the load via the bypass circuit of the regular UPS.

特開2005-218200号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-218200

上述した直列冗長無停電電源システムでは、複数の常用UPSによる負荷給電中、予備用UPSは無負荷運転状態で待機している。そのため、無停電電源システム全体において、予備用UPSは常用UPSに比べて稼働率が低くなる傾向がある。 In the above-mentioned series redundant uninterruptible power supply system, the spare UPS is on standby in a no-load operation state while the load is being supplied by a plurality of regular UPSs. Therefore, in the uninterruptible power supply system as a whole, the spare UPS tends to have a lower operating rate than the regular UPS.

このような予備用UPSと常用UPSとの間の稼働率の違いにより、無停電電源システムを構成する複数のUPS間で稼働率に不均衡が生じることがある。そのため、これら複数のUPSを同時期に導入した場合であっても、常用UPSは予備UPSに比べて経年劣化が進むことなる。この常用UPSの経年劣化が無停電電源システムの信頼性に影響を及ぼすことが懸念される。 Due to such a difference in operating rate between the spare UPS and the regular UPS, an imbalance may occur in the operating rate among a plurality of UPSs constituting the uninterruptible power supply system. Therefore, even if these plurality of UPSs are introduced at the same time, the regular UPSs will deteriorate over time as compared with the spare UPSs. There is concern that the aging deterioration of this regular UPS will affect the reliability of the uninterruptible power supply system.

それゆえ、この発明の主たる目的は、複数の無停電電源装置間で予備用無停電電源装置および常用無停電電源装置を切り替えることができる直列冗長無停電電源システムを提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide a series redundant uninterruptible power supply system capable of switching between a spare uninterruptible power supply and a regular uninterruptible power supply among a plurality of uninterruptible power supplies.

この発明に係る無停電電源システムは、第1の無停電電源装置と、第2の無停電電源装置と、第1および第2の無停電電源装置の間で常用無停電電源装置および予備用無停電電源装置を切り替えるための切替装置とを備える。第1および第2の無停電電源装置の各々は、交流電源に接続される交流入力端子と、負荷に交流電力を供給するための交流出力端子と、交流入力端子および交流出力端子の間に接続され、負荷に供給する交流電力を生成する電力変換器と、バイパス入力端子と、バイパス入力端子および交流出力端子の間に、電力変換器と並列に接続されるバイパス回路と、バイパス回路と交流出力端子との電気的な接続および遮断を切り替えるバイパス切替回路とを含む。バイパス切替回路は、電力変換器による給電時、バイパス回路と交流出力端子とを電気的に遮断する一方で、無停電電源装置の保守点検または故障発生時、バイパス回路と交流出力端子とを電気的に接続するように構成される。切替装置は、第1の無停電電源装置の交流出力端子および負荷の間に電気的に接続される第1のスイッチと、第1の無停電電源装置の交流出力端子および第2の無停電電源装置のバイパス入力端子の間に電気的に直列に接続される、第2および第3のスイッチと、第2の無停電電源装置の交流出力端子および負荷の間に電気的に接続される第4のスイッチと、第2の無停電電源装置の交流出力端子および第1の無停電電源装置のバイパス入力端子の間に電気的に直列に接続される、第5および第6のスイッチとを含む。第2および第3のスイッチ間のノードは、第5および第6のスイッチ間のノードに電気的に接続される。切替装置は、第1の無停電電源装置のバイパス入力端子を交流電源および第6のスイッチのいずれと選択的に接続する第7のスイッチと、第2の無停電電源装置のバイパス入力端子を交流電源および第3のスイッチのいずれかと選択的に接続する第8のスイッチとをさらに含む。 The uninterruptible power supply system according to the present invention includes a regular uninterruptible power supply and a spare uninterruptible power supply between the first uninterruptible power supply, the second uninterruptible power supply, and the first and second uninterruptible power supplies. It is equipped with a switching device for switching the uninterruptible power supply device. Each of the first and second non-disruptive power supply devices is connected between an AC input terminal connected to an AC power supply, an AC output terminal for supplying AC power to a load, and an AC input terminal and an AC output terminal. A power converter that generates AC power to be supplied to the load, a bypass circuit connected in parallel with the power converter between the bypass input terminal, the bypass input terminal, and the AC output terminal, and the bypass circuit and AC output. Includes a bypass switching circuit that switches between electrical connection and disconnection with terminals. The bypass switching circuit electrically cuts off the bypass circuit and the AC output terminal when power is supplied by the power converter, while electrically disconnects the bypass circuit and the AC output terminal during maintenance or inspection of the uninterruptible power supply or when a failure occurs. It is configured to connect to. The switching device is a first switch electrically connected between the AC output terminal of the first uninterruptible power supply and the load, and the AC output terminal of the first uninterruptible power supply and the second uninterruptible power supply. A fourth switch that is electrically connected between the second and third switches, which are electrically connected in series between the bypass input terminals of the device, and the AC output terminal and load of the second uninterruptible power supply. And the fifth and sixth switches electrically connected in series between the AC output terminal of the second uninterruptible power supply and the bypass input terminal of the first uninterruptible power supply. The node between the second and third switches is electrically connected to the node between the fifth and sixth switches. The switching device connects the 7th switch that selectively connects the bypass input terminal of the 1st uninterruptible power supply to either the AC power supply or the 6th switch, and the bypass input terminal of the 2nd uninterruptible power supply. It further includes a power supply and an eighth switch that selectively connects to any of the third switches.

この発明によれば、複数の無停電電源装置間で予備用無停電電源装置および常用無停電電源装置を切り替えることができる直列冗長無停電電源システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a series redundant uninterruptible power supply system capable of switching between a spare uninterruptible power supply and a regular uninterruptible power supply among a plurality of uninterruptible power supplies.

この発明の実施の形態に係る無停電電源システムの構成を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the structure of the uninterruptible power supply system which concerns on embodiment of this invention. 常用UPSの故障が発生した場合における無停電電源システムの動作について説明する図である。It is a figure explaining the operation of the uninterruptible power supply system when the failure of the regular UPS occurs. 常用UPSの故障が発生した場合における無停電電源システムの動作について説明する図である。It is a figure explaining the operation of the uninterruptible power supply system when the failure of the regular UPS occurs. UPS12を予備用UPSとし、UPS11およびUPS13を常用UPSとした場合の無停電電源システムの構成を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the structure of the uninterruptible power supply system when UPS12 is a spare UPS, and UPS11 and UPS13 are a regular UPS. 図1に示す無停電電源システムにおいて、UPSの台数を4台に増やした場合の構成を示す図である。It is a figure which shows the configuration when the number of UPS is increased to 4 in the uninterruptible power supply system shown in FIG. 一般的な直列冗長システムの構成を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the structure of a general series redundancy system. 常用UPSの故障が発生した場合における直列冗長システムの動作を説明する図である。It is a figure explaining the operation of the series redundant system when the failure of the regular UPS occurs.

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、同一または相当する部分には同一の符号を付して、その説明を繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts are designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

図1は、この発明の実施の形態に係る無停電電源システム100の構成を示す回路ブロック図である。 FIG. 1 is a circuit block diagram showing a configuration of an uninterruptible power supply system 100 according to an embodiment of the present invention.

図1を参照して、無停電電源システム100は、複数(図1では3台)の無停電電源装置(UPS)11~13、複数の蓄電池B1~B3、複数のバイパス盤UB1~UB3、複数の遮断器CB11,CB12,CB21,CB22,CB31,CB32,CB51,CB52、および運用切替盤UC1を備える。本実施の形態では、UPS11~13の内部構成は互いに同一であり、その容量(定格出力容量)も互いに同等であるとする。 With reference to FIG. 1, the uninterruptible power supply system 100 includes a plurality of uninterruptible power supplies (UPS) 11 to 13, a plurality of storage batteries B1 to B3, a plurality of bypass boards UB1 to UB3, and a plurality of units. The circuit breakers CB11, CB12, CB21, CB22, CB31, CB32, CB51, CB52, and the operation switching board UC1 are provided. In the present embodiment, it is assumed that the internal configurations of UPS 11 to 13 are the same as each other, and their capacities (rated output capacities) are also the same as each other.

UPS11~13の各々は、交流入力端子T1、バイパス入力端子T2、交流出力端子T3、バッテリ端子T4、コンバータ1、インバータ2、バイパス回路3およびバイパス切替回路4を含む。 Each of UPS 11 to 13 includes an AC input terminal T1, a bypass input terminal T2, an AC output terminal T3, a battery terminal T4, a converter 1, an inverter 2, a bypass circuit 3, and a bypass switching circuit 4.

交流入力端子T1は、商用交流電源5から交流電力を受けるとともに、コンバータ1の入力ノードに接続される。バッテリ端子T4は、コンバータ1の出力ノードおよびインバータ2の入力ノードの間の直流回路(直流リンク)に接続されるとともに、対応の蓄電池Bに接続される。交流出力端子T3は、バイパス切替回路4を介してバイパス回路3に接続される。 The AC input terminal T1 receives AC power from the commercial AC power source 5 and is connected to the input node of the converter 1. The battery terminal T4 is connected to a DC circuit (DC link) between the output node of the converter 1 and the input node of the inverter 2, and is also connected to the corresponding storage battery B. The AC output terminal T3 is connected to the bypass circuit 3 via the bypass switching circuit 4.

コンバータ1は、商用交流電源5から商用周波数の交流電力を受ける。コンバータ1は、商用交流電源5から交流電力が供給される通常時、交流電力を直流電力に変換する。コンバータ1は、直流回路に供給される直流電圧が一定電圧となるように制御される。 The converter 1 receives commercial frequency AC power from the commercial AC power source 5. The converter 1 converts AC power into DC power during normal times when AC power is supplied from the commercial AC power source 5. The converter 1 is controlled so that the DC voltage supplied to the DC circuit becomes a constant voltage.

蓄電池Bは、対応のUPSの直流回路に接続される。蓄電池Bは、通常時はコンバータ1によって生成された直流電力を貯蔵し、商用交流電源5からの交流電力の供給が停止された停電時、インバータ2に直流電力を供給する。 The storage battery B is connected to a corresponding UPS DC circuit. The storage battery B normally stores the DC power generated by the converter 1, and supplies the DC power to the inverter 2 in the event of a power failure when the supply of the AC power from the commercial AC power source 5 is stopped.

インバータ2は、対応の直流回路に接続される。インバータ2は、通常時、コンバータ1によって生成された直流電力を商用周波数の交流電力に変換し、停電時、対応の蓄電池Bから直流電力を商用周波数の交流電力に変換する。コンバータ1およびインバータ2は「電力変換器」の一実施例に対応する。 The inverter 2 is connected to the corresponding DC circuit. The inverter 2 normally converts the DC power generated by the converter 1 into commercial frequency AC power, and in the event of a power failure, converts the DC power from the corresponding storage battery B into commercial frequency AC power. The converter 1 and the inverter 2 correspond to an embodiment of the “power converter”.

バイパス回路3は、バイパス入力端子T2およびバイパス切替回路4の間に接続される。バイパス切替回路4は、バイパス回路3および交流出力端子T3の間に接続される。バイパス切替回路4は、バイパス回路3と交流出力端子T3との電気的な接続および遮断を切り替える。具体的には、バイパス切替回路4は、バイパス回路3と交流出力端子T3との間に接続されるスイッチを含む。スイッチは、インバータ2からの給電時に非導通(オフ)状態となり、バイパス回路3からの給電時に導通(オン)状態となる。 The bypass circuit 3 is connected between the bypass input terminal T2 and the bypass switching circuit 4. The bypass switching circuit 4 is connected between the bypass circuit 3 and the AC output terminal T3. The bypass switching circuit 4 switches between electrical connection and disconnection between the bypass circuit 3 and the AC output terminal T3. Specifically, the bypass switching circuit 4 includes a switch connected between the bypass circuit 3 and the AC output terminal T3. The switch is in a non-conducting (off) state when power is supplied from the inverter 2, and is in a conductive (on) state when power is supplied from the bypass circuit 3.

UPS11~13の各々は、図示しない制御部をさらに含む。制御部は、コンバータ1およびインバータ2を制御して交流電力を生成する。一方、制御部は、停電時、コンバータ1を停止させるとともにインバータ2を制御して交流電力を生成する。制御部は、各UPSの交流入力端子T1の電圧(すなわち、商用交流電源5から供給される交流電圧)に基づいて、商用交流電源5から交流電力が正常に供給されているか否かを判定する。制御部は、判定結果に基づいてコンバータ1およびインバータ2を制御する。また、制御部は、対応するUPSの故障を検出すると、インバータ2の出力をバイパス回路3の出力に無瞬断で切り替えるようにバイパス切替回路4を制御する。 Each of UPS 11 to 13 further includes a control unit (not shown). The control unit controls the converter 1 and the inverter 2 to generate AC power. On the other hand, in the event of a power failure, the control unit stops the converter 1 and controls the inverter 2 to generate AC power. The control unit determines whether or not AC power is normally supplied from the commercial AC power supply 5 based on the voltage of the AC input terminal T1 of each UPS (that is, the AC voltage supplied from the commercial AC power supply 5). .. The control unit controls the converter 1 and the inverter 2 based on the determination result. Further, when the control unit detects the failure of the corresponding UPS, the control unit controls the bypass switching circuit 4 so as to switch the output of the inverter 2 to the output of the bypass circuit 3 without interruption.

遮断器CB11,CB12は、UPS11の交流出力端子T3および負荷L1の間に直列に接続される。遮断器CB21,CB22は、UPS12の交流出力端子T3および負荷L2の間に直列に接続される。遮断器CB31,CB32は、UPS13の交流出力端子T3および負荷L3の間に直列に接続される。 The circuit breakers CB11 and CB12 are connected in series between the AC output terminal T3 and the load L1 of the UPS 11. The circuit breakers CB21 and CB22 are connected in series between the AC output terminal T3 and the load L2 of the UPS 12. The circuit breakers CB31 and CB32 are connected in series between the AC output terminal T3 and the load L3 of the UPS 13.

遮断器CB51は、遮断器CB12および負荷L1の間のノードと、遮断器CB22および負荷L2の間のノードとの間に接続される。遮断器CB52は、遮断器CB22および負荷L2の間のノードと、遮断器CB32および負荷L3の間のノードとの間に接続される。 The circuit breaker CB51 is connected between the node between the circuit breaker CB12 and the load L1 and the node between the circuit breaker CB22 and the load L2. The circuit breaker CB 52 is connected between the node between the circuit breaker CB 22 and the load L2 and the node between the circuit breaker CB 32 and the load L3.

バイパス盤UB1~UB3の各々は、スイッチS1およびスイッチS2を有する。各バイパス盤UBにおいて、スイッチS1は、運用切替盤UC1およびバイパス入力端子T2の間に接続される。スイッチS2は、商用交流電源5およびバイパス入力端子T2の間に接続される。 Each of the bypass boards UB1 to UB3 has a switch S1 and a switch S2. In each bypass board UB, the switch S1 is connected between the operation switching board UC1 and the bypass input terminal T2. The switch S2 is connected between the commercial AC power supply 5 and the bypass input terminal T2.

運用切替盤UC1は、複数の遮断器CB13,CB14,CB23,CB24,CB33,CB34を有する。遮断器CB13,CB14は、遮断器CB11およびCB12の間のノードと、バイパス盤UB1のスイッチS1との間に直列に接続される。遮断器CB23,CB24は、遮断器CB21およびCB22の間のノードと、バイパス盤UB2のスイッチS1との間に直列に接続される。遮断器CB33,CB34は、遮断器CB31およびCB32の間のノードと、バイパス盤UB3のスイッチS1との間に直列に接続される。遮断器CB13およびCB14間のノードN1、遮断器CB23およびCB24間のノードN2、および遮断器CB33およびCB34間のノードN3は互いに接続されている。 The operation switching board UC1 has a plurality of circuit breakers CB13, CB14, CB23, CB24, CB33, and CB34. The circuit breakers CB13 and CB14 are connected in series between the node between the circuit breakers CB11 and CB12 and the switch S1 of the bypass board UB1. The circuit breakers CB23 and CB24 are connected in series between the node between the circuit breakers CB21 and CB22 and the switch S1 of the bypass board UB2. The circuit breakers CB33 and CB34 are connected in series between the node between the circuit breakers CB31 and CB32 and the switch S1 of the bypass board UB3. The node N1 between the circuit breakers CB13 and CB14, the node N2 between the circuit breakers CB23 and CB24, and the node N3 between the circuit breakers CB33 and CB34 are connected to each other.

UPS11~13の各々は、保守点検または故障発生の際に、バイパス切替回路4を用いてインバータ2による給電からバイパス回路3による給電へ無瞬断で切り替えることができるように構成されている。 Each of UPS 11 to 13 is configured to be able to switch from the power supply by the inverter 2 to the power supply by the bypass circuit 3 without interruption by using the bypass switching circuit 4 at the time of maintenance inspection or failure.

図1に示す無停電電源システム100は、このような無瞬断バイパス切替機能を有するUPSを3台用意しており、このうちの1台を予備運転とし、残りの2台を常用運転とし、常用運転のUPSのバイパス電源として予備運転のUPSの出力を供給するように構成される。なお、無停電電源システム100は、予備運転のUPSを常用運転のUPSに直列に接続して冗長性を得るように構成されるため、直列冗長無停電電源システム(または待機冗長無停電電源システム)と称される。 The uninterruptible power supply system 100 shown in FIG. 1 prepares three UPSs having such an uninterruptible bypass switching function, one of which is in preliminary operation and the remaining two are in regular operation. It is configured to supply the output of the UPS of the preliminary operation as a bypass power source of the UPS of the normal operation. Since the uninterruptible power supply system 100 is configured to connect the UPS of the preliminary operation in series with the UPS of the normal operation to obtain redundancy, the series redundant uninterruptible power supply system (or the standby redundant uninterruptible power supply system). Is called.

以下の説明では、常用運転のUPSを「常用UPS」とも称し、予備運転のUPSを「予備用UPS」とも称する。なお、予備用UPSは、2台の常用UPSに共通に予備用UPSとして作用することから、共通予備用UPSとも称することができる。共通予備用UPSの容量は、常用UPSの容量と同一容量であってもよいし、2台の常用UPSをバックアップできる容量であってもよい。 In the following description, the UPS for normal operation is also referred to as "normal UPS", and the UPS for preliminary operation is also referred to as "preliminary UPS". Since the spare UPS commonly acts as a spare UPS for the two regular UPSs, it can also be referred to as a common spare UPS. The capacity of the common spare UPS may be the same as the capacity of the regular UPS, or may be a capacity that can back up two regular UPSs.

ここで、一般的な直列冗長無停電電源システムでは、常用UPSのバイパス回路の入力に予備用UPSの出力を接続した回路構成とすることで、通常は常用UPSが負荷給電を行ない、常用UPSの保守点検または故障発生時に予備用UPSからの負荷給電を行なうように構成される。 Here, in a general series redundant uninterruptible power supply system, by configuring a circuit configuration in which the output of the spare UPS is connected to the input of the bypass circuit of the regular UPS, the regular UPS normally performs load power supply, and the regular UPS is used. It is configured to supply load from the spare UPS in the event of maintenance or inspection or failure.

図6は、一般的な直列冗長無停電電源システムの構成を示す回路ブロック図である。図6を参照して、一般的な直列冗長無停電電源システム200は、複数(たとえば、3台)のUPS21~UPS23、遮断器CB61~CB64,CB71~CB73および、バイパス盤UB1,UB2を備える。UPS21~UPS23の内部構成は、図1に示したUPS11~UPS13の内部構成と同一である。 FIG. 6 is a circuit block diagram showing a configuration of a general series redundant uninterruptible power supply system. With reference to FIG. 6, a general series redundant uninterruptible power supply system 200 includes a plurality of (for example, three) UPS21 to UPS23, circuit breakers CB61 to CB64, CB71 to CB73, and bypass boards UB1 and UB2. The internal configuration of UPS21 to UPS23 is the same as the internal configuration of UPS11 to UPS13 shown in FIG.

図6の例では、UPS21を予備用UPSとし、UPS22およびUPS23を常用UPSとする。遮断器CB63は、予備用UPS21の交流出力端子T3およびバイパス盤UB1のスイッチS1の間に接続される。遮断器CB64は、予備用UPS21の交流出力端子T3およびバイパス盤UB2のスイッチS1の間に接続される。 In the example of FIG. 6, UPS21 is a spare UPS, and UPS22 and UPS23 are regular UPSs. The circuit breaker CB63 is connected between the AC output terminal T3 of the spare UPS21 and the switch S1 of the bypass board UB1. The circuit breaker CB64 is connected between the AC output terminal T3 of the spare UPS21 and the switch S1 of the bypass board UB2.

バイパス盤UB1は、スイッチS1,S2を有する。スイッチS1は、遮断器CB63および常用UPS22のバイパス入力端子T2の間に接続される。スイッチS2は、商用交流電源5および常用UPS22のバイパス入力端子T2の間に接続される。 The bypass board UB1 has switches S1 and S2. The switch S1 is connected between the circuit breaker CB63 and the bypass input terminal T2 of the regular UPS 22. The switch S2 is connected between the commercial AC power supply 5 and the bypass input terminal T2 of the regular UPS 22.

バイパス盤UB2は、スイッチS1,S2を有する。スイッチS1は、遮断器CB64および常用UPS23のバイパス入力端子T2の間に接続される。スイッチS2は、商用交流電源5および常用UPS23のバイパス入力端子T2の間に接続される。 The bypass board UB2 has switches S1 and S2. The switch S1 is connected between the circuit breaker CB64 and the bypass input terminal T2 of the regular UPS23. The switch S2 is connected between the commercial AC power supply 5 and the bypass input terminal T2 of the regular UPS 23.

遮断器CB72は、常用UPS22の交流出力端子T3および負荷L1の間に接続される。遮断器CB74は、常用UPS23の交流出力端子T3および負荷L2の間に接続される。遮断器CB61およびCB71は、予備用UPS21の交流出力端子T3および負荷L1の間に直列に接続される。遮断器CB62およびCB73は、予備用UPS21の交流出力端子T3および負荷L2の間に直列に接続される。 The circuit breaker CB72 is connected between the AC output terminal T3 and the load L1 of the regular UPS 22. The circuit breaker CB74 is connected between the AC output terminal T3 and the load L2 of the regular UPS 23. The circuit breakers CB61 and CB71 are connected in series between the AC output terminal T3 and the load L1 of the spare UPS21. The circuit breakers CB62 and CB73 are connected in series between the AC output terminal T3 and the load L2 of the spare UPS21.

図6に示すように、常用UPS22および常用UPS23による負荷給電中は、遮断器CB63,CB64をオンとし、遮断器CB61,CB62をオフとする。また、遮断器CB72,CB74をオンとし、遮断器CB71,CB73をオフとする。バイパス盤UB1,UB2の各々において、スイッチS1をオンとし、スイッチS2をオフとする。 As shown in FIG. 6, the circuit breakers CB63 and CB64 are turned on and the circuit breakers CB61 and CB62 are turned off during the load feeding by the regular UPS 22 and the regular UPS 23. Further, the circuit breakers CB72 and CB74 are turned on, and the circuit breakers CB71 and CB73 are turned off. In each of the bypass boards UB1 and UB2, the switch S1 is turned on and the switch S2 is turned off.

予備用UPS21は、交流入力端子T1およびバイパス入力端子T2が商用交流電源5と電気的に接続され、交流出力端子T3が常用UPS22のバイパス入力端子T2および常用UPS23のバイパス入力端子T2と電気的に接続される。 In the spare UPS21, the AC input terminal T1 and the bypass input terminal T2 are electrically connected to the commercial AC power supply 5, and the AC output terminal T3 is electrically connected to the bypass input terminal T2 of the regular UPS 22 and the bypass input terminal T2 of the regular UPS 23. Be connected.

常用UPS22は、交流入力端子T1が商用交流電源5と電気的に接続され、バイパス入力端子T2が予備用UPS21の交流出力端子T3と電気的に接続され、交流出力端子T3が負荷L1と電気的に接続される。 In the regular UPS 22, the AC input terminal T1 is electrically connected to the commercial AC power supply 5, the bypass input terminal T2 is electrically connected to the AC output terminal T3 of the spare UPS 21, and the AC output terminal T3 is electrically connected to the load L1. Connected to.

常用UPS23は、交流入力端子T1が商用交流電源5と電気的に接続され、バイパス入力端子T2が予備用UPS21の交流出力端子T3と電気的に接続され、交流出力端子T3が負荷L2と電気的に接続される。 In the regular UPS 23, the AC input terminal T1 is electrically connected to the commercial AC power supply 5, the bypass input terminal T2 is electrically connected to the AC output terminal T3 of the spare UPS 21, and the AC output terminal T3 is electrically connected to the load L2. Connected to.

この状態において、予備用UPS21は、常用UPS22および常用UPS23による負荷給電中、無負荷運転で待機する。具体的には、予備用UPS21は、電力変換器(コンバータ1およびインバータ2)を制御して交流電力を生成し、生成した交流電力を交流出力端子T3に出力する。交流出力端子T3から出力される交流電力は、図中に太実線で示されるように、常用UPS22および常用UPS23の各々のバイパス入力端子T2に入力される。常用UPS22および常用UPS23がバイパス回路3による給電を行なわない限り、予備用UPS21は、待機状態で無負荷運転とされる。 In this state, the spare UPS 21 stands by in a no-load operation during the load feeding by the regular UPS 22 and the regular UPS 23. Specifically, the spare UPS 21 controls the power converters (converter 1 and inverter 2) to generate AC power, and outputs the generated AC power to the AC output terminal T3. The AC power output from the AC output terminal T3 is input to the bypass input terminals T2 of the regular UPS 22 and the regular UPS 23, as shown by thick solid lines in the figure. Unless the regular UPS 22 and the regular UPS 23 supply power by the bypass circuit 3, the spare UPS 21 is operated without load in the standby state.

図7は、常用UPS22の故障が発生した場合における直列冗長無停電電源システム200の動作を説明する図である。 FIG. 7 is a diagram illustrating the operation of the series redundant uninterruptible power supply system 200 when a failure of the regular UPS 22 occurs.

図7を参照して、常用UPS22では、電力変換器の故障発生によって、インバータ2による給電が不可能になると、図示しない制御部によってインバータ2の運転が停止されるとともに、バイパス切替回路4がオフからオンに切り替えられる。これにより、図中に太実線で示されるように、バイパス回路3から交流出力端子T3および遮断器C72を介して負荷L1に交流電力が供給される。バイパス回路3には、遮断器CB63およびバイパス盤UB1のスイッチS1を介して予備用UPS21から交流電力が供給されている。よって、常用UPS22は、インバータ2による給電から予備用UPS21による給電に無瞬断で切り替えられることになる。 With reference to FIG. 7, in the regular UPS 22, when the power supply by the inverter 2 becomes impossible due to the failure of the power converter, the operation of the inverter 2 is stopped by the control unit (not shown) and the bypass switching circuit 4 is turned off. Can be switched on. As a result, as shown by the thick solid line in the figure, AC power is supplied from the bypass circuit 3 to the load L1 via the AC output terminal T3 and the circuit breaker C72. AC power is supplied to the bypass circuit 3 from the spare UPS 21 via the circuit breaker CB63 and the switch S1 of the bypass board UB1. Therefore, the regular UPS 22 can be switched from the power supply by the inverter 2 to the power supply by the spare UPS 21 without interruption.

図示は省略するが、遮断器CB63,CB72をオンからオフに切り替えるとともに、遮断器CB61,CB71をオンとすることにより、予備用UPS21の交流出力端子T3および負荷L1の間には保守バイパス回路が形成される。常用UPS22を無停電電源システムから分離した状態で、常用UPS22の故障を修復する作業が行なわれる。 Although not shown, by switching the circuit breakers CB63 and CB72 from on to off and turning on the circuit breakers CB61 and CB71, a maintenance bypass circuit is provided between the AC output terminal T3 and the load L1 of the spare UPS21. It is formed. With the regular UPS 22 separated from the uninterruptible power supply system, work is performed to repair the failure of the regular UPS 22.

上述したように、一般的な直列冗長無停電電源システム200では、常用UPSによる負荷給電中、予備用UPSは無負荷運転で待機している。そのため、予備用UPSは、常用UPSに比べて、稼働率が低くなる傾向がある。なお、本願明細書において、UPSの稼働率とは、無停電電源システム全体の全運転時間に対する、UPSの稼働時間の割合を示すものとする。 As described above, in the general series redundant uninterruptible power supply system 200, the spare UPS is on standby in the no-load operation while the load is being supplied by the regular UPS. Therefore, the spare UPS tends to have a lower operating rate than the regular UPS. In the specification of the present application, the UPS operating rate refers to the ratio of the UPS operating time to the total operating time of the entire uninterruptible power supply system.

このような予備用UPSと常用UPSとの間の稼働率の違いにより、無停電電源システムを構成する複数のUPS間で稼働率に不均衡が生じることがある。そのため、これら複数のUPSを同時期に導入した場合であっても、常用UPSは予備UPSに比べて経年劣化が進むことなる。この常用UPSの経年劣化が無停電電源システムの信頼性に影響を及ぼすことが懸念される。 Due to such a difference in operating rate between the spare UPS and the regular UPS, an imbalance may occur in the operating rate among a plurality of UPSs constituting the uninterruptible power supply system. Therefore, even if these plurality of UPSs are introduced at the same time, the regular UPSs will deteriorate over time as compared with the spare UPSs. There is concern that the aging deterioration of this regular UPS will affect the reliability of the uninterruptible power supply system.

そこで、図1に示すように、本実施の形態に係る無停電電源システム100では、3台のUPS11~UPS13の間で、常用UPSおよび予備用UPSを切り替え可能に構成する。この常用UPSおよび予備用UPSの切り替えは、遮断器CB12,CB22,CB32、バイパス盤UB1~UB3および運用切替盤UC1における導通(オン)および非導通(オフ)の切り替えによって実現することができる。 Therefore, as shown in FIG. 1, the uninterruptible power supply system 100 according to the present embodiment is configured so that the regular UPS and the spare UPS can be switched between the three UPS 11 to UPS 13. The switching between the regular UPS and the spare UPS can be realized by switching between conduction (on) and uninterruptible power (off) in the circuit breakers CB12, CB22, CB32, the bypass boards UB1 to UB3, and the operation switching board UC1.

図1の例では、UPS11を予備用UPSとし、UPS12およびUPS13を常用UPSとするように、遮断器CB、バイパス盤UBおよび運用切替盤UC1におけるオンオフを切り替えるものとする。以下の説明では、UPS11を「予備UPS11」とも称し、UPS12およびUPS13をそれぞれ、「常用UPS12」および「常用UPS13」とも称する。 In the example of FIG. 1, the circuit breaker CB, the bypass board UB, and the operation switching board UC1 are switched on and off so that the UPS 11 is a spare UPS and the UPS 12 and the UPS 13 are regular UPSs. In the following description, UPS 11 is also referred to as "spare UPS 11", and UPS 12 and UPS 13 are also referred to as "regular UPS 12" and "regular UPS 13", respectively.

具体的には、バイパス盤UB1にて、スイッチS1をオフとし、スイッチS2をオンとする。これにより、予備用UPS11のバイパス入力端子T2は商用交流電源5と電気的に接続される。遮断器CB11をオンとし、遮断器CB12をオフとする。これにより、予備用UPS11の交流出力端子T3は、遮断器CB11を介して運用切替盤UC1の遮断器CB13と電気的に接続される。 Specifically, on the bypass board UB1, the switch S1 is turned off and the switch S2 is turned on. As a result, the bypass input terminal T2 of the spare UPS 11 is electrically connected to the commercial AC power supply 5. The circuit breaker CB11 is turned on and the circuit breaker CB12 is turned off. As a result, the AC output terminal T3 of the spare UPS 11 is electrically connected to the circuit breaker CB13 of the operation switching board UC1 via the circuit breaker CB11.

運用切替盤UC1にて、遮断器CB13,CB24およびCB34をオンとし、遮断器CB14,CB23およびCB33をオフとする。これにより、予備用UPS11の交流出力端子T3は、遮断器CB11,CB13およびCB34を介して、バイパス盤UB3のスイッチS1と電気的に接続される。また、予備用UPS11の交流出力端子T3は、遮断器CB11,CB13およびCB24を介して、バイパス盤UB2のスイッチS1と電気的に接続される。 On the operation switching board UC1, the circuit breakers CB13, CB24 and CB34 are turned on, and the circuit breakers CB14, CB23 and CB33 are turned off. As a result, the AC output terminal T3 of the spare UPS 11 is electrically connected to the switch S1 of the bypass board UB3 via the circuit breakers CB11, CB13 and CB34. Further, the AC output terminal T3 of the spare UPS 11 is electrically connected to the switch S1 of the bypass board UB2 via the circuit breakers CB11, CB13 and CB24.

バイパス盤UB2にて、スイッチS1をオンとし、スイッチS2をオフとする。これにより、予備用UPS11の交流出力端子T3は、遮断器CB11,CB13,CB24および、バイパス盤UB2のスイッチS1を介して、常用UPS12のバイパス入力端子T2と電気的に接続される。遮断器CB21をオンとし、遮断器CB22をオンとする。これにより、常用UPS12の交流出力端子T3は負荷L2と電気的に接続される。 On the bypass board UB2, the switch S1 is turned on and the switch S2 is turned off. As a result, the AC output terminal T3 of the spare UPS 11 is electrically connected to the bypass input terminal T2 of the regular UPS 12 via the circuit breakers CB11, CB13, CB24 and the switch S1 of the bypass board UB2. The circuit breaker CB21 is turned on and the circuit breaker CB22 is turned on. As a result, the AC output terminal T3 of the regular UPS 12 is electrically connected to the load L2.

バイパス盤UB3にて、スイッチS1をオンとし、スイッチS2をオフとする。これにより、予備用UPS11の交流出力端子T3は、遮断器CB11,CB13,CB34およびバイパス盤UB3のスイッチS1を介して、常用UPS13のバイパス入力端子T2と電気的に接続される。遮断器CB31をオンとし、遮断器CB32をオンとする。これにより、常用UPS13の交流出力端子T3は負荷L3と電気的に接続される。 On the bypass board UB3, the switch S1 is turned on and the switch S2 is turned off. As a result, the AC output terminal T3 of the spare UPS 11 is electrically connected to the bypass input terminal T2 of the regular UPS 13 via the circuit breakers CB11, CB13, CB34 and the switch S1 of the bypass board UB3. The circuit breaker CB31 is turned on and the circuit breaker CB32 is turned on. As a result, the AC output terminal T3 of the regular UPS 13 is electrically connected to the load L3.

遮断器CB51をオンとし、遮断器CB52をオフとする。これにより、常用UPS12の交流出力端子T3は、遮断器CB21,CB22およびCB51を介して、負荷L1と電気的に接続される。 The circuit breaker CB51 is turned on and the circuit breaker CB52 is turned off. As a result, the AC output terminal T3 of the regular UPS 12 is electrically connected to the load L1 via the circuit breakers CB21, CB22 and CB51.

以上をまとめると、予備用UPS11は、交流入力端子T1およびバイパス入力端子T2が商用交流電源5と電気的に接続され、交流出力端子T3が常用UPS12のバイパス入力端子T2および常用UPS13のバイパス入力端子T2と電気的に接続される。 To summarize the above, in the spare UPS 11, the AC input terminal T1 and the bypass input terminal T2 are electrically connected to the commercial AC power supply 5, and the AC output terminal T3 is the bypass input terminal T2 of the regular UPS 12 and the bypass input terminal of the regular UPS 13. It is electrically connected to T2.

常用UPS12は、交流入力端子T1が商用交流電源5と電気的に接続され、バイパス入力端子T2が予備用UPS11の交流出力端子T3と電気的に接続され、交流出力端子T3が負荷L2および負荷L1と電気的に接続される。 In the regular UPS 12, the AC input terminal T1 is electrically connected to the commercial AC power supply 5, the bypass input terminal T2 is electrically connected to the AC output terminal T3 of the spare UPS 11, and the AC output terminal T3 is the load L2 and the load L1. Is electrically connected to.

常用UPS13は、交流入力端子T1が商用交流電源5と電気的に接続され、バイパス入力端子T2が予備用UPS11の交流出力端子T3と電気的に接続され、交流出力端子T3が負荷L3と電気的に接続される。 In the regular UPS 13, the AC input terminal T1 is electrically connected to the commercial AC power supply 5, the bypass input terminal T2 is electrically connected to the AC output terminal T3 of the spare UPS 11, and the AC output terminal T3 is electrically connected to the load L3. Connected to.

この状態において、予備用UPS11は、常用UPS12および常用UPS13による負荷給電中、無負荷運転で待機する。具体的には、予備用UPS11は、電力変換器(コンバータ1およびインバータ2)を制御して交流電力を生成し、生成した交流電力を交流出力端子T3に出力する。交流出力端子T3から出力される交流電力は、図中に太実線で示されるように、常用UPS12および常用UPS13の各々のバイパス入力端子T2に入力される。常用UPS12および常用UPS13がバイパス回路3による給電を行なわない限り、予備用UPS11は、待機状態で無負荷運転とされる。 In this state, the spare UPS 11 stands by in a no-load operation during the load feeding by the regular UPS 12 and the regular UPS 13. Specifically, the spare UPS 11 controls the power converters (converter 1 and inverter 2) to generate AC power, and outputs the generated AC power to the AC output terminal T3. The AC power output from the AC output terminal T3 is input to the bypass input terminals T2 of the regular UPS 12 and the regular UPS 13 as shown by a thick solid line in the figure. Unless the regular UPS 12 and the regular UPS 13 supply power by the bypass circuit 3, the spare UPS 11 is operated without load in the standby state.

なお、予備用UPS11のバイパス回路3は、図中に点線で示されるように、商用交流電源5から交流電力の供給を受ける。予備用UPS11の保守点検または故障発生時には、バイパス切替回路4をオフからオンに切り替えることで、インバータ2による給電からバイパス回路3による給電(商用交流電源5による給電)へ無瞬断で切り替えることができる。 The bypass circuit 3 of the spare UPS 11 receives AC power from the commercial AC power source 5, as shown by the dotted line in the figure. When the spare UPS 11 is maintained or inspected or a failure occurs, the bypass switching circuit 4 can be switched from off to on to switch from the power supply by the inverter 2 to the power supply by the bypass circuit 3 (power supply by the commercial AC power supply 5) without interruption. can.

常用UPS12は、通常時、図中に一点鎖線で示されるように、商用交流電源5から交流電力の供給を受け、電力変換器(コンバータ1およびインバータ2)を制御して交流電力を生成し、生成した交流電力を交流出力端子T3に出力する。交流出力端子T3から出力される交流電力は、図中に一点鎖線で示される経路を通って、負荷L1および負荷L2に入力される。すなわち、インバータ2による給電が行なわれる。 The regular UPS 12 normally receives AC power from the commercial AC power supply 5 and controls the power converters (converter 1 and inverter 2) to generate AC power, as shown by a single point chain line in the figure. The generated AC power is output to the AC output terminal T3. The AC power output from the AC output terminal T3 is input to the load L1 and the load L2 through the path shown by the alternate long and short dash line in the figure. That is, power is supplied by the inverter 2.

常用UPS12のバイパス回路3は、図中に太実線で示されるように、予備用UPS11から交流電力の供給を受ける。常用UPS12保守点検または故障発生時には、バイパス切替回路4をオフからオンに切り替えることで、インバータ2による給電からバイパス回路3による給電(予備用UPS11による給電)へ無瞬断で切り替えることができる。 The bypass circuit 3 of the regular UPS 12 receives AC power from the spare UPS 11 as shown by a thick solid line in the figure. When the maintenance and inspection of the regular UPS 12 or the failure occurs, the bypass switching circuit 4 can be switched from off to on to switch from the power supply by the inverter 2 to the power supply by the bypass circuit 3 (power supply by the spare UPS 11) without interruption.

常用UPS13は、通常時、図中に一点鎖線で示されるように、商用交流電源5から交流電力の供給を受け、電力変換器(コンバータ1およびインバータ2)を制御して交流電力を生成し、生成した交流電力を交流出力端子T3に出力する。交流出力端子T3から出力される交流電力は、図中に一点鎖線で示される経路を通って、負荷L3に入力される。すなわち、インバータ2による給電が行なわれる。 The regular UPS 13 normally receives AC power from the commercial AC power supply 5 and controls the power converters (converter 1 and inverter 2) to generate AC power, as shown by a single point chain line in the figure. The generated AC power is output to the AC output terminal T3. The AC power output from the AC output terminal T3 is input to the load L3 through the path shown by the alternate long and short dash line in the figure. That is, power is supplied by the inverter 2.

常用UPS13のバイパス回路3は、図中に太実線で示されるように、予備用UPS11から交流電力の供給を受ける。常用UPS12の保守点検または故障発生時には、バイパス切替回路4をオフからオンに切り替えることで、インバータ2による給電からバイパス回路3による給電(予備用UPS11による給電)へ無瞬断で切り替えることができる。 The bypass circuit 3 of the regular UPS 13 receives AC power from the spare UPS 11 as shown by a thick solid line in the figure. When the maintenance and inspection of the regular UPS 12 or the failure occurs, the bypass switching circuit 4 can be switched from off to on to switch from the power supply by the inverter 2 to the power supply by the bypass circuit 3 (power supply by the spare UPS 11) without interruption.

以下、図2および図3を用いて、常用UPS13の故障が発生した場合における無停電電源システム100の動作について説明する。 Hereinafter, the operation of the uninterruptible power supply system 100 when a failure of the regular UPS 13 occurs will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

図2を参照して、常用UPS13では、電力変換器の故障が発生したことによって、インバータ2による給電が不可能になると、図示しない制御部によってインバータ2の運転が停止されるとともに、バイパス切替回路4がオフからオンに切り替えられる。これにより、図中に太実線で示されるように、バイパス回路3から交流出力端子T3および遮断器C31,CB32を介して負荷L3に交流電力が供給される。バイパス回路3には、運用切替盤UC1の遮断器CB13およびCB34を介して予備用UPS11から交流電力が供給されている。よって、常用UPS13は、インバータ2による給電から予備用UPS11による給電に無瞬断で切り替えられることになる。 With reference to FIG. 2, in the regular UPS 13, when the power supply by the inverter 2 becomes impossible due to the failure of the power converter, the operation of the inverter 2 is stopped by the control unit (not shown) and the bypass switching circuit. 4 is switched from off to on. As a result, as shown by the thick solid line in the figure, AC power is supplied from the bypass circuit 3 to the load L3 via the AC output terminal T3 and the circuit breakers C31 and CB32. AC power is supplied to the bypass circuit 3 from the spare UPS 11 via the circuit breakers CB13 and CB34 of the operation switching board UC1. Therefore, the regular UPS 13 can be switched from the power supply by the inverter 2 to the power supply by the spare UPS 11 without interruption.

この状態において、運用切替盤UC1では、遮断器CB33がオフからオンに切り替えられる。遮断器CB33がオンとされたことにより、予備用UPS11の交流出力端子T3は、遮断器CB11,CB13およびCB33を介して、遮断器CB31およびCB32の間のノードと電気的に接続される。これにより、図中に実線で示すように、予備用UPS11から負荷L3に直接的に給電する回路(保守バイパス回路)が形成されることになる。 In this state, the circuit breaker CB33 is switched from off to on in the operation switching board UC1. With the circuit breaker CB33 turned on, the AC output terminal T3 of the spare UPS 11 is electrically connected to the node between the circuit breakers CB31 and CB32 via the circuit breakers CB11, CB13 and CB33. As a result, as shown by the solid line in the figure, a circuit (maintenance bypass circuit) that directly supplies power to the load L3 from the spare UPS 11 is formed.

図3を参照して、運用切替盤UC1では、遮断器CB33をオンとすると、続いて、遮断器CB34をオフとする。また、遮断器CB31をオンからオフに切り替える。これにより、予備用UPS11から常用UPS13のバイパス回路3への給電が遮断されるともに、常用UPS13の交流出力端子T3が負荷L3と電気的に遮断され、予備用UPS11から負荷L3に直接的に給電する保守バイパス回路のみが残ることになる。 With reference to FIG. 3, in the operation switching board UC1, when the circuit breaker CB33 is turned on, the circuit breaker CB34 is subsequently turned off. Also, the circuit breaker CB31 is switched from on to off. As a result, the power supply from the spare UPS 11 to the bypass circuit 3 of the regular UPS 13 is cut off, and the AC output terminal T3 of the regular UPS 13 is electrically cut off from the load L3, so that the spare UPS 11 directly feeds the load L3. Only the maintenance bypass circuit will remain.

これによると、常用UPS13の故障発生時には、バイパス回路3による給電を経て、保守バイパス回路による給電へと移行することで、常用UPS13による負荷給電から予備用UPS11による負荷給電に切り替えられる。保守バイパス回路による給電に移行した後、常用UPS13では故障の修復作業が行なわれる。 According to this, when a failure occurs in the regular UPS 13, the load feeding by the regular UPS 13 is switched to the load feeding by the spare UPS 11 by shifting to the feeding by the maintenance bypass circuit through the feeding by the bypass circuit 3. After shifting to the power supply by the maintenance bypass circuit, the repair work of the failure is performed in the regular UPS 13.

図2に戻って、常用UPS12は、常用UPS13の故障発生時、バイパス盤UB2のスイッチS1がオフとされるとともに、スイッチS2がオンとされる。これにより、バイパス入力端子T2は商用交流電源5と電気的に接続され、バイパス回路3は、図中に点線で示されるように、商用交流電源5から交流電力の供給を受けることになる。また、運用切替盤UC1では遮断器CB24がオンからオフに切り替えられることにより、バイパス盤UB2のスイッチS1は予備用UPS11と電気的に遮断される。すなわち、常用UPS13の故障発生後は、予備用UPS11が常用UPS13をバックアップするため、常用UPS12のバイパス回路3への給電が停止される。 Returning to FIG. 2, in the regular UPS 12, when the failure of the regular UPS 13 occurs, the switch S1 of the bypass board UB2 is turned off and the switch S2 is turned on. As a result, the bypass input terminal T2 is electrically connected to the commercial AC power supply 5, and the bypass circuit 3 receives AC power from the commercial AC power supply 5 as shown by the dotted line in the figure. Further, in the operation switching board UC1, the circuit breaker CB24 is switched from on to off, so that the switch S1 of the bypass board UB2 is electrically cut off from the spare UPS 11. That is, after the failure of the regular UPS 13 occurs, the spare UPS 11 backs up the regular UPS 13, so that the power supply to the bypass circuit 3 of the regular UPS 12 is stopped.

以上説明したように、無停電電源システム100では、常用UPS13の保守点検または故障発生時には、常用UPS12および常用UPS13による負荷給電から、予備用UPS11および常用UPS12による負荷給電に切り替えられる。その結果、負荷L1~L3に対しては、常用UPS13の故障発生後においても、信頼度の高いUPSによる給電を継続して行なうことができる。 As described above, in the uninterruptible power supply system 100, when the maintenance and inspection of the regular UPS 13 or the failure occurs, the load power supply by the regular UPS 12 and the regular UPS 13 is switched to the load power supply by the spare UPS 11 and the regular UPS 12. As a result, the loads L1 to L3 can be continuously fed by the highly reliable UPS even after the failure of the regular UPS 13 occurs.

なお、図示は省略するが、常用UPS12の保守点検または故障発生時においても、同様の手順に従って、常用UPS12および常用UPS13による負荷給電から、予備用UPS11および常用UPS13による負荷給電に切り替えることができる。 Although not shown, the load power supply by the regular UPS 12 and the regular UPS 13 can be switched to the load power supply by the spare UPS 11 and the regular UPS 13 according to the same procedure at the time of maintenance and inspection of the regular UPS 12 or when a failure occurs.

また、図1の例では、常用UPS12の交流出力端子T3に負荷L1を電気的に接続する構成について説明したが、遮断器CB32および負荷L3の間のノードと、遮断器CB12および負荷L1の間のノードとの間に遮断器を接続することにより、常用UPS13の交流出力端子T3に負荷L1を電気的に接続する構成としてもよい。あるいは、負荷L1を常用UPS12または常用UPS13に接続せず、運用前に負荷L1を負荷L2,L3の少なくとも一方に振り替える構成としてもよい。 Further, in the example of FIG. 1, the configuration in which the load L1 is electrically connected to the AC output terminal T3 of the regular UPS 12 has been described, but between the node between the circuit breaker CB32 and the load L3 and the circuit breaker CB12 and the load L1. By connecting a circuit breaker to the node of the above, the load L1 may be electrically connected to the AC output terminal T3 of the regular UPS 13. Alternatively, the load L1 may not be connected to the regular UPS 12 or the regular UPS 13, and the load L1 may be transferred to at least one of the loads L2 and L3 before operation.

さらに、無停電電源システム100においては、3台のUPS11~13の間で予備用UPSおよび常用UPSを切り替えることができる。図4に、UPS12を予備用UPSとし、UPS11およびUPS13を常用UPSとした場合の無停電電源システム100の構成を示す。 Further, in the uninterruptible power supply system 100, the spare UPS and the regular UPS can be switched between the three UPSs 11 to 13. FIG. 4 shows the configuration of the uninterruptible power supply system 100 when UPS 12 is a spare UPS and UPS 11 and UPS 13 are regular UPS.

図4を参照して、バイパス盤UB2にて、スイッチS1をオフとし、スイッチS2をオンとする。これにより、予備用UPS12のバイパス入力端子T2は商用交流電源5と電気的に接続される。遮断器CB21をオンとし、遮断器CB22をオフとする。これにより、予備用UPS12の交流出力端子T3は、遮断器CB21を介して運用切替盤UC1の遮断器CB23と電気的に接続される。 With reference to FIG. 4, on the bypass board UB2, the switch S1 is turned off and the switch S2 is turned on. As a result, the bypass input terminal T2 of the spare UPS 12 is electrically connected to the commercial AC power supply 5. The circuit breaker CB21 is turned on and the circuit breaker CB22 is turned off. As a result, the AC output terminal T3 of the spare UPS 12 is electrically connected to the circuit breaker CB23 of the operation switching board UC1 via the circuit breaker CB21.

運用切替盤UC1にて、遮断器CB23,CB14およびCB34をオンとし、遮断器CB13,CB24およびCB33をオフとする。これにより、予備用UPS12の交流出力端子T3は、遮断器CB21,CB23およびCB14を介して、バイパス盤UB1のスイッチS1と電気的に接続される。また、予備用UPS12の交流出力端子T3は、遮断器CB21,CB23およびCB34を介して、バイパス盤UB3のスイッチS1と電気的に接続される。 On the operation switching board UC1, the circuit breakers CB23, CB14 and CB34 are turned on, and the circuit breakers CB13, CB24 and CB33 are turned off. As a result, the AC output terminal T3 of the spare UPS 12 is electrically connected to the switch S1 of the bypass board UB1 via the circuit breakers CB21, CB23 and CB14. Further, the AC output terminal T3 of the spare UPS 12 is electrically connected to the switch S1 of the bypass board UB3 via the circuit breakers CB21, CB23 and CB34.

バイパス盤UB1にて、スイッチS1をオンとし、スイッチS2をオフとする。これにより、予備用UPS12の交流出力端子T3は、遮断器CB21,CB23,CB14およびバイパス盤UB1のスイッチS1を介して、常用UPS11のバイパス入力端子T2と電気的に接続される。遮断器CB11をオンとし、遮断器CB12をオンとする。これにより、常用UPS11の交流出力端子T3は負荷L1と電気的に接続される。 On the bypass board UB1, the switch S1 is turned on and the switch S2 is turned off. As a result, the AC output terminal T3 of the spare UPS 12 is electrically connected to the bypass input terminal T2 of the regular UPS 11 via the circuit breakers CB21, CB23, CB14 and the switch S1 of the bypass board UB1. The circuit breaker CB11 is turned on and the circuit breaker CB12 is turned on. As a result, the AC output terminal T3 of the regular UPS 11 is electrically connected to the load L1.

バイパス盤UB3にて、スイッチS1をオンとし、スイッチS2をオフとする。これにより、予備用UPS12の交流出力端子T3は、遮断器CB21,CB23,CB34および、バイパス盤UB3のスイッチS1を介して、常用UPS13のバイパス入力端子T2と電気的に接続される。遮断器CB31をオンとし、遮断器CB32をオンとする。これにより、常用UPS13の交流出力端子T3は負荷L3と電気的に接続される。 On the bypass board UB3, the switch S1 is turned on and the switch S2 is turned off. As a result, the AC output terminal T3 of the spare UPS 12 is electrically connected to the bypass input terminal T2 of the regular UPS 13 via the circuit breakers CB21, CB23, CB34 and the switch S1 of the bypass board UB3. The circuit breaker CB31 is turned on and the circuit breaker CB32 is turned on. As a result, the AC output terminal T3 of the regular UPS 13 is electrically connected to the load L3.

遮断器CB51をオンとし、遮断器CB52をオフとする。これにより、常用UPS11の交流出力端子T3は、遮断器CB11,CB12およびCB51を介して、負荷L2と電気的に接続される。 The circuit breaker CB51 is turned on and the circuit breaker CB52 is turned off. As a result, the AC output terminal T3 of the regular UPS 11 is electrically connected to the load L2 via the circuit breakers CB11, CB12 and CB51.

以上をまとめると、予備用UPS12は、交流入力端子T1およびバイパス入力端子T2が商用交流電源5と電気的に接続され、交流出力端子T3が常用UPS11のバイパス入力端子T2および常用UPS13のバイパス入力端子T2と電気的に接続される。 To summarize the above, in the spare UPS 12, the AC input terminal T1 and the bypass input terminal T2 are electrically connected to the commercial AC power supply 5, and the AC output terminal T3 is the bypass input terminal T2 of the regular UPS 11 and the bypass input terminal of the regular UPS 13. It is electrically connected to T2.

常用UPS11は、交流入力端子T1が商用交流電源5と電気的に接続され、バイパス入力端子T2が予備用UPS12の交流出力端子T3と電気的に接続され、交流出力端子T3が負荷L1および負荷L2と電気的に接続される。 In the regular UPS 11, the AC input terminal T1 is electrically connected to the commercial AC power supply 5, the bypass input terminal T2 is electrically connected to the AC output terminal T3 of the spare UPS 12, and the AC output terminal T3 is the load L1 and the load L2. Is electrically connected to.

常用UPS13は、交流入力端子T1が商用交流電源5と電気的に接続され、バイパス入力端子T2が予備用UPS12の交流出力端子T3と電気的に接続され、交流出力端子T3が負荷L3と電気的に接続される。 In the regular UPS 13, the AC input terminal T1 is electrically connected to the commercial AC power supply 5, the bypass input terminal T2 is electrically connected to the AC output terminal T3 of the spare UPS 12, and the AC output terminal T3 is electrically connected to the load L3. Connected to.

この状態において、予備用UPS12は、常用UPS11および常用UPS13による負荷給電中、無負荷運転で待機する。具体的には、予備用UPS12は、電力変換器(コンバータ1およびインバータ2)を制御して交流電力を生成し、生成した交流電力を交流出力端子T3に出力する。交流出力端子T3から出力される交流電力は、図中に太実線で示されるように、常用UPS11および常用UPS13の各々のバイパス入力端子T2に入力される。常用UPS11および常用UPS13がバイパス回路3による給電を行なわない限り、予備用UPS12は、待機状態で無負荷運転とされる。 In this state, the spare UPS 12 stands by in a no-load operation during the load feeding by the regular UPS 11 and the regular UPS 13. Specifically, the spare UPS 12 controls the power converters (converter 1 and inverter 2) to generate AC power, and outputs the generated AC power to the AC output terminal T3. The AC power output from the AC output terminal T3 is input to the bypass input terminals T2 of the regular UPS 11 and the regular UPS 13 as shown by a thick solid line in the figure. Unless the regular UPS 11 and the regular UPS 13 supply power by the bypass circuit 3, the spare UPS 12 is operated without load in the standby state.

予備用UPS12のバイパス回路3は、図中に点線で示されるように、商用交流電源5から交流電力の供給を受ける。予備用UPS12の保守点検または故障発生時には、バイパス切替回路4をオフからオンに切り替えることで、インバータ2による給電からバイパス回路3による給電(商用交流電源5による給電)へ無瞬断で切り替えることができる。 The bypass circuit 3 of the spare UPS 12 receives AC power from the commercial AC power source 5, as shown by the dotted line in the figure. When the spare UPS 12 is maintained or inspected or a failure occurs, the bypass switching circuit 4 can be switched from off to on to switch from the power supply by the inverter 2 to the power supply by the bypass circuit 3 (power supply by the commercial AC power supply 5) without interruption. can.

常用UPS11は、通常時、図中に一点鎖線で示されるように、商用交流電源5から交流電力の供給を受け、電力変換器(コンバータ1およびインバータ2)を制御して交流電力を生成し、生成した交流電力を交流出力端子T3に出力する。交流出力端子T3から出力される交流電力は、図中に一点鎖線で示される経路を通って、負荷L1および負荷L2に入力される。すなわち、インバータ2による給電が行なわれる。 The regular UPS 11 normally receives AC power from the commercial AC power supply 5 and controls the power converters (converter 1 and inverter 2) to generate AC power, as shown by a single point chain line in the figure. The generated AC power is output to the AC output terminal T3. The AC power output from the AC output terminal T3 is input to the load L1 and the load L2 through the path shown by the alternate long and short dash line in the figure. That is, power is supplied by the inverter 2.

常用UPS11のバイパス回路3は、図中に太実線で示されるように、予備用UPS12から交流電力の供給を受ける。常用UPS11の保守点検または故障発生時には、バイパス切替回路4をオフからオンに切り替えることで、インバータ2による給電からバイパス回路3による給電(予備用UPS12による給電)へ無瞬断で切り替えることができる。 The bypass circuit 3 of the regular UPS 11 receives AC power from the spare UPS 12 as shown by a thick solid line in the figure. When the maintenance and inspection of the regular UPS 11 or the failure occurs, the bypass switching circuit 4 can be switched from off to on to switch from the power supply by the inverter 2 to the power supply by the bypass circuit 3 (power supply by the spare UPS 12) without interruption.

常用UPS13は、通常時、図中に一点鎖線で示されるように、商用交流電源5から交流電力の供給を受け、電力変換器(コンバータ1およびインバータ2)を制御して交流電力を生成し、生成した交流電力を交流出力端子T3に出力する。交流出力端子T3から出力される交流電力は、図中に一点鎖線で示される経路を通って、負荷L3に入力される。すなわち、インバータ2による給電が行なわれる。 The regular UPS 13 normally receives AC power from the commercial AC power supply 5 and controls the power converters (converter 1 and inverter 2) to generate AC power, as shown by a single point chain line in the figure. The generated AC power is output to the AC output terminal T3. The AC power output from the AC output terminal T3 is input to the load L3 through the path shown by the alternate long and short dash line in the figure. That is, power is supplied by the inverter 2.

常用UPS13のバイパス回路3は、図中に太実線で示されるように、予備用UPS12から交流電力の供給を受ける。常用UPS13の保守点検または故障発生時には、バイパス切替回路4をオフからオンに切り替えることで、インバータ2による給電からバイパス回路3による給電(予備用UPS12による給電)へ無瞬断で切り替えることができる。 The bypass circuit 3 of the regular UPS 13 receives AC power from the spare UPS 12 as shown by a thick solid line in the figure. When the maintenance and inspection of the regular UPS 13 or the failure occurs, by switching the bypass switching circuit 4 from off to on, it is possible to switch from the power supply by the inverter 2 to the power supply by the bypass circuit 3 (power supply by the spare UPS 12) without interruption.

図1および図4を比較して明らかなように、各UPSの交流出力端子T3および負荷の間に接続される遮断器(遮断器CB12,CB22,CB32)、運用切替盤UC1に含まれる遮断器(遮断器CB13,CB14,CB23,CB24,CB33,CB34)および、各バイパス盤UB1~UB3におけるスイッチS1,S2のオンオフを切り替えることによって、3台のUPS11~UPS13の間で常用UPSおよび予備用UPSを切り替えることができる。これによると、無停電電源システム100のユーザは、3台のUPS11~UPS13の中から予備用UPSを任意に選択することができる。 As is clear by comparing FIGS. 1 and 4, the circuit breakers (circuit breakers CB12, CB22, CB32) connected between the AC output terminal T3 of each UPS and the load, and the circuit breaker included in the operation switching board UC1. (Circuit breakers CB13, CB14, CB23, CB24, CB33, CB34) and by switching the on / off of switches S1 and S2 in each bypass board UB1 to UB3, the regular UPS and the spare UPS are among the three UPS11 to UPS13. Can be switched. According to this, the user of the uninterruptible power supply system 100 can arbitrarily select a spare UPS from the three UPS 11 to UPS 13.

したがって、たとえば、各UPSの稼働率を見ながら予備用UPSおよび常用UPSを定期的に入れ替えることによって、3台のUPS11~UPS13間で稼働率を平準化することができる。この場合、一定期間毎に、直前の一定期間における稼動率が最も高いUPSを次の一定期間において予備用UPSとするように、遮断器CB、運用切替盤UC1およびバイパス盤UBのオンオフを切り替える構成とすることにより、3台のUPS11~13の稼働率のばらつきを低減することができる。これによると、常用UPSの経年劣化の進行を抑えることができるため、無停電電源システム100全体の信頼性を高めることができる。 Therefore, for example, by periodically replacing the spare UPS and the regular UPS while observing the operating rate of each UPS, the operating rate can be leveled among the three UPS 11 to UPS 13. In this case, the circuit breaker CB, the operation switching board UC1 and the bypass board UB are switched on and off at regular intervals so that the UPS having the highest operating rate in the immediately preceding fixed period is used as the spare UPS in the next fixed period. By doing so, it is possible to reduce the variation in the operating rates of the three UPSs 11 to 13. According to this, since the progress of aging deterioration of the regular UPS can be suppressed, the reliability of the uninterruptible power supply system 100 as a whole can be improved.

あるいは、3台のUPS11~UPS13のうちのいずれか1台に、使用期間の短いUPSを導入したときには、この導入されたUPSを常用UPSとし、残り2台のUPSのうちの使用期間の長い方のUPSを予備用UPSとするように、遮断器、運用切替盤UC1およびバイパス盤UB1~UB3のオンオフを切り替える構成とすることができる。これによると、3台のUPS11~13のうち使用期間が相対的に短いUPSが常用UPSに割り当てられることから、無停電電源システム100全体の信頼性を高めることができる。 Alternatively, when a UPS with a short usage period is introduced into any one of the three UPSs 11 to UPS13, the introduced UPS is used as a regular UPS, and the remaining two UPSs with a long usage period are used. The UPS can be configured to switch on / off of the circuit breaker, the operation switching board UC1 and the bypass boards UB1 to UB3 so that the UPS of the above is used as a spare UPS. According to this, since the UPS having a relatively short usage period is assigned to the regular UPS among the three UPSs 11 to 13, the reliability of the uninterruptible power supply system 100 as a whole can be improved.

なお、上述した実施の形態では、無停電電源システム100が3台のUPS11~UPS13を備える構成における常用UPSおよび予備用UPSの切り替えについて説明したが、4台以上のUPSを備える無停電電源システムにおいても同様の手法を適用することによって、同様の効果を得ることができる。 In the above-described embodiment, the switching between the normal UPS and the spare UPS in the configuration in which the uninterruptible power supply system 100 includes three UPS11 to UPS13 has been described, but in the uninterruptible power supply system having four or more UPSs. By applying the same method, the same effect can be obtained.

図5は、図1に示す無停電電源システム100において、UPSの台数を4台に増設した場合の構成を示す回路ブロック図である。 FIG. 5 is a circuit block diagram showing a configuration when the number of UPS is increased to four in the uninterruptible power supply system 100 shown in FIG.

図5を参照して、無停電電源システム100は、図1に示した無停電電源システム100にUPS14を追加したものである。UPS14は、負荷L4に給電するための常用UPSとして使用される。UPS14の内部構成は、UPS11~UPS13の内部構成と同一であり、その容量も同等であるとする。 With reference to FIG. 5, the uninterruptible power supply system 100 is an uninterruptible power supply system 100 shown in FIG. 1 with UPS 14 added. The UPS 14 is used as a regular UPS for supplying power to the load L4. It is assumed that the internal configuration of UPS14 is the same as the internal configuration of UPS11 to UPS13, and the capacity thereof is also the same.

無停電電源システム100は、遮断器CB41,CB42,CB53およびバイパス盤UB4をさらに備える。遮断器CB41およびCB42は、UPS14の交流出力端子T3および負荷L4の間に直列に接続される。 The uninterruptible power supply system 100 further includes circuit breakers CB41, CB42, CB53 and a bypass board UB4. The circuit breakers CB41 and CB42 are connected in series between the AC output terminal T3 and the load L4 of the UPS 14.

遮断器CB53は、遮断器CB42および負荷L4の間のノードと、遮断器CB32および負荷L3の間のノードとの間に接続される。 The circuit breaker CB53 is connected between the node between the circuit breaker CB42 and the load L4 and the node between the circuit breaker CB32 and the load L3.

バイパス盤UB4は、スイッチS1およびスイッチS2を有する。スイッチS1は、運用切替盤UC1およびバイパス入力端子T2の間に接続される。スイッチS2は、商用交流電源5およびバイパス入力端子T2の間に接続される。 The bypass board UB4 has a switch S1 and a switch S2. The switch S1 is connected between the operation switching board UC1 and the bypass input terminal T2. The switch S2 is connected between the commercial AC power supply 5 and the bypass input terminal T2.

運用切替盤UC1は、遮断器CB43,CB44をさらに有する。遮断器CB43,CB44は、遮断器CB41およびCB42の間のノードと、バイパス盤UB4のスイッチS1との間に直列に接続される。遮断器CB13およびCB14間のノードN1、遮断器CB23,CB24間のノードN2、遮断器CB33およびCB34間のノードN3および、遮断器CB43,CB44の間のノードN4は互いに接続されている。 The operation switching board UC1 further includes circuit breakers CB43 and CB44. The circuit breakers CB43 and CB44 are connected in series between the node between the circuit breakers CB41 and CB42 and the switch S1 of the bypass board UB4. The node N1 between the circuit breakers CB13 and CB14, the node N2 between the circuit breakers CB23 and CB24, the node N3 between the circuit breakers CB33 and CB34, and the node N4 between the circuit breakers CB43 and CB44 are connected to each other.

運用切替盤UC1にて、遮断器CB13,CB24,CB34およびCB44をオンとし、遮断器CB14,CB23,CB33およびCB43をオフとする。これにより、予備用UPS11の交流出力端子T3は、遮断器CB11,CB13およびCB44を介して、バイパス盤UB4のスイッチS1と電気的に接続される。 On the operation switching board UC1, the circuit breakers CB13, CB24, CB34 and CB44 are turned on, and the circuit breakers CB14, CB23, CB33 and CB43 are turned off. As a result, the AC output terminal T3 of the spare UPS 11 is electrically connected to the switch S1 of the bypass board UB4 via the circuit breakers CB11, CB13 and CB44.

バイパス盤UB4にて、スイッチS1をオンとし、スイッチS2をオフとする。これにより、予備用UPS11の交流出力端子T3は、遮断器CB11,CB13,CB44およびバイパス盤UB4のスイッチS1を介して、常用UPS14のバイパス入力端子T2と電気的に接続される。遮断器CB41をオンとし、遮断器CB42をオンとする。これにより、常用UPS14の交流出力端子T3は負荷L4と電気的に接続される。 On the bypass board UB4, the switch S1 is turned on and the switch S2 is turned off. As a result, the AC output terminal T3 of the spare UPS 11 is electrically connected to the bypass input terminal T2 of the regular UPS 14 via the circuit breakers CB11, CB13, CB44 and the switch S1 of the bypass board UB4. The circuit breaker CB41 is turned on and the circuit breaker CB42 is turned on. As a result, the AC output terminal T3 of the regular UPS 14 is electrically connected to the load L4.

図5に示す無停電電源システム100においても、各UPSの交流出力端子T3および負荷Lの間に接続される遮断器(遮断器CB12,CB22,CB32,CB42)、運用切替盤UC1に含まれる遮断器(遮断器CB13,CB14,CB23,CB24,CB33,CB34,CB43,CB44)および、各バイパス盤UB1~UB4におけるスイッチS1,S2のオンオフを切り替えることによって、4台のUPS11~UPS14の間で常用UPSおよび予備用UPSを切り替えることができる。したがって、4台のUPSの稼働率を平準化させることができるため、常用UPSの経年劣化の進行による無停電電源システム100の信頼性の低下を抑制することができる。 Also in the uninterruptible power supply system 100 shown in FIG. 5, the circuit breakers (circuit breakers CB12, CB22, CB32, CB42) connected between the AC output terminal T3 of each UPS and the load L, and the circuit breaker included in the operation switching board UC1 are included. By switching the on / off of the device (circuit breaker CB13, CB14, CB23, CB24, CB33, CB34, CB43, CB44) and the switches S1 and S2 in each bypass board UB1 to UB4, it is regularly used among the four UPS11 to UPS14. You can switch between UPS and spare UPS. Therefore, since the operating rates of the four UPSs can be leveled, it is possible to suppress the deterioration of the reliability of the uninterruptible power supply system 100 due to the progress of the aged deterioration of the regular UPS.

以上説明したように、図1に示す実施の形態に係る無停電電源システムにおける予備用UPSおよび常用UPSの切り替えは、各UPSの交流出力端子T3および負荷の間に接続される遮断器CB12,CB22,CB32、運用切替盤UC1およびバイパス盤UB1~UB3におけるオンオフの切り替えによって実現される。すなわち、遮断器CB12,CB22,CB32、運用切替盤UC1およびバイパス盤UB1~UB3は、3台のUPS11~13の間で常用UPSおよび予備用UPSを切り替えるための「切替装置」を構成する。 As described above, switching between the spare UPS and the regular UPS in the uninterruptible power supply system according to the embodiment shown in FIG. 1 is performed by the circuit breakers CB12 and CB22 connected between the AC output terminal T3 of each UPS and the load. , CB32, operation switching board UC1 and bypass board UB1 to UB3 are realized by switching on and off. That is, the circuit breakers CB12, CB22, CB32, the operation switching board UC1 and the bypass boards UB1 to UB3 form a "switching device" for switching between the regular UPS and the spare UPS among the three UPSs 11 to 13.

実施の形態に係る無停電電源システムに含まれる第1のUPSおよび第2のUPSの間で、常用UPSおよび予備用UPSを切り替えるために、切替装置は、第1のUPSの交流出力端子T3および負荷の間に接続される「第1のスイッチ」と、第1のUPSの交流出力端子T3および第2のUPSのバイパス入力端子T2の間に電気的に直列に接続される「第2および第3のスイッチ」と、第2のUPSの交流出力端子および負荷の間に接続される「第4のスイッチ」と、第2のUPSの交流出力端子T3および第1のUPSのバイパス入力端子T2の間に電気的に直列に接続される「第5および第6のスイッチ」と、第1のUPSのバイパス入力端子T2を交流電源および第6のスイッチのいずれかと選択的に接続する「第7のスイッチ」と、第2のUPSのバイパス入力端子T2を交流電源および第3のスイッチのいずれかと選択的に接続する「第8のスイッチ」とを有する。 In order to switch between the regular UPS and the spare UPS between the first UPS and the second UPS included in the uninterruptible power supply system according to the embodiment, the switching device is used for the AC output terminal T3 of the first UPS and the AC output terminal T3 of the first UPS. The "second and second" electrically connected in series between the "first switch" connected between the loads and the AC output terminal T3 of the first UPS and the bypass input terminal T2 of the second UPS. Of the "3 switch", the "fourth switch" connected between the second UPS AC output terminal and the load, the second UPS AC output terminal T3, and the first UPS bypass input terminal T2. The "fifth and sixth switches" electrically connected in series between them, and the "seventh switch" that selectively connects the bypass input terminal T2 of the first UPS to either the AC power supply or the sixth switch. It has a "switch" and an "eighth switch" that selectively connects the bypass input terminal T2 of the second UPS to either the AC power supply or the third switch.

図1の例では、UPS11を「第1のUPS」とし、UPS13を「第2のUPS」とすると、遮断器CB12は「第1のスイッチ」に対応し、運用切替盤UC1の遮断器CB13およびCB34は「第2および第3のスイッチ」にそれぞれ対応し、遮断器CB32は「第4のスイッチ」に対応し、運用切替盤UC1の遮断器CB33およびCB14は「第5および第6のスイッチ」にそれぞれ対応する。バイパス盤UB1は「第7のスイッチ」に対応し、バイパス盤UB3は「第8のスイッチ」に対応する。 In the example of FIG. 1, when UPS 11 is set to "first UPS" and UPS 13 is set to "second UPS", the circuit breaker CB12 corresponds to the "first switch", and the circuit breaker CB13 and the circuit breaker CB13 of the operation switching board UC1 The CB34 corresponds to the "second and third switches", the circuit breaker CB32 corresponds to the "fourth switch", and the circuit breakers CB33 and CB14 of the operation switching board UC1 correspond to the "fifth and sixth switches". Corresponds to each. The bypass board UB1 corresponds to the "seventh switch", and the bypass board UB3 corresponds to the "eighth switch".

上記構成において、第1のUPS(UPS11)を予備用UPSとし、第2のUPS(UPS13)を常用UPSとする場合には、第1のスイッチ(遮断器CB12)をオフとし、第2および第3のスイッチ(遮断器CB13,CB34)をオンとし、第4のスイッチ(遮断器CB32)をオンとし、第5および第6のスイッチ(遮断器CB33,CB14)をオフとする。また、第7のスイッチ(バイパス盤UB1)は、第1のUPSのバイパス入力端子T2を交流電源(商用交流電源5)に接続し、第8のスイッチ(バイパス盤UB3)は、第2のUPSのバイパス入力端子T2を第3のスイッチ(遮断器CB34)に接続する。 In the above configuration, when the first UPS (UPS11) is a spare UPS and the second UPS (UPS13) is a regular UPS, the first switch (circuit breaker CB12) is turned off, and the second and second UPSs are used. The switch of 3 (circuit breaker CB13, CB34) is turned on, the fourth switch (circuit breaker CB32) is turned on, and the fifth and sixth switches (circuit breaker CB33, CB14) are turned off. Further, the seventh switch (bypass board UB1) connects the bypass input terminal T2 of the first UPS to the AC power supply (commercial AC power supply 5), and the eighth switch (bypass board UB3) connects the second UPS. Bypass input terminal T2 is connected to a third switch (circuit breaker CB34).

一方で、第1のUPS(UPS11)を常用UPSとし、第2のUPS(UPS13)を予備用UPSとする場合には、第1のスイッチ(遮断器CB12)をオンとし、第2および第3のスイッチ(遮断器CB13,CB34)をオフとし、第4のスイッチ(遮断器CB32)をオフとし、第5および第6のスイッチ(遮断器CB33,CB14)をオンとする。また、第7のスイッチ(バイパス盤UB1)は、第1のUPSのバイパス入力端子T2を第6のスイッチ(遮断器CB14)に接続し、第8のスイッチ(バイパス盤UB3)は、第2のUPSのバイパス入力端子T2を交流電源(商用交流電源5)に接続する。 On the other hand, when the first UPS (UPS11) is a regular UPS and the second UPS (UPS13) is a spare UPS, the first switch (circuit breaker CB12) is turned on, and the second and third UPSs are turned on. (Circuit breakers CB13, CB34) are turned off, the fourth switch (circuit breaker CB32) is turned off, and the fifth and sixth switches (circuit breakers CB33, CB14) are turned on. Further, the seventh switch (bypass board UB1) connects the bypass input terminal T2 of the first UPS to the sixth switch (circuit breaker CB14), and the eighth switch (bypass board UB3) is the second switch. Connect the UPS bypass input terminal T2 to the AC power supply (commercial AC power supply 5).

なお、第1から第8のスイッチにおけるオンオフの切り替えは、ユーザが手動で行なってもよく、無停電電源システム100を統括制御する制御装置が行なってもよい。あるいは、各UPSの制御部が互いに情報を遣り取りすることにより協調して行なってもよい。 The on / off switching of the first to eighth switches may be manually performed by the user, or may be performed by the control device that controls the uninterruptible power supply system 100 in an integrated manner. Alternatively, the control units of the UPSs may cooperate with each other by exchanging information with each other.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

1 コンバータ、2 インバータ、3 バイパス回路、4 バイパス切替回路、5 商用交流電源、11~13,21~23 UPS、100,200 無停電電源システム、T1 交流入力端子、T2 バイパス入力端子、T3 交流出力端子、T4 バッテリ端子、B1~B4 蓄電池、CB11~CB14,CB21~CB24,CB31~CB34,CB41~CB44,CB51~CB53,CB61~CB64,CB71~CB74 遮断器、UB1~UB4 バイパス盤、UC1 運用切替盤、L1~L4 負荷。 1 converter, 2 inverter, 3 bypass circuit, 4 bypass switching circuit, 5 commercial AC power supply, 11-13, 21-23 UPS, 100, 200 uninterruptible power supply system, T1 AC input terminal, T2 bypass input terminal, T3 AC output Terminal, T4 battery terminal, B1 to B4 storage battery, CB11 to CB14, CB21 to CB24, CB31 to CB34, CB41 to CB44, CB51 to CB53, CB61 to CB64, CB71 to CB74 breaker, UB1 to UB4 bypass board, UC1 operation switching Board, L1 to L4 load.

Claims (5)

第1の無停電電源装置と、
第2の無停電電源装置と、
前記第1および第2の無停電電源装置の間で常用無停電電源装置および予備用無停電電源装置を切り替えるための切替装置とを備え、
前記第1および第2の無停電電源装置の各々は、
交流電源に接続される交流入力端子と、
負荷に交流電力を供給するための交流出力端子と、
前記交流入力端子および前記交流出力端子の間に接続され、前記負荷に供給する交流電力を生成する電力変換器と、
バイパス入力端子と、
前記バイパス入力端子および前記交流出力端子の間に、前記電力変換器と並列に接続されるバイパス回路と、
前記バイパス回路と前記交流出力端子との電気的な接続および遮断を切り替えるバイパス切替回路とを含み、
前記バイパス切替回路は、前記電力変換器による給電時、前記バイパス回路と前記交流出力端子とを電気的に遮断する一方で、無停電電源装置の保守点検または故障発生時、前記バイパス回路と前記交流出力端子とを電気的に接続するように構成され、
前記切替装置は、
前記第1の無停電電源装置の前記交流出力端子および前記負荷の間に電気的に接続される第1のスイッチと、
前記第1の無停電電源装置の前記交流出力端子および前記第2の無停電電源装置の前記バイパス入力端子の間に電気的に直列に接続される、第2および第3のスイッチと、
前記第2の無停電電源装置の前記交流出力端子および前記負荷の間に電気的に接続される第4のスイッチと、
前記第2の無停電電源装置の前記交流出力端子および前記第1の無停電電源装置の前記バイパス入力端子の間に電気的に直列に接続される、第5および第6のスイッチとを含み、前記第2および第3のスイッチ間のノードは、前記第5および第6のスイッチ間のノードに電気的に接続され、
前記第1の無停電電源装置の前記バイパス入力端子を前記交流電源および前記第6のスイッチのいずれかと選択的に接続する第7のスイッチと、
前記第2の無停電電源装置の前記バイパス入力端子を前記交流電源および前記第3のスイッチのいずれかと選択的に接続する第8のスイッチとをさらに含む、無停電電源システム。
The first uninterruptible power supply and
The second uninterruptible power supply and
A switching device for switching between a regular uninterruptible power supply device and a spare uninterruptible power supply device between the first and second uninterruptible power supply devices is provided.
Each of the first and second uninterruptible power supplies
With the AC input terminal connected to the AC power supply,
AC output terminal for supplying AC power to the load,
A power converter connected between the AC input terminal and the AC output terminal to generate AC power to be supplied to the load.
Bypass input terminal and
A bypass circuit connected in parallel with the power converter between the bypass input terminal and the AC output terminal.
Includes a bypass switching circuit that switches between electrical connection and disconnection between the bypass circuit and the AC output terminal.
The bypass switching circuit electrically cuts off the bypass circuit and the AC output terminal when power is supplied by the power converter, while the bypass circuit and the AC output terminal are used for maintenance and inspection of the uninterruptible power supply or when a failure occurs. It is configured to be electrically connected to the output terminal,
The switching device is
A first switch electrically connected between the AC output terminal of the first uninterruptible power supply and the load.
A second and third switch electrically connected in series between the AC output terminal of the first uninterruptible power supply and the bypass input terminal of the second uninterruptible power supply.
A fourth switch electrically connected between the AC output terminal of the second uninterruptible power supply and the load.
Includes fifth and sixth switches electrically connected in series between the AC output terminal of the second uninterruptible power supply and the bypass input terminal of the first uninterruptible power supply. The node between the second and third switches is electrically connected to the node between the fifth and sixth switches.
A seventh switch that selectively connects the bypass input terminal of the first uninterruptible power supply to either the AC power supply or the sixth switch.
An uninterruptible power supply system further comprising an eighth switch that selectively connects the bypass input terminal of the second uninterruptible power supply to any of the AC power supply and the third switch.
前記第1の無停電電源装置を前記予備用無停電電源装置とし、前記第2の無停電電源装置の前記常用無停電電源装置とする場合、前記切替装置は、
前記第1のスイッチをオフする一方で、前記第2および第3のスイッチをオンし、
前記第4のスイッチをオンする一方で、前記第5および第6のスイッチをオフし、
前記第7のスイッチは、前記第1の無停電電源装置の前記バイパス入力端子を前記交流電源に接続し、
前記第8のスイッチは、前記第2の無停電電源装置の前記バイパス入力端子を前記第3のスイッチに接続する、請求項1に記載の無停電電源システム。
When the first uninterruptible power supply is used as the spare uninterruptible power supply and the second uninterruptible power supply is used as the regular uninterruptible power supply, the switching device is used.
While turning off the first switch, turning on the second and third switches,
While turning on the fourth switch, turning off the fifth and sixth switches,
The seventh switch connects the bypass input terminal of the first uninterruptible power supply to the AC power supply.
The uninterruptible power supply system according to claim 1, wherein the eighth switch connects the bypass input terminal of the second uninterruptible power supply device to the third switch.
前記第1の無停電電源装置を前記予備用無停電電源装置とし、前記第2の無停電電源装置の前記常用無停電電源装置とする場合において、前記第2の無停電電源装置の保守点検または故障発生時には、前記切替装置は、前記第5のスイッチをオンした後に、前記第3のスイッチをオフする、請求項2に記載の無停電電源システム。 When the first uninterruptible power supply device is used as the spare uninterruptible power supply device and the second uninterruptible power supply device is used as the regular uninterruptible power supply device, maintenance and inspection of the second uninterruptible power supply device or The uninterruptible power supply system according to claim 2, wherein when a failure occurs, the switching device turns on the fifth switch and then turns off the third switch. 前記第2の無停電電源装置を前記予備用無停電電源装置とし、前記第1の無停電電源装置の前記常用無停電電源装置とする場合、前記切替装置は、
前記第4のスイッチをオフする一方で、前記第5および第6のスイッチをオンし、
前記第1のスイッチをオンする一方で、前記第2および第3のスイッチをオフし、
前記第7のスイッチは、前記第1の無停電電源装置の前記バイパス入力端子を前記第6のスイッチに接続し、
前記第8のスイッチは、前記第2の無停電電源装置の前記バイパス入力端子を前記交流電源に接続する、請求項1から3のいずれか1項に記載の無停電電源システム。
When the second uninterruptible power supply is used as the spare uninterruptible power supply and the first uninterruptible power supply is used as the regular uninterruptible power supply, the switching device is used.
While turning off the fourth switch, turning on the fifth and sixth switches,
While turning on the first switch, turning off the second and third switches,
The seventh switch connects the bypass input terminal of the first uninterruptible power supply to the sixth switch.
The uninterruptible power supply system according to any one of claims 1 to 3, wherein the eighth switch connects the bypass input terminal of the second uninterruptible power supply device to the AC power supply.
前記第2の無停電電源装置を前記予備用無停電電源装置とし、前記第1の無停電電源装置の前記常用無停電電源装置とする場合において、前記第1の無停電電源装置の保守点検または故障発生時には、前記切替装置は、前記第2のスイッチをオンした後に、前記第6のスイッチをオフする、請求項4に記載の無停電電源システム。
When the second uninterruptible power supply device is used as the spare uninterruptible power supply device and the first uninterruptible power supply device is used as the regular uninterruptible power supply device, maintenance and inspection of the first uninterruptible power supply device or The uninterruptible power supply system according to claim 4, wherein when a failure occurs, the switching device turns on the second switch and then turns off the sixth switch.
JP2019080214A 2019-04-19 2019-04-19 Uninterruptible power supply system Active JP7080847B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019080214A JP7080847B2 (en) 2019-04-19 2019-04-19 Uninterruptible power supply system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019080214A JP7080847B2 (en) 2019-04-19 2019-04-19 Uninterruptible power supply system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020178475A JP2020178475A (en) 2020-10-29
JP7080847B2 true JP7080847B2 (en) 2022-06-06

Family

ID=72937391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019080214A Active JP7080847B2 (en) 2019-04-19 2019-04-19 Uninterruptible power supply system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7080847B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7326614B1 (en) 2021-12-22 2023-08-15 東芝三菱電機産業システム株式会社 Uninterruptible power system and how to update an uninterruptible power system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005218200A (en) 2004-01-28 2005-08-11 Toshiba Corp Common uninterruptible, standby, power supply system
CN2812380Y (en) 2004-12-17 2006-08-30 左东 UPS system with cooperative-type redundant parallel function
JP2010148297A (en) 2008-12-22 2010-07-01 Hitachi Ltd Uninterruptible power supply system
JP2018098960A (en) 2016-12-15 2018-06-21 東芝三菱電機産業システム株式会社 Uninterruptible power supply system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005218200A (en) 2004-01-28 2005-08-11 Toshiba Corp Common uninterruptible, standby, power supply system
CN2812380Y (en) 2004-12-17 2006-08-30 左东 UPS system with cooperative-type redundant parallel function
JP2010148297A (en) 2008-12-22 2010-07-01 Hitachi Ltd Uninterruptible power supply system
JP2018098960A (en) 2016-12-15 2018-06-21 東芝三菱電機産業システム株式会社 Uninterruptible power supply system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020178475A (en) 2020-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7061141B2 (en) Parallel operation method for an uninterruptible power supply apparatus
JP3114673B2 (en) Uninterruptible power supply with redundant function
JP6418109B2 (en) Uninterruptible power supply system
JP4462230B2 (en) Uninterruptible power supply system
JP5263933B2 (en) MULTI POWER SUPPLY DEVICE, POWER SUPPLY METHOD USED FOR THE DEVICE, AND POWER SUPPLY CONTROL PROGRAM
JP2006246616A (en) Uninterruptible power supply
US8338982B2 (en) Apparatus to maintain redundancy in four line system
JP2006271074A (en) Uninterruptible power supply system
JP5813426B2 (en) Individual bypass type parallel uninterruptible power supply system
JP7080847B2 (en) Uninterruptible power supply system
JP2008022643A (en) Uninterruptible power supply system
JP2008312371A (en) Common backup uninterruptible power supply system
JP2007215344A (en) Uninterruptible power supply system
JP3804592B2 (en) Parallel redundant operation method of uninterruptible power supply
JP2010148297A (en) Uninterruptible power supply system
JP7278800B2 (en) power supply system
JP2008067491A (en) Common spare uninterruptible power supply system
JP2008172864A (en) Uninterruptible power supply facility and its extension method
JP6668274B2 (en) Uninterruptible power supply system
JP7443157B2 (en) uninterruptible power system
JP2010016995A (en) Uninterruptible power supply unit
KR101081583B1 (en) A uninterruptible power supply
JP2003087998A (en) Uninterruptible standby power supply system in normal use
JP2005333769A (en) Uninterruptible power supply system
JP2011030324A (en) Electric power unit

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210624

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220518

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220524

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220525

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7080847

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150