SU754572A1

SU754572A1 - Агрегат бесперебойного электропитания 1

Info

Publication number: SU754572A1
Application number: SU782582920A
Authority: SU
Inventors: Vitalij V Golubev; Bogdan K Zharskij
Original assignee: Inst Elektrodinamiki Akademii
Priority date: 1978-02-20
Filing date: 1978-02-20
Publication date: 1980-08-07

Description

Изобретение относится к области" электротехники и может быть использовано для питания ответственных электроприемников, не терпящих пег ς рерывов в электроснабжении.

Агрегаты бесперебойного питания строятся как с аккумуляторами, так и по безаккумулятороной схеме, с естественной и искуственной коммутацией | тиристоров.

Агрегаты бесперебойного питания с искусственной коммутацией обеспечивают своевременное отключение поврежденной сети по сигналу датчика уровня входного напряжения, воэдейст- ’ вующего на режиме работы устройства [1].

Для резервирования питания от аккумуляторов в этих устройствах дополнительно требуется постоянно _ работающий инвертор, что существенно снабжает КПД системы электроснабжения и усложняет ее.

Агрегаты бесперебойного питания, построенные по буферной схеме: выпря-25 митель - инвертор и аккумуляторная батарея в буфере с выпрямителем, обеспечивают параллельную работу сети и аккумуляторной батареи, но при этом напряжение сети подвергается 30

2

двойному преобразованию, а после выпрямления требует массивных фильтров Устройство не обеспечивает сверхтоков и имеет низкий КПД и завышенную емкость батареи вследствие постоянного ее недозаряда.

Кроме того, для перевода нагрузки с вышедшего из строя инвертора на сеть требуются дополнительные > переключатели.

Наиболее близким к предложенному агрегату является агрегат бесперебойного питания, имеющий подключенные к входным зажимам переменного тока через дроссели тиристорные ключи стабилизатора переменного напряжения и трехфазный выпрямитель на диодах, к общим анодам которых присо единен катод коммутирующего тиристора, а также подключенный к входным зажимам ’ постоянного тока трехфазный автономный инвертор напряжения с общим узлом коммутации, включающим в себя разомкнутый однофазный мост вспомогательных тирйсторов с включен ным в диагональ коммутирующим конден· сатором, причем одна пара вспомогательных тиристоров присоединена непосредственно к входным зажи3

754572

4

мам постоянного тока, а их общая точка - к аноду коммутирующего тиристора, другая пара вспомогательных тиристоров присоединена к зажимам постоянного тока через коммутирующие дроссели, включенные между разно именными общими электродами трехфазвых мостов тиристоров и обратных диодов инвертора, а выходные зажимы трехфазного тиристорного стабилизатора переменного напряжения и автономного инвертора между собой [2]^

Совмещение функций трехфазного автономного инвертора и регулятора переменного тока обеспечивает быстродействующее переключение нагрузки с сети на инвертор и обратно при сохранении высокого качества выходного напряжения.

Онако быстродействие и надежность переключения определяются быстродействием и надежностью датчиков уровня входного напряжения переменного тока по сигналу которых производится это переключение,а параллельная работа сети переменного тока и автономного инвертора напряжения невозможна вследствие возникновения уравнительных токов через диодно-тиристорные ключи переменного тока.

Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности перевода нагрузки с основного источника питания на резервный.

Это достигается тем, что в агрегате бесперебойного электропитания, содержащем автономный инвертор напряжения, обратные диоды которого включены между выходными зажимами переменного тока и выходными зажимами постоянного тока, и сетевые вентили, попарно подключенные разноименными электродами к входным зажимам переменного тока, инвертор содержит одну или несколько, по числу фаз нагрузки, однофазных мостовых инверторных групп, зажимы питания которых объединены с одноименными электродами сетевых вентилей соответствующих фаз сети и разделительных вентилей инвертора, противоположные электроды которых подключены в прямом направлении к входным зажимам постоянного тока.

Число пар сетевых вентилей на каждую инверторную группу равно числу сетей переменного тока, основ10

15

25

30

35

40

45

50

20

/

ной и резервных.

В качестве сетевых вентилей при- 55 менены диоды или тиристоры.

В качестве разделительных вентилей применены диоды или тиристоры перевода нагрузки с основного источника питания на резервный. ¢0

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого агрегата бесперебойного электропитания, где 1, 2 - сетевые вентили основной ( резервной ) сетй; 3, 4-сетевыа 65

вентили резервной (основной) сети; 5,6- разделительные вентили; 7,8обратные диоды; 9-мостовая группа инвертора; 10- коммутирующий конденсатор;11,12-вспомогательные тиристоры 13,14-силовые тиристоры; 15,16-ком. мутирующие дроссели.

Предлагаемый агрегат бесперебойного питания имееет три входа: две независимые трехфазные сети переменного тока и вход постоянного тока.

К каждому входному зажиму переменного тока попарно и встречно своими разноименными электродами подключены вентили (тиристоры) 1,2 (3,4), играющие роль однофазных выпрямителей. Одноименные электроды каждой пары тиристоров 1,3(2,4)обеих сетей пофазно объединены в одну точку и подключены к одноименным электродам . разделительных вентилей (тиристоров)

5(6),противоположные электроды которых подключены в прямом направлении к входным зажимам постоянного тока

,« 1 11 ,. »» II

И " .

' Общие точки сетевых 1,3(2,4) и разделительных 5(6)тиристоров подключены к зажимам питания мостовых инверторных групп 9,каждая из которых включает в себя коммутирующий конденсатор 10, включенный между зажимами переменного тска моста, образованного силовыми 13,14 и вспомогательными 11,12 тиристорами, между зажимами постоянного тока которого и зажимами питания мостовых групп включены коммутирующие дроссели 15,16. Обратные диоды 7,8 включены непосредственно между входными зажимами постоянного тока и выходными зажимами переменного тока.

Предлагаемый агрегат бесперебойного питания может работать в нескольких режимах: параллельная работа двух сетей переменного тока с источником постоянного тока, параллельная работа двух сетей переменного тока, паралельная работа сети переменного тока с источником постоянного тока и питание нагрузки от одного источника.

Наиболее экономичным режимом работы агрегата является питание нагрузки от двух исправных независимых сетей. В случае выхода из строя одной из. них организуется параллельная работа исправной сети с источником постоянного тока. При отказе еще одного источника нагрузка продолжает питаться от оставшегося исправного источника.

Параллельная работа двух сетей обеспечивается попарным включением сетевых тиристоров 1,3 (2,4)и силового тиристора 13(14)в моменты перехода тока нагрузки через нулевое Значение. Выключение тиристоров возможно как естественным путем, так и с помощью узла коммутации

5

754572

6

ников и существенно повысить надежность всего устройства и электроснабжения ответственных электроприемников током без усложнения силовой схемы.

при разряпе коммутирующего конден сатора по цепи: вентиль 1-дроссель

15-тиристор 11-конденсатор 10-нагрузка с ответвлением части тока в диод 7. При этом силовой тиристор 13 гасится обратным напряжением 5

конденсатора 10, а сетевые тиристоры 1(3)-в результате спадания в них тока до нуля, восстанавливают они свои свойства под действием части напряжения перезарядившегося ком- ц) мутирующего конденсатора.

Моменты коммутации при параллельной работе сетей совпадают по фазе' с моментами перехода через нуль тока нагрузки, при параллель.ной работе сети с источником постоянного тока - с моментами перехода через нуль напряжения сети.

При отказе двух сетей узел коммутации управляется автономным генератором до восстановления сети и входа системы управления в синхронизм с сетью. .

Нарушение в работе узла коммутации также не приводит к нарушению питания нагрузки. Например, при срыве коммутации селективная защита инвертора должна снять питание постоянного тока прежде, чем выйдут из строя силовые тиристоры 13,14,

продолжающие питать нагрузку от се- -¹° ти переменного тока. Тиристоры же 5 и 6 отключаются либо защитой, либо снятием с них управления при переходе тока к.з.переменного тока через нуль. 35

Вместо тиристоров 1-6 могут быть применены диоды. В этом случае упрощается система управления агрегатом при одновременном сужении его функциональных возможностей. 40

Вместо мостовой инверторной группы , приведенной на чертеже,может быть применен любой мостовой однофазный инвертор либо двухпозиционный бесконтактный переключатель. 45

Таким образом, замена автономного инвертора напряжения с общим узлом коммутации на инвертор с узлами пофазной коммутации тиристоров, введением разделительных вентилей и включением в буфер с ними сетевых тиристоров, позволит повысить быстродействие и надежность нагрузки с одного источника питания на другой независимо от рода тока путем обес- _ печения параллельной работы этих источ-

Claims

Формула изобретения

1. Агрегат бесперебойного электропитания , содержащий автономный инвертор напряжения, обратные диоды которого включены между выходными зажимами переменного тока и входдными зажимами постоянного тока, и сетевые вентили, попарно подключенные разноименными электродами к входным зажимам переменного тока, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности перевода нагрузки с основного источника на резервный, инвертор содержит одну или несколько, по числу фаз нагрузки, однофазных мостовых иверторных групп, зажимы питания которых объединены с одноименными электродами сетевых вентилей соответствующих фаз сети и разделительных вентилей инвертора, противоположные электрода которых подключены в прямом направлении к входным зажимам постоянного тока.
2. Агрегат поп. 1, отличающийся тем, что число пар сетевых вентилей на каждую инверторную группу равно числу сетей, переменного тока, основной и резервных.
3. Агрегат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве сетевых вентилей применены диоды.
4. Агрегат по пп. 1 и 2, о т л ич ающ и й с я тем, что в качестве сетевых вентилей применены тиристоры.
5. Агрегат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве разделительных вентилей применены диоды.
6. Агрегат по пп. 1 и 2, отлич^_а ю и и й с я тем, что в качеству_ разделительных вентилей применены тиристоры.