电网ups无间隙供电装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供的一种电网UPS无间隙供电装置，至少包括用于向负载供电的主电源、备用电源、第一整流电路、第二整流电路、逆变电路、第一变压器T1、第二变压器T2以及第三变压器T3，本实用新型的电网UPS无间隙供电装置，能够在电网出现供电故障同时使得备用电源投入使用，基本无时间间隙，避免出现停电事故以及对用电设备的冲击；主电源和备用电源之间形成互为备用电源，从而进一步保障本实用新型的工作稳定性，可靠性高；而且能够稳定运行，维护方便。
【专利说明】电网UPS无间隙供电装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种供电系统，尤其涉及一种电网UPS无间隙供电装置。
【背景技术】
[0002]UPS供电即不间断供电，广泛应用于现代生活中，一种是作为应急设备使用，防止电网突然断电而影响设备的正常工作；另一种则用于电网中，消除电网中由于电涌、瞬间高点压以及电网其他突发故障而引起的停电事故。现有的用于电网的UPS供电装置，当电网出现故障而无法正常供电时，则通过UPS供电装置的备用电源进行供电，然而从电网出现故障导致断电至UPS供电装置的备用电源设备投入使用一般需要2S甚至更长时间间隙，因而造成电网的停电事故，并且由于时间间隙的存在，当备用电源投入后，仍然会造成对瞬间电流对用电设备的冲击，对用电设备造成损坏；虽然目前有UPS备用电池对用电设备进行备用供电，但是对于负荷较大的设备，UPS备用电池同样增大，维护十分不便，而且使用寿命及稳定性难以保证。
[0003]因此，需要提出一种新型的应用于电网的UPS供电装置，能够在电网出现供电故障同时使得备用电源投入使用，基本无时间间隙，避免出现停电事故以及对用电设备的冲击；而且能够稳定运行，维护方便。
实用新型内容
[0004]有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种电网UPS无间隙供电装置，能够在电网出现供电故障同时使得备用电源投入使用，基本无时间间隙，避免出现停电事故以及对用电设备的冲击；而且能够稳定运行，维护方便。
[0005]本实用新型提供的电网UPS无间隙供电装置，至少包括用于向负载供电的主电源、备用电源、第一整流电路、第二整流电路、逆变电路、第一变压器Tl、第二变压器T2以及第三变压器T3 ；
[0006]所述主电源的输出端与负载设备的输入端电连接，所述主电源的输出端还与第一变压器的输入端连接，第一变压器Tl的输出端与第一整流电路的输入端连接，第一整流电路的输出端与逆变电路的输入连接，所述逆变电路的输出端与第三变压器T3的输入端连接，所述第三变压器T3的输出端与负载设备输入端连接，所述备用电源的输出端与负载设备的输入端电连接，所述备用电源的输出端还与第二变压器T2的输出端连接，第二变压器T2的输出端与第二整流电路的输入端连接，第二整流电路与你变电路的输入端连接。
[0007]进一步，所述供电装置还包括开关单元，所述开关单元包括第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3以及第四开关K4，所述第一开关Kl连接于主电源的输出端和负载设备的输入端之间，第二开关K2连接于备用电源输出端和负载设备的输入端之间，第三开关K3 —端连接于主电源输出端和第一开关Kl的公共连接点A，另一端连接第三变压器T3的输出端和负载设备的公共连接点B，第四开关K4的一端连接于备用电源的输出端和第二开关K2的公共连接点C，另一端连接于第三变压器T3的输出端和负载设备的公共连接点B。
[0008]进一步，所述供电装置还包括用于控制开关单元动作的控制电路和检测单元，所述检测单元包括第一电压互感器PT1、第二电压互感器PT2、第三电压互感器PT3、第一电流互感器CTl和第二电流互感器CT2 ；
[0009]所述第一电压互感器PTl和第一电流互感器CTl设置于主电源输出端和第一开关Kl的连接通路，所述第二电压互感器PT2和第二电流互感器CT2设置于备用电源输出端和第二开关K2的连接通路，所述第三电压互感器PT3设置于公共连接点B和公共连接点C之间，第一电压互感器PT1、第二电压互感器PT2、第三电压互感器PT3、第一电流互感器CTl和第二电流互感器CT2的输出端均与控制电路电连接。
[0010]进一步，所述公共连接点B与负载设备的输入端之间还设置有可变电感LI。
[0011]本实用新型的有益效果:本实用新型的电网UPS无间隙供电装置，能够在电网出现供电故障同时使得备用电源投入使用，基本无时间间隙，避免出现停电事故以及对用电设备的冲击；主电源和备用电源之间形成互为备用电源，从而进一步保障本实用新型的工作稳定性，可靠性高；而且能够稳定运行，维护方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述:
[0013]图1为本实用新型的原理框图。
[0014]图2为本实用新型的电路原理图。
【具体实施方式】
[0015]图1为本实用新型的原理框图，图2为本实用新型的电路原理图，如图所示，本实用新型提供的电网UPS无间隙供电装置，本实用新型提供的一种电网UPS无间隙供电装置，至少包括用于向负载供电的主电源、备用电源、第一整流电路、第二整流电路、逆变电路、第一变压器Tl、第二变压器T2以及第三变压器T3，所述主电源的输出端与负载设备的输入端电连接，所述主电源的输出端还与第一变压器的输入端连接，第一变压器Tl的输出端与第一整流电路的输入端连接，第一整流电路的输出端与逆变电路的输入连接，所述逆变电路的输出端与第三变压器T3的输入端连接，所述第三变压器T3的输出端与负载设备输入端连接，所述备用电源的输出端与负载设备的输入端电连接，所述备用电源的输出端还与第二变压器T2的输出端连接，第二变压器T2的输出端与第二整流电路的输入端连接，第二整流电路与你变电路的输入端连接，其中主电源是指市电电网的一个变电站，而备用电源为市电电网的另一个变电站、电池、发电机或者其他设备。整流电路可以采用桥式整流电路，变压器的输入端为变压器的初级线圈，输出端为变压器的次级线圈；本实用新型的电网UPS无间隙供电装置，能够在电网出现供电故障同时使得备用电源投入使用，基本无时间间隙，避免出现停电事故以及对用电设备的冲击；主电源和备用电源之间形成互为备用电源，从而进一步保障本实用新型的工作稳定性，可靠性高；而且能够稳定运行，维护方便。
[0016]本实施例中，所述供电装置还包括开关单元，所述开关单元包括第一开关Kl、第二开关K2、第三开关K3以及第四开关K4，所述第一开关连接于主电源的输出端和负载设备的输入端之间，第二开关K2连接于备用电源输出端和负载设备的输入端之间，第三开关K3 —端连接于主电源输出端和第一开关Kl的公共连接点A，另一端连接第三变压器T3的输出端和负载设备的公共连接点B，第四开关K4的一端连接于备用电源的输出端和第二开关K2的公共连接点C，另一端连接于第三变压器Τ3的输出端和负载设备的公共连接点B，通过上述结构，通过开关以及控制电路的调控作用，一方面在主电源以及主电源供电通路出现问题时，使得备用电源基本无时间间隙投入供电，保证负载设备的供电稳定，并保证安全供电，另一方面，可以使得主电源和备用电源之间形成互为备用的关系，当主电源供电故障修复之后，且备用电源为负载设备供电时，此时主电源作为备用电源的备用，进一步保证供电的稳定性、可靠性。
[0017]本实施例中，所述供电装置还包括用于控制开关单元动作的控制电路和检测单元，所述检测单元包括第一电压互感器ΡΤ1、第二电压互感器ΡΤ2、第三电压互感器ΡΤ3、第一电流互感器CTl和第二电流互感器CT2 ;通过检测单元，可以检测本实用新型的供电状况，为本实用新型工作稳定性和可靠性提供保障。
[0018]所述第一电压互感器PTl和第一电流互感器CTl设置于主电源输出端和第一开关Kl的连接通路，所述第二电压互感器ΡΤ2和第二电流互感器CT2设置于备用电源输出端和第二开关Κ2的连接通路，所述第三电压互感器ΡΤ3设置于公共连接点B和公共连接点C之间，第一电压互感器ΡΤ1、第二电压互感器ΡΤ2、第三电压互感器ΡΤ3、第一电流互感器CTl和第二电流互感器CT2的输出端均与控制电路电连接。
[0019]本实施例中，所述公共连接点B与负载设备的输入端之间还设置有可变电感LI，通过可变电感LI的作用，使得合闸点B点的相位可调范围大，调节可变电感可以拖动电机使得与备用电源相位一致，保证适用性以及供电稳定可靠。
[0020]本实用新型的原理:
[0021]当主电源正常供电时，由主电源通过第一开关Kl向负载设备供电，此时逆变电路无输出，但是备用电源处于工作准备状态中；
[0022]当主电源供电通路出现故障时，即第一电压互感器PTl或第一电流互感器CTl无输出时，控制电路控制逆变电路输出，开关Kl断开，开关Κ3 —直处于断开状态，主电源的供电电流通过第一整流电路、逆变电路以及可变电感LI这一供电通路向负载设备进行供电，第三变压器Τ3的作用是使逆变电路工作在低电压状态，从而对逆变电路形成良好的保护；并调节逆变电路的输出相位(即B点的相位)，当逆变电路输出端的B点相位与备用电源一致时，开关Κ4闭合，此时逆变电源与备用电源并联向负载供电，之后便可将逆变器退出，然后逐渐减小可变电感使得备用电源平滑的拖动电机到相位与其一致，开关Κ2闭合，Κ4断开，备用电源投切成功，调节可变电感至最大，等待下次工作。
[0023]其中，控制电路可采用现有的技术，比如80C51系列单片机，在此不加以赘述。
[0024]备用电源为负载设备供电时，且主电源故障排除后，此时主电源作为备用，其工作原理与备用电源作为备用时一致。
[0025]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种电网UPS无间隙供电装置，其特征在于:至少包括用于向负载供电的主电源、备用电源、第一整流电路、第二整流电路、逆变电路、第一变压器Tl、第二变压器T2以及第三变压器T3 ； 所述主电源的输出端与负载设备的输入端电连接，所述主电源的输出端还与第一变压器的输入端连接，第一变压器Tl的输出端与第一整流电路的输入端连接，第一整流电路的输出端与逆变电路的输入连接，所述逆变电路的输出端与第三变压器T3的输入端连接，所述第三变压器T3的输出端与负载设备输入端连接，所述备用电源的输出端与负载设备的输入端电连接，所述备用电源的输出端还与第二变压器T2的输出端连接，第二变压器T2的输出端与第二整流电路的输入端连接，第二整流电路与逆变电路的输入端连接。
2.根据权利要求1所述电网UPS无间隙供电装置，其特征在于:所述供电装置包括开关单元，所述开关单元包括第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3以及第四开关K4，所述第一开关Kl连接于主电源的输出端和负载设备的输入端之间，第二开关K2连接于备用电源输出端和负载设备的输入端之间，第三开关K3 —端连接于主电源输出端和第一开关Kl的公共连接点A，另一端连接第三变压器T3的输出端和负载设备的公共连接点B，第四开关K4的一端连接于备用电源的输出端和第二开关K2的公共连接点C，另一端连接于第三变压器T3的输出端和负载设备的公共连接点B。
3.根据权利要求2所述电网UPS无间隙供电装置，其特征在于:所述供电装置还包括用于控制开关单元动作的控制电路和检测单元，所述检测单元包括第一电压互感器PT1、第二电压互感器PT2、第三电压互感器PT3、第一电流互感器CTl和第二电流互感器CT2 ； 所述第一电压互感器PTl和第一电流互感器CTl设置于主电源输出端和第一开关Kl的连接通路，所述第二电压互感器PT2和第二电流互感器CT2设置于备用电源输出端和第二开关K2的连接通路，所述第三电压互感器PT3设置于公共连接点B和公共连接点C之间，第一电压互感器PTl、第二电压互感器PT2、第三电压互感器PT3、第一电流互感器CTl和第二电流互感器CT2的输出端均与控制电路电连接。
4.根据权利要求3所述电网UPS无间隙供电装置，其特征在于:所述公共连接点B与负载设备的输入端之间还设置有可变电感LI。
【文档编号】H02J9/06GK203984080SQ201420246597
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年5月14日 优先权日:2014年5月14日
【发明者】罗建, 徐进, 曾伟章, 杨桦, 刘婉丽, 何坚, 吴杰辉, 翟照辉, 钟振兴, 王璐, 许宏, 王蕊 申请人:广东电网公司东莞供电局, 重庆大学