一种可扩展容量的不间断电源综合配电设备的制作方法

本发明属于供电设备技术领域，尤其涉及不间断电源技术。

背景技术：

重大活动、重要会议的特殊保供电过程中，外部电源故障，配电设备故障，配电线缆故障都可能导致保供电工作失败。某些户外开工典礼的保供电工作，往往户外只有一路常供电源或者没有电源。在不同的负荷需求，不同的作业环境，不同的电源等情况下，所需要的保供电设备各有不同，这就要求相关从业人员具有熟练的供配电技术和丰富的实践经验。

然而，实际可供使用的保供电设备往往不是为了该项工作专门设计，是从常见供配电设备直接拆借而来，比如低压配电房的自动双切柜，低压配电柜，ups电源柜，电池柜等，将这些设备搬运到现场后再经过重新组合和调试，使其满足所需容量的多路电源进线、故障状态下自动切换、不间断电源、带配电功能等要求。这些临时组合的设备虽然经过经验丰富的工程师组合调试后也能满足要求，但是存在几个较大的缺点：柜体多、设备分散在各处、重量大、搬运困难、对天气要求高无法使用户外环境、接线复杂、调试困难，扩容困难，使用必须由专业人员现场设计定制方案。一些重要的保供电工作，从现场勘查到制定技术方案到寻找所需设备(无法找到时还可能需要订做)到调运设备再现场组装调试，往往需要三天到一周以上的时间，这也使得供电公司的保供电响应速度较慢，直接影响了保供电工作的效率。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题就是提供一种可扩展容量的不间断电源综合配电设备，将完成保供电工作所要求的主要配电设备集中到一个不间断电源综合配电柜。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种可扩展容量的不间断电源综合配电设备，包括不间断电源综合配电柜a、不间断电源综合配电柜b以及电池柜，所述不间断电源综合配电柜a和b包括底部带有滚轮的配电柜柜体、安装于配电柜柜体背面的多组电池输入航空插座、安装于配电柜柜体内的逆变器、输入电源切换母排、输出配电母排，总容量20kva以上使用不间断电源综合配电柜a，总容量20kva及以下使用不间断电源综合配电柜b，选择单个电池柜或者将至少两个电池柜进行串联或者并联后作为不间断电源综合配电柜a或b的备用电源，所述不间断电源综合配电柜a中的输入电源切换母排包括三相双电源切换开关、常供电源接线端子、备用电源接线端子和母排，输出配电母排包括多组三相开关、多组三相动力插座、多组单相三头插座、多组单相两头插座、接电线接地端子排和零线接地端子排，所述不间断电源综合配电柜b中的输入电源切换母排包括单相双电源切换开关、常供电源接线端子、备用电源接线端子和母排，输出配电母排包括多组单相开关、多组单相三头插座、多组单相两头插座、接电线接地端子排和零线接地端子排，所述电池柜包括底部带有滚轮的电池柜柜体，安装于电池柜柜体内的蓄电池组，所述电池柜柜体的背面设有串联输出正极接口、串联输出负极接口、并联输出接头、中性接头，输入电源母排输入接入的市电进入逆变器本体，经过整流器和ac-dc-ac变换器，给蓄电池组充电的同时提供外部负载供电，切换或者外部电源失去时，蓄电池组通过dc-ac模块逆变给输出供电。

本发明采用上述技术方案，具有如下有益效果：

1、从业人员根据现场需求，选择合适的搭配合适容量的设备，无需考虑柜体内部的接线及组合，从而全面提高设备搬运、部署、使用效率，节约使用的技术难度和时间成本。该装置可实现复杂环境下保供电工作的顺利进行，可以保证在设计容量下，供电设备两路电源任何一路失电自动切换，切换电源期间用电设备无停电感，两路电源同时失电时有一定的续航时间。

2、不同容量的设备通用一种电池组设计，小功率输出时单组电池柜可以运行，电池组也可以串并联后适配不同容量的逆变器，通过增加电池组能够增加设备的续航时间。

3、内置合理配置的配电输出配电母排，无须增加单独配电柜。

4、具备方便搬运的扶手设计。

5、接线简单，只要明确使用容量后可以采用通用的输入电源接线方式，无须专门设计现场接线方案。

6、高可靠性，灵活性，能适应各种复杂环境使用。

本发明的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1是本发明的不间断电源综合配电柜柜体正面；

图2是不间断电源综合配电柜柜体侧面；

图3是不间断电源综合配电柜方案a典型内部结构；

图4是不间断电源综合配电柜方案a背面结构；

图5是不间断电源综合配电柜方案b典型内部结构；

图6是不间断电源综合配电柜方案b背面结构；

图7是一种典型设计的电池柜示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本领域技术人员可以理解的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

如图1至图7所示，一种可扩展容量的不间断电源综合配电设备，包括不间断电源综合配电柜1以及至少两个电池柜2。不间断电源综合配电柜1分为不间断电源综合配电柜a、不间断电源综合配电柜b两种，所述不间断电源综合配电柜a和b包括底部带有滚轮101的配电柜柜体10、安装于配电柜柜体背面的多组电池输入航空插座105、安装于配电柜柜体内的逆变器11、输入电源切换母排12、输出配电母排13。总容量20kva以上使用不间断电源综合配电柜a，总容量20kva及以下使用不间断电源综合配电柜b，根据容量和续航时间需求选择单个电池柜或者将电池柜进行串联或者并联后作为不间断电源综合配电柜a或b的备用电源，电池输入航空插座105是与电池柜连接。

配电柜柜体和电池柜柜体为不锈钢制成，柜体需满足一定的防水、防尘要求。设有散热口102，散热口斜向下45度开口，减小外部异物进入可能性，保证内部设备在野外恶劣环境下正常搬运和使用。前后铰接门板并设置挂锁103锁闭。所述配电柜柜体和电池柜柜体的左右外侧壁设有扶手，方便搬运。

如图3所示，所述不间断电源综合配电柜方案a典型内部结构，输入电源切换母排配备三相四线切换开关，主要用于切换两路外来电源，在只有一路外来电源时另外一路可以用小型发电机代替，任何一路故障跳闸会自动切换电源，切换瞬间逆变器主动输出到配电母排，保证切换瞬间也无停电感，容量需配合逆变单元的最大需求。还包括常供电源接线端子、备用电源接线端子和母排，常供电源接线端子用于接入一路普通三相市电，备用电源接线端子用于接入另一路普通三相市电，不存在另一路电源时也可以接入三相应急发电机，母排主要用于固定双切开关及电池输入开关；输出配电母排，设置一定数量的空气开关和插座，具体包括多组三相开关、多组三相动力插座、多组单相三头插座、多组单相两头插座、接电线接地端子排和零线接地端子排，三相开关可以直接通过导线和铜鼻子接入三相或者单相较大用电负荷，三相动力插座可以直接插入四插动力插头带三相负荷，单相三头插座可以直接插入三头插头带单相负荷，单相两头插座可以直接插入双头插头带单相负荷，接地端子排给需要单独接地的专门设备接入，零线接地端子排可单独引出零线，满足现场的接线需求；核心元件为逆变器本体，保证外部电源切换时无停电感运行，在全部外部电源失去时能持续工作一定的时间。输入电源母排输入市电先进入逆变器本体，经过整流器ac-dc-ac变换器，给蓄电池充电的同时也可以提供外部负载供电，切换或者外部电源失去时，蓄电池通过dc-ac模块逆变给输出供电。上述的逆变器本体、整流器、ac-dc-ac变换器都是集成在逆变器11上。

如图4所示为所述不间断电源综合配电柜方案a典型背面结构，主要提供两组不同电池组的输入，增加输入电池组接口可以延长逆变器在逆变状态下的工作时间。

如图5所示，所述不间断电源综合配电柜方案b典型内部结构，输入电源切换母排配备两相切换开关，容量需配合逆变单元的最大需求，还包括常供电源接线端子、备用电源接线端子和母排，常供电源接线端子用于接入一路普通两相市电，备用电源接线端子用于接入另一路普通两相市电，在不存在另一路电源时也可以接入两相应急发电机，母排主要用于固定双切开关及电池输入开关等；输出配电母排，设置一定数量的空气开关和插座，具体包括多组单相开关、多组单相三头插座、多组单相两头插座、接电线接地端子排和零线接地端子排，单相开关可以通过导线接入单相较大用电设备，单相三头插座可以直接插入三头插头带单相负荷，单相两头插座可以直接插入双头插头带单相负荷，接地端子排给需要单独接地的专门设备接入，零线接地端子排可单独引出零线，满足现场的接线需求；核心元件为逆变器本体，保证外部电源切换时无停电感运行，在全部外部电源失去时能持续工作一定的时间。输入电源母排输入市电先进入逆变器本体，经过整流器ac-dc-ac变换器，给蓄电池充电的同时也可以提供外部负载供电，切换或者外部电源失去时，蓄电池通过dc-ac模块逆变给输出供电。

如图6所示为所述不间断电源综合配电柜方案b典型背面结构，主要提供两组不同电池组的输入，增加输入电池组接口可以延长逆变器在逆变状态下的工作时间。

如图7所示为所述一种典型电池柜结构，所述电池柜2包括底部带有滚轮的电池柜柜体，安装于电池柜柜体内的蓄电池组，所述电池柜柜体的背面设有串联输出正极接口21、串联输出负极接口22、并联输出接头23、中性接头24。并联输出接头23在用电容量小时可直接单个电池柜接综合配电柜方案b，可以进一步减少设备数量主要直接输出模式接口和串并联输出模式接口，中性接头接中性线，中性线是ups逆变器接入两组上电池柜时的特殊需求称为电池零线，主要作用应该是给逆变器内部逆变电路提供电压零点及电流回路。电池柜即既可以作为直接输出模式和也可以串并联输出模式，通过电池柜的串并联组合可以将同一种设计的电池柜应用于不同容量的逆变器上，增加电池柜的复用性，减少电池柜柜体的重量和数量。

一种利用上述不间断电源综合配电柜进行保供电的方法如下：

(1)前往保供电工作现场，实际测量重要核心现场设备用电总需求。

(2)根据用电总需求，选择配套容量的不间断电源综合配电柜和电池柜。

其中，若现场用电负荷超过20kva或者必须配置三相电，则考虑选配不间断电源综合配电柜方案a；若现场用电负荷小于20kva且没有三相电需求，则选配不间断电源综合配电柜方案b。

(3)设备运抵现场后，将两路市电或者一路市电一路发电机电源接入不间断电源综合配电柜的输入电源切换母排，进行双电源自动切换测试，之后进行逆变器输出测试，并观察电池柜无异常后，可逐步将负载接入输出配电母排。

(4)全部接线完毕后，进行全功率电源切换测试和双电源切除测试，确保各种故障状态下能带重要负载。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。