CN106300631A - 实现单独供电、完全停电的ups在线热备份切换装置及切换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及实现单独供电、完全停电的UPS在线热备份切换装置及切换方法，切换装置通过线路连接于主机UPS1与备机UPS2之间，包括切换电路、负载电路及负载外旁路供电***，主机UPS1和备机UPS2分别由上级供电***供电，备机UPS2的输出端通过两个切换开关与主机UPS1的静态旁路输入端相连，切换电路连接在主机UPS1的供电电路和负载电路之间，并与主机UPS1和备机UPS2的连接电路交汇，交汇点前后分别设有切换开关。当两台UPS必须均置于旁路输出状态下才允许切换，两台UPS均置于逆变输出或一台UPS置于逆变输出另一台置于旁路输出均不允许切换。本发明投资少，在提高UPS输出电源的稳定性及可靠性前提下合理切换。为UPS定期保养维护、单台或两台UPS设备停机故障处理期间不影响负载设备的供电提供了解决方案。
Description
技术领域
本发明涉及电气设备领域，特别涉及实现单独供电、完全停电的UPS在线热备份切换装置及切换方法。
背景技术
UPS在线热备份是由一台UPS的逆变输出作为另一台UPS静态旁路输入的备份，即：如果主UPS故障，静态开关将负载转到备机UPS的逆变器输出回路上，不仅不会中断供电，而且保证UPS输出电源电压为逆变输出电压。因此，这种配置可有效地提高UPS供电负载电源的稳定性及可靠性。应用这种配置，如果主UPS或备机UPS出现故障需维修时，无法切换到另一台运行正常UPS单独为负载供电。由于两台UPS之间存在“热备份”形式的连接，处理故障UPS时，可能影响到正常工作的UPS，严重时将影响负载的供电。采用这种配置的负载一般为重要负载，可能无法停电，在对UPS检修时，只能切换至维修旁路，在此期间负载供电为市电，由于电压不稳定，可能导致负载电源烧损等次生事故。由于UPS只能切换至维修旁路无法实现完全停电，存在无法对UPS实现完全停电检修的问题，如需完全检修部分检修作业必须带电进行、甚至需停负载进行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供实现单独供电、完全停电的UPS在线热备份切换装置。克服了UPS在线热备份技术存在的单独一台UPS无法为负载供电、检修风险大的弊端，进一步提升在线热备份技术供电的稳定性及可靠性。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
实现单独供电、完全停电的UPS在线热备份切换装置，切换装置通过线路连接于主机UPS1与备机UPS2之间；包括切换电路、负载电路及负载外旁路供电***，主机UPS1和备机UPS2分别由上级供电***供电，其输入端分别设置输入开关Q1和输入开关Q3，主机UPS1输出端连接负载电路，并设有输出开关Q2，备机UPS2的输出端与主机UPS1的静态旁路输入端相连，并设有切换开关Q4和切换开关Q5，切换电路连接在主机UPS1的供电电路和负载电路之间，并与主机UPS1和备机UPS2的连接电路交汇，交汇点前后分别设有切换开关Q6和切换开关Q7，负载外旁路供电***连接在负载电路上，并设有外旁路输入开关Q8。
所述的上级供电***及负载外旁路供电***均配有低压配电柜，低压配电柜分别设有低压柜开关。
所述的主机UPS1和备机UPS2正常工作状态下，主机UPS1输入开关Q1、主机UPS1输出开关Q2、备机UPS2输入开关Q3、切换开关Q4和切换开关Q5均为合闸状态，切换开关Q6、切换开关Q7和外旁路输入开关Q8均为分闸状态。
所述的主机UPS1和备机UPS2的上级供电***来自两台不同的变压器，不允许并列运行。
UPS在线热备份切换装置的切换方法，当两台UPS必须均置于旁路输出状态下才允许切换，两台UPS均置于逆变输出或一台UPS置于逆变输出另一台置于旁路输出均不允许切换，具体操作如下：
1)主机UPS1故障
a.主机UPS1故障时将负载切换至备机UPS2供电：确认主机UPS1处于旁路输出状态，切换电路上切换开关Q7合闸，主机UPS1的输入开关Q1、主机UPS1输出开关Q2、切换开关Q5分闸，主机UPS1关机；
b.主机UPS1故障解除恢复为正常工作方式：主机UPS1的输入开关Q1、切换开关Q5合闸；主机UPS1开机，正常后，操作面板关闭逆变器，主机UPS1输出开关Q2合闸，切换开关Q7分闸，操作面板启动主机UPS1逆变器；
2)备机UPS2故障
a.备机UPS2故障将负载切换至主机UPS1供电：确认UPS2处于旁路输出状态，备机UPS2输入开关Q3、切换开关Q4分闸，切换开关Q6合闸；备机UPS2关机；
b.备机UPS2故障解除恢复为正常工作方式：切换开关Q6分闸，备机UPS2输入开关Q3、切换开关Q4合闸，备机UPS2开机；
3)主机UPS1和备机UPS2均出现故障
a.主机UPS1和备机UPS2均出现故障，负载切换至外旁路供电：确认主机UPS1、备机UPS2均处于旁路输出状态；两台UPS内电池组开关分闸；负载外旁路供电***低压柜开关、外旁路输入开关Q8合闸，主机UPS1的输入开关Q1、主机UPS1输出开关Q2、备机UPS2输入开关Q3、切换开关Q4、切换开关Q5分闸，两台UPS分别关机；
b.主机UPS1和备机UPS2故障解除恢复为正常工作方式：备机UPS2输入开关Q3、切换开关Q4、切换开关Q5合闸，备机UPS2开机，主机UPS1的输入开关Q1合闸，主机UPS1开机，确认两台UPS逆变器均未启动，主机UPS1输出开关Q2合闸，外旁路输入开关Q8、负载外旁路供电***低压柜开关分闸，操作面板启动主机UPS1逆变器和备机UPS2逆变器。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
本发明投资少，在提高UPS输出电源的稳定性及可靠性前提下合理切换。为UPS定期保养维护、单台或两台UPS设备停机故障处理期间不影响负载设备的供电提供了解决方案。当单台UPS故障或维护时，可将负载切换到另一台运行正常的UPS，降低了故障UPS维修或维护的风险，保证了在此期间负载供电仍为逆变器输出电源。当两台UPS同时故障时，增设了外旁路切换功能，可将两台UPS从在线热备份配置中脱离，实现外旁路直接给负载供电。此外，该切换装置能够实现在线热备份配置的两台UPS完全停电检修或维护。
附图说明
图1为本发明电气原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进一步说明：
如图1所示，市电1为主机UPS1供电，配有低压开关柜，低压开关柜的开关为W1，市电2为备机UPS2供电，配有低压开关柜，低压开关柜的开关为W2，市电3为负载外旁路供电电源，配有低压开关柜，低压开关柜的开关为W3，市电2和市电3来自同一台变压器，市电1和市电2来自两台变压器，不允许并列运行。
主机UPS1输入端设有输入开关Q1，输出端设有输出开关Q2连接负载电路，备机UPS2的输入端设有输入开关Q3，备机UPS2的输出端与主机UPS1的静态旁路输入端相连，并设有切换开关Q4和切换开关Q5，切换电路连接在主机UPS1的供电电路和负载电路之间，并与主机UPS1和备机UPS2的连接电路交汇，交汇点前设有切换开关Q6，交汇点后设有切换开关Q7，负载外旁路供电***连接在负载电路上，并设有外旁路输入开关Q8，Q1～Q8均为3P自动开关，负载电路上设有若干2P开关C1～C12连接各个负载。
主机UPS1和备机UPS2正常工作状态下，主机UPS1输入开关Q1、主机UPS1输出开关Q2、备机UPS2输入开关Q3、切换开关Q4和切换开关Q5均为合闸状态，切换开关Q6、切换开关Q7和外旁路输入开关Q8均为分闸状态。
UPS在线热备份切换装置的切换方法，当两台UPS必须均置于旁路输出状态下才允许切换，两台UPS均置于逆变输出或一台UPS置于逆变输出另一台置于旁路输出均不允许切换，具体操作如下：
1.主机UPS1故障
a.UPS1故障将负载切换至UPS2供电切换方法：确认UPS1处于旁路输出状态；Q7合闸；Q2、Q1、Q5分闸；UPS1关机。
b.UPS1故障解除，恢复为正常工作方式切换方法：Q1、Q5合闸；UPS1开机，正常后，操作面板关闭逆变器；Q2合闸，Q7分闸，操作面板启动UPS1逆变器。
2.备机UPS2故障
a.备机UPS2故障将负载切换至UPS1供电切换方法：确认UPS2处于旁路输出状态；Q3、Q4分闸，Q6合闸；UPS2关机。
b.备机UPS2故障解除，恢复为正常工作方式切换方法：Q6分闸，Q3、Q4合闸；UPS2开机。
3.UPS1、UPS2均出现故障
a.UPS1、UPS2均出现故障,负载切换至外旁路供电切换方法：确认UPS1、UPS2均处于旁路输出状态；两台UPS电池组开关BB分闸；W3，Q8合闸，Q1、Q2、Q3、Q4、Q5分闸；两台UPS分别关机。
b.UPS1、UPS2均故障解除，恢复为正常工作方式切换方法：Q3、Q4、Q5合闸；UPS2开机(逆变器不启动)；Q1合闸，UPS1开机(逆变器不启动)；确认两台UPS逆变器均未启动，Q2合闸，Q8、W3分闸；操作面板启动UPS1逆变器；操作面板启动UPS2逆变器。
上面所述仅是本发明的基本原理，并非对本发明作任何限制，凡是依据本发明对其进行等同变化和修饰，均在本专利技术保护方案的范畴之内。
Claims (5)
1.实现单独供电、完全停电的UPS在线热备份切换装置，切换装置通过线路连接于主机UPS1与备机UPS2之间；其特征在于，包括切换电路、负载电路及负载外旁路供电***，主机UPS1和备机UPS2分别由上级供电***供电，其输入端分别设置输入开关Q1和输入开关Q3，主机UPS1输出端连接负载电路，并设有输出开关Q2，备机UPS2的输出端与主机UPS1的静态旁路输入端相连，并设有切换开关Q4和切换开关Q5，切换电路连接在主机UPS1的供电电路和负载电路之间，并与主机UPS1和备机UPS2的连接电路交汇，交汇点前后分别设有切换开关Q6和切换开关Q7，负载外旁路供电***连接在负载电路上，并设有外旁路输入开关Q8。
2.根据权利要求1所述的实现单独供电、完全停电的UPS在线热备份切换装置，其特征在于，所述的上级供电***及负载外旁路供电***均配有低压配电柜，低压配电柜分别设有低压柜开关。
3.根据权利要求1所述的实现单独供电、完全停电的UPS在线热备份切换装置，其特征在于，所述的主机UPS1和备机UPS2正常工作状态下，主机UPS1输入开关Q1、主机UPS1输出开关Q2、备机UPS2输入开关Q3、切换开关Q4和切换开关Q5均为合闸状态，切换开关Q6、切换开关Q7和外旁路输入开关Q8均为分闸状态。
4.根据权利要求1所述的实现单独供电、完全停电的UPS在线热备份切换装置，其特征在于，所述的主机UPS1和备机UPS2的上级供电***来自两台不同的变压器，不允许并列运行。
5.UPS在线热备份切换装置的切换方法，其特征在于，当两台UPS必须均置于旁路输出状态下才允许切换，两台UPS均置于逆变输出或一台UPS置于逆变输出另一台置于旁路输出均不允许切换，具体操作如下：
1)主机UPS1故障
a.主机UPS1故障时将负载切换至备机UPS2供电：确认主机UPS1处于旁路输出状态，切换电路上切换开关Q7合闸，主机UPS1的输入开关Q1、主机UPS1输出开关Q2、切换开关Q5分闸，主机UPS1关机；
b.主机UPS1故障解除恢复为正常工作方式：主机UPS1的输入开关Q1、切换开关Q5合闸；主机UPS1开机，正常后，操作面板关闭逆变器，主机UPS1输出开关Q2合闸，切换开关Q7分闸，操作面板启动主机UPS1逆变器；
2)备机UPS2故障
a.备机UPS2故障将负载切换至主机UPS1供电：确认UPS2处于旁路输出状态，备机UPS2输入开关Q3、切换开关Q4分闸，切换开关Q6合闸；备机UPS2关机；
b.备机UPS2故障解除恢复为正常工作方式：切换开关Q6分闸，备机UPS2输入开关Q3、切换开关Q4合闸，备机UPS2开机；
3)主机UPS1和备机UPS2均出现故障
a.主机UPS1和备机UPS2均出现故障，负载切换至外旁路供电：确认主机UPS1、备机UPS2均处于旁路输出状态；两台UPS内电池组开关分闸；负载外旁路供电***低压柜开关、外旁路输入开关Q8合闸，主机UPS1的输入开关Q1、主机UPS1输出开关Q2、备机UPS2输入开关Q3、切换开关Q4、切换开关Q5分闸，两台UPS分别关机；
b.主机UPS1和备机UPS2故障解除恢复为正常工作方式：备机UPS2输入开关Q3、切换开关Q4、切换开关Q5合闸，备机UPS2开机，主机UPS1的输入开关Q1合闸，主机UPS1开机，确认两台UPS逆变器均未启动，主机UPS1输出开关Q2合闸，外旁路输入开关Q8、负载外旁路供电***低压柜开关分闸，操作面板启动主机UPS1逆变器和备机UPS2逆变器。
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