JPS5825737Y2 - Uninterruptible power system - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は充電装置を兼ねる整流器と、蓄電池と、インバ
ータとにより構成された無停電電源装置においてバイパ
ス電源から負荷へ電力を供給中をも含めて交流入力容量
が過大となるのを防止しようとするものである。[Detailed description of the invention] This invention is an uninterruptible power supply system composed of a rectifier that also serves as a charging device, a storage battery, and an inverter. It is intended to prevent this from happening.

この種無停電電源装置においては通常は整流器により交
流電力を直流に変換し、蓄電池を充電すると共にインバ
ータに直流電力を供給し、インパークは、その直流電力
を交流に変換している。In this type of uninterruptible power supply, normally a rectifier converts alternating current power into direct current, charges a storage battery, and supplies direct current to an inverter, and impark converts the direct current to alternating current.

このインバータ出力とバイパス電源とを切換器により切
換え、通常時にはインバータ出力電力を負荷に供給して
いる。The inverter output and the bypass power source are switched by a switch, and the inverter output power is normally supplied to the load.

またインバータ故障時、あるいはインバータ点検時にお
いては上記切換器をバイパス側へ切換えることにより商
用電力を直接負荷へ供給するよう構成されている。Furthermore, when the inverter fails or when the inverter is inspected, the switching device is switched to the bypass side to directly supply commercial power to the load.

しかし従来のこの種装置においてはバイパス給電時にお
いても整流器は常に定格出力電力を蓄電池に供給する能
力があるため整流器定格出力電流にて蓄電池を充電して
しまう可能性がある。However, in conventional devices of this kind, the rectifier always has the ability to supply the rated output power to the storage battery even during bypass power supply, so there is a possibility that the storage battery will be charged with the rectifier's rated output current.

特に蓄電池電圧が低い場合や整流器が均等充電を行なっ
ている場合においては確実に整流器定格出力電流にて蓄
電池を充電することになる。Particularly when the storage battery voltage is low or when the rectifier is performing equal charging, the storage battery will be reliably charged at the rectifier's rated output current.

このためバイパス給電時において、バイパス回路を通し
て負荷に供給される皮相電力と蓄電池を充電するに要す
る皮相電力の和は通常運転時よりも犬となり許容入力皮
相電力の制限値の超過や、それに伴ない入力配線用しゃ
断器の過電流しゃ断が発生することがあった。For this reason, during bypass power supply, the sum of the apparent power supplied to the load through the bypass circuit and the apparent power required to charge the storage battery is greater than during normal operation, and may exceed the limit value of allowable input apparent power, or Overcurrent interruption of the input wiring circuit breaker sometimes occurred.

本考案は、これらの欠点を除去した新規な装置を提供す
るものであり、充電装置を兼ねる整流器、該整流器出力
に接続された蓄電池とインバータ入力との並列回路、該
インバータの出力回路、あるいは整流器入力電源を兼ね
るバイパス回路より負荷へ電力を供給するごとく構成し
た装置において、整流器入力とバイパス回路入力との共
通回路に皮相電力検出装置を設は該皮相電力検出装置の
出力に応動して該整流器の出力を制御することを特徴と
するものである。The present invention provides a new device that eliminates these drawbacks, and includes a rectifier that also serves as a charging device, a parallel circuit of a storage battery connected to the rectifier output and an inverter input, an output circuit of the inverter, or a rectifier. In a device configured to supply power to a load from a bypass circuit that also serves as an input power source, if an apparent power detection device is installed in the common circuit between the rectifier input and the bypass circuit input, the rectifier It is characterized by controlling the output of.

以下第１図に示すブロック図について本考案を説明する
。The present invention will be explained below with reference to the block diagram shown in FIG.

図において１は入力電源端子、２は入力配線用しゃ断器
、３は皮相電力検出装置（以下ＶＡ検出装置と称す）、
４は充電器を兼ねた整流器、５は蓄電池、６はインバー
タ、７はインバータ出力と商用電源とを切換える切換器
、８は負荷である。In the figure, 1 is an input power supply terminal, 2 is an input wiring breaker, 3 is an apparent power detection device (hereinafter referred to as VA detection device),
4 is a rectifier that also serves as a charger, 5 is a storage battery, 6 is an inverter, 7 is a switch for switching between the inverter output and a commercial power source, and 8 is a load.

また９は商用電力を負荷へ直接供給するためのバイパス
回路である。Further, 9 is a bypass circuit for directly supplying commercial power to the load.

本システムにおいて通常は商用電力を入力電源端子１よ
り受電し配線用しゃ断器２、■Ａ検出装置３を介して整
流器４へ接続され、整流器４は蓄電池５を充電すると共
にインバータ６へ電力を供給する。In this system, normally, commercial power is received from the input power supply terminal 1 and connected to the rectifier 4 via the wiring breaker 2 and the ■A detection device 3, and the rectifier 4 charges the storage battery 5 and supplies power to the inverter 6. do.

インバークロは整流器４より供給された直流電力を交流
に変換しその出力を切換器７を介して負荷８へ供給する
。The invercro converts the DC power supplied from the rectifier 4 into AC power, and supplies the output to the load 8 via the switch 7.

この場合において整流器４とバイパス回路９との共通回
路に設けられたＶＡ検出装置３の出力を検出し、これを
基準値と比較し誤差を増巾して整流器を位相制御し、あ
らかじめ設定された最大許容皮相電力以下になるよう整
流器４の出力電流を制御している。In this case, the output of the VA detection device 3 provided in the common circuit of the rectifier 4 and the bypass circuit 9 is detected, and this is compared with a reference value to amplify the error and phase control the rectifier. The output current of the rectifier 4 is controlled to be below the maximum allowable apparent power.

インバータ６の故障時や、点検時には切換器７をバイパ
ス回路９側に切換え、商用電力を直接負荷８に供給する
。When the inverter 6 breaks down or is inspected, the switch 7 is switched to the bypass circuit 9 side, and commercial power is directly supplied to the load 8.

この場合においてもＶＡ検出装置により（整流器入力皮
相電力＋ハイパ３回路皮相電力）を検出し、全入力皮相
電力（以下皮相電力をＶＡ、あるいはＫＶＡと称す）が
、あらかじめ設定された最大許容ＶＡ以下となるよう整
流器４の出力電流を制御するものである。In this case as well, the VA detection device detects (rectifier input apparent power + Hyper 3 circuit apparent power), and the total input apparent power (hereinafter, apparent power is referred to as VA or KVA) is less than or equal to the preset maximum allowable VA. The output current of the rectifier 4 is controlled so that

今インバータ６の出力を５０ＫＶＡ、力率８０％遅れと
し、このときのインバータの効率を８０％とするとイン
バータ入力電力は５０ＫＶＡとなる。Now, if the output of the inverter 6 is 50 KVA and the power factor is delayed by 80%, and the efficiency of the inverter at this time is 80%, the inverter input power will be 50 KVA.

また整流器４における出力電圧を２２０Ｖとし蓄電池充
電電流を５ＯＡ必要であるとすると整流器に必要な全出
力電力は ５０ＫＷ＋２２０ＶＸ５０Ａ＝６１ＫＷとなる。Further, assuming that the output voltage in the rectifier 4 is 220V and the storage battery charging current is 5OA, the total output power required for the rectifier is 50KW+220VX50A=61KW.

このときの整流器の効率を８５％、力率を８０％とすれ
ば整流器人力ＫＶＡは となる。If the efficiency of the rectifier at this time is 85% and the power factor is 80%, the rectifier's manual power KVA will be:

本例では、この９０ＫＶＡが最大入力ＫＶＡであり電源
設備もこれに合わせた容量のものが設置される。In this example, 90 KVA is the maximum input KVA, and power supply equipment with a capacity corresponding to this is installed.

またバイパス給電時において本設備の全入力ＫＶＡが９
０ＫＶＡであるため負荷へ５０ＫＶＡを供給すると整流
器人力ＫＶＡは４０ＫＶＡに制限しなければならない。Also, when supplying bypass power, the total input KVA of this equipment is 9
Since it is 0KVA, if 50KVA is supplied to the load, the rectifier manual power KVA must be limited to 40KVA.

（力率は変化しないものと仮定する） 本実施例においては整流器人力ＫＶＡとバイパス回路Ｋ
ＶＡとの和のＫＶＡを検出して整流器に電流制限のため
の信号として与えているため、整流器出力電流は自動的
に整流器人力４０ＫＶＡ以下に制限される。(It is assumed that the power factor does not change.) In this example, the rectifier manually operated KVA and the bypass circuit K
Since the sum of KVA and VA is detected and given to the rectifier as a signal for current limiting, the rectifier output current is automatically limited to 40 KVA or less by the rectifier's manual power.

この場合において整流器４は蓄電池５の充電を行なうの
みでよく最大入力ＫＶＡは４０ＫＶＡあれば十分である
。In this case, the rectifier 4 only needs to charge the storage battery 5, and a maximum input KVA of 40 KVA is sufficient.

この場合は電流制限装置の設定をきりかえ通常運転時よ
りも電流制限値を小さくすることも可能である。In this case, it is also possible to change the settings of the current limiting device to make the current limiting value smaller than during normal operation.

続いて第２図にＶＡ検出装置３を含む整流器４の一実施
例を示す。Next, FIG. 2 shows an embodiment of the rectifier 4 including the VA detection device 3.

本実施例において１１１は整流器用変圧器、１１２はダ
イオードとサイリスクを用いた整流回路であり、１１３
は直流平滑チョークコイルである。In this embodiment, 111 is a rectifier transformer, 112 is a rectifier circuit using a diode and a silice, and 113 is a rectifier transformer.
is a DC smoothing choke coil.

また１１４は移相パルス発生回路、１１５は増巾回路、
１１６は基準電圧ダイオード、１１７は出力電圧に比例
した電圧を検出するためのダイオード、１１８は整流器
入力とバイパス回路の和の皮相電力に比例した電圧を検
出するためのダイオード、１１９，１２０は出力電圧検
出用減衰器である。Further, 114 is a phase shift pulse generation circuit, 115 is an amplification circuit,
116 is a reference voltage diode, 117 is a diode for detecting a voltage proportional to the output voltage, 118 is a diode for detecting a voltage proportional to the apparent power of the sum of the rectifier input and the bypass circuit, and 119 and 120 are output voltages. This is a detection attenuator.

また１２２は整流器入力とバイパス回路の和の皮相電力
に比例した電圧を得るための抵抗器である。Further, 122 is a resistor for obtaining a voltage proportional to the sum of the apparent power of the rectifier input and the bypass circuit.

本実施例においてＶＡ検出装置出力があらかじめ定めら
れた設定値以内の場合はダイオード１１７が通電し、抵
抗１１９の電圧と基準電圧ダイオード１１６の電圧が等
しくなるように増巾回路１１５および移相パルス発生回
路１１４にて出力電圧を一定にするよう通常の自動制御
を行なう。In this embodiment, when the output of the VA detection device is within a predetermined setting value, the diode 117 is energized, and the amplifier circuit 115 and the phase shift pulse are generated so that the voltage of the resistor 119 and the voltage of the reference voltage diode 116 are equalized. A circuit 114 performs normal automatic control to keep the output voltage constant.

ＶＡ検出装置３の出力電圧が増大し、あらかじめ定めら
れた設定値を越えようとすると、抵抗１２２の電圧が上
昇してダイオード１１８が通電状態となり基準電圧ダイ
オード１１６の電圧より増大しようとする。When the output voltage of the VA detection device 3 increases and attempts to exceed a predetermined set value, the voltage across the resistor 122 increases, the diode 118 becomes energized, and the voltage attempts to exceed the voltage across the reference voltage diode 116.

これにより移相パルス発生回路１１４はパルス発生位相
を遅らせ、抵抗１２２の電圧を一定とするよう自動制御
を行なう。As a result, the phase-shifted pulse generation circuit 114 delays the pulse generation phase and performs automatic control to keep the voltage across the resistor 122 constant.

その結果、本システムとしての全入力ＫＶＡは、いずれ
の場合においても正常運転時の最大入力ＫＶＡを越える
ことなく運転することが可能になった。As a result, the total input KVA of the system can be operated without exceeding the maximum input KVA during normal operation in any case.

本考案を実施することにより入力ＫＶＡの異常な増加や
（上記実施例において従来例のようなシステムであれば
バイパス給電時における全入力ＫＶＡは５０ＫＶＡ＋９
０ＫＶＡ二１４０ＫＶＡとなる恐れがある。By implementing the present invention, there will be no abnormal increase in input KVA (in the above embodiment, if the system is like the conventional example, the total input KVA during bypass power supply is 50KVA + 9
There is a possibility that the voltage will be 0KVA to 140KVA.

）それに伴なうシステムダウンなどを防止することがで
き、その実用的効果は絶大である。) It is possible to prevent the system from going down due to this, and its practical effects are enormous.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本考案の実施例を示すブロック図、第２図は本
考案の実施例を示す接続図である。 ３・・・・・・皮相電力検出装置、４・・・・−・整流
器、５・・・ ・・・蓄電池、６・・・・・・インバータ、７・・・・
・・切換器、８・・・・・・負荷、９・・・・・・バイ
パス回路。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a connection diagram showing an embodiment of the present invention. 3... Apparent power detection device, 4...- Rectifier, 5... Storage battery, 6... Inverter, 7...
...Switcher, 8...Load, 9...Bypass circuit.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 充電装置を兼ねる整流器、該整流器出力に接続された蓄
電池とインバータ入力との並列回路、該インパークの出
力回路あるいは整流器入力電源を兼ねるバイパス回路よ
り負荷へ電力を供給するごとく構成した装置において整
流器入力とバイパス回路入力との共通回路に皮相電力検
出装置を設は該皮相電力検出装置の出力に応動して該整
流器の出力を制御することを特徴とする無停電電源装置
。A rectifier input in a device configured to supply power to a load from a rectifier that also serves as a charging device, a parallel circuit of a storage battery connected to the rectifier output and an inverter input, an output circuit of the impark, or a bypass circuit that also serves as a rectifier input power source. 1. An uninterruptible power supply system characterized in that an apparent power detection device is provided in a common circuit between the input circuit and the bypass circuit input, and the output of the rectifier is controlled in response to the output of the apparent power detection device.