井下不间断电源输入端稳压系统

文档序号:485424 发布日期:2022-01-04 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 井下不间断电源输入端稳压系统 (Voltage stabilizing system for input end of underground uninterrupted power supply ) 是由 刘中杰 张朝平 付志勇 邓荣刚 匡欣欣 于 2021-10-14 设计创作,主要内容包括:一种井下不间断电源输入端稳压系统,包括稳压装置、控制装置以及充电逆变装置,稳压装置包括交流输入端、多输入输出抽头变压器以及交流输出端,所述交流输入端与所述变压器的绕组输入端以及控制装置连接,且该交流输入端与所述绕组输入端的多个输入抽头之间分别设置一初级继电器,所述交流输出端与所述变压器的绕组输出端、控制装置以及充电逆变装置连接,且该交流输出端与所述绕组输出端的多个输出抽头之间分别设置一次级继电器,所述初级继电器以及次级继电器均与所述控制装置连接。本发明提高了输出稳定度,扩大了电压调节范围,同时,变压器切换档位时产生的浪涌电压不容易传入充电逆变装置而导致其工作异常,延长了充电逆变装置的使用寿命。(The utility model provides an incessant power supply input voltage stabilizing system in pit, includes voltage regulator device, controlling means and the inverter that charges, and voltage regulator device includes that AC input end, many input/output take a percentage transformer and AC output, AC input end with the winding input end and the controlling means of transformer are connected, and this AC input end with a plurality of inputs of winding input end are taken a percentage and are set up a primary relay respectively between, AC output end with the winding output end, the controlling means and the inverter that charges of transformer are connected, and this AC output end with a plurality of outputs of winding output are taken a percentage and are set up a secondary relay respectively between, primary relay and secondary relay all with controlling means connects. The invention improves the output stability, enlarges the voltage regulation range, simultaneously, the surge voltage generated when the transformer switches the gear is not easy to be transmitted into the charging inverter device to cause the abnormal work of the charging inverter device, and prolongs the service life of the charging inverter device.)

井下不间断电源输入端稳压系统

技术领域

本发明属于电网技术领域,尤其涉及一种井下不间断电源输入端稳压系统。

背景技术

随着国家智能矿山的建设发展,对煤矿井下供电质量要求越来越严苛,一些关键用电设备都要求采用不间断电源供电(以下简称UPS)。

如图2所示,常规互动式UPS主要由逆变器主板直接控制变压器输出侧的继电器从而选择变压器输出档位,实现输出电压的稳定,逆变器主板由于直接控制继电器,一方面变压器切换档位时产生的浪涌电压很容易传入逆变器主板,导致其工作异常,另一方面也增加了逆变器主板的工作时间,降低了其使用寿命。

此外,由于井下用电负荷波动范围大,导致井下供电电压波动范围大,因此,也要求具备更大的电压调节范围。

发明内容

基于此,针对上述技术问题,提供一种井下不间断电源输入端稳压系统。

本发明采用的技术方案如下:

一种井下不间断电源输入端稳压系统,其特征在于,包括稳压装置、控制装置以及充电逆变装置,所述稳压装置包括交流输入端、多输入输出抽头变压器以及交流输出端,所述交流输入端与所述变压器的绕组输入端以及控制装置连接,且该交流输入端与所述绕组输入端的多个输入抽头之间分别设置一初级继电器,所述交流输出端与所述变压器的绕组输出端、控制装置以及充电逆变装置连接,且该交流输出端与所述绕组输出端的多个输出抽头之间分别设置一次级继电器,所述初级继电器以及次级继电器均与所述控制装置连接;

所述控制装置被配置为稳压控制功能:采集所述交流输出端的电压,根据采集的电压控制所述初级继电器和次级继电器进行切换以调节所述交流输出端的电压在预设标准电压范围内。

本发明在稳压装置的变压器的输入以及输出均设置继电器,这样通过控制装置可以控制更多的电压档位,提高了输出稳定度,同时扩大了稳压装置的交流输出端的电压调节范围,此外,稳压控制与充电逆变装置分离,由控制装置进行稳压控制,充电逆变装置独立工作,不控制继电器进行变压器档位切换,这样,变压器切换档位时产生的浪涌电压不容易传入充电逆变装置而导致其工作异常,也减少了充电逆变装置的工作时间,延长了充电逆变装置的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和

具体实施方式

对本发明进行详细说明:

图1为本发明的结构示意图。

图2为现有井下不间断电源输入端稳压原理图。

具体实施方式

如图1所示,本说明书实施例提供一种井下不间断电源输入端稳压系统,包括稳压装置110、控制装置120以及充电逆变装置130。

稳压装置110包括交流输入端111、多输入输出抽头变压器112、交流输出端113、浪涌吸收电路单元114以及滤波电路单元115。

交流输入端111用于接入交流电源,其与变压器112的绕组输入端A连接,并与控制装置120连接进行供电,且该交流输入端111与绕组输入端A的多个输入抽头(抽头a1/抽头a2/抽头a3)之间分别设置初级继电器116(1个抽头对应1个继电器),交流输出端113与变压器112的绕组输出端B、控制装置120以及充电逆变装置130连接,且该交流输出端113与绕组输出端B的多个输出抽头(抽头b1/抽头b2/抽头b3/抽头b4)之间分别设置次级继电器117(1个抽头对应1个继电器),初级继电器116以及次级继电器117的控制线圈均与控制装置120连接。

控制装置120通过初级继电器116控制变压器112输入档位,控制装置120通过次级继电器117控制变压器112输出档位,这样可以控制更多的电压档位,提高了输出稳定度,同时扩大了稳压装置110的交流输出端113的电压调节范围。

浪涌吸收电路单元114连接于绕组输出端B的任一输出抽头与公共端G之间,吸收由于变压器切换瞬间产生的浪涌电压,防止干扰单片机和后级充电逆变装置130,浪涌电压被浪涌吸收电路单元114吸收,消除了井下不间断交流电源被干扰工作异常的主要因素,当然,浪涌吸收电路单元114也可以省略。

滤波电路单元115与交流输出端113连接,由于井下用电设备种类繁多,导致线路中高次谐波污染严重,滤波电路单元115可以用来净化交流输出端113的电压,使得进入后级充电逆变装置130的电压是纯净正弦波,充电逆变装置130经旁路切换后,可直接输出纯净的电压,同时也避免了谐波造成充电逆变装置130工作异常,当然,对于高次谐波污染不严重的场景,滤波电路单元115也可以省略。

控制装置120包括采集电路单元121、驱动电路单元122、单片机单元123以及为各单元供电的供电单元124,采集电路单元121与交流输出端113连接,驱动电路单元122与初级继电器116以及次级继电器117连接,单片机单元与所述采集电路单元以及驱动电路单元连接,供电单元124与交流输入端111连接,从而为各单元供电。

控制装置120具备稳压控制功能:单片机单元123通过采集电路单元121采集交流输出端113的电压,并根据采集的电压通过驱动电路单元122控制初级继电器116和次级继电器117进行切换以调节交流输出端113的电压在预设标准电压范围内。

具体地,上述稳压控制进一步包括:

S101、交流不间断电源从交流输入端111上电时,单片机单元123通过驱动电路单元122控制初级继电器116将绕组输入端A的中间档位接通(使抽头a2与交流输入端111接通,使绕组输入端A上其它抽头与交流输入端111断开),控制次级继电器117将绕组输出端B的中间档位接通(使抽头b2或者b3与交流输出端113接通,使绕组输出端B上其它抽头与交流输出端113断开),并通过采集电路单元121采集变压器112处于输入和输出中间档位时交流输出端113的电压。

S102、调整变压器档位:单片机单元123将交流输出端113的电压与预设标准电压范围进行比较,结合变压器112各档位输入输出变比,确定应该切换的输入和输出档位,并切换相应的初级继电器116和次级继电器117,以达到稳压的目的。

如a1档为131V,a2档为127V,b2档为127V,b3档为123V,b4档为119V,预设标准电压范围为123-131V,变压器分别处于a2档和b2档,当单片机单元123采集到输出电压为127V,继电器不切换;当采集到电压高于131V时,b2档的次级继电器断开,b3档的次级继电器连通,则输出端电压降低,接近127V,实现稳压;当采集到电压高于135V时,b3档的次级继电器断开,b4档的次级继电器连通,则输出端电压降低,接近127V,实现稳压。

当切换次级继电器达不到预设标准电压范围时,切换初级继电器。如当采集到电压高于140V时,a2档的级继电器断开,a1档的次级继电器连通,b4档的次级继电器连通,则输出端电压降低,接近127V,实现稳压。

S103、单片机单元123通过采集电路单元121采集变压器112档位调整后交流输出端113的电压,若电压在预设标准电压范围内,则继续采集交流输出端113的电压,反之,返回步骤S102。

作为一种优选的实施方式,考虑到井下有时电压波动范围大但是时延短,避免继电器频繁切换缩短其使用寿命,步骤S103进一步包括:

若电压不在预设标准电压范围内,延时一预设时间(一般2-6秒),若电压仍不在预设标准电压范围内,则返回步骤S102。

充电逆变装置130用于进行充电、旁路或逆变输出工作,其切换至旁路时直接将高品质电压输出,稳压控制与充电逆变装置130分离,充电逆变装置130独立工作,不控制继电器进行变压器档位切换,这样,变压器切换档位时产生的浪涌电压不容易传入充电逆变装置130而导致其工作异常,同时也减少了充电逆变装置130的工作时间,延长了充电逆变装置130的使用寿命。

但是,本技术领域中的普通技术人员应当认识到,以上的实施例仅是用来说明本发明,而并非用作为对本发明的限定,只要在本发明的实质精神范围内,对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

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