(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インバータにより給電を行うインバータ給電と、インバータが停止した際に交流スイッチを介して交流電源を直送するバイパス給電との二つの給電モードを持つ無停電電源装置の自号機と他号機が、並列運転されるものであって、自号機の交流スイッチの駆動指令を、他号機がインバータ給電している場合は開とすることを特徴とする無停電電源装置の並列運転システム。
【請求項２】
インバータにより給電を行うインバータ給電と、インバータが停止した際に交流スイッチを介して交流電源を直送するバイパス給電との二つの給電モードを持つ無停電電源装置の自号機と他号機における各出力がそれぞれ開閉器を介して接続されて並列運転されるものであって、自号機の交流スイッチの駆動指令を、他号機がインバータ給電の給電モードで且つ他号機の出力に設けられた上記開閉器が閉にて、開とすることを特徴とする無停電電源装置の並列運転システム。
【請求項３】
他号機のインバータ給電の給電モード信号と他号機の出力に設けられた開閉器の閉信号とのＡＮＤ条件信号が他号機から自号機に伝達されるようにした請求項２記載の無停電電源装置の並列運転システム。
【請求項４】
インバータにより給電を行うインバータ給電と、インバータが停止した際に交流スイッチを介して交流電源を直送するバイパス給電との二つの給電モードを持つ無停電電源装置の自号機と他号機における各出力がそれぞれ開閉器を介して接続されて並列運転されるものであって、自号機の交流スイッチの駆動指令を、他号機がインバータ給電の給電モードで、他号機の出力に設けられた上記開閉器が閉で且つ自号機の出力に設けられた上記開閉器が閉にて、開とすることを特徴とする無停電電源装置の並列運転システム。
【請求項５】
他号機のインバータ給電の給電モード信号と他号機の出力に設けられた開閉器の閉信号とのＡＮＤ条件信号が他号機から自号機に伝達され、自号機で自号機の出力に設けられた開閉器の閉信号とのＡＮＤ条件信号を作成するようにした請求項４記載の無停電電源装置の並列運転システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無停電電源装置の並列運転システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、「電気学会論文誌Ｄ    産業応用部門誌    １０７巻    昭和６２年１１月号」の１３１２ページ、図２に示された無停電電源装置の基本構成をこの発明と同一の形式に書き改めた従来のブロック図であり、図において、１０１，１０２はＭＣＣＢ（主回路ブレーカー）、１は無停電電源装置であり、１０番台の記号は、無停電電源装置の構成要素である。１１、１４、１６は開閉器、１２は交流電力を直流電力に変換するコンバータ、１３はバッテリ、１５は直流電力を交流電力に変換するインバータ、１７は交流スイッチである。
【０００３】
次に動作について説明する。入力電源が正常な場合は、コンバータ１２がＭＣＣＢ１０２、開閉器１１を介して、交流電力を直流電力に変換し、開閉器１４を介してバッテリ１３を充電しながら、インバータ１５へ直流電力を供給する。インバータ１５は開閉器１６を介して交流電力を出力する。この場合がインバータ給電の給電モードである。入力電源が停電した場合は、コンバータ１２が停止し、インバータ１５はバッテリ１３の電力を用いて交流電力を出力する。交流スイッチ１７は、インバータが通常停止、過負荷停止、故障停止した際などにオンとなり、負荷にバイパス電源を供給する。交流スイッチは、図８に示すように、シーケンス制御回路１００２のインバータ給電停止信号をスイッチ駆動回路１００１に入力することにより、インバータ給電が停止すると交流スイッチ１７がオンするよう構成されている。これより、インバータが故障した際も、負荷に連続して給電することができる。
【０００４】
このような無停電電源装置の給電信頼性を向上するために、並列冗長運転を行う場合があり、図９に示す構成がとられることが多い。図９において、４と５は並列用無停電電源装置であり、例えば負荷が１００ｋＶＡ以内の場合、並列用無停電電源装置４，  ５の定格容量をそれぞれ１００ｋＶＡとすることにより、少なくとも１台が運転していれば、負荷に無停電な電源を供給できる冗長構成となる。図７の無停電電源装置１と並列用無停電電源装置４，  ５の違いは、無停電電源装置１がバイパス電源を入力に持ち、インバータ給電停止時に負荷へバイパス電源を供給する交流スイッチ１７を持っているのに対し、並列用無停電電源装置４，  ５はバイパス入力と交流スイッチを持たない点である。
【０００５】
図９の構成では、並列用無停電電源装置４，  ５の出力とバイパス電源とを入力とする切換盤６を設け、並列用無停電電源装置４，  ５のいずれも給電できない場合は、バイパス電源を負荷に供給するよう構成している。切換盤６の内部で、並列用無停電電源装置４と５の出力を接続して並列母線とし、開閉器３１を介して通常は並列用無停電電源装置の出力を負荷に供給する。並列用無停電電源装置４，  ５のいずれも給電できない場合は、開閉器３１がオフし、半導体スイッチ３３，３４と開閉器３２によりバイパス電源を負荷に給電する。なお、図９で１０４はＭＣＣＢである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の給電信頼性を高めた無停電電源装置の並列運転システムでは、並列冗長用にバイパス回路を持たないタイプの無停電電源装置（図９の４，５）と切換盤６を用いていたので、この無停電電源装置（図９の４，５）は、無停電電源装置の単機システムで使用するバイパス回路を内蔵したタイプの無停電電源装置（図７の１）と構成が異なっている。
【０００７】
これに対し、図１に示すこの発明の一部をなすブロック図では、単機システムで用いるバイパス回路を内蔵したタイプの無停電電源装置を並列冗長運転する構成にしている。無停電電源装置１と２は、それぞれが単機（各号機）としてインバータによる給電とバイパス電源による給電との二つの給電モードが可能であり、これを並列に接続することによりバイパス給電回路が２つ、インバータが２台となり、インバータ給電だけでなくバイパス給電時も冗長性を持つことができる。
【０００８】
図１の構成にて、無停電電源装置１，２は、それぞれが過負荷、操作員による操作、故障等により、インバータ給電またはバイパス給電となるので、無停電電源装置１はバイパス給電、無停電電源装置２はインバータ給電というように、給電モードが異なる場合が考えられる。この場合、インバータはバイパス電源と並列に給電する能力が必要となり、制御回路が複雑となる問題がある。
【０００９】
そこで、この発明はさらに上記のような課題を解決するためになされたものであり、バイパス回路を内蔵した無停電電源装置の各号機の給電モードが異なって負荷に給電されないようにする無停電電源装置の並列運転システムを得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わる無停電電源装置の並列運転システムは、インバータにより給電を行うインバータ給電と、インバータが停止した際に交流スイッチを介して交流電源を直送するバイパス給電との二つの給電モードを持つ無停電電源装置の自号機と他号機が、並列運転されるものであって、自号機の交流スイッチの駆動指令を、他号機がインバータ給電している場合は開とするものである。
【００１１】
また、インバータにより給電を行うインバータ給電と、インバータが停止した際に交流スイッチを介して交流電源を直送するバイパス給電との二つの給電モードを持つ無停電電源装置の自号機と他号機における各出力がそれぞれ開閉器を介して接続されて並列運転されるものであって、自号機の交流スイッチの駆動指令を、他号機がインバータ給電の給電モードで且つ他号機の出力に設けられた上記開閉器が閉にて、開とするものである。
【００１２】
また、他号機のインバータ給電の給電モード信号と他号機の出力に設けられた開閉器の閉信号とのＡＮＤ条件信号が他号機から自号機に伝達されるようにしたものである。
【００１３】
また、インバータにより給電を行うインバータ給電と、インバータが停止した際に交流スイッチを介して交流電源を直送するバイパス給電との二つの給電モードを持つ無停電電源装置の自号機と他号機における各出力がそれぞれ開閉器を介して接続されて並列運転されるものであって、自号機の交流スイッチの駆動指令を、他号機がインバータ給電の給電モードで、他号機の出力に設けられた上記開閉器が閉で且つ自号機の出力に設けられた上記開閉器が閉にて、開とするものである。
【００１４】
また、他号機のインバータ給電の給電モード信号と他号機の出力に設けられた開閉器の閉信号とのＡＮＤ条件信号が他号機から自号機に伝達され、自号機で自号機の出力に設けられた開閉器の閉信号とのＡＮＤ条件信号を作成するようにしたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。図１において、１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６はＭＣＣＢ、１，２は無停電電源装置であり、１０番台の記号は無停電電源装置１の構成要素、２０番台の記号は無停電電源装置２の構成要素である。１１，１４，１６，２１，２４，２６は開閉器、１２，２２は交流電力を直流電力に変換するコンバータ、１３，２３はバッテリ、１５，２５は直流電力を交流電力に変換するインバータ、１７，２７は交流スイッチである。なお、入力電源１と無停電電源装置１とバイパス電源の動作、および入力電源２と無停電電源装置２とバイパス電源の動作は、それぞれ単独動作では、図７の入力電源と無停電電源装置１とバイパス電源の動作と同じであるので説明を省略する。
【００１６】
図２は、無停電電源装置１、２に内蔵されているバイパス給電時にオンする交流スイッチ１７，２７を駆動する部分のブロック図であり、１０００番台の記号は無停電電源装置１の構成要素、２０００番台の記号は無停電電源装置２の構成要素である。１００２，２００２はシーケンス制御回路、１００３，２００３はＡＮＤ回路、１００４，１００５，２００４，２００５は反転回路である。
【００１７】
図２により、動作を説明する。無停電電源装置（自号機）１内の交流スイッチ１７は、単機運転時には、インバータ１５が停止または開閉器１６がオフして、負荷へのインバータ給電が停止されたときにオンとならなければならない。しかし、並列冗長運転時は、インバータ給電が停止しても、他の無停電電源装置（他号機）２によりインバータ給電がされている場合は交流スイッチ１７をオフにし、他の無停電電源装置２もインバータ給電が停止されている場合のみ交流スイッチ１７をオンにすればよい。これを実現する回路としては、ＡＮＤ回路１００３に自号機の「Ｎｏ．１ＩＮＶ給電停止」の信号をシーケンス制御回路１００２より入力し、他号機の「Ｎｏ．２ＩＮＶ給電」信号を他号機のシーケンス制御回路２００２より反転回路２００５を介して、自号機の反転回路１００４に入力し、反転回路１００４の出力をＡＮＤ回路１００３に入力すればよい。これより、他号機の「Ｎｏ．２ＩＮＶ給電」信号を交流スイッチ１７のオンをインターロックする信号とすることができる。
【００１８】
この場合、盤間でやりとりする信号は「ＩＮＶ給電」信号のみであり、例えこの信号が他号機に正しく送信することができなくても、交流スイッチのオンをインタロックする信号であるため、負荷への給電は継続される方向となる。
【００１９】
以上のように、他号機の「ＩＮＶ給電」信号を自号機の交流スイッチのオンをインタロックする信号にすることにより、バイパス回路を内蔵した無停電電源装置の並列運転システムにてそれぞれの給電モードが異ならないようにすることができる。
【００２０】
実施の形態２．
上記実施の形態１は、他号機の「ＩＮＶ給電」信号を自号機の交流スイッチ・オンのインタロック信号にしているが、実施の形態２では、無停電電源装置の出力にそれぞれ設けられたＭＣＣＢ１０５，１０６の補助接点もインタロック信号に追加している点が異なる。
【００２１】
以下、この発明の実施の形態２を図１、図３に基づいて説明する。図２に対して追加した部分を以下に説明する。図３において、２００８はＭＣＣＢ１０６の補助接点、１００８はＭＣＣＢ１０５の補助接点であり、ＭＣＣＢのオン／オフ動作に従い、接点がオン／オフを行う。１００７，２００７は接点入力回路、１００６，２００６はＡＮＤ回路である。
【００２２】
この発明の目的は、無停電電源装置１，２のいずれかを点検している際に、点検を行っていない方、即ち負荷に給電している無停電電源装置の交流スイッチ・オンへのインタロック信号を適切に出力することである。例えば、図１において、無停電電源装置１（自号機）は運転し、ＭＣＣＢ１０５がオン、無停電電源装置２（他号機）は点検中であり、ＭＣＣＢ１０６がオフの場合を考える。この時、無停電電源装置２を点検のためにインバータ給電の給電モードにしていると、実施の形態１のままでは、無停電電源装置２より「Ｎｏ．２ＩＮＶ給電」信号が発生し、交流スイッチ１７のオンがインターロックされるため、無停電電源装置１のインバータが故障等で停止した際に、バイパス給電が行えないという問題がある。
【００２３】
そこで、実施の形態２では、他号機がインバータ給電の給電モードで且つ他号機の出力ＭＣＣＢがオンの場合のみ、交流スイッチ・オンへのインタロック信号が出力されるようにしている。これを実現する回路としては、無停電電源装置１側で説明すると、他号機の出力ＭＣＣＢ１０６の補助接点を接点入力回路１００７へ入力し、これの出力である「ＭＣＣＢ１０６    ＯＮ」信号と他号機からの「Ｎｏ．２ＩＮＶ給電」信号をＡＮＤ回路１００６に入力する。ＡＮＤ回路１００６の出力を反転回路１００４に入力し、反転回路１００４の出力をＡＮＤ回路１００３に入力することにより、「Ｎｏ．２ＩＮＶ給電」且つ「    ＭＣＣＢ１０６ＯＮ」を交流スイッチ１７のオンをインターロックする信号とすることができる。
【００２４】
以上のように構成することにより、バイパス回路を内蔵した無停電電源装置の並列運転システムにて、他号機を点検している際は、自号機の交流スイッチ・オンへのインタロック信号が出力されないようにすることができ、それぞれの給電モードが異なって負荷に給電されないようにすることができる。
【００２５】
実施の形態３．
上記実施の形態２は、他号機の「ＩＮＶ給電」信号と他号機の出力ＭＣＣＢ補助接点を入力とし、交流スイッチ・オンのインタロック信号を作成しているが、実施の形態３では、その配線の仕方を簡単にしたものである。
【００２６】
以下、この発明の実施の形態３を図１、図４に基づいて説明する。図３に対して変更した部分は、各無停電電源装置に入力しているＭＣＣＢ補助接点が自号機出力のＭＣＣＢのものであることと、盤間でやりとりする信号にＭＣＣＢ補助接点の状態を加えた点である。
【００２７】
この発明の目的は、実施の形態２と同じである。この実施の形態３では、配線を簡単にしている。無停電電源装置１側で説明すると、他号機の出力ＭＣＣＢ１０６の補助接点は他号機の接点入力回路２００７へ入力し、これの出力である「ＭＣＣＢ１０６    ＯＮ」信号と「Ｎｏ．２ＩＮＶ給電」信号を他号機側にてＡＮＤ回路２００６に入力し、「Ｎｏ．２ＩＮＶ給電」且つ「    ＭＣＣＢ１０６    ＯＮ」の信号を他号機から自号機へ伝達し、この信号を自号機の交流スイッチ１７のオンをインターロックする信号とする。
【００２８】
以上のように構成することにより、バイパス回路を内蔵した無停電電源装置の並列運転システムにて、他号機を点検している際は、自号機交流スイッチ・オンへのインタロック信号が出力されないようにすることができ、それぞれの給電モードが異なって給電されないようにすることができるのに加え、ＭＣＣＢの補助接点の配線が自号機対応となるので、配線が簡単になる。
【００２９】
実施の形態４．
上記実施の形態２，  ３は、他号機の「ＩＮＶ給電」信号と他号機の出力ＭＣＣＢ補助接点信号を入力とし、交流スイッチ・オンのインタロック信号を作成しているが、この実施の形態４では、自号機の出力ＭＣＣＢ補助接点信号もインタロック作成に用いている点が異なる。
【００３０】
以下、この発明の実施の形態４を図１、図５に基づいて説明する。図４に対して追加した部分は、接点入力回路１００７，２００７にそれぞれＭＣＣＢ１０５の補助接点１００８とＭＣＣＢ１０６の補助接点２００８を入力とし、ＡＮＤ回路１００６，  ２００６を３入力として、自号機と他号機のＭＣＣＢ補助接点信号をそれぞれのＡＮＤ回路に入力している点である。
【００３１】
この発明の目的は、無停電電源装置１，２のいずれかを点検している際に、点検を行っている装置については、他号機に関係なくインバータ給電、バイパス給電の給電モードを自由に切替て行えて点検し得るよう構成したことである。例えば、図１において、無停電電源装置１は運転し、ＭＣＣＢ１０５がオン、無停電電源装置２は点検中であり、ＭＣＣＢ１０６がオフの場合を考える。この時、無停電電源装置２を点検のためにバイパス給電の給電モードにしようとしても、無停電電源装置１がインバータ給電している場合、実施の形態３のままでは、無停電電源装置１より「Ｎｏ．１ＩＮＶ給電」信号が発生し、他号機の交流スイッチ２７のオンがインターロックされるため、無停電電源装置２をバイパス給電の給電モードにして点検をすることができないという問題がある。
【００３２】
そこで、実施の形態４では、実施の形態３のインタロック条件に加えて、他号機の出力ＭＣＣＢがオンの場合のみ、他号機への交流スイッチ・オンのインタロック信号が出力されるように追加している。これを実現する回路としては、無停電電源装置１側で説明すると、他号機の出力ＭＣＣＢ１０６の補助接点信号を接点入力回路１００７へ入力し、これの出力である「ＭＣＣＢ１０６    ＯＮ」信号と「ＭＣＣＢ１０５    ＯＮ」信号と自号機からの「Ｎｏ．１ＩＮＶ給電」信号をＡＮＤ回路１００６に入力する。ＡＮＤ回路１００６の出力を反転回路２００４に入力し、反転回路２００４の出力をＡＮＤ回路２００３に入力することにより、「Ｎｏ．１ＩＮＶ給電」且つ「    ＭＣＣＢ１０５    ＯＮ」且つ「    ＭＣＣＢ１０６    ＯＮ」を他号機の交流スイッチ２７のオンをインターロックする信号とすることができる。
【００３３】
以上のように構成することにより、バイパス回路を内蔵した無停電電源装置の並列運転システムにて、他号機を点検している際は、自号機の交流スイッチ・オンへのインタロック信号が出力されないようにすることができ、それぞれの給電モードが異なって負荷に給電されないようにすることができ、点検されている号機は、自由に給電モードを変更することができる。
【００３４】
実施の形態５．
上記実施の形態４は、他号機のインバータ給電信号且つ自号機と他号機の出力ＭＣＣＢ補助接点信号を入力とし、自号機の交流スイッチ・オンのインタロック信号を作成しているが、この実施の形態５では、その配線を簡単にするものである。
【００３５】
以下、この発明の実施の形態５を図１、図６に基づいて説明する。図５に対して変更した部分は、各無停電電源装置に入力しているＭＣＣＢ補助接点信号が自号機出力のＭＣＣＢのみであり、自号機の交流スイッチに対するオンのインタロック信号に対して、他号機内にて他号機出力ＭＣＣＢ信号と他号機のインバータ給電信号のＡＮＤ条件信号作成し、他号機から自号機に伝達し、自号機内にて自号機出力ＭＣＣＢ信号を付加している点である。
【００３６】
無停電電源装置１側で説明すると、他号機の出力ＭＣＣＢ１０６の補助接点信号は他号機の接点入力回路２００７へ入力し、これの出力である「ＭＣＣＢ１０６    ＯＮ」信号と「Ｎｏ．２ＩＮＶ給電」信号を他号機側にてＡＮＤ回路２００６に入力し、「Ｎｏ．２ＩＮＶ給電」且つ「    ＭＣＣＢ１０６    ＯＮ」の信号を他号機から自号機へ伝送する。一方、自号機内にて出力ＭＣＣＢ１０５の補助接点信号を自号機の接点入力回路１００７へ入力し、これの出力である「ＭＣＣＢ１０５    ＯＮ」信号をＡＮＤ回路１００９に入力する。他号機から送信された信号もＡＮＤ回路１００９に入力し、この出力を交流スイッチ１７・オンのインターロック信号とする。
【００３７】
以上のように構成することにより、バイパス回路を内蔵した無停電電源装置の並列運転システムにて、他号機を点検している際は、自号機の交流スイッチ・オンへのインタロック信号が出力されないようにすることができ、それぞれの給電モードが異なって負荷に給電されないようにすることができ、点検されている号機は自由に給電モードを変更することができ、ＭＣＣＢの補助接点の配線が自号機対応となるので、配線が簡単になる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の無停電電源装置の並列運転システムによれば、インバータにより給電を行うインバータ給電と、インバータが停止した際に交流スイッチを介して交流電源を直送するバイパス給電との二つの給電モードを持つ無停電電源装置の自号機と他号機が、並列運転されるものであって、自号機の交流スイッチの駆動指令を、他号機がインバータ給電している場合は開とするので、自号機と他号機のそれぞれの給電モードが異ならないようにすることができる。
【００３９】
また、インバータにより給電を行うインバータ給電と、インバータが停止した際に交流スイッチを介して交流電源を直送するバイパス給電との二つの給電モードを持つ無停電電源装置の自号機と他号機における各出力がそれぞれ開閉器を介して接続されて並列運転されるものであって、自号機の交流スイッチの駆動指令を、他号機がインバータ給電の給電モードで且つ他号機の出力に設けられた上記開閉器が閉にて、開とするので、自号機と他号機のそれぞれの給電モードが異なって負荷に給電することがないようにすることができる。
【００４０】
また、他号機のインバータ給電の給電モード信号と他号機の出力に設けられた開閉器の閉信号とのＡＮＤ条件信号が他号機から自号機に伝達されるようにしたので、配線が簡単になる。
【００４１】
また、インバータにより給電を行うインバータ給電と、インバータが停止した際に交流スイッチを介して交流電源を直送するバイパス給電との二つの給電モードを持つ無停電電源装置の自号機と他号機における各出力がそれぞれ開閉器を介して接続されて並列運転されるものであって、自号機の交流スイッチの駆動指令を、他号機がインバータ給電の給電モードで、他号機の出力に設けられた上記開閉器が閉で且つ自号機の出力に設けられた上記開閉器が閉にて、開とするので、自号機と他号機のそれぞれの給電モードが異なって負荷に給電されないようにすることができ、点検されている号機は、自由に給電モードを変更することができる。
【００４２】
また、他号機のインバータ給電の給電モード信号と他号機の出力に設けられた開閉器の閉信号とのＡＮＤ条件信号が他号機から自号機に伝達され、自号機で自号機の出力に設けられた開閉器の閉信号とのＡＮＤ条件信号を作成するようにしたので、配線が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の一部をなすブロック図である。
【図２】図１と共にこの発明の実施の形態１を構成するブロック図である。
【図３】図１と共にこの発明の実施の形態２を構成するブロック図である。
【図４】図１と共にこの発明の実施の形態３を構成するブロック図である。
【図５】図１と共にこの発明の実施の形態４を構成するブロック図である。
【図６】図１と共にこの発明の実施の形態５を構成するブロック図である。
【図７】従来の無停電電源装置を示すブロック図である。
【図８】従来の無停電電源装置の交流スイッチ駆動に関するブロック図である。
【図９】従来の無停電電源装置の並列冗長運転システムを示すブロック図である。
【符号の説明】
１，  ２    無停電電源装置
１２，２２    コンバータ
１３，２３    バッテリ
１１，１４，１６，２１，２４，２６    開閉器
１５，２５    インバータ
１７，２７    交流スイッチ
１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６    ＭＣＣＢ
１００１，２００１    スイッチ駆動回路
１００２，２００２    シーケンス制御回路
１００３，２００３    ＡＮＤ回路
１００４，１００５，２００４，２００５    反転回路
１００６，２００６    ＡＮＤ回路
１００７，２００７    接点入力回路
１００８    ＭＣＣＢ１０５の補助接点
２００８はＭＣＣＢ１０６の補助接点。
【図１】
0003597757.tif 000002
【図２】
0003597757.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003597757.tif 000005
【図５】
0003597757.tif 000006
【図６】
0003597757.tif 000007
【図７】
0003597757.tif 000008
【図８】
0003597757.tif 000009
【図９】
0003597757.tif 000010