本實(shí)用新型是一種模塊化熱插拔式的遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，隨著網(wǎng)絡(luò)與智能化城市建設(shè)的飛速發(fā)展，城市交通攝像頭、信息化顯示屏等電子設(shè)備越來(lái)越多，距離越來(lái)越遠(yuǎn)，隨之而來(lái)的問(wèn)題是這些電子產(chǎn)品的供電問(wèn)題如何解決？最初的配電室常常與新建的監(jiān)控點(diǎn)和信息顯示設(shè)備相距幾公里甚至十幾公里，如果采用220VAC(380VAC)低壓供電，那么經(jīng)過(guò)幾公里后的線路壓降，到用電設(shè)備端的電壓就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足供電要求，同時(shí)線路大幅度壓降還會(huì)造成巨大的能源浪費(fèi)，如果在城市中為了這些攝像頭等小型電子設(shè)備鋪架高壓輸電線路，更是不可能。

目前，比較常見(jiàn)的解決方法有兩種，分別為：1.在遠(yuǎn)端配電室將220VAC或380VAC電壓用升壓變壓器升壓到630VAC或者800VAC,到了用電現(xiàn)場(chǎng)，再通過(guò)降壓變壓器將電壓降到220VAC,如圖1所示，這樣做的問(wèn)題是，由于線路中的用電點(diǎn)位置很分散，每個(gè)位置的線路壓降差異很大，降壓變壓器參數(shù)無(wú)法統(tǒng)一，也無(wú)法提前預(yù)知，整個(gè)線路中的電壓很不穩(wěn)定，常常造成負(fù)載燒毀；2.配電中心總電源與用電點(diǎn)電源均采用交流-直流-交流變換(交-直-交變換)的方式進(jìn)行穩(wěn)壓，這種做法，存在的問(wèn)題有：輸入電壓范圍窄，通常在10-15％左右， 供電端和負(fù)載端只有穩(wěn)壓功能,都沒(méi)有旁路功能，一但穩(wěn)壓裝置故障，將導(dǎo)致供電中斷，特別是供電端電源故障時(shí)，將導(dǎo)致整個(gè)線路的供電中斷3.本發(fā)明人于2013年提交的申請(qǐng)?zhí)枮椋?01320683386.1發(fā)明名稱為“一種采用IGBT控制的模塊化交流調(diào)壓穩(wěn)壓裝置”提出了模塊化熱插拔技術(shù)在交流穩(wěn)壓裝置中的應(yīng)用，但沒(méi)有涉及本模塊化技術(shù)在遠(yuǎn)距離輸電中的應(yīng)用與創(chuàng)新性,為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型涉及一種模塊化熱插拔式的遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)，它包括一個(gè)帶有升壓一個(gè)帶有升壓功能的電源發(fā)生器、遠(yuǎn)距離輸電母線、若干個(gè)帶有降壓功能的隔離電源轉(zhuǎn)換器，本實(shí)用新型解決的問(wèn)題在于：電源發(fā)生器不但具有升壓功能，同時(shí)還具備電壓輸出精度可達(dá)1％的穩(wěn)壓功能，而且穩(wěn)壓部分采用模塊化熱插拔技術(shù)，其隔離電源轉(zhuǎn)換器不但具有降壓功能，同時(shí)還具備電壓輸出精度可達(dá)1％的穩(wěn)壓功能，而且穩(wěn)壓部分同樣采用模塊化熱插拔技術(shù)，這就使整套供電系統(tǒng)具備雙重穩(wěn)壓功能，其模塊化熱插拔技術(shù)，使系統(tǒng)更加安全可靠，維修快捷方便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所提供的一種模塊化熱插拔式的遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)，如圖2所示，包括：

一個(gè)帶有升壓功能的電源發(fā)生器(1)，遠(yuǎn)距離輸電母線，若干個(gè)帶有降壓功能的隔離電源轉(zhuǎn)換器(2),電源發(fā)生器(1)和隔離電源轉(zhuǎn)換器(2)采用并聯(lián)連接的模式，使整個(gè)系統(tǒng)具備了雙重穩(wěn)壓的功能，且兩者均采用帶電熱插拔模塊化結(jié)構(gòu)，當(dāng)其中的一個(gè)因故障轉(zhuǎn)為旁路時(shí)，另一個(gè)仍然具備穩(wěn)壓功能，當(dāng)電源發(fā)生器(1)和隔離電源轉(zhuǎn)換器(2)兩者都因故障轉(zhuǎn)為旁路時(shí)，系統(tǒng)仍然能像傳統(tǒng)的如圖1所示 的原理繼續(xù)為負(fù)載供電。

一個(gè)帶有升壓功能的電源發(fā)生器(1)如圖3所示，包含一個(gè)升壓變壓器(1.1)，一個(gè)電源發(fā)生器補(bǔ)償變壓器(1.2)，一個(gè)電源發(fā)生器維修旁路開(kāi)關(guān)(1.3)，一個(gè)PWM控制的電源發(fā)生器調(diào)壓模塊(1.4)，一個(gè)電源發(fā)生器熱插拔連接器(1.5)，一個(gè)電流互感器(1.6)，市電電壓(主回路)與電源發(fā)生器補(bǔ)償變壓器(1.2)副邊側(cè)串聯(lián)連接，電源發(fā)生器補(bǔ)償變壓器(1.2)的原邊與電源發(fā)生器維修旁路(1.3)并聯(lián)連接，電源發(fā)生器補(bǔ)償變壓器(1.2)原邊與電源發(fā)生器熱插拔連接器(1.5)連接，電源發(fā)生器熱插拔連接器(1.5)與電源發(fā)生器調(diào)壓模塊(1.4)連接,升壓變壓器的輸出電流采用通過(guò)一個(gè)電流互感器(1.6)與PWM控制的電源發(fā)生器調(diào)壓模塊(1.4)相連接。

一個(gè)或若干個(gè)隔離電源轉(zhuǎn)換器(2)如圖4所示，包含一個(gè)降壓轉(zhuǎn)換模塊(2.1)，一個(gè)電源轉(zhuǎn)換器補(bǔ)償變壓器(2.2)，一個(gè)電源轉(zhuǎn)換器維修旁路開(kāi)關(guān)(2.3)，一個(gè)PWM控制的電源轉(zhuǎn)換器調(diào)壓模塊(2.4)，一個(gè)電源轉(zhuǎn)換器熱插拔連接器(2.5)，降壓轉(zhuǎn)換模塊(2.1)與電源轉(zhuǎn)換器補(bǔ)償變壓器(2.2)副邊側(cè)串聯(lián)連接，電源轉(zhuǎn)換器補(bǔ)償變壓器(2.2)的原邊與電源轉(zhuǎn)換器維修旁路(2.3)并聯(lián)連接，電源轉(zhuǎn)換器補(bǔ)償變壓器(2.2)原邊與電源轉(zhuǎn)換器熱插拔連接器(2.5)連接，電源轉(zhuǎn)換器熱插拔連接器(2.5)與電源轉(zhuǎn)換器調(diào)壓模塊(2.4)連接,一個(gè)降壓轉(zhuǎn)換模塊(2.1)，如圖4所示，包含了一個(gè)降壓變壓器(2.1.1)，一個(gè)軟啟動(dòng)模塊(2.1.2)，一個(gè)順序控制模塊(2.1.3), 一個(gè)輸入接觸器(2.1.4)，其中軟啟動(dòng)模塊(2.1.2)與輸入接觸器(2.1.4)的一組常開(kāi)主觸頭并聯(lián)，降壓變壓器(2.1.1)的原邊與輸入接觸器(2.1.4)的主觸頭串聯(lián)，順序控制模塊(2.1.3)在設(shè)備上電時(shí)控制與高壓母線上并聯(lián)的隔離電源轉(zhuǎn)換器(2)按照順序控制模塊(2.1.3)設(shè)定的啟動(dòng)延時(shí)，控制軟啟動(dòng)模塊(2.1.2)過(guò)零點(diǎn)導(dǎo)通并控制輸入接觸器(2.1.4)得電吸合。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明：

附圖說(shuō)明

圖1是傳統(tǒng)遠(yuǎn)端供電工作原理圖。

圖2是本實(shí)用新型的遠(yuǎn)端供電示意圖。

圖3是本實(shí)用新型的電源發(fā)生器(1)的工作原理圖。

圖4是本實(shí)用新型的隔離電源轉(zhuǎn)換器(2)的工作原理圖。

圖5是本實(shí)用新型的實(shí)施方案原理圖。

具體實(shí)施方式：

在本發(fā)明的遠(yuǎn)端供電系統(tǒng)中，至少包含了如圖2所示的一個(gè)帶有升壓功能的電源發(fā)生器(1)，遠(yuǎn)距離輸電母線，1個(gè)或若干個(gè)帶有降壓功能的隔離電源轉(zhuǎn)換器(2)；

如圖5所示，電源發(fā)生器(1)由升壓變壓器(1.1)，電源發(fā)生器補(bǔ)償變壓器(1.2)和PWM控制的電源發(fā)生器調(diào)壓模塊(1.4)及電流電壓采樣電路組成一個(gè)閉環(huán)的高精密穩(wěn)壓系統(tǒng)，電源發(fā)生器補(bǔ)償變壓器(1.2)受控于PWM控制的電源發(fā)生器調(diào)壓模塊(1.4)，起到調(diào)壓穩(wěn)壓的作用，其穩(wěn)壓范圍不小于市電電壓的±20％，經(jīng)過(guò)隔離升壓 后的輸出電壓Vout＝800V+KI(I為輸出負(fù)載電流，K為負(fù)載電流補(bǔ)償系數(shù)),由于是遠(yuǎn)距離輸電，即使電壓升高到800V，在輸電過(guò)程中線路上仍然存在著損耗，所以本發(fā)明中引入了輸出電壓的電流補(bǔ)償功能，最大補(bǔ)償電壓KI小于輸出電壓的10％，補(bǔ)償系數(shù)可根據(jù)輸電線路的距離，線纜的直徑等情況綜合設(shè)定；其中的PWM控制的電源發(fā)生器調(diào)壓模塊(1.4)采用模塊化熱插拔式結(jié)構(gòu),當(dāng)本調(diào)壓模塊出現(xiàn)故障時(shí),內(nèi)部的自動(dòng)電子旁路動(dòng)作,閉合維修旁路(1.3)即可實(shí)現(xiàn)PWM控制調(diào)壓模塊(1.4)的帶電熱插拔操作,調(diào)壓模塊(1.4)轉(zhuǎn)入旁路狀態(tài)后,電源發(fā)生器(1)相當(dāng)于圖1所示的升壓變壓器(1)的工作狀態(tài)；

如圖5所示,隔離電源轉(zhuǎn)換器(2),由電源轉(zhuǎn)換器補(bǔ)償變壓器(2.2),PWM控制的電源轉(zhuǎn)換器調(diào)壓模塊(2.4)和電源轉(zhuǎn)換器維修旁路(2.3)及電源轉(zhuǎn)換器熱插拔連接器(2.5)組成高精密穩(wěn)壓電源,當(dāng)本調(diào)壓模塊出現(xiàn)故障時(shí),內(nèi)部的自動(dòng)電子旁路動(dòng)作,閉合電源轉(zhuǎn)換器維修旁路(2.3)即可實(shí)現(xiàn)PWM控制的電源轉(zhuǎn)換器調(diào)壓模塊(2.4)的帶電熱插拔操作,調(diào)壓模塊(2.4)轉(zhuǎn)入旁路狀態(tài)后,電源轉(zhuǎn)換器補(bǔ)償變壓器(2.2)由變壓器功能轉(zhuǎn)變成導(dǎo)線功能,此時(shí)的隔離電源轉(zhuǎn)換器(2)相當(dāng)于圖1所示的降壓變壓器(2)的工作狀態(tài)；隔離電源變換器(2)中包含的降壓轉(zhuǎn)換模塊(2.1)是本發(fā)明的又一個(gè)創(chuàng)新性所在，在降壓轉(zhuǎn)換模塊(2.1)中，軟啟動(dòng)模塊(2.1.2)與輸入接觸器(2.1.4)的一組常開(kāi)主觸頭并聯(lián)，降壓變壓器(2.1.1)的原邊與輸入接觸器(2.1.4)的主觸頭串聯(lián)，順序控制模塊(2.1.3)在設(shè)備上電時(shí)控制與高壓母線上并聯(lián)的隔離電源轉(zhuǎn)換器(2)按照順序控制模塊(2.1.3)設(shè)定的啟動(dòng)延時(shí)，控制軟啟 動(dòng)模塊(2.1.2)在電壓過(guò)零點(diǎn)導(dǎo)通并控制輸入接觸器(2.1.4)得電吸合，軟啟動(dòng)模塊(2.1.2)確保降壓變壓器在電壓過(guò)零點(diǎn)接入電路，大大降低了啟動(dòng)沖擊電流，順序控制模塊(2.1.3)控制輸電母線上的每個(gè)隔離電源轉(zhuǎn)換器(2)按照不同的時(shí)間間隔順序上電，其目的同樣是為了減小降壓變壓器在上電時(shí)對(duì)整個(gè)供電系統(tǒng)的大電流沖擊，從而使系統(tǒng)平穩(wěn)有序的上電并投入工作；

降壓轉(zhuǎn)換模塊(2.1)在本裝置中采用模塊化熱插拔式結(jié)構(gòu)，合理的解決了高壓回路的維修問(wèn)題，使維修更安全、快捷。