一种多电源输入的供电系统的制作方法

1.本实用新型一般地涉及供电系统技术领域。更具体地，本实用新型涉及一种多电源输入的供电系统。


背景技术：

2.高压电网采用的是高压输电系统，其输送的电压由于电压等级过高而无法直接为用户的用电设备供电，因此工厂、园区、油田、矿井等场景中都设置有独立的供电系统。供电系统中设有变压器，变压器的原边连接电网，用于从电网获取电源电压，并对电源电压进行变压处理，以得到适用于设备使用的电压。并且为了能够减少对电网的冲击以降低无功损耗，增加电网的有效功率，可以在变压器的副边设置变频器，以对变压后的电源电压进行变频处理。
3.由于供电系统中变压器的变比是固定的，设备的额定电压也是固定的，因此为了保证设备能够正常工作，供电系统所能够接入的输入电源的电压等级也是固定的，即一种供电系统只能接入某一特定电压等级的输入电源，如此便会造成供电系统适用性差的问题。
4.综上所述可知，现有技术中的供电系统存在适用性差的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种多电源输入的供电系统，以至少解决上述供电系统适用性差的问题。
6.为解决上述问题，本实用新型提供了如下技术方案：
7.一种多电源输入的供电系统，包括：进线柜，设置有电源接口，所述电源接口用于连接输入电源；主变压器柜，其内部设置有主变压器，所述主变压器的原边包括至少两个绕组，分别用于输入不同等级的电压；电源切换柜，其内设置有电源切换装置，电源切换装置的输入端连接所述进线柜的电源接口，输出端连接所述主变压器原边的绕组，用于切换电源接口与所述主变压器原边各绕组之间的连接关系；变频柜，其内设置有变频器，变频器的输入端连接所述变压器的副边，用于对变压器副边的电压进行变频处理。
8.根据本实用新型的一个实施例，所述进线柜、电源切换柜和主变压器柜并列设置，所述电源切换柜位于所述进线柜与变压器柜之间，且所述电源切换柜与所述进线柜连通，以便于所述电源切换装置与所述主变压器原边绕组的接线。
9.根据本实用新型的另一个实施例，还包括电源柜，所述电源柜内设置有电源变压器，所述电源变压器的原边连接所述电源接口，副边连接用于所述供电系统中的用电设备，为所述供电系统中的用电设备供电。
10.根据本实用新型的再一个实施例，所述电源变压器的副边包括至少两个绕组，分别用于输出等级不同的电压。
11.根据本实用新型的又一个实施例，所述进线柜的外壁上设置有接线盒，所述电源
接口设置在所述接线盒中，所述进线柜内设置有连接所述电源接口和电源切换装置输入端的线路。
12.根据本实用新型的另一个实施例，所述电源接口与所述电源切换装置输入端之间的线路上设置有断路器，用于控制所述电源接口与所述电源切换装置输入端之间的通断。
13.根据本实用新型的再一个实施例，所述电源接口设置有指示灯，用于显示所述电源接口的带电状态。
14.根据本实用新型的又一个实施例，所述进线柜设置有避雷器，用于提高所述进线柜内线路的安全性。
15.根据本实用新型的另一个实施例，所述电源切换装置包括选择开关，所述选择开关用于变换所述电源接口与变压器原边各绕组之间的连接方式。
16.根据本实用新型的再一个实施例，所述变频柜内还设置有空调，用于降低所述变频柜内部的温度。
17.本实用新型所提供的技术方案，在供电系统中设置有电源切换装置，并且主变压器的原边设置有至少两个绕组。当电源接口连接输入电源时，电源切换装置能够根据输入电源的电压等级，将电源接口连接到主变压器原边相应的绕组上，使主变压器副边输出的电压为保持不便，进而使供电系统的输出电压保持不变。综上所述，由于本技术提供的供电系统中的电源接口可以接入多个电压等级的输入电源，因此与现有技术相比，能够提高供电系统的适用性。
附图说明
18.通过参考附图阅读下文的详细描述，本实用新型示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本实用新型的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
19.图1为根据本实用新型实施例一种多电源输入的供电系统的示意图；
20.图2为根据本实用新型实施例的一种多电源输入的供电系统的接线原理图；
21.图3为根据本实用新型实施例的设有电源柜的供电系统的示意图；
22.图4为根据本实用新型实施例的一种电源变压器副边的示意图；
23.图5为根据本实用新型实施例的另一种电源变压器副边的示意图；
24.图6为根据本实用新型实施例的进线柜设有接线盒的示意图；
25.图7为根据本实用新型实施例的设有断路器的进线线路的示意图；
26.图8为根据本实用新型实施例的设有指示灯的电源接口的示意图；
27.图9为根据本实用新型实施例的设有避雷器的电源接口的示意图；
28.图10为根据本实用新型实施例的一种电源切换装置的示意图；
29.图11为根据本实用新型实施例的一种设有空调的变频柜的示意图；
30.上述图1-图11中包括：进线柜1、电源切换柜2、主变压器柜3、变频柜4、电源柜5、电源接口10、电源切换装置20、主变压器30、变频器40、接线盒11、第一绕组51、第二绕组52、动端210、第一不动端211、第二不动端212、空调内机410、空调外机411。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，本领域技术人员应知，下面所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.请参阅图1和图2，图1示出了一种多电源输入的供电系统的示意图，图2示出了一种多电源输入的供电系统的线路原理图。
33.如图1所示，本实施例中的多电源输入的供电系统包括进线柜1、电源切换柜2、主变压器柜3和变频柜4，其中进线柜1的内部或者侧壁上设置有电源接口10，电源切换柜2的内部设置有电源切换装置20，主变压器柜3的内部设置有主变压器30，变频柜4的内部设置有变频器40。
34.如图2所示，电源接口10、电源切换装置20、主变压器30和变频器40 之间的连接方式为：电源切换装置20的输入端连接电源接口10，输出端连接电源切换装置20的输入端，电源切换装置20的输出端连接主变压器30的原边，主变压器30的副边连接变频器40的输入端。上述主变压器30的原边包括多个绕组，并且各绕组中线圈的匝数不同，使主变压器30原边的各绕组接入相应电压等级的电源电压时，主变压器30的副边均能够输出相同的电压值，本实施例中将该电压值设为第一设定电压值。上述电源切换装置20的输入端中设置有一个接线端口，输出端中设置有多个接线端口，其中输入端中的接线端口与电源接口10连接，输出端中的各接线端口分别与主变压器30 原边中相应的绕组连接。
35.本实施例所提供的供电系统，其工作原理为：电源接口10用于连接输入电源，从输入电源获取电源电压；根据电源电压的电压等级从主变压器30的原边中选择相应的绕组，并控制电源切换装置20将电源接口10与主变压器 30原边中相应的绕组连通；主变压器30从电源接口10获取电源电压，并对电源电压进行变压处理，将电源电压变压成设定电压值，然后将变压处理后电源电压输入到变频器40的输入端；变频器40的输入端接收变压处理后的电源电压，并对该电源电压进行变频处理。
36.综上所述可知，本技术所提供的技术方案，在供电系统中设置有电源切换装置20，当电源接口10连接输入电源时，电源切换装置20能够将电源接口10连接到主变压器30原边中相应的绕组上，使电源接口10无论连接哪个电压等级的输入电源，主变压器30的副边均能够输出第一设定电压值。因此，本技术所提供的供电系统可以采用多个电压等级的输入电源，能够提高供电系统的适用性。
37.上文对本技术的技术方案的产品结构和工作原理做了整体的介绍，下面对进线柜1、电源切换柜2和主变压器柜3的分布方式进行进一步说明，应当理解的是，下文中关于进线柜1、电源切换柜2和主变压器柜3分布方式的说明是示例性的而非限制性的。
38.在一个实施例中，上述的进线柜1、电源切换柜2和主变压器柜3并列设置，即将进线柜1、电源切换柜2和主变压器柜3依次排列，并将电源切换柜2设置在进线柜1与主变压器柜3中间的位置，以减小供电系统的占地面积。另外，本实施例还将进线柜1和电源切换柜2连通，即将进线柜1靠近电源切换柜2的侧面、电源切换柜2靠近进线柜1的侧面取消，从而使电源接口10与电源切换装置20输入端之间的线路能够顺利地接入到电源切换柜2中，提高电源接口10与电源切换装置20之间接线的便利性。
39.在供电系统中，除了主变压器30、变频器40外，还有其它如断路器、控制器、散热器等用于维持供电系统正常工作的用电设备，为了满足这些用电设备的用电需求，下面对本技术的技术方案进行进一步的改进。
40.在一个实施例中，请参阅图3和图4所示，图3示出了设有电源柜5的供电系统的示意图，图4示出了电源变压器副边绕组的示意图。
41.上述电源柜5设置在供电系统中，电源柜5内部装配有电源变压器，电源变压器的原边连接电源接口10，副边连接供电系统中的用电设备，用于为供电系统中的用电设备供电。由于电源接口10可能连接不同电压等级的输入电源，因此为了适应输入电源的电压等级，使电源变压器能够为供电系统中的用电设备提供稳定的电压，本实施例在电源变压器副边的绕组中设置有多个抽头，当电源接口10连接不同电压等级的输入电源时，通过改变电源变压器副边绕组中抽头的连接方式，使电源变压器副边的的电压保持稳定。下面以图4示出的结构为例，对电源变压器副边的结构进行详细说明。
42.如图4所示，电源变压器的副边包括a相绕组、b相绕组和c相绕组，各相绕组的一端星形连接，另一端用于连接供电系统中的用电设备，为供电系统中的用电设备供电。图4示出的电源变压器副边绕组，其中a相绕组设有抽头a1、抽头a2和抽头a3，b相绕组设有抽头b1、抽头b2和抽头b3，a相绕组设有抽头c1、抽头c2和抽头c3。当电源接口10连接的输入电源的电源电压为第一电压等级时，将抽头a1与抽头a3连接、抽头b1与抽头b3连接、抽头c1与抽头c3与抽头连接，使电源变压器的变比为第一设定变比，电源电压经过此时电源变压器的变压作用后，变压成为第二电压值；当电源接口 10连接的输入电源为第二电压等级时，将抽头a2与抽头a3连接、抽头b2 与抽头b3连接、抽头c2抽头c3与抽头连接，使电源变压器的变比为第二设定变比，电源电压经过此时电源变压器的变压作用后，变压成为第二电压值。综上所述可知，无论电源接口10接入哪个电压等级的输入电源，电源变压器的副边均能够为供电系统中的用电设备提供第二电压值的电压。
43.进一步地，在另一个实施例中，电源变压器的副边包括多个绕组，各绕组的匝数不同，分别连接供电系统中不同的用电设备，用于满足供电系统中各用电设备的用电需求。以一种实现方式为例，如图5所示，电源变压器的副边包括第一绕组51和第二绕组52，其中第一绕组51中设有a相绕组、b 相绕组和c相绕组，第二绕组52中设有a’相绕组、b’相绕组和c’相绕组。上述第一绕组51连接供电系统中额定电压为380v的用电设备，用于为额定电压为380v的用电设备供电；第二绕组52连接供电系统中额定电压为110v 的用电设备，用于为额定电压为110v的用电设备供电。由于本实施例中的电源变压器的副边设置有多个绕组，能够输出多种电压，因此在供电系统中可以设置多种用电设备，能够提高供电系统中用电设备种类的多样性。
44.图6示出了进线柜1的结构示意图，可以理解的是，图6描述的进线柜 1是对图1中进线柜1的一种改进，因此关于图1中关于进线柜1的描述也同样适用于下文关于图6的描述。
45.如图6所示，上述进线柜1的外壁上设置有接线盒11，上述电源接口10 装配在接线盒11中，进线柜1中设置有进线线路，进线线路连接电源接口 10和电源切换装置20的输入端，用于将电源接口10接收到的电源电压传送至电源切换装置20。本实施例提供的设置方式，将电源接口10装配在进线柜1外壁上的接线盒11中，在将输入电源连接到电源接口10上
时只需打开接线盒11即可，既不需要打开进线柜1，也不会与进线柜1内的线路接触，因此可以提高电源接口10接线的便利性和安全性。
46.进一步地，如图7所示，在另一个实施例中，在电源接口10连接电源切换装置20的线路上设置有断路器kt0，即在电源接口10与电源切换装置20 输入端的线路上设置有断路器kt0。断路器kt0的设置可控制电源接口10 与电源切换装置20输入端之间的通断：当主变压器30或变频器40出现故障时，控制断路器kt0断开，从而切断故障点与输入电源之间的连接，防止故障对输入电源造成影响。由于输入电源可能为电网或配电站，因此断路器kt0 的设置可防止故障扩散，提高供电系统的安全性能。
47.在另一个实施例中，上述电源接口10还设置有指示灯，用于显示电源接口10的带电状态。以图8示出的结构为例，电源接口10用于连接三相电源，在其中设有三个子接口。指示灯l1、l2和l3的一端分别连接电源接口10 中的三个子接口，另一端均接地。当电源接口10中的某个子接口带电时，该子接口对应的指示灯通电并开始发光；当电源接口10的某个子接口失电时，该子接口对应的指示灯不发光。因此，本实施例的设置方式可以根据各指示灯是否发光，判断相应电源接口10中相应的子接口是否带电。
48.在另一个实施例中，上述进线柜1内还设置有避雷器，用于为供电系统提供过压保护，提高供电系统的安全性。以图9示出的结构为例，在电源接口10其中设有三个子接口，避雷器p1、p2、p3的一端分别连接电源接口10 中的三个子接口，另一端接地。当供电系统中由于器件故障等原因产生瞬时高压时，避雷器p1、p2、p3能够保护供电系统中相应的线路不受高瞬时压的影响。因此本实施例的设置方式能够提高供电系统的安全性。
49.图10示出了一种电源切换装置20的结构示意图，可以理解的是，图10 示出的电源切换装置20是对图2中电源切换装置20的一种改进，因此关于图2中电源切换装置20的描述也同样适用于下文关于图10的描述。
50.在一个实施例中，上述的电源切换装置20包括选择开关，用于选择接通电源接口10和主变压器30原边中的一个绕组。以图10示出的结构为例，选择开关21为单刀双掷开关，电源接口10中设置有两个子接口(用于连接两相输入电源)或三个子接口(用于连接三相输入电源)，选择开关21包括动端210、第一不动端211和第二不动端212，其中动端210连接电源接口10 中的一个子接口，第一不动端211和第二不动端212分别连接主变压器30原边中相应相的绕组。当电源接口10输入的电源电压为第一电压等级时，控制选择开关21连通动端210和第一不动端211，使主变压器30原边中相应的绕组接收第一电压等级的电源电压；当电源接口10输入的电源电压为第二电压等级时，控制选择开关21连通动端210和第二不动端212，使主变压器30 原边的第二绕组接收第二电压等级的电源电压。本实施例的设置方式，能够操作提高电源切换装置20的便利性。
51.图11示出了一种变频柜4的结构示意图，可以理解的是，图11示出的变频柜4是对图1中变频柜4的一种改进，因此关于图1中变频柜4的描述也同样适用于下文关于图11的描述。
52.如图11所示，在一个实施例中，变频柜4设置有空调，用于对变频柜4 内的温度进行调节。在图7示出的供电系统中，空调包括空调内机410和空调外机411，其中空调内机410装配在变频柜4的内部，空调外机411装配在变频柜4的外部。变频柜4内的变频器40中设置有大量的功率器件，因此在工作时会产生大量的热量，使变频柜4内的温度升高，影响变频
柜4内设备的工作性能，甚至温度过高或引发安全事故。本实施例中，空调的设置能够将变频器40产生的热量排放到变频柜4的外部，使变频柜4内部的温度降低，不仅可以改善变频器40的工作性能，还可以提高变频柜4的安全性。
53.根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解，本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体地限定。
54.虽然本说明书已经示出和描述了本实用新型的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式提供的。本领域技术人员会在不偏离本实用新型思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本实用新型的过程中，可以采用本文所描述的本实用新型实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本实用新型的保护范围，并因此覆盖这些权利要求保护范围内的模块组成、等同或替代方案。