?大概從事電氣工業(yè)多年的電氣人員并不陌生。 但相對于一些剛剛接觸到的電工行業(yè),小白可能有點了解。 雙電源開關(guān)是當電源故障發(fā)生時自動切換到另一電源的開關(guān)。 通用雙電源開關(guān)廣泛應用于高層建筑、機房、社區(qū)、醫(yī)院、機場、碼頭、消防、冶金、化工、紡織等不允許停電的重要場所。 雙電源開關(guān)的使用增加了負載的可靠性和靈活性,但是如果開關(guān)的性能未知和不受控制,則開關(guān)可能不能正常工作。 它對電力負荷的安全運行構(gòu)成威脅。 電氣設計在線教學教師di,下面根據(jù)雙電源開關(guān)的應用經(jīng)驗,分析其性能特點,提出從設計中選擇實際應用等環(huán)節(jié)注意,以確保其能充分發(fā)揮作用。 通過閱讀本文,希望能給一般電氣人員加深對雙電源自動開關(guān)的認識。
(1)雙電源自動開關(guān)的基本概況:
雙電源自動切換開關(guān)是指由微處理器控制,在電網(wǎng)系統(tǒng)中用于啟動和切換網(wǎng)電與網(wǎng)電或網(wǎng)電與發(fā)電機電源,并能使電源持續(xù)供電的裝置。當常用電源突然故障或失效時,會通過雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)自動投入備用電源(備用電源在小負荷下也可由發(fā)電機供電),使設備仍能正常運行。最常見的有電梯、消防、監(jiān)控設備、照明等。
(2)雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的功能特點:
兩個斷路器之間有可靠的機械聯(lián)鎖裝置和電氣聯(lián)鎖保護,完全消除了兩個斷路器同時合閘的可能性,采用雙列復合接觸、橫向機構(gòu)、微電機預能量儲存和微電子控制技術(shù),基本實現(xiàn)零電弧(無滅弧罩) ,具有明顯的開關(guān)位置指示、掛鎖功能,可靠實現(xiàn)電源與負載隔離,可靠性高,使用壽命超過8000次,機電一體化設計,開關(guān)轉(zhuǎn)換準確,靈活,可靠,電磁兼容性強,抗干擾能力強,無外界干擾,自動化程度高。
雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)具有短路和過載保護功能,過壓、欠壓、缺相自動轉(zhuǎn)換功能和智能報警功能。自動轉(zhuǎn)換參數(shù)可在外部自由設定,對運行中的電機具有智能保護功能。當消防控制中心向智能控制器發(fā)出控制信號時,兩個斷路器都進入分閘狀態(tài),并預留計算機聯(lián)網(wǎng)接口,實現(xiàn)遙控、遙調(diào)、遙信、遙測四遙功能。
全自動型不需通過外接其他任何一個控制系統(tǒng)元器件,外形設計美觀、體積小、重量輕,由邏輯控制板,以不同的邏輯來管理可以直接裝于開關(guān)內(nèi)的電機,變速箱的動作進行操作來保證電子開關(guān)的位置,電機為聚氯丁橡膠材料絕緣濕熱型電機,裝有各種安全生產(chǎn)裝置,在超出110℃和過電流變化狀態(tài)時跳閘,在故障現(xiàn)象消失后即自動學習投入社會工作,可逆減速齒輪,采用直齒齒輪。
(3)雙電源自動開關(guān)的分類:
1) ATS和STS
STS(靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)),也稱為靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān),是一種自動電源切換系統(tǒng)。第一路故障后,STS自動切換到第二路向負載供電(前提是第二路正常,且與第一路基本同步)。如果第二路故障,STS自動切換到第一路給負載供電(前提是第一路正常且與第二路基本同步)。適用于UPS-UPS、UPS發(fā)電機、UPS- mains、市電等任意兩種電源的連續(xù)功率轉(zhuǎn)換。以上電源都需要一個同步裝置來保證兩個電源基本同步,否則STS無法切換:
1. STS靜態(tài)模式切換控制開關(guān)
它主要由智能控制板、高速晶閘管和斷路器組成,標準開關(guān)時間 ≤ 8ms,不會導致IT型負載停電,能可靠地向負載供電,保證STS在分相切換時的安全。
自動轉(zhuǎn)換開關(guān)
ATS又稱ATSE(自動轉(zhuǎn)換開關(guān)設備的縮寫),是一種自動轉(zhuǎn)換開關(guān)。ATS主要用于應急電源系統(tǒng),是一種將負載電路從一個電源自動切換到另一個(備用)電源的開關(guān)電器,以保證重要負載的連續(xù)可靠運行。ATS是機械結(jié)構(gòu),切換時間超過100毫秒,會造成負載斷電。
適合中國照明、電機類負載,其中重要負荷開關(guān)派生的自動模式轉(zhuǎn)換開關(guān)設計采用雙列復合式觸頭、傳動機構(gòu)、微電機預儲能、以及發(fā)展微電子控制信息技術(shù),基本功能實現(xiàn)了零飛弧,驅(qū)動電機為聚氯丁橡膠絕緣濕熱型電機,裝有安全生產(chǎn)裝置在超出110°C溫度和過電流通過狀態(tài)時自動跳閘,待故障消失后即自動學習投入社會工作,很大影響程度能夠保證了開關(guān)使用壽命。
2. 雙功率自動開關(guān)主要分為PC雙功率開關(guān)(整體式)和CB雙功率開關(guān)(雙斷路器型)。
1. PC 級雙電源自動開關(guān)
PC級自動轉(zhuǎn)換開關(guān)可以連接和攜帶雙電源,但不是用來斷開短路電流的。如果選用無過流脫扣器的負荷開關(guān)作為執(zhí)行機構(gòu),雙電源屬于PC級自動轉(zhuǎn)換開關(guān),不具備保護功能,但具有較高的容差和連接能力,可以保證開關(guān)本身的安全,不會因過載或短路而損壞。在這種情況下,它可以確??煽康碾娐愤B接。
2. CB級雙電源自動進行切換控制開關(guān)
CB級雙功率自動切換開關(guān)配有過流脫扣器雙電源,其主觸點可接通,用于斷開短路電流。 雙電源作動器選用僅有短路電流脫扣器的斷路器,屬于CB類自動轉(zhuǎn)換開關(guān),具有選擇性保護功能,可對負載和下端電纜提供短路保護。 它的上電和斷電能力遠遠大于使用接觸器、繼電器和其他部件。
(4)雙電源自動開關(guān)操作程序:
1)當由于某種原因停電,短時間內(nèi)無法恢復供電時,必須啟用備用電源。
1.切除市電進行供電各斷路器(包括兩個配電室控制柜各斷路器,雙電源切換箱市供電斷電器), 拉開雙投防倒送開關(guān)至自備一個電源通過一側(cè),保持雙電源系統(tǒng)切換控制箱內(nèi)自備電供電斷路器發(fā)展處于網(wǎng)絡斷開工作狀態(tài)。
2. 啟動備用電源(柴油發(fā)電機組),當發(fā)電機組正常運行時,依次打開發(fā)電機空氣開關(guān),并在電源控制柜內(nèi)設置斷路器。
3. 將電源開關(guān)盒一個接一個地放在備用電源斷路器中,供給負載電源。
4.備用電源運行期間,值班人員不得離開發(fā)電機組,調(diào)整電壓、頻率等。根據(jù)負荷的變化及時調(diào)整,發(fā)現(xiàn)異常及時處理。
2)市電恢復正常供電時,應及時學習做好一個電源轉(zhuǎn)換研究工作,切斷備用電源,恢復市電供電。
1. 按以下順序逐一斷開自備電源斷路器:雙電源開關(guān)箱自備電源斷路器 → 自備配電箱斷路器 → 發(fā)電機主開關(guān) → 將雙擲開關(guān)切換到市政電源供電側(cè)。
2. 按照柴油機關(guān)機程序進行操作。
3.從市電電源總開關(guān)到各分支開關(guān)依次閉合斷路器,從市電電源斷路器將雙電源開關(guān)箱置于閉合位置。
3)檢查各儀表及指示燈指示系統(tǒng)是否可以正常,啟動變壓器內(nèi)冷卻風扇?;拘畔⒎诸愲p電源自動模式轉(zhuǎn)換開關(guān)(以下問題簡稱雙電源)是采用塑殼斷路器與負荷開關(guān)二大類型包括以下是二種不同產(chǎn)品主要介紹。
(5)選擇雙電源自動開關(guān):
雙電源自動進行切換開關(guān)在切換備用電源時是有延時的,這個問題延時服務主要作用在由主電源向備用電源轉(zhuǎn)換上。而有些企業(yè)用電安全設備對雙電源自動模式切換開關(guān)的轉(zhuǎn)換發(fā)展時間是有嚴格管理要求的,因此雙電源自動切換開關(guān)選型時一定要看好用電信息設備的轉(zhuǎn)換教學時間。下面就介紹自己一些生活用電設施設備對雙電源自動切換開關(guān)的轉(zhuǎn)換研究時間的要求。
1)當雙電源自動切換具有自動切換和自動復位功能時,在主電源恢復正常供電后,雙電源自動切換應經(jīng)過一段延時后切換回主電源。
2)雙電源系統(tǒng)自動進行切換控制開關(guān)技術(shù)一般都是不允許帶大電動機或高感抗負載數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,這類工作負載在運行中切換,兩路電源相位差變化較大時,電機將受到影響巨大的機械結(jié)構(gòu)應力。同時,由電動機可以產(chǎn)生的反電勢引起的過流會造成熔斷器熔斷或斷路器脫扣。因此,當雙電源自動模式切換開關(guān)帶大電動機或高感抗負載轉(zhuǎn)換時,兩組動觸頭在轉(zhuǎn)換前應增加學生一個具有延時一段時間,即應選用延時轉(zhuǎn)換型雙電源自動切換開關(guān),延時一定時間視負載使用情況分析確定。
3)當發(fā)電機組作為應急照明電源時,發(fā)電機啟動和功率轉(zhuǎn)換的整個時間不應超過15s。
雙電源自動開關(guān)應選擇“城市發(fā)電機組轉(zhuǎn)換”專用型。
4)當變電所室內(nèi)低壓配電系統(tǒng)采用單母線分段運行,并設置母聯(lián)開關(guān)時,雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的總動作時間應與變電所室內(nèi)母聯(lián)開關(guān)設置的動作時間整定值相匹配,并應大于接觸開關(guān)的動作時間0.5-1秒以上。變電站室母聯(lián)開關(guān)動作時間多為2.5s,雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)總動作時間應大于3s。
ATSC即雙電源自動控制轉(zhuǎn)換開關(guān)在信息工程中得到了社會廣泛的應用,正確科學合理的選擇ATSE可確保企業(yè)重要工作負荷的可靠供電,ATSE在重要影響負荷的供電管理系統(tǒng)中是不可因為缺少和重要的一個教學環(huán)節(jié),ATSE目前在我國經(jīng)濟經(jīng)歷了四個全面發(fā)展研究階段,即兩接觸器型、兩斷路器型、勵磁式專用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換開關(guān)和電動式專用轉(zhuǎn)換開關(guān):
1)雙接觸器開關(guān)是我國最早生產(chǎn)的第一代雙電源開關(guān),是由兩個接觸器重疊構(gòu)成的簡單電源,具有機械聯(lián)鎖不可靠、功耗高等缺點。 因此,它在工程中的應用越來越少。
2)雙斷路器式變換開關(guān)是我國國家標準和 IEC 標準中提及的 CB 級 ATSE 的第二代變換開關(guān)。該機由雙斷路器改造而成,配有機械聯(lián)鎖裝置,具有短路或過流保護功能,但機械聯(lián)鎖不可靠。
3)勵磁型專用轉(zhuǎn)換開關(guān)為第三代,是由勵磁接觸器和控制器組成的一體化裝置。機械聯(lián)鎖可靠,開關(guān)由電磁線圈產(chǎn)生的吸引力驅(qū)動,速度快。電動專用轉(zhuǎn)換開關(guān)是第四代,是PC ATSE。其主體是符合要求的隔離開關(guān),是一種機電一體化的開關(guān)電器。轉(zhuǎn)換采用電機驅(qū)動,轉(zhuǎn)換平穩(wěn)快速,具有過0位功能。
ATSE的發(fā)展趨向主要內(nèi)容包括兩個重要方面:
一是主開關(guān)體,抗沖擊電流能力強,開關(guān)頻率高;可靠的機械聯(lián)鎖保證兩個電源在任何狀態(tài)下都不能并聯(lián)運行;不允許設置保險絲或跳閘裝置。 為了防止雙功率開關(guān)輸出端因過載而斷電,具有0位功能,且隔離距離大,為了能夠承受更高的沖擊電壓(8KV)及以上,四級開關(guān)首先具有N級通斷功能,以防止ATSE切換時不同系統(tǒng)N條線路上的電位漂移, 使電流趨勢不一致或分流,導致剩余電流保護裝置發(fā)生故障。
二是控制器,采用基于微處理器的智能產(chǎn)品,檢測模塊應具有較高的檢測精度和較寬的參數(shù)設置范圍,包括電壓、頻率、延遲時間等。具有良好的電磁兼容性,應能承受主電路電壓波動、浪涌保護、諧波干擾、電磁干擾等,轉(zhuǎn)換時間快,延時可調(diào),可為用戶提供各種信號和消防接口、通信接口。
(6)PC級和CB級雙電源自動轉(zhuǎn)換開關(guān)的應用:
從ATSE的發(fā)展研究過程和發(fā)展經(jīng)濟趨向我們可以明顯看出,PC級ATSE在工程中的應用技術(shù)將成為主流,值得人們一提的是,《固定式消防泵驅(qū)動器-控制器》 (IEC標準進行修正計劃草案)中指出,ATSE不應帶短路和過電流通過保護系統(tǒng)功能。
但CB類ATSE不能滿足這一點的要求,一旦發(fā)生短路和過電流,釋放跳閘,導致電源側(cè)有電源,而負載沒有電源,不能滿足一級和二級負載的供電要求。 IEC標準修訂的趨勢也證明PC級ATSE在工程中的推廣是必然的。 這就是為什么我們必須將PC類ATSE分開的原因,標準也將ATS分為PC類和CB類。
1) PC 級自動測試系統(tǒng)采用一體化轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),勵磁驅(qū)動(驅(qū)動) ,方便可靠,動作時間快,一般為100-200MS。觸頭為銀合金,觸頭分離速度大,有專門設計的滅弧室。體積小,只有1/2 CB 級,具有短期電流電阻。
2)CB ATS以兩個斷路器為基礎,控制器通過機械聯(lián)動控制電氣傳動機構(gòu),實現(xiàn)兩路電源的自動轉(zhuǎn)換。切換時間為1-2s。
3)PC級雙電源系統(tǒng)用在企業(yè)要求具有較高的場合,CB級用在般的使用不同場合,CB級的雙電源的價格比PC級的低。
4)PC級雙電源是由隔離開關(guān)組成的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān),它可以接通和攜帶,但不用于斷開短路電流。
5)CB 級雙電源配有過流釋放(斷路器)雙電源,其主觸點可連接,用于斷開短路電流。