低压双电源切换操作

低压双电源切换操作（精选5篇）

1.低压双电源切换操作 篇一

220kV双母线二次电压回路切换及倒母线操作预控问题的方

法及措施

摘 要：本文阐述了220kV双母线接线方式下电压互感器的切换二次回路原理，分析了220kV双母线隔离开关辅助接点二次电压回路切换回路，二次电压并列原理及隔离开关辅助接点不到位对保护装置的影响、危害，针对倒闸操作中隔离开关辅助接点不到位的情况，提出了预控问题的方法和措施，以减少和杜绝隔离开关辅助接点不到位可能引起的危害。

关键词：隔离开关辅助接点；电压二次回路切换；反充电

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.184 220kV双母线接线方式，二次电压经隔离开关辅助接点切换及二次并列原理

1.1 一次设备接线正常情况下交流电压回路

220kV正常情况下，220kVⅠ、Ⅱ段母线上分别接着若干线路，2台主变分别运行于两条母线上，分路在Ⅰ、Ⅱ段母线上运行。

需要指出的是各分路在母线上运行原则一是使负荷分配合理，以母联开关流过最小电流为宜，二要使双回路分别运行在两段母线上。

1.2 二次电压经隔离开关辅助触点切换回路及二次电压并列回路

二次电压经隔离开关辅助触点切换回路。图1所示当线路或主变间隔母线侧刀闸合上后，辅助触点接通，双母线的母线隔离开关刀闸辅助触点相应进行切换，相应起动1YQJ或者2YQJ（操作箱内），其接点闭合，通过Ⅰ段母线或Ⅱ段TV二次侧空气开关ZKKI 或ZKKⅡ，1GWJ或2GWJ，再经线路或主变保护屏电压开关1ZKK、2ZKK将二次电压切换到保护装置中。即双母转单母运行时，停电母线的母线侧隔离开关辅助触点断开后，该母线上的TV二次回路将直接断开；在单母转双母运行时，送电母线的母线侧隔离开关辅助触点合上后，该母线上的TV接入。母线侧隔离开关辅助触点分合不到位

2.1 隔离开关辅助触点分不到位造成反充电

由双母运行方式切换为单母运行方式时，若停电母线的母线侧隔离开关辅助触点不分开，停电母线和运行母线的母线侧隔离开关辅助触点同时接通，运行母线和停电母线，电压互感器二次回路将直接短路，导致运行母线电压互感器向停电母线电压互感器的二次反充电。

反充电发生时后果：

（1）通过计算可得反充电电流Ic可达400-500A，运行母线电压互感器二次侧通过的电流急剧增大造成二次空气开关跳闸或熔断器熔断，使运行中的保护装置失压，对于失压闭锁不可靠的保护装置，可能造成线路和主变保护误动，同时造成切换继电器及装置电路版烧损以及区外故障发生和系统扰动大时的拒动，越级跳闸，后果严重。

（2）220kV母差保护、失灵保护装置动作出口须经复合电压闭锁，发生反充电时，满足了低电压动作逻辑，220kV母线差动保护复合电压闭锁元件将一直动作开放，对保护的其他功能不会产生影响，在母线没有故障的情况下，母差保护不会跳闸出口。

2.2 隔离刀闸辅助触点合不到位

如果是相应的继电保护回路所用的母线侧隔离开关辅助触点未合上，将会使得本线路保护装置无交流电压，从而导致线路故障时相应线路保护拒动，引起越级跳闸，造成本线路所在母线的差动保护动作，切除该母线所有开关，扩大事故范围。同时母线侧隔离开关辅助触点未合上，将会使得本线路计量回路和其它用电压信息的采集失去电源，从而导致电度表无法运行或缺相运行，不计或少计电量，导致电量缺失，造成经济损失。隔离刀闸辅助触点合不到位问题的出现原因分析

可能出现上述问题的原因：

（1）由于长时间运行，隔离刀闸辅助触点时间长可能发生触点疲劳，动作不可靠，发生粘连。（2）由于灰尘的积累，锈蚀，电压切换回路接线端子接触不良。（3）接线端子松动。（4）切换继电器出现问题。（5）设备投运验收时，未进行信号的验证。（6）隔离刀闸操作时一次刀闸未合好，从而二次接点未到位。预控问题发生的方法措施

（1）操作票中加入检查刀闸位置指示灯项目。如检查“切换继电器同时动作”灯亮，“切换继电器同时动作”灯灭项目。（2）进行220kV热倒母线操作过程中，在断开母联开关前，及时恢复信号，及时恢复母差盘上刀闸变位位置信号并检查与一次设备所在母线指示相对正确，有信号且无法复归，应停止操作查明原因。（3）严格审查操作票，严格操作顺序。（4）运行维护时要注意检查和及时清扫电压二次电压回路线，保持接线正确端子紧固。（5）电压互感器压变单独停电时，必须先拉开电压互感器二次空开、保?U全部取下，再拉开一次闸刀，送电顺序与此相反。（6）运行中的刀闸，在不停用相关保护的情况下，不得进行相关闸刀辅助接点的检修工作，以避免保护误动拒动的发生。（7）新投运的设备，要按照验收信息表提供的有关电压切换回路的信号实地进行，检查切换动作正确，信号正确。（8）对经常发生的辅助接触不良，应重点维护及检查，及时处理上报，操作中更要注意此间隔开关位置及切换信号的检查是否正确。确保辅助接触点分合正确。（9）操作中及时检查后台机上、保护盘上位置信号所指示和所报信号是否正确。（10）及时检查母线电压指示是否与实际相符。

参考文献：

[1]张全元.变电运行现场技术问答[M].北京：中电电力出版社，2003.[2]毛锦庆等.电力系统继电保护实用技术问答[M].北京：电力工业出版社，2000.[3]南京南瑞继保电气有限公司.RCS-931系列超高压线路成套保护装置技术和使用说明书[Z].

2.低压双电源切换操作 篇二

关键词：工业企业,电源快速切换装置,低压母线

0 引言

电源快速切换装置(以下简称装置)在发电厂厂用电系统的应用已有多年,早已得到行业认可,成为标准配置,在确保发电厂厂用电负荷的连续及安全运行上发挥了巨大的作用。而且,近一两年,针对工业企业变电站的装置也相继问世,在6/10 k V、35 k V和110 k V等中高压场合都有成功的应用,运行效果也十分理想。同时,工企中普遍存在大量的低压电机负荷,6 k V至380 V的变压器或线路的故障会造成这些低压负荷停止运行。如果能将电源快速切换成功应用到该电压等级,解决低压电机的非计划停机问题,必将对企业的整个生产和安全产生巨大的积极作用。本文首先介绍了低压电源切换的现状,提出解决这一问题的重要性;然后分析了装置在低压应用存在的重要问题,最后提出了整套的解决方案。

1 低压电机电源切换的现状

工业企业中低压电机大量存在,负荷容量虽比较小,但却都是企业生产链条中不可或缺的一部分,任何一台电机的非计划停机,都有可能给整个生产造成巨大的损失甚至安全隐患。低压电机的非计划停机除了因自身故障以外,绝大多数都是由于电源出现故障切除导致低压母线失电或幅度较大的电压波动造成,所以解决此问题的一个重要方面就是如何使电源不中断。380 V母线电源一般由6/10 k V母线经变压器得到,该变压器发生故障后将直接导致母线失电。低压母线一般采用单母分段方式,正常运行时两台变压器各带一段母线,互为备用,其中一台发生故障后,需要及时将该变压器切除,合上母联开关,由另一台变压器带所有负荷继续运行。目前,国内基本上都采用备自投或双电源切换模块来实现这两个变压器之间的互相切换。备自投的基本原理是低压起动与残压合闸,就是当一台变压器因故障切除后,备自投并不马上起动,而是要等母线电压降至低压起动整定值(一般70%额定电压)以下并延时后才起动,跳开变压器低侧开关,然后继续等待母线电压下降到残压(一般整定30%额定值)以下后才合上母联开关。也就是说,低压电动机的机端电压必然要降低到30%以下,如此低的电压,控制低压电动机的交流接触器会全部失电释放跳开,电机停转在所难免。所以,就现状而言,在事故情况下,备自投装置基本无用,备用电源形同虚设。

2 电源快速切换的基本原理

工作电源因故障切除后,工作母线失电,由于惯性及存储的磁场能量,电动机在短时间内将继续旋转,并将磁场能转变为电能。由于各电动机的容量、参数不一致,电动机之间将有电磁能与动能的交换,此时部分异步电动机实际上已转入异步发电机运行工况,因此工作母线的电压即是多台异步发电机发出的反馈电压的合成,称为母线残压。由于不存在原动力和励磁,残压的幅值和频率将随时间逐渐衰减,残压与备用电源电压间的相位将逐渐增大。残压变化相量图如图1[1]。

工作电源故障时装置的根本目标是既要在工作母线电压幅值较高的时候将备用电源投入,更要确保投入时对负荷设备的冲击在允许范围之内。为保证切换安全,一般应使合闸时电动机承受的电压不大于1.1倍额定电压。图1中ABCD螺旋形曲线为残压变化轨迹,幅值变小,与备用电压Vs的相位差由0°到360°变化。AB段为允许合闸范围,在此段内实现的切换称为“快速切换”;BC段不允许合闸;CD段再次允许合闸,该阶段完成的切换成为“同期捕捉切换”。快速切换和同期捕捉实时跟踪和计算工作电压与备用电压之间的压差、频差和相差,以整定频差、0°或整定相差为目标,通过负荷预测、频率变化及相差变化预测等相关逻辑运算,适时将备用电源投入,达到工作母线电压降幅最小、对负荷冲击尽可能小的效果[2,3,4]。

3 电源快速切换在中高压的应用

近年,结合工业企业变电站的特点,对电源快速切换的一些条件判据进行改进创新或重新设计,开发了专用的工业企业电源快速切换装置,并逐步开始在工业企业的中高压电压等级使用,取得了重大成功。典型应用如图2。

装置1、2分别负责两个电压等级的电源切换,110 k V母线以上发生故障时,由装置1进行切换,切除故障线路,投入备用电源;两个主变发生故障时,由装置2进行切换,切除故障主变,由另一台主变带6 k V两段母线。

在南方某石化企业110 k V改造使用后,共发生7次外线路故障,装置均正确动作,都在400 ms内成功将备用电源投入,电机全部正常运行。

4 低压母线应用遇到的问题

鉴于电源快速切换在工企中高压电压等级得到了很好的应用,考虑能否同样可以用在低压来解决因故障导致的停机问题。通过在两个钢铁厂低压母线进行的试用研究,发现单独应用电源快速切换存在很大的问题,很难在电源故障情况下实现不停机的电源切换。经过分析发现,问题的症结在于低压电动机基本都采用交流接触器作配电及控制用,利用接触器的线圈低压释放特性作为低电压保护。

交流接触器广泛用作电力的开断和控制电路,其制造标准规定,当线圈电压大于其额定电压的80%时,交流接触器的铁芯应该可靠吸合;当线圈电压小于其额定电压的70%时,交流接触器的铁芯应该可靠释放,几乎没有延时。

接触器线圈电压通常额定220 V,目前约定俗成的做法都是直接由低压母线经隔离变得到。由于释放延时太短,当变压器故障导致母线电压降低时,可能在电源快速切换起动之前接触器主触头就已跳开,如果发生金属性接地或两相短路等严重故障时,由于母线电压故障相电压接近于0,相关接触器主触头可能在变压器主保护动作前就跳开[5,6]。

相对于低压电机,中高压电机由低电压保护跳开,一般延时0.5 s,这样的时间足够将失电负荷转移到备用电源。而面对几乎没有延时的接触器,单凭电源快速切换根本无法实现在故障情况下的低压电机不停机切换。

5 完整的解决方案

电源快速切换一般在400 ms以内,最快可达100 ms左右。只要在这段时间内交流接触器保持不释放,那么电源的快速切换就可以发挥应有的作用。

考虑到接触器的原理和特性,从以下两个方面入手:

其一,采用具有延时释放功能的抗晃电交流接触器。抗晃电交流接触器是一个双线圈的交流接触器,电源正常情况下,控制模块处于储能状态,交流接触器的启停和常规交流接触器没有任何区别,在晃电情况下,若工作电压降低到接触器的保持电压以下时,控制模块开始工作,以储能释放的形式保持接触器继续吸合,当电源电压恢复后,控制模块又转入储能状态。延时时间范围:(1)时间固定型:0.5 s、1 s、1.5 s、2 s、3 s;(2)时间调整型:0.2~1.4 s;当晃电发生使电源电压跌落到接触器维持电压以下时,接触器主触头延时释放,确保晃电时接触器不脱扣。

其二,采用UPS电源给交流接触器线圈供电[7]。基于UPS电源的交流接触器抗晃电技术是应用成熟的UPS技术,在低压配电柜里构建独立的供电系统,为低压配电柜的二次控制部分提供可靠的电源。通过独立的母线系统给需要二次电源的元件集中提供优质的不间断电源。根据系统特点和设定,在系统发生短时的晃电时,接触器的线圈能够依靠UPS提供的可靠电源正常工作,保持主触头的吸合,避免了由于晃电的发生引起的电机停机甩负荷事故。另外,当配电柜的主母线失电超过一定的时间后,则根据该系统二次控制部分设定断开输出,避免事故的发生。该系统可以可靠地防止由于晃电带来的不必要的停机甩负荷事故的发生,结构简单、成本低,二次控制回路不增加接线难度、适合配备于多数量回路有抗晃电要求的配电柜中[8]。

以上介绍的抗晃电接触器和UPS电源,只能解决短时的工作母线电压降低。而当工作电源变压器T1发生故障时,变压器主保护动作将其两侧开关跳开,低压母线失去电源,电压只是电机反馈的残压,逐渐降低,抗晃电接触器或UPS电源供电的交流接触器在维持设定的时间后还是要释放。所以,最关键的措施还是将受影响电机负荷及时转移到备用电源上,才能从根本上确保整个生产不受影响。抗晃电接触器和UPS电源此时重要的作用就是给电源快速切换争取宝贵的时间。

装置应用如图3所示,安装于低压母线母联开关3DL处。采集的交流量主要是开关1DL、2DL和3DL处的电流及低压I母、II母和电源的电压,开入量主要是三个开关的位置及其他在切换逻辑中用到的变位信息。将两个主变的快速保护动作信号接入装置作为快速起动电源切换的判据,也可使用装置自身的电源故障检测逻辑进行起动。

工企变电站运行方式多样,一般有如下几种。

方式一,低压母线分段运行,变压器T1和T2各带一段母线,互为备用;

方式二、母联开关闭合,变压器T1带两段母线运行,T2热备用;

方式三、母联开关闭合,变压器T2带两段母线运行,T1热备用。

装置自适应以上各种运行方式,可根据接入的开关位置触点和其他电气量判断出工作电源和备用电源。当检测到工作电源故障时,装置跳开工作开关,确认跳开后,实时判断是否满足合闸逻辑,满足后合上备用开关,将备用电源投入,确保负荷“不停电”,生产不中断。

6 结语

本文就电源快速切换在工业企业低压母线的应用进行了阐述,针对在该电压等级应用遇到的问题,提出一个完整的解决方案,将电源快速切换装置与经过防晃电设计的交流接触器配合,使低压电机在面对电源故障情况下也可实现不停机的电源切换,为企业的连续生产及安全运行提供了一套行之有效的方案。

参考文献

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[5]符建杰.“晃电”不停机的全面解决方案[J].电气时代,2002(8):68.FU Jian-jie.An all-round solution to power shaking without machine shutdown[J].Electric Age,2002(8):68.

[6]张伟.380V低压电动机“晃电”问题的现状及研究[J].工程技术,2009(17):63.ZHANG Wei.380V low-voltage motor shakes electricity problem current situation and go into[J].Science&Technology Information,2009(17):63.

[7]吴宏伟.UPS抗晃电技术及其应用[J].甘肃科技纵横,2008,37(2):38-41.WU Hong-wei.UPS resists to shake electricity technology and its application[J].Scientific&Technical Information of Gansu,2008,37(2):38-41.

3.低压双电源切换操作 篇三

【摘要】建立安全监控系统防爆交换机使用主备机快速双电源切换装置，在主交换机出现故障情况下，快速切换到备用交换机，缩短故障时间。

【关键词】安全监控系统；交换机；切换

1.概况

海孜煤矿西部井2001年8月投产，设计生产能力30万吨/年。2007年皖经煤炭函[2007]269号文核定矿井生产能力为39万吨/年。2010年矿井扩建，设计生产能力为50万吨。

矿井使用的是北京瑞赛长城航空测控技术有限公司开发的KJ2000N矿井安全监控系统，于1996年投入使用，通讯方式为两线制无极性移频键控（FSK）数据传输，频率为2400波特率，巡检周期≤30S。西部井自2001年投产后，安装了独立的安全监控系统装置，并通过敷设架空线（通讯电缆）作为数据传输介质，与安全监控中心站系统数据服务器进行数据传输。

根据煤矿安全监控系统通用技术要求（AQ6201-2006），2008年8月份，对西部井安全监控系统进行改造，改造后通讯方式为：西部井混合井上井口设置1台FSK防爆交换机与监控中心站服务器进行通讯，西部井井下分站使用MHYVP四芯（使用两芯，备用两芯）通讯电缆，与防爆交换机进行数据传输。

2.存在问题

FSK交换机从2008年8月开始投入使用，服务年限已超过5年，现存在下列问题：设备老化，炎热夏季易出现瞬间中断现象，交换机后备直流电源老化，只能依靠交流供电，如交流电停电，易造成通讯中断，且生产厂家已停止生产此种类型FSK交换机，无法对整机或配件更新，一旦交换机故障，将造成西部井井下及地面风机在线8台分站、20台以上各类传感器传输中断，给矿井安全生产带来隐患。基于煤矿恶劣的供电和工业环境，为保证西部井监控系统的稳定运行，在对西部井监控系统进行大的改造之前，决定利用其它采区淘汰的FSK防爆交换机，设置备用交换机，并建立快速切换装置，在交换机出现故障时，快速切换到备用交换机运行。

3.改造方案

3.1FSK防爆交换机原理

交换机采用设备电源一体化结构，是以一块工业以太网传输接口为核心的信息交换设备，由隔爆外壳、一台工业级以太网交换机模块、一块以太网通讯板、一块FSK通讯板、一块通讯底板、两块电源板、一块充电断电板、一块电源底板、一块通讯接线板、一块电源接线板、一个线性变压器以及一组蓄电池等组成。和井下分站组合在一起，在中心站的管理下实现对全矿井环境参数及工况参数的监测与控制。

工业级以太网交换机模块用于以太网数据交换；以太网通讯板用于FSK通讯板和工业级以太网交换机模块进行连接；FSK通讯板用于与井下FSK设备的通讯连接；电源模块将外接的660V交流电转换为24VDC、12VDC和5VDC供系统设备使用。连接方式如图1所示。

3.2改造方案的实施步骤

3.21备用交换机配置模块及FSK通讯卡IP地址

备用交换机配置模块及FSK通讯卡均配置和主交换机一致的IP地址

3.22备用交换机通讯线连接

将井下分站与主交换机的通讯线用三通接线盒引出2条支线，各自接入主备交换机的FSK通讯板。

3.23备用交换机更换蓄电池

3.24为备用交换机供电

主备交换机均采用220V交流电源供电，且采用双回路。

3.25切换主备交换机，成功后为主交换机更换蓄电池。

4.运行效果分析

通过防爆交换机主备机双电源快速切换装置应用，提高了监控系统运行的安全性和可靠性，满足了矿井安全生产的要求，产生了良好的效果。

一是避免了因供电原因造成监控系统数据通讯中断。主交换机交流电源掉电后，内置的蓄电池可以提供不小于2小时直流供电。如果因供电故障影响大于2小时，可将主交换机停用后启用备用交换机，然后将光纤尾纤插头拔出，插入备用交换机模块光口，大大减少了通讯中断时间（影响时间小于1分钟）。

二是如果交换机故障，同样可以采用上述方法处理。

使用时应注意以下几点：由于主备交换机模块及FSK通讯卡IP地址相同，且通讯线同时接入主备交换机的FSK通讯板，所以两台交换机不能同时供电，避免因IP地址冲突造成数据传输故障；每月对备用交换机蓄电池进行一次充放电。

4.浅谈西安地铁双电源切换装置 篇四

ATSE (Automatic transfer switching equipment) 即双电源自动转换开关, 由一个 (或几个) 转换开关电器和转换控制器组成, 主要用在紧急供电系统, 将负载电路从一个电源自动换接至另一个 (备用) 电源的开关电器, 作为重要负荷的末端互投装置, ATSE在工程中得到了广泛的应用, 以确保重要负荷连续、可靠运行。ATSE为机械结构, 转换时间为100毫秒以上, 会造成负载断电。适合照明、电机类负载。

ATSE经历了几个发展阶段, 即两接触器型、两断路器型、励磁式专用转换开关。两接触器型转换开关为第一代, 是我国最早生产的双电源转换开关, 由两台接触器及机械联锁组成, 因机械联锁可靠性低、耗电大等缺点, 在工程中越来越少采用。两断路器式转换开关为第二代, 既CB级ATSE, 由两台断路器改造而成, 带有机械联锁装置, 具有短路或过电流保护功能, 但同样具有机械联锁可靠性低的缺点。励磁式专用转化开关为第三代, 由励磁式接触器外加控制器构成的一个整体装置, 机械联锁可靠, 转换由电磁线圈产生吸引力来驱动开关, 速度快。

1 CB级ATSE与PC级ATSE的分析与对比

1.1 两者机械设计理念不同

CB级是由断路器组成, 断路器以分断电弧为已任, 机械结构具有快速脱扣特点。因而断路器的机构存在滑扣、再扣问题;而PC级不存在该方面问题, 可靠性远高于CB级。

CB级的ATSE加装了电流脱扣器, 在大电流的情况下CB级的ATSE要发生跳脱, 负载会有失电, 同时在现场的保护整定时也要和上一级的断路器进行配合, 给实际运行操作带来了麻烦。采用PC级的ATSE很好的解决了回路中保护和转换的分开, 断路器作为保护性元器件来实现起保护功能, ATSE开关作为供配电元器件来实现起可靠的供电功能, 这样的产品配合为负载安全稳定运行提供了保证。

1.2 实际运用中的差异

当PC级ATSE前端的断路器和CB级ATSE采用的断路器为相同型号和规格, 两个电路的保护功能是等效的, 但转换功能却不同。区别在于, 当CB级ATSE的断路器和下级某一断路器因为负载故障同时脱扣, 全部负载电源将被切断, 开关不会自动转换, 需要人工操作才能恢复供电。如果采用PC级ATSE, 前端断路器与后端某一断路器同时跳闸时, 控制器能够检测到电源停电, 将会转换到备用电源, 确保其它重要负载的连续供电。

1.3 维修方法不同

CB级ATSE出现故障时, 必须更换全新的ATSE, 方可保证继续通电, 其维修更换过程将会导致长时间停电。而大多数情况下, PC级ATSE在出现故障时可以通过手动操作将开关置于接通状态, 先保障负载通电再进行维修, 对负载影响降到最低。

通过上述对比可知PC级ATSE是理想的电源转换开关产品。

2 西安地铁双电源切换装置介绍

2.1 特点

西安地铁主要使用美国ASCO300系列双电源切换开关, 属于PC级的ATSE, 其结构特点如下:

ATSE为双投型、电磁激励、机械保持机构, 机械转换时间可达50ms;

能承受100%额定负载;

短时耐受电流10KA~100KA;

具有相位角侦测器以完成同相位转换;

开关为3相4极、中性线重叠转换型, 即在非转换期间为4极开关, 在转换过程中两路电源中性线重叠;自投自复、自投不自复投切方式可调; (如图1所示)

由常用电源转换至备用电源和常用电源回复正常转回至常用电源时, 转换时间可调;

具有操作面板, 有直观的状态指示及测试按钮;

具有手柄以便于检修和应急时使用;

ATS控制回路为微处理器式, 各种参数均在现场可调;

正常电源电压的选用值:90%、95%的额定电压;

正常电源电压的弃用值:70%、80%、85%、90%的额定值;

应急电源电压的选用值:90%的额定电压;

应急电源电压/频率达到选用值时可延时0秒~5分钟自投;

当正常电源电压回复到选用值时可延时1秒~30分钟自复。

其主要结构如图2所示:

2.2 工作原理 (以通风空调电控柜为例)

正常情况下, 通风空调电控柜的一、二类负荷由双回路进线电源同时供电 (两个进线端的断路器同时闭合, 母联断路器分断) 。当其中一回路进线电源失电时, 此失电回路电源进线端断路器自动分断, 母联断路器自动闭合, 由另一路进线电源供电, 当失电回路进线电源恢复供电时, 母联断路器自动分断, 原失电回路进线电源断路器自动闭合, 通风空调电控柜自动恢复双回路进线电源供电。

3 ASCO双电源切换装置在西安地铁中的应用

西安地铁北客站通风空调电控柜在车站级分A、B两端分别供给隧道风机TVF, 射流风机SL, 轨道排热风机TEF, 回排烟风机HPY, 组合风阀控制等, 其A、B两端供电主要从外部低压配电室两段母线分八个回路, 每回路引入两路供电车站级一级消防负荷, 每回路供电使用两路供电供给环控柜进线柜ASCO开关来进行切换来保证供电负荷正常运行, 两路电源互为备用, 可自动和手动切换。电源自动切换时间不大于0.1s。

西安地铁智能型消防照明应急电源EPS (图3) 主要供给车辆段和正线应急照明灯和疏散照明指示, 其供电主要由各低压配电室分两段母线供给EPS进线柜ASCO开关来自动切换电源, 两路电互为备用, 为EPS提供正常市电, 当控制器检测到主备两路市电电源电压过低或停电时, 其蓄电池经过逆变器输出的应急电源开始工作, 延时时间长于进线ASCO开关的动作时间0.1s, 静态开关动作, 馈线回路由应急电源供电。当主电源恢复时, 控制器断开蓄电池电源, 静态开关动作, 恢复由主电源向负荷供电, 该切换时间不大于0.1s。

4 总结

ASCO目前在业界内属于高端的产品, 在地铁、航空、电信、电力等行业应用方面受到较好评价。该产品在运行中性能稳定, 对一级负荷来说, 为设备日后的操作维护、运行检修、系统安全稳定等方面都带来了很大的好处, 是双电源负荷应用的发展方向。

摘要：随着科学技术的进步, 各行业对供电可靠性的要求越来越高。地铁作为城市运输的主要力量, 其很多设备必须采用双路电源供电以保证其可靠性。随着供电可靠性要求的提高, 越来越多的先进设备投入应用到供电系统中。

5.低压双电源切换操作 篇五

广播发射台发射机房、信息机房和电力部门通常利用检修时间同时进行检修, 虽然技术用电为双路或多路供电, 但当对机房配电柜进行检修时, 由于照明UPS的续航导致机房照明的断电会给机房正常工作带来不便。引入非技术用电电源通过双电源自动切换装置即可以较小地改动实现机房照明供电的连续性。同时双电源自动切换装置也可以用于计算机等单电源设备, 有效避免UPS或单路电源故障。

双电源自动切换装置主要用于主电源与备用电源之间的切换操作, 提高了供电系统的稳定性, 为各项生产活动的顺利进行提供了可靠保障。[1]传统的双电源自动切换装置一般主要包括继电器、接触器、刀开关几部分, 自动化程度较低, 缺少欠压、过压等保护功能。智能型双电源自动切换装置相对于传统的双电源自动切换装置, 具有十分明显的优势, 通过科学合理的硬件和软件设计, 提高了装置动作的实时性、可靠性, 保障了电源供应的连续性, 避免了意外断电故障造成的损失。

2 智能型双电源自动切换装置简析

2.1 装置结构

智能型双电源自动切换装置主要包括本体和智能开关控制器, 本体一般由断路器、保护熔断器、机械连锁机构几部分构成, 其中断路器具有一定的电动操作结构。通常来说, 在断路器之间安装机械连锁机构, 通过机电双重保护来避免几台断路器同时处于合闸状态的发生, 从而保证该装置的安全切换, 确保安全供电[2]。

2.2 工作原理

智能型双电源自动切换装置的工作原理主要是将单片机作为核心处理机构, 对主、备用电源的电压、相位、频率等进行科学化检测。当主电源发生欠压、过压、缺相等电路故障时, 该装置对相应的切换开关进行自动化控制, 将供电系统切换到备用电源一端, 减少了故障时间, 从而保障供电的可靠性。

3 智能型双电源自动切换装置设计

3.1 硬件电路设计

智能型双电源自动切换装置的硬件电路设计主要可以分为以下几个部分:

(1) 频率检测电路, 该电路主要对相关的数据进行采集, 并输送给单片机, 对这些数据进行分析比较, 从而判断电源频率是否发生故障。频率检测电路一般包括光耦元件、施密特触发器两部分, 其工作原理是从电网中任意选择一相交流电, 通过变压器进行变换降压, 之后利用光耦元件将其转换成同频率的方波信号, 最后借助施密特触发器对方形信号进行规整后传输给单片机实施测量。[3]

(2) 电压信号采集电路, 单片机通常只能对单极性电压进行检测, 且检测范围为0~5V, 因此相应的交流电压必须经过有效变换才能够实施检测。一般来说, 12V的电源需要通过光耦元件进行耦合, 再通过电位器进行分压、分流, 之后经过33u F电容进行滤波, 在不发生故障的条件下电源被转变为3~6V的电压信号, 传送到控制板进行电压比较。

(3) 过电压、欠电压比较电路, 对常用的过电压比较电路进行分析, 可以发现, 一般电压信号采集电路会对A、B、C三相电路的电压信号进行采集处理, 之后将采样处理后的电压信号传送给过电压比较电路, 过电压比较电路对这些电压信号进行分析比较, 判断A、B、C三相电源是否发生过电压故障或者欠电压故障。

(4) 缺相检测电路, 该电路主要是当电源出现缺相问题时, 将故障信息发送给单片机。交流信号需要经过整流滤波处理变成直流信号, 将直流信号用到驱动光耦元件的操作中, 若果三相电源运行正常, 该光耦元件就会被导通, 同时点亮LED灯;若出现缺相问题, 三级导管被导通, 缺相信号以低电平的方式传输给单片机, 完成缺相检测。

3.2 软件设计分析

从专业化角度分析, 智能型双电源自动切换装置主要利用C语言进行程序的编写, 同时在软件设计的过程中需要以模块化的设计理念为重要指导, 该装置的软件设计中主要涉及系统初始化模块、I/O模块、A/D采集模块、CCP频率测量模块、报警显示模块等, 通过模块化的设计体系, 使得程序的编写更加清晰, 降低了一定的难度, 有利于提高程序设计、调试、维护工作的效率。从监控软件设计角度分析, 为了提高设备数据分析、交换、处理的工作效率, 可以利用上位机实现监控管理的智能化、科学化, 通过采用C#语言进行编程设计, 开发出监控软件的应用功能, 从而提高运行环境的专业化水平。

4 结语

总而言之, 智能型双电源自动切换装置是一种重要的供电控制设备, 通过自动化、智能化的系统, 保障了供电的可靠性, 为人们的生产、生活用电减少了不必要的停电故障。随着科技的不断发展, 智能型双电源自动切换装置的硬件和软件设计逐步得到完善, 并将发挥更大的实践应用价值, 值得相关部门进行深入的研究和应用。

参考文献

【1】陈莹, 彭毅, 晏传银.智能型双电源自动切换装置设计问题探析[J].中国新技术新产品, 2016 (8) :6.

【2】李克俭, 冯梅岗.智能型双电源自动转换装置的设计[J].电工电气, 2012 (2) :23-25+28.