ATS转换开关的最新应用解析文档格式.docx
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转换
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正常侧电源电压失去检测和转换次序
主要电源侧的输出电压瞬间失去或降低是允许的。
主要电源的电压检测计时器输出的动
作通常可设置(0.4-10秒)的延迟时间。
此外,如果备用侧电源为发电机组,那就要等发电机的电压达到要求以后(几秒钟)才能发出转换命令。
转换问题及注意事项
以下详细研究电源自动转换过程中的若干问题:
1.在下游侧电网出现故障
当转换开关的下游侧出现故障(短路、过载等)而主要电源跳脱时,建议不要进行电源
的转换。
在此情况下,应该根据下游电路的保护装置所发出的信号来切离自动转换开关的控制回路转换功能。
2.备用电源的特性
备用电源的特性与主要电源的特性(额定功率、短路电流等)会有很大的差异。
必须详
细研究并进行选择,以便保证备用电源能正常发挥功能(例如:
主要电源为
800kVA,380V,lcc=20kA,Icc=20kA的变压器,那么,备用发电机组紧急电源应为200kVA,
Icc=1kA)。
3.两电源间的机械连锁
两电源间的机械连锁和禁止两路电源同时供电这种情况的发生需加以考虑,并且应用在
所有的电路中。
4.转换次序的实现
SOCOMECATySS列自动转换开关可完全实现上述转换次序的功能要求。
转换开关的应用
要从一路电源转换到另一路电源时就需要使用转换开关,通常用「正常/紧急」来表示
此一功能。
转换的概念主要应用于两组电源间的转换,其中一路作为主要电源而另一路则作为紧急
电源或备用电源。
正常/紧急应用
大多数安装自动转换开关的场所都是为了当主要电源故障时能转换到另一路备用电源紧急供电。
1.电网/发电机转换
转换系统主要配置了紧急电源系统来保证系统安全供电。
在实际应用中此种形式的供电方式是为了保证系统安全供电,并且保证与故障系统隔离。
2.电网/电网转换
此种形式的供电系统广泛应用于照明、警报系统、烟雾侦测系统、消防系统、空气压缩
机、升降机设备等。
其他应用
1.在一路电源供电下负载与备用负载间的切换
2.电路的短接和接地以保护设备和电气专业人员的操作安全。
3.三相电源相序的切换以控制马达的正反转
4.UPS不断电系统的旁路应用
转换类型
根据不同的应用需求选择不同的转换方式来实现二路电源的转换。
先断后通(0位)(如图2-1)
图2-1
从一路电源转换到第二路电源经过0位以避免电源互相重叠。
在0位的停顿时间是为了在转换前先释放负载剩余电压,使得其在非临界值以下。
这有可能
负载从一路电源快速转换到另一路电源将会引起负载与电源之间大功率转换,
损坏设备材料因而引起保护装置作动从而切断电源,造成损失。
在0位的停顿时间必须根据实际要求设定。
同步转换(如图2-2)
电源丿{•联(忖賈2)
图2-2
主电源和紧急电源可以并联使用。
两路电源必须同步才可以允许转换:
1.两路电源的相位角一致
2.两路电源的频率和电压幅度相等
在这种情况下供电不会因转换电源而有中断的现象。
非同步转换(如图2-3)
快速切换(f诩2
图2-3
这类的转换方式典型应用于大容量的非同步电动机上。
要求快速转换以限制电动机转
速,并且允许不需停顿直接转换的要求。
转换时间通常不超过0.2秒。
在转换前必须检查频率和相序,确保符合转换条件。
在大多数应用中,SOCOMEATyS6系列自动转换开关专门应用于转换之间需要先断后通的转换要求。
电源的种类
电源可按下列所述加以区分:
1.一路电源作为优先电源(主要电源)
是由一个或几个变压器并联供电的一个电网。
2.一路紧急电源
电源供应设备(发电机、燃料电池、不断电设备UPS。
(图3)
发电机电源的种类
紧急电源包括发电机是依据主要电源故障后备用电源开始提供电力,按其所需时间不同
可如表1所示。
表1
种类
延迟时间
发电机启动
说明
D
无规定
手动操作
发电机周的环境和电机的凰度决定苴发电容量和上升速度
C
长停机时间么丟
市电失去后
发电机预热运转』能昶快邃启动
B
短停机时间<ls
发电机汆久性运转
发电机当作电动机与主电源连接.而不需预先启动
A
不停机
发电机和市电井联运转
市电故睡立即提供电遞
负载的种类
般有如图4的几种负载,并分
有些负载允许电源可以短暂中断而其他负载则不允许,述如下:
1.关键设备
如果市电中断须由UPS继续供应电力的负载,由于UPS提供电力的时间是有限的,一般由负载大小,蓄电池容量和日常维护要求决定。
2.次关键设备
市电中断后需要快速供应电力的负载(从几秒钟到数分钟)。
3.一般设备
市电中断后可以等待市电恢复供电再切换回市电上的负载。
电源转换顺序
1.在实际应用中,大多数场合在市电中断以后会发生短时间停顿的状况。
2.在电源切换前,计时器能够对电源中断时间和电源是否可用进行监测。
电源切换时间
(常證电祿)
—1
-
丽]
等于不同功能计时器的计时总和。
(图5)
*优先电源中斷—*
SOCOMECATyS系列自动转换开关已包含了当市电中断后电机的启动控制程序。
电源监控
正常/紧急电源的自动转换控制系统,提供了市电和备用电源的监控以确定其可用性。
电压监控
电压监控必须至少包含以下内容:
(如图6)
图6
1.监测于使用电源的所有故障(电压不足或超限)和自动启动及转换程序。
2.验证备用电源是否允许转换。
(1)一路电源完全失去电压则表示上一级保护系统有跳脱动作或电源中断。
(2)电压过高或过低而超出规定范围,可能是由于在电路中无效功率过高或者是在有
欠载条件时(电容性无效电力过多)无稳压系统的补偿所引起。
频率监控
7)
在发电机供电情况下,需要针对电压频率监控以提高电源供给的品质。
(如图
在供电系统中,电网的频率与发电机的转速是相关联的。
频率过高或过低就会显示电网的过载或欠载的有效功率是电感性或者是电容性的。
此外频率的变动也可能是由调速系统故障所造成的。
应用等级
电源的功率容量,其阻抗特性和校正系统将影响电压和频率的暂态特性。
不同等级的电压和频率在稳态和暂态时的变化范围如表2所示。
表2
参數
G1
G2
G3
G4
频率
稳态
卡7珈
特殊宴求
+/-18»
+/-12%
+/-10K
电压
+/-®
s
+/-1M
+阳%—2碉
+25肝一2啜
4-20%—1SSS
1.等级G1:
低要求标准(例如照明负载)
2.等级G2:
能够接受的暂态波动(例如方波)
3.等级G3:
对于偏差和波形有严格要求
4.等级G4:
特别严格要求
暂态情况
主要针对负载的适用条件与
控制电路必须能够对各种稳态和暂态的情况不同给予补偿,否。
1.带有时间延迟的高,低限值,定义了对负载稳定供电的可用范围,过电压和欠电压的
恢复值是表示电源恢复到一个新的稳定状态,并可避免任何因检测引起的设备误动作。
(图
8)
iLUN上限值(dO
电爪上肛恢址值tolh)
1可用电源
ut
电JE幵艮恢篡值仙)
卜限值WU)
致,尤其是对转动的负载最为重要。
(图9)
转换周期
主电源中断
1.转换程序的启动是先从稳定的位置开始,一般是「正常」或者是优先电源位置,如果
市电故障(门限值+延迟计时器)就会自动转换到紧急电源或备用电源上。
2.当监测到电源中断(主要电源中断),接着控制启动紧急电源的辅助接点闭合。
此时备用电源的发电机被启动,若备用电源为变压器时则不需使用。
3.当监测到紧急电源(门限值+延迟)为可用时,系统就开始从正常位置转换到紧急位
置。
4.电源转换可以在0位停顿。
在0位停顿的时间可以根据实际应用而调整。
返回主要电源的顺序
1.自动转换开关在紧急电源位置,并且等待主要电源恢复正常可用时,转换开关就会自
动转换回主要电源。
2.此种转换顺序和市电中断转换到紧急电源一样。
启动发电机的控制接点保持闭合直到
冷却发电机的计时器结束后重返回转换开关开始启动并允许发电机安全冷机(空载运行)。
3.举例:
电网/电网转换顺序流程图如图10。
Network□prioritysource
Network二|emergencysource
图10
测试周期
自动转换开关需要具备以下的设备才能完成转换:
1.转换机构
2.紧急电源
当需要时转换设备必须有效自动运转。
带负载测试
完整的转换系统测试可以定期或者在带负载预防性维护作业时进行测试。
这种测试一般称为带负载测试,它模拟了完整的转换过程。
紧急电源(发电机)启动的应用,并可停止由停机计时器送出的指令。
(图11)
适用标准
IEC60947-6-1/GB14048.11-2002标准
1.转换开关必须依照应用场合、电气设备的架构、负载类型和操作频率来选择。
2.IEC60947-6-1/GB14048.11-2002产品标准是适用于正常/紧急方式的自动转换。
3.此标准适用于自动转换和导电连接材料及在转换过程中负载电源被中断的转换系统。
4.IEC60947-6-1/GB14048.11-2002标准包含了自动转换规范的特殊要求。
5.此标准中规定了不同的使用种类,在不同的应用场合和电气设备将需要不同的转换顺序。
6.按照操作使用频率可区分为A和B级。
7.IEC60947-6-1/GB14048.11-2002标准同时规定了完整的转换顺序,包括计时器和门限值提供给
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