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1、
雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)的應用設計
一、國家現(xiàn)行標準規(guī)定需設置電源自動切換裝置
GB50052-95 《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》 規(guī)定:“一級負荷: 兩個電源, 當一個電源發(fā)生故障時,另一個電源不應同時受到損
壞?!保弧耙患壺摵芍械奶貏e重要負荷: 除有
兩個電源供電外,尚應增設應急電源,并
嚴禁將其它負荷接入應急電源系統(tǒng)。 ”;“二
級負荷:宜有兩回線路供電。 ”
GB 50016-2006《建筑設計防火規(guī)范》 規(guī)定:
“消防控制室、消防水泵房、防煙與排煙風機的消防用電設備及消防電梯等的供電,
2、應在其配電線路的最末一級配電箱處設置自動切換裝置。”
GB 50045-95《高層民用建筑設計防火規(guī)范》
( 2005 年版) 規(guī)定:“高層建筑的消防控制室、消防水泵、消防電梯、防煙排煙風機等的供電, 應在 ”最末一級配電箱處設
置自動切換裝置。.
GB 50160-2008《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)
范》要求:“重要消防低壓用電設備的供電應在最末一級配電裝置或配電箱處實現(xiàn)自動切換”
GB 50348-2004《安全防范工程技術(shù)規(guī)范》
規(guī)定了“宜采用兩路獨立電源供電,并在末端自動切換”;
GB 50314-2000《智能建筑設計
3、標準》 規(guī)定
了“應有兩路獨立電源供電,并在末端自動切換”。
二、電源自動切換裝置
1 高壓開關(guān)站或高壓變電所不同母線段一般采用高壓斷路器的備用電源自動投入裝置
2 低壓變電所母線段一般采用框架式斷路器的母聯(lián)自投裝置
3 末級配電裝置一般采用自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器 (ATSE)
三、自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器 (ATSE)
定義 1
自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器 (ATSE)是由一個(或幾
個)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器和其他必需的電器組成,用于監(jiān)測電源、并將電路從一個或幾個負載電路從一個電源自動轉(zhuǎn)換至另一個電源的電器 . 即自行操作的轉(zhuǎn)換開關(guān)電器。
4、2 組成
ATSE 通常包括主體部分和控制器。
主體部分 :用于轉(zhuǎn)換主電路負載電源的開關(guān)電器,它分專用型和派生型。
控制器 :用于檢測及監(jiān)視主電路電源的工作狀況,當電源偏離正常工作狀態(tài)時,控制器發(fā)出動作指令使 ATSE 轉(zhuǎn)換到正常工作的電源側(cè)。
3 按主體分類
分為 PC 級、 CB 級、 CC 級三種 . PC 級:能夠接通、承載、但不用于分
斷短路電流的 ATSE。
它的主觸頭能夠接通并用于分斷, ATSE 配備過電流脫扣器的: 級 CB.路短路電流。
CC 級:能夠接通、 承載、分斷其額定電流的 ATSE。
PC 級 ATSE 有兩種
5、型式。即:由轉(zhuǎn)換
開關(guān)、電機操作機構(gòu)或電磁操作機構(gòu)、轉(zhuǎn)換控制器、聯(lián)鎖機構(gòu)組成及由無短路保護的斷路器、電動操作機構(gòu)、轉(zhuǎn)換控制器、聯(lián)鎖機構(gòu)組成的型式。
CB 級 ATSE 是由斷路器、電機操作機構(gòu)或電磁操作機構(gòu)、轉(zhuǎn)換控制器、聯(lián)鎖機構(gòu)組成。
CC 級 ATSE 是由接觸器、 其控制電路、 聯(lián)鎖機構(gòu)組成。
4 按主體工作位分類
ATSE 工作位分為二個工作位和三個工作位
二個工作位 :TSE 主觸頭僅有兩個工作位,即“正常電源位”或“備 用電源位”。.
三個工作位 :TSE 主觸頭有三個工作位,即 “正常用電源位” 、“備用電源位”及“斷開
6、位置”。
5 按開關(guān)電器的操作分類
開關(guān)電器一般分為有自投自復和自投不自復操作二種。
自投自復的操作 :當正常電源發(fā)生故障時,
ATSE 自動將負載從正常電源轉(zhuǎn)換至備用
電源;當正常電源恢復后,則自動將其負載返回到正常電源。
自投不自復的操作 :當正常電源發(fā)生故障時, ATSE 自動將負載從正常電源轉(zhuǎn)換至備用電源;當正常電源恢復后,由運行人員操作 ATSE 將負載返回至正常電源。四、自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器 (ATSE)的應用
1 自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器 (ATSE)的一次電路
的主電路圖 ATSE 級 CB 級、 CC 級、 PC 下圖
7、分別為
下圖分別為 CC 級、CB 級 ATSE 設檢修隔離電器的主電路圖
PC 級 ATSE 在線檢修需設旁路開關(guān)。 即選用二套 ATSE,通過各設三
推退出檢修。 ATSE 個隔離電器使其將有故障的
的規(guī)定 (ATSE)應符合 GB500542 自動轉(zhuǎn)
換開關(guān)電器 規(guī)定了低壓配電設計所選用的電《低壓配電設計規(guī)范》 GB 50054-95 電器的電器的額定電壓應與所在回路標稱電壓相適應;二 ..器應符合 “一電器的額定頻率應與所在回額定電流不應小于所在
8、回路的計算電流;三 .電器應滿足短 ..路的頻率相適應;四電器應適應所在場所的環(huán)境條件;五應滿足短用于斷開短路電流的電器,路條件下的動穩(wěn)定與熱穩(wěn)定的要求。 ”及“驗算電器在短路條件下的通斷能力,應采用路條件下的通斷能力。當短路點附近所接電動機額定電安裝處預期短路電流周期分量的有效值, 。時 ,應計入電動機反饋電流的影響” 1%流之和超過短路電流的 (ATSE)3 自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器使用類別應與負載匹配
ATSE 的使用類別表
使用類
電流性操操 AC-31 A 無感或微感負 AC-31 B
AC-32 AAC-32 B 阻性和感性的混合負載,包括中度
9、過載系統(tǒng)總
負荷包含籠型電動機及阻性負載 AC-33i A
AC-33i B
交以下 30 電動機負載或包含電動機、電阻負載 AC-33B
AC-33A
熾燈負載的混合負載放電燈負 AC-35 AAC-35 B
AC-36 AAC-36 B 白熾燈負 DC-31 BDC-31 A
電阻負 DC-33 A 直電動機負載或包含電動機的混合負 DC-33 B
白熾燈負載 DC-36 B
DC-36 A 說明操作: 適用于需要操作次數(shù)較多的電路, 如正常轉(zhuǎn)
換和演習轉(zhuǎn)換
操作
10、:適用于非頻繁轉(zhuǎn)換電路
4 自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器 (ATSE)三工作位的斷開位是過渡暫停位
GB/T 14048.11-2002 /IEC 60947-6-1: 1998
《低壓開關(guān)設備和控制設備 第 6 部分:多功能電器 第 1篇:自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器》中規(guī)定的 “PC 級 ATSE 的操作機構(gòu)不應使負載電路與常用電源和備用電源均保持長期斷開。但是,可具有一預定斷開期間,以便完成轉(zhuǎn)換過程,在某些情況下,可提供一休止位置?!奔啊?CB 級 ATSE 預定的斷開時間和 /或斷開位置?!?
采用三位可以理解為在斷開位使其
11、電流為零,然后轉(zhuǎn)換至備用位,防止轉(zhuǎn)換過程出現(xiàn)并列運行而過流跳閘的可能。
GB16895.20-2003/IEC60364-5-551:1994
《建筑物電氣裝置 第 5 部分:電氣設備的選擇和安裝 第 55 章:其他設備 第 551 節(jié):低壓發(fā)電設備》 ,第 551.6.1 條規(guī)定了低壓發(fā)電設備作為公用電網(wǎng)備用電源時防止與電網(wǎng)并列運行 “適當?shù)念A防措施包括:—在轉(zhuǎn)換開關(guān)的操作機構(gòu)之間或轉(zhuǎn)換開關(guān)的控制回路之間進行電氣的、機械的或電氣—機械的聯(lián)鎖;—用具有單個可多用鑰匙的多鎖系統(tǒng);—采用具有‘先斷后合 功能的三個操作位置的轉(zhuǎn)換開關(guān);—具有適當聯(lián)鎖的自動轉(zhuǎn)換開關(guān)器件;—
12、其他等效的安全操作措施。 ”;
5 自動轉(zhuǎn)換開關(guān)電器 (ATSE)功能應與其設置目的匹配
低壓發(fā)電設備與公網(wǎng)并列運行時涉及頻率、電壓等電能質(zhì)量指標
GB16895.20-2003/IEC60364-5-551:1994
ATSE 無必要性。已考慮到具有
《建筑物電氣裝置 第 5 部分:電氣設備的選擇和安裝 第 55 章:其他設備 第 551 節(jié):低壓發(fā)電 條規(guī)定了“當公用電網(wǎng)發(fā)生
斷電事故或在供電端的電 551.7.2,第設備》壓或頻率的偏差超出正常供電的允許值時,應有將發(fā)電設備與公用電網(wǎng)解列的保護措
施”;第 551.7.3 條規(guī)定了
13、“當公用電網(wǎng)的電壓和頻率超過第 551.7.2 條所要求的保護動作極限值時,應有防止發(fā)電設備接入公用電網(wǎng)的措施”
保證連續(xù)供電可靠性涉及是否有電,對欠電壓、過電壓等電能質(zhì)量應根據(jù)其運行需求確定。
多功能影響主要目標的實現(xiàn)。
6 建議采用自動轉(zhuǎn)換不自復的 ATSE 電動機等用電設備一般為保護設備和人身安全設有低電壓保護,在無準備時自動復歸會造成停運,對于停電的時間不可知及沒有設置相應需要的自起動控制的重要設備可能帶來嚴重后果。
對于應急供電設置自復的對于備用供電系統(tǒng)其設計
帶全部一、二級負荷,不自復不會帶來不良后果。.
不自復 ATSE 可
14、以簡化與高壓備自投、低壓母聯(lián)自投、與發(fā)電設備的切換等的時限配合。
為此建議優(yōu)先選用自投不自復的 ATSE。
7 應按照電擊防護及接地型式的規(guī)定確定
ATSE 的極數(shù)
IT 系統(tǒng)中性線不接地; TT 系統(tǒng)中性線不允許二次接地; TN 系統(tǒng) PEN 導體一旦分成了 N 和 PE 導體后, N 導體不允許二次接地。
N 不設隔離極會否發(fā)生電擊危險。
8 線路保護不應危機 ATSE 的安全
CB 級 ATSE 具有分斷短路電流的能力; PC 級 ATSE 具有部分分斷短路電流的能力;
CC 級 ATSE 不具有分斷短路電流的能力。線路保護的完全選擇性在重要負荷的供電中十分關(guān)鍵。
9 應重視 ATSE 控制器的可靠性和起動轉(zhuǎn)換條件
可靠性與其控制器的可靠性密不可分,工
程設計人重視開關(guān)主 ATSE.
體的選擇,對 ATSE 的起動轉(zhuǎn)換條件了解的很不夠,尤其 ATSE 是成品,不需要設計其控制電路圖,選用的 ATSE 的起動轉(zhuǎn)換條件能滿足是設計意圖。
10 不合理設置 ATSE 將影響供電的可靠性。 ATSE 不是在一供電系統(tǒng)中設計的級數(shù)越
多越可靠,以外部電源及自備電源接入處和末端配電裝置處設置為宜。
謝謝!