西安地鐵項目中ASCO雙電源自動轉換開關的解決方案.docx

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西安地鐵項目中ASCO雙電源自動轉換開關的解決方案 一、引言 　　地鐵是解決當今世界許多城市交通擁塞問題，以及大量、快速、安全地運送乘客的一種現(xiàn)代化交通工具。地鐵不僅擴大城市的交通容量，而且會進一步提升城市的發(fā)展建設效率。隨著目前城市地鐵交通建設的日益增長，地鐵交通的建設對于城市發(fā)展起到了舉足輕重的作用。 　　地鐵建設主要是由地鐵站、地鐵隧道等重要場所聯(lián)接貫通。地鐵車站一般分為地下二層，地下一層稱為站廳層，地下二層稱為站臺層，每層均分為公共區(qū)和兩端的設備區(qū)。公共區(qū)是乘客購票、乘車的區(qū)域，設備區(qū)則是各種專業(yè)的設備機房，如自動售檢票、通信、信號、泵房、氣體滅火、照明配電室、環(huán)控機房、環(huán)控電控室、牽引/降壓變電所、蓄電池室、屏蔽門管理室、車站控制室，以及地鐵消防回路等。 二、安全可靠運行 　　為了保證地鐵站內重要場所以及重要設備的供電，我們對供電電源的重要性、可靠性具備很高的要求，一般會采用雙電源供電方式來保證負載供電的可靠性。 　　這里我們勢必會對雙電源供電設備的選型和產品質量要求很高，在電氣配電的回路里邊來講，雙電源轉換產品在整個回路中是重中之重。 　　如下圖所示，這是一個常規(guī)的設計方法，可見在這個配電回路中，雙電源轉換開關ATS是一個十分關鍵的元器件，ATS一旦出現(xiàn)偏差設備供電將會失電，對系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行帶來不利的影響。 三、ATS產品的選擇 　　根據目前工程情況，以及市場調研，我們發(fā)現(xiàn)目前國內市場存在比較多的自動切換開關，有國外產品如美國ASCO產品、國內也有制造廠采用普通兩個塑殼開關加上機械連鎖機構和控制裝置生產的切換開關等。詳細查閱標準，其實標準所說明的自動轉換開關有不同場合、不同條件使用要求，按國標GB/T14048.11-2002的要求，雙電源自動轉換開關的使用要求如下表所示： 　　1）使用類別 　　按國標GB/T14048.11-2002交流自動轉換開關使用類別分類如下 　　根據表中典型用途，地鐵配電場所內使用的負載類似于混合負載，因此應選用AC-33A或B，對電源型開關來說，應屬于頻繁操作設備，其使用類別顯然應采用AC-33A。 　　針對于地鐵站內的用電設備，我們將會使用適用于AC-33A型負載的ATS。 　　2）工程實際過程中，我們?yōu)榱吮ＷC系統(tǒng)供電可靠性，將采用末端切換的供電模式，即把ATS裝于負載前端，裝于現(xiàn)場的負載配電箱內。 　　接線示意圖如下圖所示： 　　在上圖中我們就很可靠的保證了每個重要負載是雙路供電。這樣，我們在今后的運行檢修以及對設備的維護方面都帶來極大的方便，一個負載假如發(fā)生斷電或者故障將不會影響系統(tǒng)的運行。 　　3）根據上圖中，我們會發(fā)現(xiàn)采用PC級的ATS要好于CB級的ATS。CB級的ATS加裝了電流脫扣器，這樣在大電流的情況下CB級的ATS要發(fā)生跳脫，負載會有失電，同時在現(xiàn)場的保護整定時也要和上一級的斷路器進行配合，給我們實際運行操作帶來了麻煩。采用PC級的ATS這樣很好的解決了回路中保護和轉換分開，即斷路器做為保護性元器件來實現(xiàn)其保護功能，ATS開關做為供配電元器件來實現(xiàn)其可靠的供電功能，這樣的產品配合真正的為負載安全穩(wěn)定運行提供了保障。 　　3）根據實際工程情況，生產PC級別的ATS以美國ASCO的ATS開關為例，我們做以簡要闡述： 　　美國ASCOATS的特點主要有以下幾個要點： 　　1.雙電源自動轉換開關控制器具備同期相位捕捉功能。從正常側電源切換至備用側電源，以及從備用側電源切換至正常側電源都具備同期相位捕捉功能，控制器同時主動偵測兩路電源的電壓、相位、頻率。保證設備在兩路電源波形幾乎一致的情況下，瞬間切換完成。給設備的安全運行帶來極大的好處。 　　2.ASCOATS斷電轉換時間是ms級，使用大安培的雙電源自動轉換開關，斷電轉換時間，是包括了控制器偵測出電源斷電、控制器驅動開關觸頭、開關觸頭動作三個時間的合成。 　　3.ATS開關具備極大的Icw額定短時耐受電流水平。遠遠大于斷路器的額定短時耐受電流水平。這樣可以保證在大電流流過斷路器和自動轉換開關時，自動轉換開關不會先于斷路器跳脫，保證了負載供電的可靠性、連續(xù)性。 　　4.ATS開關具備N線重疊轉換功能，即在開關N線加裝一個轉換觸頭，N線采用先接后斷的功能。這樣的設計理念很好的保證了在發(fā)生切換的時候造成的電源三相不平衡，以及在兩路電源切換完畢后，兩路電源完全分開的原則。 　　5.ATS開關在開關本體內部采用線圈電磁驅動，機械閉鎖。很可靠的避免了兩路電源并列的問題。正是因為電磁驅動，保證了開關的轉換時間為ms級。 　　6.ATS開關在開關本體觸頭部分采用銀鎢合金，很好的滿足了導電和耐高溫的要求，與此同時還具備專門的滅弧柵，保證了動觸頭和靜觸頭分離的時候把開關拉弧在開關內部完成。 　　7.ATS開關具備自投不自復和自投自復的功能，完全滿足國標GB14048.11-2002中2.2.1操作程序的要求。 　　以下是國標GB14048.11-2002中2.2.1操作程序的一個摘抄 　　8.ATS開關可以實現(xiàn)就地和遠控功能，也可以實現(xiàn)和廠用電監(jiān)控系統(tǒng)的組網要求。具備實現(xiàn)這個低壓元器件的監(jiān)控、監(jiān)視，統(tǒng)一管理的功能。 四：總則 　　ASCOATS目前生產的產品在業(yè)界內屬于高端的產品，并且在地鐵、航空、電信、電力等行業(yè)都有很好的業(yè)績。可見是一個比較值得信賴的產品。針對于本工程實際情況，采用ASCOATS是一個不錯的產品選擇，ASCO公司生產的ATS具備以上諸多優(yōu)點，并且也完全符合工程設計以及實際運行要求。對于我們在產品投運后操作維護、運行檢修、系統(tǒng)安全穩(wěn)定等方面都帶來了很大的好處。