隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人民生活水平不斷提高,人們對電力可靠性的要求越來越高。電力可靠性是供電系統(tǒng)持續(xù)供電的能力,我局現(xiàn)在35KV 變電站全部實(shí)現(xiàn)了雙電源,城區(qū)線路實(shí)現(xiàn)了“手拉手”,一些重要客戶也采用了雙電源,因此在電力系統(tǒng)中,雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)被廣泛應(yīng)用。
雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)(ATSE)的發(fā)展過程
ATSE 即雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器,由一個(gè)(或幾個(gè))轉(zhuǎn)換開關(guān)電器和其他必需的電器(轉(zhuǎn)換控制器)組成,用于監(jiān)測電源電路、并將一個(gè)或幾個(gè)負(fù)載電路從一個(gè)電源轉(zhuǎn)換至另一個(gè)電源的開關(guān)電器。ATSE 作為消防負(fù)荷或其他重要負(fù)荷的末端互投裝置,讓負(fù)載在正常電源、應(yīng)急電源間進(jìn)行選擇,并自動(dòng)轉(zhuǎn)換連接供電電源,在工程中得到了廣泛應(yīng)用。正確合理的選擇ATSE 在重要負(fù)荷的配電系統(tǒng)中是一個(gè)關(guān)鍵問題。
ATSE 在我國經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段,即接觸器式、斷路器式、負(fù)荷開關(guān)式和雙投式。接觸器式轉(zhuǎn)換開關(guān)為第一代,是我國最早生產(chǎn)的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān),它是由兩臺(tái)交流接觸器及其機(jī)械和電氣連鎖裝置組成,這種裝置因機(jī)械連鎖不可靠、耗電量大等缺點(diǎn),在工程中越來越少地被采用。斷路器式轉(zhuǎn)換開關(guān)為第二代,也就是我國國家標(biāo)準(zhǔn)和IEC 標(biāo)準(zhǔn)中所謂的CB級ATSE,它是由兩臺(tái)斷路器及其機(jī)械和電氣連鎖裝置組成,具有短路和過電流保護(hù)功能,但是機(jī)械連鎖不可靠。負(fù)荷開關(guān)式轉(zhuǎn)換開關(guān)為第三代,它是由兩臺(tái)負(fù)荷開關(guān)和一套內(nèi)置的連鎖機(jī)構(gòu)組合而成,機(jī)械連鎖可靠,轉(zhuǎn)換由電磁線圈產(chǎn)生吸引力來驅(qū)動(dòng)開關(guān),速度快。雙投式轉(zhuǎn)換開關(guān)為第四代,它是由電磁力驅(qū)動(dòng)、內(nèi)置的機(jī)械連接保持狀態(tài),單刀雙投一體化的轉(zhuǎn)換開關(guān),具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、自身連鎖、轉(zhuǎn)換速度快、安全可靠等優(yōu)點(diǎn),是PC 級ATSE。
雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)(ATSE)的發(fā)展趨勢
ATSE 一般由兩部分組成:開關(guān)電器本體;控制器。
ATSE 的發(fā)展趨勢主要包括兩個(gè)方面:其一是開關(guān)主體,具備很高的抗沖擊電流能力,并且可頻繁轉(zhuǎn)換;具有可靠的機(jī)械連鎖,確保在任何狀態(tài)下兩路電源不能并列運(yùn)行;不允許帶熔絲或脫扣裝置,以防雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)因過載而造成輸出端斷電現(xiàn)象;四級開關(guān)具備N 級先合后分的功能,以防ATSE 在切換時(shí),不同系統(tǒng)中的N 線上電位漂移,使電流走向不一致或分流,造成剩余電流保護(hù)裝置誤動(dòng)作。其二是控制器,采用微處理器和集成芯片智能化產(chǎn)品,檢測模塊具有較高的檢測精度,邏輯判斷模塊有較寬的參數(shù)設(shè)定范圍(電壓、頻率、延遲時(shí)間的屏蔽)以及必要的狀態(tài)顯示設(shè)備,來滿足不同負(fù)載的要求;具備良好的電磁兼容性,能承受主回路的電壓波動(dòng)、波浪電壓、諧波干擾、電磁干擾等影響;轉(zhuǎn)換時(shí)間快,且延時(shí)可調(diào);可為用戶提供各種信號(hào)及消防聯(lián)動(dòng)接口、通信接口。
從ATSE 的發(fā)展過程及發(fā)展趨勢看出,PC 級ATSE 在工程中的實(shí)際應(yīng)用將成為ATSE 的主流。
CB 級與PC 級ATSE 的區(qū)別
1.二者機(jī)械設(shè)計(jì)理念不同。設(shè)備轉(zhuǎn)換開關(guān)是為雙電源轉(zhuǎn)換,而并不是用作線路分段和線路保護(hù),ATSE 不應(yīng)帶短路和過電流保護(hù)功能。CB 級ATSE 由兩斷路器組成,而斷路器是以分?jǐn)嚯娀榧喝危笏臋C(jī)械應(yīng)快速脫扣,因而斷路器的機(jī)構(gòu)存在滑扣、再扣問題;而PC 級ATSE 不存在該方面問題,PC 級產(chǎn)品的可靠性遠(yuǎn)高于CB 級產(chǎn)品。
2.分?jǐn)喽搪冯娏髂芰Σ煌B 級ATSE 斷路器不承載短路耐受電流,觸頭壓力小,一旦發(fā)生短路或過電流的情況,當(dāng)觸頭被斥開產(chǎn)生限流作用,脫扣器脫扣,從而分?jǐn)喽搪冯娏?,造成電源?cè)雖然有電,而負(fù)載斷電的情況,不能滿足一、二級負(fù)荷對供電的要求;而PC 級ATSE 能承受20Ie 及以上的過載電流,觸頭壓力大不易被斥開,因而觸頭不易被熔焊,能確保重要負(fù)荷的可靠供電。
3.安全性不同。兩路電源在轉(zhuǎn)換過程中存在電源疊加問題,PC 級ATSE 充分考慮了這一因素,PC 級ATSE 的電氣間隙、爬電距離是標(biāo)準(zhǔn)要求的180%、150%,因而PC 級ATSE 的安全性更好。
4.觸頭材料的選擇角度不同。斷路器觸頭一般選擇銀鎢、銀碳化鎢等材料,但該類材料易氧化,備用觸頭長期暴露在外,其表面易形成阻礙導(dǎo)電、難驅(qū)除的氧化物,當(dāng)備用觸頭一旦投入使用,觸頭溫升增高造成開關(guān)燒毀甚至爆炸;而PC 級ATSE 充分考慮了觸頭材料氧化帶來的后果。
通過以上對比和分析,不難發(fā)現(xiàn),PC 級ATSE 是理想的雙電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)電器,在配電系統(tǒng)中將廣泛應(yīng)用