雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)(ATS)在站用電系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

潘興祿

摘 要：文章首先對(duì)雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)的作用進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)在站用電系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行論述。期望通過(guò)本文的研究能夠促進(jìn)雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)的推廣應(yīng)用有所幫助。

關(guān)鍵詞：雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān) 站用電系統(tǒng) 應(yīng)用

1.雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)的作用分析

雙電源自動(dòng)切換開(kāi)關(guān)簡(jiǎn)稱ATS，它是一種可以完成主電源與備用電源之間自動(dòng)切換的元器件。如圖1所示。

ATS的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：一是主備電源的快速切換；二是單個(gè)ATS的作用相當(dāng)于兩臺(tái)斷路器，投資成本低；三是ATS具有機(jī)械和電氣兩種聯(lián)鎖方式，從而使其具備更高的可靠性。在站用電系統(tǒng)中，ATS最為主要的作用就是實(shí)現(xiàn)主電源與備用電源之間的自動(dòng)切換，通常情況下，ATS只需要承受來(lái)自于電器設(shè)備的負(fù)荷電流，而當(dāng)用電設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，如過(guò)負(fù)荷、短路等，該用電設(shè)備的控制裝置將會(huì)切斷其主回路，從而確保設(shè)備的安全，當(dāng)加裝ATS之后，該電器設(shè)備將不再需要保護(hù)裝置，換言之，可以省去斷路器或是熔斷器對(duì)該設(shè)備的保護(hù)控制。對(duì)于ATS而言，其操作機(jī)構(gòu)的型式有兩種，一種是單電磁線圈，另一種是雙電磁線圈，雖然這兩種型式有所差別，但所能達(dá)到的效果卻大體相同。電器設(shè)備負(fù)荷側(cè)的主回路通常都是與主電源側(cè)進(jìn)行連接，若是主電源側(cè)出現(xiàn)故障導(dǎo)致斷電時(shí)，ATS會(huì)自動(dòng)將電器設(shè)備負(fù)荷側(cè)的主回路與備用電源側(cè)進(jìn)行連接，這樣便可以確保供電不間斷，從而使電器設(shè)備保持正常運(yùn)行。為滿足各種不同場(chǎng)合的使用需要，ATS有兩種控制方式，一種是手動(dòng)控制，另一種是自動(dòng)控制，前者常被用于無(wú)負(fù)荷分合的檢修場(chǎng)合。

2.ATS在站用電系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1站用電系統(tǒng)中常用的ATS

目前，在站用電系統(tǒng)中較為常用的ATS有RWQ4系列和JXQ5系列，下面分別對(duì)這兩個(gè)系列的ATS在站用電系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

（1）RWQ4系列ATS的應(yīng)用。該系列的ATS主要是由兩個(gè)部分組成，一部分為開(kāi)關(guān)器件，另一部分為切換控制器件。如圖2所示。

驅(qū)動(dòng)方式為電磁線圈驅(qū)動(dòng)，切換控制器件的工作電源主要是由交流220V電源提供，應(yīng)用時(shí)不需要另外配置電源。該系列的ATS具有以下兩種工作模式：

①自動(dòng)模式。該模式分為兩種情況，一種是自動(dòng)投切自動(dòng)復(fù)位，另一種是自動(dòng)投切不自動(dòng)復(fù)位，對(duì)于前者而言，在切換的過(guò)程中，備用電源的運(yùn)行狀況對(duì)開(kāi)關(guān)切換不會(huì)產(chǎn)生任何影響，也就是無(wú)論備用電源處于何種情況，開(kāi)關(guān)均會(huì)以自動(dòng)的方式切換至主電源上。而對(duì)于后者而言，當(dāng)主電源出現(xiàn)故障問(wèn)題，無(wú)法正常工作時(shí)，開(kāi)關(guān)會(huì)自動(dòng)切換至備用電源，并且在無(wú)人干預(yù)的情況下，即便主電源故障消除恢復(fù)正常運(yùn)行，開(kāi)關(guān)也不會(huì)自動(dòng)切換回主電源。在自動(dòng)工作模式下，主備電源之間的切換存在一定的延時(shí)，其中控制器件的延時(shí)為0-30s之間，而負(fù)責(zé)切換工作的暫存器的最大延時(shí)不超過(guò)80ms，故此，可以滿足站用電系統(tǒng)的應(yīng)用需要。

②手動(dòng)模式。當(dāng)ATS從自動(dòng)模式轉(zhuǎn)換為手動(dòng)模式后，開(kāi)關(guān)的自動(dòng)切換功能將會(huì)暫時(shí)停止。此時(shí)操作人員需要借助控制器上的手動(dòng)按鈕來(lái)完成主電源與備用電源之間的切換。手動(dòng)模式最為突出的優(yōu)點(diǎn)在于整個(gè)切換動(dòng)作不存在人為延時(shí)，可以達(dá)到快速切換的目的，這一特點(diǎn)對(duì)于站用電系統(tǒng)中的有些電器設(shè)備而言，非常重要。

（2）JXQ5系列ATS的應(yīng)用。該系列的ATS由以下幾個(gè)部分組成：整體式結(jié)構(gòu)的隔離開(kāi)關(guān)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制器。該系列的ATS在具有兩路電源的站用電系統(tǒng)中較為適用。按照預(yù)先設(shè)定好的條件，ATS能夠完成單個(gè)負(fù)載或是多個(gè)負(fù)載在兩路電源之間的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。若是在緊急的站用電系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用，則可在電源轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，暫時(shí)性中斷向負(fù)載供電。大量的實(shí)踐表明，在站用電系統(tǒng)中，尤其是在有雙電源的系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)ATS的應(yīng)用，可以使系統(tǒng)的供電可靠性獲得大幅度提升，并且系統(tǒng)本身的運(yùn)行安全也能得到有效保障。由此可見(jiàn)，在站用電系統(tǒng)中，對(duì)ATS進(jìn)行推廣應(yīng)用尤為必要。

2.2合理配置ATS

在站用電系統(tǒng)對(duì)ATS進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，應(yīng)當(dāng)采取科學(xué)合理的方式對(duì)ATS進(jìn)行配置。由于站用電系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行可靠性的要求較高，為對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效分散，建議設(shè)置多臺(tái)ATS，雖然這樣會(huì)使投資成本增大，但卻可以大幅度提升系統(tǒng)的運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性，由此可減少維護(hù)和維修費(fèi)用，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度上講，經(jīng)濟(jì)效益更高。當(dāng)配置多臺(tái)ATS后，可將重要的負(fù)載分別接到不同的ATS上，如圖3所示。

例如，站用電系統(tǒng)中有兩套UPS，它是較為重要的設(shè)備，對(duì)此可將每套UPS接在相應(yīng)的ATS上，如果兩臺(tái)ATS設(shè)備中的任意一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，另外的UPS仍然可以保持正常運(yùn)行。此外，一些功率較大的負(fù)載盡可能不要與重要設(shè)備共用一個(gè)ATS。

2.3ATS的運(yùn)行維護(hù)

在站用電系統(tǒng)中，對(duì)ATS進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，為使ATS的作用得到充分發(fā)揮，必須保證其運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，因此，需要做好ATS的維護(hù)工作。為使ATS的維護(hù)效果達(dá)到最佳，應(yīng)當(dāng)制定科學(xué)合理、切實(shí)可行的維護(hù)計(jì)劃，相關(guān)的維護(hù)人員必須嚴(yán)格按照計(jì)劃對(duì)ATS進(jìn)行維護(hù)。應(yīng)當(dāng)每月對(duì)ATS進(jìn)行一次切換測(cè)試，重點(diǎn)檢查其自動(dòng)切換功能是否正常，每年應(yīng)對(duì)ATS進(jìn)行整機(jī)維護(hù)，可將開(kāi)關(guān)及其觸點(diǎn)作為檢查的重點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)異常，要及時(shí)進(jìn)行解決處理。

3.結(jié)論

綜上所述，ATS在站用電系統(tǒng)中的應(yīng)用，不但可以使系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性獲得大幅度提升，而且還能使供電可靠性得到顯著改善，由此可見(jiàn)，ATS具有良好的使用價(jià)值，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行大范圍推廣。在未來(lái)一段時(shí)期，應(yīng)當(dāng)加大對(duì)ATS的研究力度，對(duì)其功能和性能進(jìn)行不斷地改進(jìn)和完善，從而使其能夠更好地為站用電系統(tǒng)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]崔連來(lái)，邊晨曦，王曉梅，等.智能雙電源切換裝置結(jié)構(gòu)原理及在EPS中的應(yīng)用[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2016（1）：32-33.

[2]郁曉龍.雙電源自動(dòng)切換控制器的控制原理及技術(shù)改進(jìn)[J].廣播電視信息，2016（4）： 54-55.

[3]王龍，任思敏.110kV變電站站用系統(tǒng)故障分析及改進(jìn)措施[J].寧夏電力，2017（10）：121-122.