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高压双电源智能控制系统的研制
2010年3月3日 11:17  中国传动网  

0 引 言

随着电力事业的发展,电力质量日益受到人们的重视。供电的连续性是电力质量的一个重要方面,对于某些用电部门,如医院、机场、大型生产线等尤为重要。保证供电连续性的办法是给供电对象提供主、备两路独立的电源,对两路电源都进行实时监控。当一侧电源发生故障时,能根据设定的切换程序准确完成向另一侧电源的切换,以最大限度地保证供电的连续性。现在的新式高压双电源切换装置有两个高压隔离开关,有明显的隔离断口.较好地保证了检修的安全,但需两套驱动机构联动,故产品的工作可靠性受到极大的制约。本文开发研制的控制系统可用一套驱动机构驱动主、备两路电源,两侧都实现了实时监控。且当故障发生时,能安全、可靠地实现电源转换,并且具备通信功能,可在无人职守情况下实现双电源自动切换,切换时间精确到0.3s,并有自投自复、自投不自复、手动等多种工作方式,可广泛用于冶金、消防、化工、煤矿、高层建筑和住宅小区等场所。

1 主体结构

高压双电源自动切换系统是由装置本体和控制器两大部分组成。装置本体见图1,由两台带有电动操动机构的断路器及附件(辅助报警触头等)、机械联锁机构、电器联锁、熔断器、接线端子等组成。

图1 装置本体

2 双电源转换控制器

2.1 组成

控制器由ARM及输入输出、显示、电源和485通信等模块组成,见图2。CPU采用S3C44BOX作为微处理器,ARM在基本RISC结构上增强的特性使ARM处理器在高性能、低代码规模、低功耗和小的硅片尺寸方面取得良好的平衡。输入/输出采用串行接口芯片74LS164/165,液晶模块采用LCM122×32,RS232/RS485接口部分采用Maxim系列芯片进行电平转换,控制器的实时时钟用DS1302实现,Flash Memory选用SSTT的39VF020存储器,选用ISSI的62LV1024SRAM芯片作为外扩数据交换区,两路三相电压电流的采样采用隔离变压器完成,采样精度为1%。控制器电源电压为220V(50Hz/60Hz)或12V/24V直流电源。

图2 控制器的结构

2.2 功能

双电源转换控制器监测主、备两路电源,主要实现以下功能:

(1)测量与显示:能够测量两路三相相电压、电流、频率、功率因数,检测转换开关的状态是合闸、分闸或者脱扣等。若两电源存在过压、欠压,则采样整流得到的直流电压信号与设定的所要求的电压相比较,会偏大或者偏小;若存在缺相情况,则经整流后得到的直流电压较三相电整流后得到的直流电压会低,且会出现过零现象,将系统的状态在面板上用LCD和发光二极管显示出来。

(2)判断与控制:控制器对两路电的供电质量进行延时判断后,具有0min~1.5min可调的自动切换时间来控制转换开关切换。转换开关可以是两个机械联锁的接触器。

(3)编程与设置:允许用户对工作状态“自动/手动”、“一路优先供电、二路优先供电和无优先供电”通信参数、转换需要的各种延时等参数进行更改设定。

(4)直流电源:控制器的供电电源可以外接直流供电(12V~24V)也可以不接;不接时,当两路A相电压都没有时,系统报警。

(5)参数整定:控制器的所有参数均采用数字化调整,每个参数均可以单独调整,因此不会对其它参数造成影响,提高了整机的可靠性和稳定性。在两个电源转换的过程中,为了使供电电路稳定,保证切换过程的准确性和安全性,避免由于短时电压变化导致的误动作需要人为延时,延时时间由用户通过分档开关进行选择,由开关量输入系统。

(6)双电源供电双分状态:系统负载于双分状态时,不论两组电源是否正常以及系统处于“手动”和“自动”的预置状态,系统都仍然保持双分状态。

编 辑:王群芳
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