双电源互投互复控制设计

长沙学院

电气设计说明书

2011 年 9 月 24 日

电气控制课程设计任务书

系（部）：电子与通信工程系专业：电气工程及其自动化指导教师：XX

长沙学院课程设计鉴定表

目录

一、概述 (5)

二、设计要求 (5)

三、设计思路 (5)

四、电气元件选型 (5)

五、设计原理图 (7)

六、设计布置图 (8)

七、设计接线图 (10)

八、使用说明和注意事项 (12)

九、设计心得 (12)

十、参考资料 (13)

一、概述

通过对工厂电气控制设备电气控制系统的设计实践，使学生了解一般电气控制设计过程、设计要求、设计内容、设计方法，能根据生产机械的拖动要求及工艺需要进行电气控制设计并制定有关技术文件。培养学生综合运用已学知识解决实际工程技术问题的能力、查阅图书资料和各种工具书的能力、工程绘图能力、撰写技术报告和编制技术资料的能力，受到一次电气工程安装和调试方面的基本训练。

二、设计要求

对于两个小型电网，每个电网都有自己的负荷（30KW），两电网独立供电。

当其中一个供电网供电中断时，可由另一供电网对所有负荷自动进行供电。

当电源恢复供电时，自动恢复至独立供电。应对可能出现的触电竞争现象进行防范。应具备手动、自动、保护、指示等功能。应对负荷的自备电站的反向送电进行防范。电源恢复供电时，负荷的解裂时序配合应引起注意。

三、设计思路

没有母联并列时，两个小型电网独立供电。1号电网给1号负荷供电，2号电网给2号负荷供电。要使当其中一个供电网供电中断时，另外一个供电网对所有负荷供电，则可以在1号和2号主负荷线之间安装一个母联接触器，通过控制母联接触器来控制两电网的互投互复。

为了应对触电竞争现象的发生，可以适当的延时，可以使用延时继电器，但是多接一个中间继电器会更好些。而且电源恢复供电时，其负荷的解裂时序也不会出错。在控制电路里安装一个转换开关，就可以实现手动和自动的转换。至于主电路的保护可以使用含有过载和短路保护的空气开关，控制电路里使用熔断器。可以使用5个指示灯来指示各种工作状态。

四、电气元件选型

这次设计使用了交流接触器、中间继电器、断路器、熔断器、常开按钮、转换开关、旋转开关以及指示灯。

交流接触器：本次使用了两种不同型号接触器，根据主触头的额定电压与额定电流选择公式

U KMN≥U N

I KMN≥I N=P N／K×U N﹙K=1~1.4﹚

KM1和KM2选用主触头额定电压大于或等于U N =380v，额定电流大于或等于I N =158A的交流接触器，其控制功率应该大于P N=60kw。故选择的型号为

CJX8-105，其额定电压大于380v，额定电流为170A，控制功率110kw。

KM3选用的交流接触器其控制功率为30kw ，额定电流为79A，选择型号为CJX8-65，其额定电流为65A，控制功率为40kw。

中间继电器：根据电气设计原理图，可知KA1和KA3都要使用2个常开和2个常闭触头，而KA2和KA4则只有使用1个常开触头就行了。如果选择2款不同的中间继电器，则会增加采购成本和维修成本。故只要选择一款就行了。根据其线圈工作的额定电压220AC，本次选择了JZ7-22中间继电器，其拥有2常开和2常闭触头。

断路器：此次断路器的选择除了满足额定电压和额定电流不小于电路的工作电压380V和电流158A外，其还应具有短路保护和过载保护。故此次选择了DZ20Y-225。

熔断器：本次熔断器是用在控制电路里面，而初步的估算控制电路的工作电流小于8A，根据熔体的额定电流选择公式

I FUN≥﹙1.5~2.5﹚I N

可以选择RL1-15 ，其熔断电流额定值为15A，额定电压220AC

常开按钮：此次设计使用了2个启动按钮，其颜色为绿色的，根据其工作电压和电流选择了LA19-11。

转换开关：组合开关实现了手动和自动的转换，其共有3个档位，分别为自动档、停止档、手动档。故选择了HZ10-25/3 。

旋转开关：用于接通和断开电路，根据工作电流和电压选择了LW62A 。

指示灯：5个指示灯的工作电压都为220AC，其中HL1、HL3和HL5为绿色灯，表示启动或是接通状态。HL2和HL4为红色的灯，表示停止或是断开状态。

元件目录表

八、使用说明和注意事项

工作过程：

在启动双电源系统时，先将主电路的断路器QF1和QF2，以及负荷母线上的断路器QF3合上。当正常工作后，将旋转开关SA3和SA4合上，为母联做好准备。（下面以1段供电母线为例，介绍双电源工作模式，此同样适合2段母线）双电源互投互复系统通过转换开关SA1可以工作在手动状态和自动状态。当将转换开关SA1打到自动档时，如果1段供电母线来电，那么KA1线圈得电。KA1常闭触头断开，使得母联控制线路断开。而KA1常开触头闭合，导致KA2线圈得电，从而KA2常开触头闭合，使得KM1线圈得电，KM1主触头闭合，1段母线对1段负荷开始供电。

两电网独立供电时，母联接触器KM3 是断开的。当其中一个电网断电时，假如2段供电母线断电，则KM2主触头断开，即2段母线和2段负荷断开。而2号控制电路也断电，故KA3线圈失电，导致KA3常闭开关闭合，从而接通了母联控制电路，使得KM3线圈得电，故母联接触器主触头闭合，从而1段供电母线也开始向2段负荷供电。

当2段供电母线来电时，此时KA3线圈重新得电，使得母联控制线路断开，从而1号电网停止对2段负荷供电。而2段母线重新和2段负荷接通供电。

当将转换开关SA1打到手动档时，按下启动按钮SB1 ，则启动了1段供电母线供电（其他地方和自动时一样）。若要断开供电，只要将SA1打到停止档即可。

指示灯含义：

HL2亮表示1段母线有电，但没有向1段负荷供电。不亮表示1段母线停电。

HL1亮表示1段母线正在供电，不亮表示1段母线没有供电。

HL4亮表示2段母线有电，但没有向2段负荷供电。不亮表示2段母线停电。

HL3亮表示2段母线正在供电，不亮表示2段母线没有供电。

HL5亮表示正在母联，不亮表示母联断开。

注意事项：

1.先选择工作档位，再闭合断路器，才能启动电路。

2.在工作状态下，不要轻易断开断路器，防止触电。

3.在手动档工作状态下，当之前断电的母线恢复供电的过程中，应注意指

示灯HL2或HL4的亮灭情况，来操作电路。

4.一般情况是当双电源开始供电的时，才合上用于手动控制的旋转开关SA3

和SA4。

九、设计心得

就像当初从大三一下子掉入大四一样，一开学的电气课程设计，让人有点突然，有点紧张。毕竟以前都是在期末的时候或是学完一门课以后在搞课程设计的。而且电气控制这门课是上个学期开的，过了一个暑假，难免有些东西会忘掉的。

课程设计的流程倒是永远没有改变。第一天我们去了理工楼，分了组，安排了课程设计题目，然后马不停蹄的跑到图书馆去借相关资料。我的题目是双电源