热控380V／220VAC冗余电源的自动切换

热控380V／220V AC冗余电源的自动切换

发表时间:2002-2-1作者：李麟章

摘要：本文根据当前大型机组热工自动化系统对电源可靠性的要求．在分析以往工程设计情况基础上，提出了更完善的冗余电源自动切换方式。

热工自动化电源是保证热工自动化设备安全正常运行的重要基础。为提高热工自动化电源的可靠性，单元机组及重要辅助生产车间控制设备的供电电源均需要冗余配置，并巳有自动切换装置。

主厂房热控用220V AC电源，一般需设置若干个交流电源切换分配盘。每个盘都有两路电源进线，一路为UPS装置提供的不停电电源，另一路由电气提供保安电源，经自动切换后再分别提供给众多的热控控制设备用电。

主厂房热控用380V AC电源，一般分别在汽机房和锅炉侧各设置380V AC电源自动切换盘。每个盘都有两路电源供电，一路来自厂用段，另一路来自保安段，经自动切换后分别提供给各个电动阀门、三相电动执行机构以及零星的其它热控三相用电设备。

重要辅助生产控制设备用电若需要冗余配置并自动切换时，也按上述同类方式执行。

1 以往设计方案分析

在以往工程设计中，热控380／220V AC 电源自动叨换主要采用下面两种方案：

(1)采用接触器直接切换的方式，如下图：

上图中，控制开关1SA和2SA应先后合闸(不能同时合)。当1SA先合闸时，通过接触器IKM动作使电源1作为供电电源，而电源2则作为备用电源。当电源1失去时，通过接器：辅助源头动作，切换由电源2供电。此后，当电源1恢复时，则只能作为备用电源。这种切换方式回路结构简单，不足之处是电源切换后无法自动恢复，若需要则只能靠手动操作开关ISA、2SAS再切回由电源1 供电。

上图中，利用控制开关SA，通过接触器1KM或2KM，选择某一路电源作主电源，而另一路电源则作为备用电源。当主电源跳闸时，经1KT或2KT时间继电器的延时触点，叨换至备用电源供电。

但是上述自动切换电路中，当主电源跳闸被切换至备用电源后，由于控制开关SA一般都保持原位不动，若此时主电源再恢复，则会引起二路电源间瞬时短路，这是不允许的。另外，叨换过程有延时环节，可能会引起部分现场设备扰动。

2 改进方案设计原则

(1)热控用380V AC电源以厂用段电源为主电源，保安电源为备用电源。

(2)热控用220V AC电源以UPS电源为主电源，保安电源为备用电源。

(3)自动切换装置应以主电源为供电电源，当主电源失去时应能自动切换到备用电源上，当主电源恢复时，装置应能自动再切换回到主电源上。

(4)以“先断后通”方式切换，避免二路电源间瞬时短路。

3 改进方案

(1)当主电源恢复后可由中间继电器再切回由主电源供电的方式，可主要用于以UPS作主电源的220V AC自动切换回路。如下图。

按上图所示，当首次授电时，控制开关1SA和2SA应先后合闸(不能同时合闸)，此时通过接触器1KM合闸线圈使主电源供电，当主电源失去时，通过中间继电器KA触点转换，使2KM合闸，是切换至备用电源馈电，此后若主电源又得电时，则再通过KA触点打开将备用电源切换回主电源馈电。

当采用小型断路器替代熔断器Q时，上．图可以省却控制开关简化，此时，第一次授电时，断路器也应先后投入，如下图：

(2)对于某些强调自动切换时一定要有延时的场合，例如——定要躲开主电源失电后自动重合闸时间，当确认主电源失电后才允许切换至备用电源工作的要求时，则电路中主电源向备用电源切换时宜增设延时接点，一般经过1-5秒可调的延时后，由备用电源供电，这种方式主要用于380V AC自动切换回路。如下图。

上图中，当控制开关SA合上后，由中间继电器KA触点切换使主电源经1KM合闸供电，当主电源失去时，通过时间继电器KT的延时触点延时后，使备用电源经2KM合闸供电。当主电源恢复时，则仍然通过中间继电器KA触点切换瞬间切回主电源供电。