双风机双电源

双风机双电源（精选11篇）

双风机双电源 篇1

在采煤系统中, 扇风机的耗电量是较大的, 大约要占矿井总耗电的15-30%左右。随着矿井生产能力和开采深度的增加, 耗电量也会随之而增加。因而, 为了使煤矿能够节省电能并且追求最高的利润, 对扇风机自动化进行了大量地研究工作。而目前大量应用的双风机双电源自动化的设计, 这对提高采煤的效率有很大地提高。

1双风机双电源自动转换控制电路设计

由于采矿的特殊性, 在井下会存在着有毒有害气体及爆炸的危险。尤其是在高瓦斯矿井作业中, 掘进工作面的局部通风机要有两个特点, 第一是要实行三专用供电方式, 即变压器、专用开关与专用线路供电;其次是局部通风机和掘进工作面的电气要有两闭锁设施, 即风电闭锁与瓦斯电闭锁设施。因此, 在采煤过程中当局部通风停止运转或掘进巷道内瓦斯超限时, 该系统能自动切断局部通风机供电电源。为了使局部通风更可靠运转, 设计一种双风机双电源自动转换装置, 如图1所示。

2双电源自动切换装置

双电源自动切换装置的工作原理为, 采用两路输入电源, 一路为通风专用电源, 这是该装置的主电源;另一路为动力电源, 这是该装置的辅助电源。两路电源工作性能的判断是经过装置的检测环节来实现的。如果装置检测两路电源都正常时, 则控制电元选择通风专用电源输出, 将主电源输送到井下监测设备。如果装置检测到主电源出现异常时, 而辅助电源是正常时, 装置将会把输出电源自动切换到辅电源, 以保证煤矿井下监测设备供电和正常工作。根据对切换装置的技术要求, 装置的组成框图如图2所示。

3双风机、双电源自动切换在线监测控制

目前, 煤矿矿井主通风系统是双风机、双回路电源的设置, 这种设计是1台运行, 而另1台则作为备用。在风机运行过程中, 由于电网故障停电或机械故障, 都会将造成主扇风机停机。为了这种情况的出现而影响的作业, 专门设计了主扇风机自动切换在线监测系统, 目的是确保主通风机能够不间断运行, 提高工作效率。如图3所示。

4智能型双电源自动转换开关

双风机双电源自动转换装置要设计一个自动转换开关, 为了检测电源线路, 并可以实现将一个或几个负载电路从一个电源自动转换至另一个电源的电器。因此, 在设计时它是由一个 (或几个) 转换开关电器和其他必需的电器组成[3]。如果常用电源被监测到出现故障时, 会自动将负载从常用电源转换至备用源;如果常用电源恢复正常时, 则自动将负载返回转换到常用电源。这样制动化的装置, 即较少了操作人员的工作量, 有给工作提供了效率。自动转换开关的操作结构如图4所示。

5双电源自动切换装置使用管理规定

为了使双电源自动切换装置的高效运行, 应该对操作人员有严格、规范地管理, 才能使其发挥更大的作用, 提高效率。

5.1明确职责:各部门的职责要明确, 分三级管理。煤矿机电部门负责提供合格的产品, 必须有煤安标志、防爆合格的产品;通风部门负责局扇的相关管理及切换装置的接电等;施工队组负责提供控制线和切换装置的电源接口以及日常维护工作等。

5.2明确产品使用说明:安装维护双局扇双电源切换装置的相关人员都要详细阅读《产品使用说明书》, 一切检测合格后, 才能使用。

5.3规范安装程序:在安装运输该装置时, 要小心谨慎, 防止剧烈振动和冲击, 保护连接线。

5.4确保工作地点干燥:该装置的安装地点要干燥, 不能有水, 以保护设备不被水给腐蚀, 确保机械正常运行。

5.5加强维修:施工队组要对备用局扇开关的检修进行维修, 确保专供局扇开关辅助接点接触良好, 以便备用局扇。

5.6认真检查:全部接线完毕后, 要认真检查, 确保一切正常后, 才可通电。

5.7维护和保养:机械的维护和保养时至关重要的, 因此, 要按要求维护井下电气设备。

结束语

我国煤炭的生产量和消费量在世界上都是位居前列的, 但与此同时, 也是煤矿事故发生率比较高的国家之一。经过大量煤矿事故调查的结果表明, 煤矿发生的重大灾害事故中大多数都与矿用通风机有着密切的联系。因此, 研究如何增强通风机效率, 减少通风系统事故的发生率, 保证通风机的高效、经济、安全运行工作是煤矿生产的重中之重。

摘要：为了提高采煤机械的效率, 本文对双风机双电源自动化控制进行研究, 以达到节省电能并提高效率的作用。

关键词：自动转换装置,双电源,切换

参考文献

[1]徐振宇.矿井综合生产自动化系统研究[J].煤炭技术, 2008 (1) :34-35.

[2]谭季秋, 易际明, 关耀奇.双电源自动切换器的设计与分析[J].机电产品开发与创新, 2003 (4) :17, 18.

[3]陈建明, 曲德刚.SQ30Z系列智能型自动电源转换开关[J].低压电器, 2002 (5) :13, 14.

双风机双电源 篇2

1、加强设备的隐患治理工作

设备是生产、生活中不可缺少的，它运行的正常与否将直接影响装置的安全生产，因此，对设备的隐患治理工作显得尤为重要。尤其是水利水电建设单位，各种大型设备的健康工作是非常的重要。因此，就需要我们的员工在日常的工作中更好地维护它、保养它，用保证设备安全运行来确保安全生产。水电施工环境差，作业强度高，连续施工时间长，加之中标单价偏低，设备陈旧老化，更新速度慢，维护不够，因此这些设备存在许多缺点，这就要求我们的员工在日常的巡检工作中要做到，精心检查、准确判断，查找事故隐患的根源，把事故隐患消灭在萌芽状态，避免影响安全生产。

2、采用先进技术，实现设备本质安全

随着现代科学技术的迅猛发展，一批技术先进的、本质安全型的电气设备诞生。在水电生产中，使用本质安全型的设备对安全生产有着十分重要的意义。它即可以减轻员工的劳动强度，还可以确保安全生产，创造出更大的经济效益。技术水平较高的员工也难以避免常规电气设备不发生影响安全生产的故障因素，这是由常规电气设备性能所决定的，只有本质安全型的电气设备才能很容易让员工实现这一愿望。所以在生产、生活中大量采用本质安全型的电气设备是时代的要求、安全的需要、员工的愿望，我们水利水电建设者、管理者要重视此项工作。

3、加强精心操作，反违章指挥

双风机双电源 篇3

关键词：汽电双驱；引风机；技术改造

中图分类号： TM621.7 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）29-188-2

0 引言

造气工艺技术改造，一方面造成全厂用电负荷增加，致使全厂用电负荷超过全厂电容器负荷的80%，另一方面既减少了蒸汽用量，同时副产蒸汽较多，鉴于此种情况，在对原动机改为电汽双驱多次调研、充分论证的基础上，对锅炉引风机实施了电汽双驱技术改造。

1 拖动系统改造

引风机拖动系统示意图如图1所示。

1.1 机组配置方式

机组配置为汽轮机+减速机+超越离合器+电机+引风机，驱动汽源为系统产的低压蒸汽。电动机、引风机不动，单层布置，增加超越离合器、减速机、联轴器以及汽轮机冷凝系统。系统在生产运行时，在负荷较高蒸汽能较高时，电机辅

助向内网供电，节省用电费用，在系统负荷不足时电机提供动力。

1.2 汽轮机

汽轮机各项参数数据如表1所示。

1.3 联轴器

汽电双驱的机组，汽轮机与减速机之间采用膜片式联轴器，减速机与电机之间采用超越离合器，离合器两侧自带膜片式联轴器。

1.4 减速机

减速机采用一级减速，箱体是采用焊接结构，齿轮采用优质低碳合金钢；精度达到5级。高低速端均采用滑动轴承，齿轮形式为人字齿。型号：GSD350B，额定功率：800 kW，输入转速：5200r/min，输出转速：960r/min。

1.5 超越离合器

超越离合器采用型号美国的Marland CEUS-8M或Hamburg-SSS-8MW。离合器采用进口产品。该离合器受力均匀，可承受扭力大，使用寿命不低于30年，双轴伸带底座确保离合器与汽轮机和电机轴系同轴度高。离合器为机械式：离合器啮合与脱开切换不需外力。运行中，离合器相当于轴，几乎没有功率损失。

①布置形式：汽轮机—减速机—离合器—电机—锅炉风机

②离合器型号：Marland CEUS-8M或Hamburg-SSS-8MW

③润滑形式：自润滑

④离合器主要参数：额定扭矩：10800N.m，转速范围： 0—1800转/分，汽轮机功率：800kW，运行转速： 960转/分，旋向：从汽轮机看锅炉风机，离合器方向为顺时针。

1.6 汽轮机冷凝系统

真空冷凝系统由表面冷凝器、凝结水泵，并带有完全抽真空设备。（见图2）

①冷凝器冷却面积：180㎡（单台）。额定冷凝量：～8.5T/h，排汽压力：0.014MPaA，冷凝器水阻：0.041MPaA，循环水流量：约400T/H。②表面冷凝器壳体及管板为碳钢，换热管束为304不锈钢。③凝结水泵形式为卧式，采用机封泵。泵与电机为联轴器连接，数量两台。泵和冷凝器液位设高低连锁。水泵扬程108米。冷凝器热井液位高度稳定通过液位变送器控制液位调节阀实现。④两级射汽抽气装置含启动抽气器、两级抽气器。壳体及管板、换热管束为碳钢。⑤汽轮机排汽口带有波纹膨胀节的排汽接管。

2 运行模式

汽轮机与电动机联动运行时，有以下三种运行模式：

①电动机驱动模式。在蒸汽流量很少或没有的情况下，汽轮机不能达到一定的转速，汽轮机几乎不做功或为零，超越离合器自动脱开，汽轮机停转，引风机完全由电动机来拖动。②双驱运行模式。在蒸汽流量不足的情况下，汽轮机做功小于风机功率，离合器自动啮合，由电动机自动输入一部分功率。此情况下电动机作为原动机。正常运行中，转速控制器不参与机组转速控制，机组的恒速运转及负荷变化调整由电动机自动做功来实现。为保证工艺系统管网蒸汽压力的恒定，转速控制器采用辅助调节方式运行。通过系统的前压调节稳定管网压力，当管网蒸汽压力下降时，转速控制器关小调节阀，系统管网压力回到设定值。反之亦然，从而最大限度利用工艺系统的富余蒸汽。③驱动、发电模式。时电动机作为异步发电机使用，运行转速为略高于电动机的同步运行转速。异步电动机并网发电是利用电网提供以同步转速转动的旋转磁场，在转差率为负值的工况下，其磁力矩与转速方向相反，机械力矩方向与转速方向相同，磁力矩做负功，机械力矩做正功转化为电能，向电网输出电能。异步发电输出电力受滑差控制，发出电力的频率与并网电源有关，与运行的滑差无关。

3 投资及效益

此汽电双驱拖动汽轮机项目，总投资800万元，年净发电量为576万度，已运行1年，年发电收益258万元，预计3年可收回投资。

4 结论及建议

双风机双电源 篇4

一、煤矿井下开掘工作面双风机双电源自动切换简析

煤矿井下开掘工作面双风机双电源自动切换包括了诸多内容, 其主要内容包括了设计思路、系统组成、具体功能等环节。以下从几个方面出发, 对煤矿井下开掘工作面双风机双电源自动切换进行了分析。

1设计思路

这一自动切换工作的设计思路主要包括了结构简单、易于维护等重要的设计原则, 因此工作人员在这一过程中应当注重按照这一设计原则和相应的设计要求来对自动切换装置进行的设计。除此之外, 在确定设计思路的过程中工作人员应当注重决定对两台真空磁力启动器分别进行改造, 并且这一改造应当根据真空磁力启动器电气原理来进行, 从而能够确保其继电器接线圈接在合闸组件的位置上并且可以持续进行稳定的运行。

2系统组成

煤矿井下开掘工作面双风机双电源自动切换的系统主要包括了掘进工作面布置有的局部通风机两台, 还有在主局部通风开关和备用局部通风开关用一根的三芯信号电缆连接, 这些配件通常都具有自动切换功能。除此之外, 在对其系统组成进行分析的过程中工作人员应当注重确保正常情况主局部通风机运行。但是其主扇系统出现故障时工作人员应当确保备用局部通风机能够自动启动并且及时的切断掘进工作面的电源, 从而能够更好地保证工作面的连续通风和温度通风。

3具体功能

通常来说这一自动切换的主要功能必然是确保其通风更加合理与稳定。这意味着在自动切换装置的运行过中, 当其功能当主局部通风机系统出现故障时工作人员可以使用自动启动备用局部通风机。除此之外, 在对其具体功能进行分析的过程中当备用局部通风机需倒回到主局部通风机运行时工作人员应当注重进行手动操作。另外, 在具体功能的分析过程中当备用局部通风机运行期间工作人员应当确保能够便于检修主局部通风机系统设备。从而能给个避免瓦斯积聚超限, 乃至瓦斯煤尘爆炸等重大事故的出现。

二、煤矿井下开掘工作面双风机双电源自动切换应用

煤矿井下开掘工作面双风机双电源自动切换应用是一项系统性的工作, 这主要体现在应用意义、应用要点、运行和维护等环节。以下从几个方面出发, 对煤矿井下开掘工作面双风机双电源自动切换应用进行了分析。

1应用意义

煤矿井下开掘工作面双风机双电源自动切换的应用有着相应的应用意义。在对其应用意义进行分析的过程中可以发现由于我国部分矿业集团及其公司所属各生产矿井掘进工作面原采用单回路一台局部通风机进行通风, 这会导致随着其掘进巷道的不断延伸则其工作面上的设备会不断的增多, 因此这往往会导致掘进工作面停电无计划停风, 并且更为严重的是当工作面瓦斯积聚超限时则会很大程度上威胁到煤矿的安全生产和影响生产任务的完成。因此非常有必要对于井下掘进工作面的通风方式进行改进, 而在这一前提下煤矿井下开掘工作面双风机双电源自动切换的应用就能够会我国煤矿集团及其所属矿井带来更多的经济效益与社会效益。

2应用要点

煤矿井下开掘工作面双风机双电源自动切换的应用需要对于相应要点进行合理分析。在应用要点的分析过程中工作人员应当注重在其备用局部通风机磁力启动器的改造在原开关本体上加装一个交流继电器, 并且通过备用开关的合理开启与关闭来更好地保障备备用局部通风机运行。除此之外, 在应用要点的分析过程中工作人员应当注重由主用局部通风机自动切换到备用局部通风机运行。并且当由备用局部通风机切换到主用局部通风机运行时, 工作人员只需要要手动停止备用开关后立即启动主用开关即可。另外, 在应用要点的分析过程中共人员应当确保接地芯线除用作监测接地回路外不可以兼作他用。从而在不影响备用开关的运行的前提下促进其自动切换水平和效率的有效提升。

3运行和维护

运行和维护是煤矿井下开掘工作面双风机双电源自动切换应用的核心内容与重中之重。在运行和维护的过程中值班的工作人员应当注重经常检查切换装置继电器的接点, 并且在这一过程中合理的保证接点的清洁卫生。除此之外, 在运行和维护的过程中工作人员应当注重确保主用和备用开关之间连接的自动切换控制电缆要保持悬挂, 从而能够有效的避免电缆被挤压。另外, 在运行和维护的过程中工作人员应当注重每天对切换装置试验一次, 从而能够更好地确保切换装置完好运行可靠, 最终能够在此基础上促进煤矿井下开掘工作面双风机双电源自动切换精确性和稳定性的不断进步。

结语

随着我国国民经济整体水平的持续进步和煤矿行业发展速度的持续加快, 煤矿井下开掘工作面双风机双电源自动切换应用得到了越来越多的重视。因此工作人员应当对于双风机双电源自动切换有着清晰的了解, 从而能够在此基础上通过实践的进行来促进我国煤矿行业整体水平的有效提升。

参考文献

[1]煤矿安全规程问答[M].北京:煤炭工业出版社, 2011.

[2]煤矿安全规程[M].北京:煤炭工业出版社, 2001.

[3]刘孟祺.煤矿井下开掘工作面双风机双电源自动切换的实现[J].煤矿现代化, 2004 (06) .

双电源自动转换控制器英文文献 篇5

A.Farhadi

Abstract: Undesired generation of radiated or conducted energy in electrical systems is called Electromagnetic Interference(EMI).High speed switching frequency in power electronics converters especially in switching power supplies improves efficiency but leads to EMI.Different kind of conducted interference, EMI regulations and conducted EMI measurement are introduced in this paper.Compliancy with national or international regulation is called Electromagnetic Compatibility(EMC).Power electronic systems producers must regard EMC.Modeling and simulation is the first step of EMC evaluation.EMI simulation results due to a PWM Buck type switching power supply are presented in this paper.To improve EMC, some techniques are introduced and their effectiveness proved by simulation.Index Terms: Conducted, EMC, EMI, LISN, Switching Supply I.INTRODUCTION

FAST semiconductors make it possible to have high speed and high frequency switching in power electronics 1.High speed switching causes weight and volume reduction of equipment，2but some unwanted effects such as radio frequency interference appeared.Compliance with electromagnetic compatibility(EMC)regulations is necessary for producers to present their products to the markets.It is important to take EMC aspects already in design phase

3.Modeling and simulation is the most effective tool to analyze EMC consideration before developing the products.A lot of the previous studies concerned the low frequency analysis of power electronics components

45.Different types of power electronics converters are capable to be considered as source of EMI.They could propagate the EMI in both radiated and conducted forms.Line Impedance Stabilization Network(LISN)is required for measurement and calculation of conducted interference level the EMC evaluation criterion

6.Interference spectrum at the output of LISN is introduced as.National or international regulations are the references for

7878the evaluation of equipment in point of view of EMC II.SOURCE, PATH AND VICTIM OF EMI

.Undesired voltage or current is called interference and their cause is called interference source.In this paper a high-speed switching power supply is the source of interference.Interference propagated by radiation in area around of an interference source or by conduction through common cabling or wiring connections.In this study conducted emission is considered only.Equipment such as computers, receivers, amplifiers, industrial controllers, etc that are exposed to interference corruption are called victims.The common connections of elements, source lines and cabling provide paths for conducted noise or interference.Electromagnetic conducted interference has two components as differential mode and common mode 9.A.Differential mode conducted interference

This mode is related to the noise that is imposed between different lines of a test circuit by a noise source.Related current path is shown in Fig.1

9.The interference source, path impedances, differential mode current and load impedance are also shown in Fig.1.B.Common mode conducted interference

Common mode noise or interference could appear and impose between the lines, cables or connections and common ground.Any leakage current between load and common ground could be modeled by interference voltage source.Fig.2 demonstrates the common mode interference source, common mode currents IIand the related current paths

9cm1

and cm2

.The power electronics converters perform as noise source between lines of the supply network.In this study differential mode of conducted interference is particularly important and discussion will be continued considering this mode only.III.ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY REGULATIONS

Application of electrical equipment especially static power electronic converters in different equipment is increasing more and more.As mentioned before, power electronics converters are considered as an important source of electromagnetic interference and have corrupting effects on the electric networks 2.High level of pollution resulting from various disturbances reduces the quality of power in electric networks.On the other side some residential, commercial and especially medical consumers are so sensitive to power system disturbances including voltage and frequency variations.The best solution to reduce corruption and improve power quality is complying national or international EMC regulations.CISPR, IEC, FCC and VDE are among the most famous organizations from Europe, USA and Germany who are responsible for determining and publishing the most important EMC regulations.IEC and VDE requirement and limitations on conducted emission are shown in Fig.3 and Fig.4

79.For different groups of consumers different classes of regulations could be complied.Class A for common consumers and class B with more hard limitations for special consumers are separated in Fig.3 and Fig.4.Frequency range of limitation is different for IEC and VDE that are 150 kHz up to 30 MHz and 10 kHz up to 30 MHz respectively.Compliance of regulations is evaluated by comparison of measured or calculated conducted interference level in the mentioned frequency range with the stated requirements in regulations.In united European community compliance of regulation is mandatory and products must have certified label to show covering of requirements 8.IV.ELECTROMAGNETIC CONDUCTED INTERFERENCE MEASUREMENT A.Line Impedance Stabilization Network(LISN)

1-Providing a low impedance path to transfer power from source to power electronics converter and load.2-Providing a low impedance path from interference source, here power electronics converter, to measurement port.Variation of LISN impedance versus frequency with the mentioned topology is presented in Fig.7.LISN has stabilized impedance in the range of conducted EMI measurement

7.Variation of level of signal at the output of LISN versus frequency is the spectrum of interference.The electromagnetic compatibility of a system can be evaluated by comparison of its interference spectrum with the standard limitations.The level of signal at the output of LISN in frequency range 10 kHz up to 30 MHz or 150 kHz up to 30 MHz is criterion of compatibility and should be under the standard limitations.In practical situations, the LISN output is connected to a spectrum analyzer and interference measurement is carried out.But for modeling and simulation purposes, the LISN output spectrum is calculated using appropriate software.V.SIMULATION OF EMI DUE TO A PWM BUCK TYPE SWITCHINGPOWER SUPPLY

For a simple fixed frequency PWM controller that is applied to a Buck DC/DC converter, it is possible to assume the error voltage(v)changes slow with respect to the switching frequency，ethe pulse width and hence the duty cycle can be approximated by(1).Vp is the saw tooth waveform amplitude.A.PWM waveform spectral analysis

The normalized pulse train m(t)of Fig.8 represents PWM switch current waveform.The nth pulse of PWM waveform consists of a fixed component D/fs , in which D is the steady state duty cycle, and a variable component dn/f sthat represents the variation of duty cycle due to variation of source, reference and load.As the PWM switch current waveform contains information concerning EMI due to power supply, it is required to do the spectrum analysis of this waveform in the frequency range of EMI studies.It is assumed that error voltage varies around Vwith amplitude of Vas is shown in(2).e

e1

fm represents the frequency of error voltage variation due to the variations of source, reference and load.The interception of the error voltage variation curve and the saw tooth waveform with switching frequency, leads to(3)for the computation of duty cycle coefficients10.Maximum variation of pulse width around its steady state value of D is limited to D1.In each period of Tm=1/fm , there will be r=fs/fm pulses with duty cycles of dn.Equation(4)presents the Fourier series coefficients Cn of the PWM waveform m(t).Which have the frequency spectrum of Fig.9.B-Equivalent noise circuit and EMI spectral analysis

To attain the equivalent circuit of Fig.6 the voltage source Vs is replaced by short circuit and converter is replaced by PWM waveform switch current(I)as it has shown in Fig.10.ex

The transfer function is defined as the ratio of the LISN output voltage to the EMI current source as in(5).The coefficients di, ni(i = 1, 2, … , 4)correspond to the parameters of the equivalent circuit.Rc and Lc are respectively the effective series resistance(ESR)and inductance(ESL)of the filter capacitor Cf that model the non-ideality of this element.The LISN and filter parameters are as follows: CN = 100 nF, r = 5 Ω, l = 50 uH, RN =50 Ω, LN=250 uH, Lf = 0, Cf =0, Rc= 0, Lc= 0, fs =25 kHz

The EMI spectrum is derived by multiplication of the transfer function and the source noise spectrum.Simulation results are shown in Fig.11.VI.PARAMETERS AFFECTION ON EMI A.Duty Cycle

The pulse width in PWM waveform varies around a steady state D=0.5.The output noise spectrum was simulated with values of D=0.25 and 0.75 that are shown in Fig.12 and Fig.13.Even harmonics are increased and odd ones are decreased that is desired in point of view of EMC.On the other hand the noise energy is distributed over a wider range of frequency and the level of EMI decreased 11.B.Amplitude of duty cycle variation

The maximum pulse width variation is determined by D.The EMI spectrum was simulated

1with D=0.05.Simulations are repeated with D=0.01 and 0.25 and the results are shown in Fig.14 1

1and Fig.15.Increasing of D1 leads to frequency modulation of the EMI signal and reduction in level of conducted EMI.Zooming of Fig.15 around 7component of switching frequency in Fig.16 shows the frequency modulation clearly.th

C.Error voltage frequency

The main factor in the variation of duty cycle is the variation of source voltage.The fm=100 Hz ripple in source voltage is the inevitable consequence of the usage of rectifiers.The simulation is repeated in the frequency of fm=5000 Hz.It is shown in Fig.17 that at a higher frequency for fm the noise spectrum expands in frequency domain and causes smaller level of conducted EMI.On the other hand it is desired to inject a high frequency signal to the reference voltage intentionally.D.Simultaneous effect of parameters

Simulation results of simultaneous application of D=0.75, D=0.25 and f=5000 Hz that lead

mto expansion of EMI spectrum over a wider frequencies and considerable reduction in EMI level is shown in Fig.18.VII.CONCLUSION

Appearance of Electromagnetic Interference due to the fast switching semiconductor devices performance in power electronics converters is introduced in this paper.Radiated and conducted interference are two types of Electromagnetic Interference where conducted type is studied in this paper.Compatibility regulations and conducted interference measurement were explained.LISN as an important part of measuring process besides its topology, parameters and impedance were described.EMI spectrum due to a PWM Buck type DC/DC converter was considered and simulated.It is necessary to present mechanisms to reduce the level of Electromagnetic interference.It shown that EMI due to a PWM Buck type switching power supply could be reduced by controlling parameters such as duty cycle, duty cycle variation and reference voltage frequency.VIII.REFRENCES

[1] Mohan, Undeland, and Robbins, “Power Electronics Converters, Applications and Design” 3rd edition, John Wiley & Sons, 2003.[2] P.Moy, “EMC Related Issues for Power Electronics”, IEEE, Automotive Power Electronics, 1989, 28-29 Aug.1989 pp.46 – 53.[3] M.J.Nave, “Prediction of Conducted Interference in Switched Mode Power Supplies”, Session 3B, IEEE International Symp.on EMC, 1986.[4] Henderson, R.D.and Rose, P.J., “Harmonics and their Effects on Power Quality and Transformers”, IEEE Trans.On Ind.App., 1994, pp.528-532.[5] I.Kasikci, “A New Method for Power Factor Correction and Harmonic Elimination in Power System”, Proceedings of IEEE Ninth International Conference on Harmonics and Quality of Power, Volume 3, pp.810 – 815, Oct.2000.[6] M.J.Nave, “Line Impedance Stabilization Networks: Theory and Applications”, RFI/EMI Corner, April 1985, pp.54-56.[7] T.Williams, “EMC for Product Designers” 3edition 2001 Newnes.[8] B.Keisier, “Principles of Electromagnetic Compatibility”, 3edition ARTECH HOUSE 1987.[9] J.C.Fluke, “Controlling Conducted Emission by Design”, Vanhostrand Reinhold 1991.[10] M.Daniel,”DC/DC Switching Regulator Analysis”, McGrawhill 1988

[11] M.J.Nave,” The Effect of Duty Cycle on SMPS Common Mode Emission: theory and experiment”, IEEE National Symposium on Electromagnetic Compatibility, Page(s): 211-216, 23-25 May 1989.rd

双风机双电源 篇6

【关键词】闭锁备投;主变并列;断路器;事故跳闸

西安铁路局安康供电段池河箱变10 kV系统采用了不同电源点的双电源供电，低压0.4kV系统采用了双母线分段的供电方式。同时，配备一台大功率柴油发电机作为备用电源，在两台变压器同时停电的情况下启动，以保证重要负荷的不间断供电。在该池河箱变试运行期间，另外一条10 kV电缆线路发生故障后跳闸，刚好破坏了该单位箱变两台已经非正常并列的变压器（变压器为50KVA）运行条件，造成该站设备保护越级动作，两台10 kV主变高压断路器同时跳闸，该箱变供电的所有负荷用电中断。15s后，备用发电机启动，保证了非常重要负荷的供电需求。其它设备和生活用电继续中断，直至事故排除后方才恢复。

１．供配电系统及运行方式

两路10 kV电源分别来自东西两侧10km外的石泉10kV配电所和20km外的汉阴配电所。进入该池河箱变后接入10kV两段母线，10kV母联装设备自投装置。10kV系统为单母线分段中间设联络断路器，两路10kV电源同时工作，母联备自投。

当一路电源因故障失电时，手动或自动合上联络断路器，由另一路电源带全部负荷。0.4/0.23 kV系统为单母线分段中间设联络断路器，每段母线均设有特别重要负荷专用母线。两台变压器分列运行，正常时分别向Ⅰ、Ⅱ段母线供电，当一台变压器停运时手动或自动合上联络断路器由另一台变压器向Ⅰ、Ⅱ母线供电。单台变压器运行时，利用其120％长期过载能力满足该单位用电要求。当两台变压器均停运时由两台变压器出线断路器辅助触点和变压器低压侧母线电压继电器信号共同作用启动柴油发电机组。当柴油发电机组电压、频率均达到规定值时，向Ⅰ、Ⅱ段重要负荷母线供电。

2.事故现象的发生

2010年4月20日下午18时18分，池河箱变所有负荷同时停电，远方主控室后台监控机发出事故报警信号，同时弹出如下事故信息窗口：

10kV系统2B出线定时限过流动作，Imax=11.452A；

10kV系统1B出线定时限过流动作，Imax=11.596A；

15s后，该单位特别重要负荷由发电机带入运行，其它负荷均处于失电状态。

后台监控机显示的各项数据在两台主变保护装置上得到了进一步的确认。由这两方面的动作记录可以看出，两台主变保护同时动作，而且动作电流相差很小。两台主变高压侧断路器同时跳闸后，柴油发电机在15s内自动启动，给低压侧两段母线上的特别重要负荷供电。

3.事故原因分析

两台主变高压保护同时动作，故障电流一致。从来自后台监控机和主变高压保护装置两个方面的动作记录，以及这两方面的动作记录内容都能够说明：两台主变在不具备并列的条件时进行了并列运行，且并列运行了至少0.15s，即定时限保护的时间定值后达到了故障电流定值（定值均设置为9A）后保护跳闸。由于箱变采用室内布置，两台配电变压器为干式变压器。高压断路器柜至变压器采用电缆室内敷设。根据事故原因排查和重新投入正常两方面排除了箱变内部原因造成保护动作的可能性。

3.1造成两台主变高后备保护同时动作的原因分析

4月20日，陕西安康地区小到中雨，并伴有5级风，气温-2～7℃，本次事故正是天气较为恶劣的时候发生的。通过单位调度中心了解到，该单位停电事故发生的同时，正是石泉配电所某一条10kV电缆由B相接地发展成短路而跳闸的时间段。然后通过调取石泉配电所后台监控信息发现，几乎同一时刻，都在18时18分发生了许多事件，其中有以下两个事件直接关系到本事故：

10kV石泉至西乡贯通线B相保护电压越下限，计量电压消失；

10kV石泉站区馈线（电缆线路）过流Ⅰ段保护动作。

通过石泉配电所运行记录和事故分析可以得出这样的结论：中雨天气首先造成10kV石泉站區馈线（电缆线路）B相接地，持续发展成了短路故障后引起保护动作。在这个过程中，石泉配电所10kVⅡ段母线B相电压迅速降低直至为零，造成了10kV石泉至西乡贯通线B相电压也消失。这时，该单位两台变压器并列运行的条件彻底破坏，出现了非常大的电压差，变压器内部出现了环流，该环流即为故障电流，在电流达到11.5A，时间持续0.15s时，两台主变高压侧保护装置定时限过流保护同时动作，切除了故障电流，保证了两台变压器的安全。

3.2造成两台主变并列运行的原因分析

通过原理图发现，唯一能造成两台主变不具备并列条件而发生并列动作的原因是低压闭锁回路出现了故障，进而导致低压母联断路器闭合。

经过分析并查询回路后，发现其中一只继电器3ZJ损坏，即在线圈得电后，其触点仍然不能断开。这是导致两段低压母线在同时供电过程中，控制开关转换到“自动”位置后导致母联断路器2ZK自动投入的直接原因。

如果长期将控制开关KK置于“自动”位置，两段低压母线的互相投切主要靠1ZJ和3ZJ的各一副触点来切换完成。两个继电器的交流线圈启动电压为～220V，长期工作在带负荷的低压交流母线上，而交流母线上负荷一直在变化，电压波动非常大。所以1ZJ和3ZJ两个继电器极易拒动和损坏。经过运行记录查询，两条10 kV进线在变电站试运行几个月来，经常存在单电源供电的状况，而低压两段母线通过母联断路器的“自动”位置互相投切的运行方式经常存在。故由于交流中间继电器损坏致主变并列的危险性依然存在。

4.改进思路

4.1在原回路基础上进行完善

因为自动投切回路中控制触点的重要性，应将低压母联断路器自动控制回路中的交流继电器闭合触点1ZJ和3ZJ改接成两台主变低压断路器自身的辅助触点1ZK和2ZK。这样，就确保了母联断路器在自投前对两台主变低压断路器实际位置的正确判断，即只有两个主变低压断路器其中一个实际断开后，低压母联断路器才能投入，避免了两台主变并列。本方式在实际改造中遇到的问题是：

现有的1ZK和2ZK万能式断路器型号为HTW45-2000M/3P/1600A。本型号的设备，仅引出3对常开和3对常闭辅助触点，经过改动后虽然能满足要求，但并不可靠。所以需要厂家配合，打开断路器机构，从断路器机构内部引出辅助触点。

4.2利用厂用电源备自投装置实现双电源的可靠工作

上述改造方式，仅仅是对控制回路的关键部位进行了改造，控制回路本身的动作还是由可靠性不高的外置中间继电器和时间继电器完成，况且这些控制电源全部取自受本身控制的低压220 V交流母线电压来启动。这些继电器在低压柜断路器分合闸过程中受到的振动很大，极易出现接点粘贴和拒动以及闭合不严等现象，给低压控制回路留下很大隐患。为确保整个回路的高可靠性、安全性和灵敏性，应该考虑应用先进的备自投装置来实现两段低压母线相互备用。

【参考文献】

［１］王春胜.电力系统的保护与控制[M].中国电力出版,2003.

大型双吸F式风机的安装与维修 篇7

1 双吸F式风机的结构特点

由于低阻预热器的出现, 回转窑能力的不断提高, 风机叶轮直径相对减小, 叶轮宽度相对增加, 转速有所提高, 这不但减小了制造难度, 也满足了水泥生产低阻大风的要求。双叶轮同轴, 加之进风口的扩大, 使得风机轴较过去的长, 为了提高风机的极限转速, 轴的中部较过去的粗。所以, 大型双吸F式风机的特征即为:两支撑跨度较大, 一轴双叶轮, 进风口为两个。

在大型双吸F式风机的配置上, 由于设备较大, 且在相对较高的温度下运行, 当停机时, 为了防止轴因温度应力和重力的作用下弯曲, 一般都配置有慢传动, 用于冷态时对轴进行翻身, 热态时的低速转动。由于该类风机风量很大, 一般配置有变频传动电动机或调速偶合器, 用于不同生产状态下的风量调节。

2 大型双吸F式风机的安装与调整

2.1 重视安装前的技术准备

风机的安装精度直接影响着风机的运转精度和寿命乃至功能的发挥, 所以必须引起足够的重视。为确保其安装精度, 必须做好以下三项工作:消化资料, 掌握安装注意事项;风机部件进行严格验收, 测量制造尺寸, 修正与图纸的差异;对基础进行严格验收, 包括标高、中心线、基础孔等, 并且复核风机位置与相邻设备的位置关系, 若有问题必须修改, 同时应注意考虑风机实际尺寸与图纸的差异。然后根据以上三项准备, 有针对性地做出该风机的施工技术方案, 方案中除了正常技术措施外, 应标出实际尺寸与设计尺寸的差异, 避免安装中造成疏忽返工。

2.2 安装中特别重视的问题

1) 壳体安装

1壳体安装就位时, 必须测量进风口和出风口的中心线与进出风管道的中心线重合度, 误差应控制在±1mm以内, 避免因进风口的歪斜而引起两进风口布风不均, 同时避免因进出风口与进出风管道对接不正造成不必要的阻力消耗与非常磨损, 若中间确实存在少许偏差, 顺风方向的管道空间应大于来风方向空间, 避免风冲撞管道。

2壳体的支撑。壳体支撑一般分布在轴承座的两侧, 因风机大小不同, 间距也不等同。风机安装时是冷态, 运行时是热态, 焊在风机壳体的支撑架会因壳体的热涨, 间距有所扩大, 所以支撑架上的孔应设置成长孔, 使壳体在热涨时能够有少许窜动, 否则会对机壳或基础造成破坏。具体的膨胀量可根据风机正常运行状态下的风温和支架间距计算热涨量, 做好预留空间。计算公式为s=0.000012×L×t, 式中s为热涨量, L为支撑间距, t为风温。

3风机的支撑位置不可随意改动, 特别是不能把支撑下移。因为支撑一般设在风机水平合口面下侧, 所以即使在热涨下, 合口面上升也很少, 若往下移, 势必造成下壳体在热态下合口面上移, 这不但给相邻设备造成附加应力, 同时会造成轴与壳体的摩擦, 引起密封失效, 也会引起两集流器与叶轮的间隙变化甚至摩擦, 还会引起风机效率的下降。某厂就是因为基础做低后, 将支撑架移到了下壳体接近中部位置, 结果造成开机不久, 就发生了叶轮与集流器的摩擦而被迫停机, 最后还是恢复了原支架, 并在支架与基础之间加了一段钢结构支撑才解决了问题。

2) 转子部分的安装

转子是风机的核心, 安装时需把握如下关键点:

首先根据风机壳体复核转子纵横向中心线及相关尺寸, 确定轴承座的具体尺寸。复核时注意预测叶轮在机壳内的具体位置, 预测叶轮与壳体是否存在干涉现象, 若无, 可将轴承座基础支座就位找正并进行灌浆。

其二是将支座精平, 精平过程中要保证壳体中心线与两轴承座纵向中心线重合, 保证轴承座支座上面水平度达0.1mm/m, 两支座的标高误差在0.5mm以内, 且是传动端 (电动机端) 高于固定端, 这样可以避免轴在热膨胀时产生阻力, 有助于轴的伸长。

其三是轴承在轴承座内位置。高温风机的设计一般前端轴承为限位轴承, 所以安装时该轴承必须轴向限位, 轴承外套与隔离圈的间隙应控制在0.2~0.4mm之间;后端轴承为活动轴承, 轴承可以在轴承座内进行轴向移动, 以满足轴在热胀冷缩时自由伸长或缩短。否则当轴热胀时, 轴带动轴承内套向前伸而轴承外套限死, 这样轴承滚动体就会在内外套夹持力的作用下产生很大的摩擦热, 造成轴承发热而损坏。很多企业就是因为没有注意到该问题, 造成轴承和轴损坏。活动端轴承在轴承座内的预留窜动间隙要按设计说明进行, 若无特别说明, 内侧 (壳体端) 留1/3, 另一侧预留2/3, 必要时可以根据当地最低气温和工作温度计算出轴的伸缩量进行预留。

最后要检查处理轴承座内孔, 看其是否光滑, 必须打磨掉机加工留下的刀痕或台阶, 否则会给轴承的滑动造成阻力。轴承座上盖压紧后, 要用塞尺检查轴承外套与轴承座上盖的间隙, 一般根据轴承的大小应控制在0.05~0.10mm之间较好。

3) 其他方面的注意事项

首先在进风口 (集流器) 安装时就必须注意进风口与叶轮的间隙应均匀, 且两个的插入深度应当相等, 若不相等必须对转子进行调整, 若进风口插不到叶轮内部, 就必须找厂家处理, 否则风机会产生较大的内泄漏, 严重影响风机的做功效率, 造成功耗浪费。

其二是联轴器的安装。除了正常的精度要求外, 一定要注意销子必须能轻松穿进联轴器销孔, 否则会在运转中产生蹩劲、振动和轴承发热等不良后果。

其三是壳体的合口面一定要用衬垫密封材料, 以免漏风污染环境, 也浪费功耗。同时安装完毕后, 一定要取掉进出口膨胀节上的限位螺栓。

3 大型双吸F式风机的故障及处理

3.1 风机功能降低

风机功能降低, 有如下几个因素:

1) 如系统负压或风量不足, 一般由进出阀门叶片不转动或因进出风口集料堵塞, 引起通风不畅所致。

2) 因进风口或风叶磨损及密封不严引起泄漏。

3) 可能是仪表显示转速与实际不符。

把以上问题一一检查排除后, 即可恢复。在此需要强调的是, 在补焊风叶时要选择与母材成分相近的焊条, 焊前还要清除原有的耐磨焊层, 否则极易因焊缝开裂造成事故。某厂曾因补焊上的钢板因焊缝开裂甩出, 穿破机壳伤人, 所以必须引起重视。

3.2 风机轴承发热

当轴承发热时, 一般是润滑失效、润滑脂或油不干净以及轴承窜动受阻、环境温度等因素引起。此时听轴承响声是否均匀, 若均匀应当是轴承窜动受阻的影响, 可适当松动轴承压盖, 并用力敲击轴承座, 帮助轴承实现在轴承座内的游动, 一旦轴的热胀得到伸展, 温度就会下降;若不下降, 必须停机打磨轴承座内的压痕、台阶。打磨之后, 若轴承响声均匀, 但有哨声, 说明润滑脂或油不足, 适当补充即可;若轴承内部响声异常, 应是润滑材料不干净或轴承损坏造成, 应当停机清理轴承或对损坏轴承进行更换。

3.3 风机振动

风机的振动分为壳体振动和转子振动。

1) 壳体振动

壳体振动常因系统供出风不稳定、地脚螺栓松动以及外来因素的影响造成。机壳出现频繁吸鼓的情况, 一般是系统管道中或阀门存在不稳定因素所造成, 比如管道内存不稳定障碍物, 当风机把障碍物吸到顺气流方向时, 进风量加大;障碍物复位时, 风量又减小, 造成风机机壳内压力不断变化, 引起壳体吸鼓振动, 此时必须停机将系统内的不稳定物进行清理。当地脚螺栓松动时引起振动, 及时紧固地脚螺栓。对于外来因素的影响, 如叶轮与壳体干涉摩擦, 管道的颠簸传到壳体, 这些情况也必须停机处理, 否则会造成更大的破坏。

2) 风机转子振动

风机转子的振动最难处理, 一般是由转子失去平衡, 轴承座及轴承松动, 风机与电动机联轴器对中不好, 以及系统塌料等因素造成。

风机转子失衡多由叶轮不均匀黏灰和叶片磨损造成, 振动检测时表现在水平振动较大。若由黏灰引起, 停机清理干净即可开机;若是由磨损或掉块引起, 必须进行补焊, 补焊后做过平衡才可开机。还有一种情况就是轴弯曲, 也必须进行平衡校验。

因松动引起的振动, 检测时垂直方向振动较大, 紧固轴承座地脚螺栓或轴承座上盖螺栓即可消除。

若轴向振动较大, 是因联轴器对中不好引起的, 此时应停机对联轴器进行精确找正, 振动就会降低。

遇到系统塌料引起风机转子振动时, 必须分析查清集料的原因和集料的位置, 消除塌料的根源, 塌料引起的振动比较短暂, 排完即好。

若以上几项措施均不能降低振动, 应检查轴承内套是否与轴之间产生较大间隙, 造成转子回转中心不固定, 忽左忽右引起振动。若是必须对轴进行修理, 简单的方法可在轴上涂胶, 然后装上轴承, 装轴承时想办法使轴与轴承同心。

4 风机的日常维护与检查

在日常维护中要按规定做好点巡检工作, 要经常检查电动机润滑是否良好, 噪声是否有增大的趋势, 现场是否存在异味, 检查联轴器是否有掉销, 轴承响声、润滑、振动和温度是否正常, 壳体是否冒灰, 振动是否正常等情况;检查各地脚是否松动, 并及时紧固, 检查运转部件是否存在干涉摩擦等不正常情况;检查对此各时间段的运转状态, 判断发展趋势, 为计划检修做好资料准备。另外要经常对如负荷、振动、温度和润滑等保护装置进行检查, 避免失效造成损失。

5 结束语

煤矿风扇双电源自动转换研究 篇8

1 煤矿风扇双电源自动转换设计原理

矿井主通风系统基本上是双风机、双回路电源设置。为了避免电网故障停电或机械故障, 在风机运行过程中, 解除安全隐患。为了解决问题, 设计了煤矿风扇双电源自动转换系统, 保证了主通风机不受外部因素影响, 正常工作。双风机双电源自动转换工作设计如图1所示。

2 煤矿风扇双电源自动转换方案实施

对于煤矿风扇双电源自动转换方案实施, 主要从电路的设计和软件的设计两个方面来研究。

2.1 电路的设计:

开关控制器件采用固态继电器进行电源切换, 其速度和可靠性大大增加。工作状态指示采用LED发光管, 当LED发光管常亮时, 表示电源正常工作;而当LED发光管闪烁时, 则表示该路电源有故障。这样有利于对切换装置进行控制, 并利于工作人员很好的监控。

2.2 软件的设计:

程序主要包括:初始化、信号采集、工况判断、工作状态指示输出、电源输出切换等方面。目的在于标准化、模块化, 方便管理。

3 双电源自动转换开关电器的选择

自动转换开关电器, 主要适用于交流不超过1200V或直流不超过1500V的低压紧急供电系统。每种自动转换开关电器都有各有优缺点, 可根据实际需求而选择使用相适应的类型。下面我们就将ATSE装置的分类进行介绍 (如表1) 。

双电源自动转换开关有手动转换开关和自动转换开关, 以减少维护工作量, 提高供电安全系统, 往往选择自动转换开关。两者的对比如表2。

4 双电源自动切换装置的使用管理

为了保证双电源自动切换装置的正常运行, 要进行明确的分工, 确定规范的管理。具体要求如下:

4.1职责划分:双电源自动切换装置使用要有明确的职责划分, 即煤矿机电部门负责提供有煤安标志、防爆合格等方面;通风部门负责局扇领运、入井、稳装、迁移、更换等方面;施工队组负责提供风电闭锁与日常维护工作等工作。

4.2双电源切换装置的相关人员都要详细阅读《产品使用说明书》, 熟练地掌握其使用方法。

4.3装置的安装地点要确保安全, 不得有淋水, 以避免机械腐蚀等现象的发生。

4.4自动切换装置要经常保持装置的清洁, 以清扫外表面的煤尘和污物。

4.5自动切换装置要定期进行检查, 以保证机械的正常运转。在井下运转半年时间后, 应该进行其出全面检查。

结束语

电源系统是整个通风系统的关键, 正确选择双电源的切换开关是至关重要的, 目的是当供电电源发生意外时, 可以安全地切换到另一个备用电源, 以保证通风系统的安全, 拥有持久的动力。因此, 研究煤矿风扇双电源自动转换设置, 保证了主通风机不间断运行, 稳定了矿井通风问题。

摘要：在煤矿生产中, 往往会因意外停电而造成工作面停风事故。因此, 研究煤矿风扇对提高生产效率带来很大的意义, 而风扇双电源自动转换则是非常好的解决方法, 针对煤矿风扇双电源自动转换进行研究, 提高效率。

关键词：风机,自动转换装置

参考文献

[1]李道本.双电源自动切换装置选用探讨[J].电气应用, 2005.

智能型双电源自动切换开关 篇9

随着社会的发展,时代的进步,人们对工业自动化、智能化、网络化程度要求的进一步提高,传统的普通型双电源自动切换开关,因其结构简单,功能单一,智能化程度不高,已越来越不能满足现代市场的需求了,目前市场上的普通型双电源自动切换开关,在功能上主要存在以下几方面缺陷[1]:

(1)控制系统不具备对不同使用场合、不同控制要求的供用电设备进行自动供电控制的功能。(2)功能模块化不够、工作柔性化差。(3)无缺相、失压、过压、短路、过载、超频保护等功能。(4)无通信功能,无法使控制器的运行可被远程操控。(5)采用继电器逻辑控制电路,元器件和电路的故障率高。(6)无智能化功能,不能满足智能网络需求。

表1是普通型产品于智能型产品的技术参数对比表。

从表1可以看出,普通型与智能型在功能上存在较大的差异,普通型产品的使用范围远不如智能型产品,因此,大力发展智能型双电源自动切换开关既是市场的需求,也是技术发展的必然趋势[2,3,4]。

2 智能型双电源自动切换开关的主要功能

1)测量与显示:集合了电量变送器、数显表、数据采集器等仪器的部分或全部功能。测量功能包括:两路三相相电压、频率。同时,检测转换开关的状态量(合闸、分闸、脱扣)等。采用LCD液晶大屏幕中文显示。完备的中文操作提示使操作更方便。

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,具有自动切换时间可调l~60 s,输出20 A无源触点,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,电动空开,也可以是专业的ATS(如SOCOMEC)。

3)通信功能:控制器同时具有RS232C、RS485串行通信接口,应用通信规约,借助于PC或数据采集系统上运行的软件,能提供一个简单实用的对工厂、电信、工业和民用建筑物双电源切换管理方案。实现双电源切换的“遥控、遥测、遥调、遥信”四遥功能。产品可远距离控制消防信号输出。

4)编程与设置:允许用户在现场或监控中心对其工作状态“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。同时记忆在内部Flash存储器内,在系统掉电时也不会丢失。在现场或监控中心设定油机启动、报警输出等功能。

5)时钟功能:控制器具有实时时钟,并可进行校准。

6)优化的电源设计:控制器的供电电源可以外接直流供电(12~24 V),也可以不接;不接时,当两路A相电压都没有时,工作将失效。

7)数字化的参数整定:控制器的所有参数均采用数字化调整,摈弃常规采用电位器的模拟调整方法,简化了硬件电路,提高了整机的可靠性和稳定性,每个参数均可以单独调整,不会对其他参数造成影响。

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

9)产品保护功能:过负荷和短路保护;断相、断路保护;失压、欠压保护,保护精度高。

10)高性能单片机程序控制,采用模块化结构设计,具有极强的抗电磁干扰能力,适合在强电磁干扰的复杂环境中使用,无噪声运行。嵌入式安装方式,结构紧凑,安装方便。

3 智能型双电源自动切换开关的结构特点和工作原理

智能型自动转换开关主要由以下几部分组成:智能控制器、机械联锁传动机构、电动机、断路器、输入输出接线端子等组成。智能型自动转换开关及双电源开关控制器原理图见图1和图2。

工作原理:控制器对两路电压/电流同时进行检测,对高于额定值(可调)的电源电压/电流判为过电压/电流,对低于额定值(可调)的判为欠电压/电流。微机控制电路对上述检测结果进行逻辑判断,处理结果通过延时(可调)电路驱动相应的指令向电动操动机构发出分闸或合闸指令。

上述检测结果可在智能自动控制器面板LCD显示屏上显示出来,也可以同时通过485串口与计算机相连,采用软件控制,供用户查找原因,以便用户在最短时间里修复线路,使双电源供电恢复原状态。

硬件设计:智能型自动转换开关是由装置本体和智能自动控制器两大部分组成。开关本体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,所有零部件安装在一块金属板上。智能控制器由新型的单片机及输入输出、LCD显示、电源、485通信等诸多模块组成。

上述两者之间通过专用的航空插头接口和专用的长度不超2 m的屏蔽电缆相连接,组成智能控制系统,智能系统控制电源电压为220 V(50/60 Hz)或12/24 V直流电源。产品具有机械、电气双重连锁保护功能,为供电提供了安全可靠的保证。产品可完成三相三线、三相四线的双电源供电的自动切换。电气原理图如图1所示。MCU选择带4路10位A/D的89C591单片机,输入/输出用串行接口芯片74LS164/165,液晶模块用LCM 122×32,串行通信接口采用485芯片,控制器的实时时钟用DS1302芯片实现,内部Flash存储器为AT24C04,两路三相电压电流的采样采用隔离变压器完成。采样精度达1%。发电机启动信号为无源触点,消防信号为24 V DC/220 V AC/380 V AC。

软件设计:智能型自动转换开关系统软件分通信软件和单片机程序两部分。通信软件用VC++编写,采用结构化、模块化编程方法,由人机界面、数据库、通信等模块组成。单片机程序采用模块化编程方法,用Keil C编程完成。程序由测量与显示程序、小波变换滤波程序、判断与控制程序、按键设置程序、参数整定程序、通信控制程序、油机启动程序、看门狗保护程序等部分组成。

智能型自动转换开关采用单片机作为控制芯片,在工业环境中,不可避免地会遇到电源波动、电磁波辐射等干扰,如果单片机出现死机、程序跑飞等非正常情况就会造成控制器不工作或者误工作。因此,除了必须在电路上做抗干扰的措施以外,单片机型号的选取和一些软件措施也是必要的。经比较得知,P89C591的抗干扰能力较强,其硬件看门狗WDT也提高了系统抗干扰的能力。WDT由一个l4 bit计数器和看门狗定时器复位寄存器WDTRST组成。WDT在复位时是无效的。为了使能WDT,用户必须对WDTRST(位置0A6H)顺序写入01EH和0El H。当WDT使能,振荡器在运行的每个机器周期,将它加1,除复位(硬件复位或WDT溢出复位)外没有别的办法使WDT失效。当WDT溢出,在Rs T管脚输出一个高电平复位脉冲。这样,就可以保证万一程序跑飞或死机,单片机能马上复位,重新开始运行、监测两路电源状态。

4 结语

新一代智能型双电源自动切换开关具有传统普通型产品不可比拟的诸多优点:产品集数字化、智能化、网络化于一体,测量及控制过程实现自动化,减少人为操作失误,真正实现机电一体化的自动转换开关,具有电压检测、频率检测、通信接口、消防接口、电气机械互锁等功能,可实现自动、电动远程、紧急手动控制,确保主、备二路电源不会同时接通。结构紧凑、外形美观、操作安全可靠、体积小、安装方便、功能全、控制回路与装置通过专用电缆连接、电路先进,可广泛应用于电力、邮电、石油、煤炭、冶金、铁通、市政、智能大厦等行业及部门的电气装置、自动控制和调试系统,发展前景光明。

参考文献

[1]IEC60947-6-1:2005低压开关设备和控制设备:第6部分第1篇自动转换开关电器[S].

[2]GB/T14048.1-2006低压开关设备和控制设备第1部分:总则[S].

[3]GB/T14048.2-2006低压开关设备和控制设备第2部分:断路器[S].

双电源自动切换装置的选用策略 篇10

1 双电源自动切换装置的动作处理

1.1 双电源自动切换装置的起动原因

事故自动切换。由保护接点起动。发变组、厂变和其它保护出口跳工作电源开关的同时, 起动快切装置进行切换, 快切装置按事先设定的自动切换方式 (串联、同时) 进行分合闸操作。

不正常情况自动切换。有两种不正常情况, 一是母线失压。母线电压低于整定电压达整定延时后, 装置自行起动, 并按自动方式进行切换。二是工作电源开关误跳, 由工作开关辅助接点起动装置, 在切换条件满足时合上备用电源。

1.2 自动切换装置的切换过程

当满足自动切换装置起动条件时, 失压侧电源进线开关跳开, 母联投入, 恢复供电。

2 双电源自动切换开关的选用

自动转换开关电器 (ATSE) 是由一个 (或几个) 转换开关电器和其他必需的电器组成, 用于监测电源、并将电路从一个或几个负载电路从一个电源自动转换至另一个电源的电器。

ATSE可分为PC级和CB级两个级别。PC级ATSE可分为由转换开关、电机操作机构或电磁操作机构、转换控制器、联锁机构组成的PC级ATSE和由无短路保护的断路器、电动操作机构、转换控制器、联锁机构组成的PC级ATSE两种形式。CB级ATSE是由断路器、电机操作机构或电磁操作机构、转换控制器、联锁机构组成。

目前用户中已大量使用智能型双电源自动切换开关, 对防止误操作、提高供电可靠性起到了一定作用。目前用户中常用的系列智能型双电源自动切换开关有以下几类。

2.1 RWQ4系列智能型双电源自动切换开关 (PC级)

智能型双电源自动切换开关由开关体和功换控制器两大部分组成。采用电磁驱动, 切换控制器的工作电源, 采用主、备用电源的交流220 V电源, 无需另外的控制电源。

2.2 JXQ5系列自动转换开关

JXQ5系列自动转换开关由一个整体塑壳式隔离开关、一个执行机构及一个控制器组成。适用于两路电源供电系统中。根据预定条件, 实现将一个负载或几个负载在两路电源之间自动转换;同时也适用于紧急供电系统, 在转换电源期间中断向负载供电。该系列自动转换开关现应用于高层楼宇、邮电通讯、工矿企业、船舶运输等需不间断供电的重要场所用户的线路设施、电气设备的双回路电源供电系统的转换和隔离。通过自动或手动操作, 完成常用电源与备用电源之间的转换。在城市用电急剧增加的必然趋势下, 更能满足对用电可靠性的更高要求。

3 CB级双电源自动切换装置的选择性保护策略

断路器或熔断器是CB级双电源自动切换装置中的保护电器, 而双电源自动切换装置的配电馈出回路的线路保护电器也是断路器或熔断器, 存在保护电器之间保护选择性的配合问题。由于双电源自动切换装置的服务对象是一级负荷、一级负荷中的重要负荷、二级负荷, 所以CB级双电源自动切换装置须认真对待保护选择性的配合问题。

CB级双电源自动切换装置的断路器需与上、下级保护电器具有保护选择性。当CB级双电源自动切换装置保护电器为熔断器, 若馈出线路的保护电器亦为熔断器, 并安装在同一箱体内, 为上下二级熔断器串联连接, 如果熔断器之间的额定电流相差1.6倍或1.6倍以上, 在达到额定通断能力为止的整个过电流范围内基本上能保护实现绝对选择性。双电源自动切换装置上、下级的保护电器的保护选择性应及时校验。

4 双电源自动切换装置主电路开关电器的极数选用策略

4.1 电源的接地型式均为TN-C系统

TN-C系统中, 中性导体的和保护的功能组合在一根导体中。国家标准GB50054-1995第2.2.12条规定:“在TN-C系统中, PEN线严禁接入开关设备。”;国家标准GB16895.3-2004 (idt IEC60634-5-54:2002) 《建筑物电气装置第5-54部分:电气设备的选择和安装接地配置、保护导体和保护联结导体》第543.3.3条规定:“在保护导体中, 不应串入开关器件。”;IEC标准IEC60634-4-46:1981《建筑物电气装置第4部分:安全防护第46章:隔离和开关》第461.2条规定:“在TN-C系统中, PEN线不得被隔离或开关。”, 所以双电源自动切换装置主电路开关电器的极数仅断电源线。即交流单相二线制采用单极;交流两相三线制采用两极;交流三相四线制采用三极;TN-C直流系统引出L+和PEN (d.c.) 时采用单极开关断L+;TN-C直流系统引出L+、L-和PEN (d.c.) 时采用两极开关L+、L-。

4.2 电源的接地型式均为TN-S系统

TN-S系统中, 使用一根独立的保护导体。若两个电源的中性线接地点是通过同一总接地母线接地, 按照IEC标准IEC60364-4-46:1981第461.2条规定:“在TN-S系统中, 中性线线不需要隔离或开关。”双电源自动切换装置主电路开关电器的极数同TN-C系统。TN-S系统中, 若两个电源的中性线接地点不是通过同一总接地母线接地, 即二个独立的接地装置接地, 在TN-S系统中, 中性线不设隔离或开关, 则中性线有两个入地点, 在装有剩余电流保护器的电路中, ATSE中性线需要隔离或开关。国家标准GB50054-1995第4.5.6条规定:“在TT或TN-S系统中, N线上不宜装设电器将N线断开, 当需要断开N线是, 应装设相线和N线一起切断的保护电器。当装设漏电电流动作的保护电器时, 应能将其所保护的回路所有带电导线断开。”

4.3 电源的接地型式分别为TN-S系统和TT系统

TT电源系统有一个直接接地, 装置的外露可导电部分通过接地极接地, 该接地极在电气上独立于电源系统的接地极。在TN-S系统和TT系统中N线是电源线, TN-S电源系统和TT电源系统的接地装置在电气上独立的, 所以所选用的双电源自动切换装置主电路开关电器的极数要切全部电源线。

4.4 电源的接地型式分别为TN-S系统和IT系统

IT电源系统中所有带电部分都与地隔离, 或有个点通过阻抗接地, 电气装置的外露可导电部分或独立接地或集中地与系统的接地点相连。在TN-S系统和引出N线的TT系统中N线是电源线, 所以所选用的双电源自动切换装置主电路开关电器的极数要切全部电源线。

总之, 经过大量用户的实践, 在供配电系统中, 特别在双电源用户中, 使用双电源自动切换装置, 是提高供电可靠性、确保系统安全的有效措施。

摘要：智能双电源装置就是这种在两路电源之间进行可靠切换、以保证供电的装置。当常用电源异常, 智能双电源装置能自动切换到备用电源, 智能双电源装置由开关本体和控制器两部分组成。开关本体由电机通过机械联锁机构控制常用电源的断路器和备用电源的断路器的分合, 进而控制电源的切换。控制器通过对电压的采样来判断电源是否异常, 如果出现异常应产生相应的切换。

关键词：双电源自动切换装置,控制方式,选用策略

参考文献

[1]赏星耀, 项新建.双电源智能自动切换系统的研究[J].机电工程.2006年07期.

[2]薛燕红.基于单片机的双电源切换装置的设计与实现[J].微型电脑应用.2007年09期.

[3]谭季秋, 易际明, 关耀奇.双电源自动切换器的设计与分析[J].机电产品开发与创新.2003年04期.18-19.

双风机双电源 篇11

双电源自动切换开关电器主要用在紧急供电系统, 将负载电路从一个电源自动换接至另一个 (备用) 电源, 以确保重要负荷连续、可靠运行, 因此常常应用在重要用电场所, 其产品可靠性尤为重要。 转换一旦失败将可能造成电源间的短路或重要负荷断电 (甚至短暂停电) , 后果都是严重的, 不仅仅会带来经济损失 (使生产停顿、金融瘫痪) , 还可能造成社会问题 (使生命及安全处于危险之中) 。 因此, 工业发达国家都把自动转换开关电器的生产、使用列为重点产品加以限制与规范。

1双电源自动切换开关组成

双电源自动切换开关一般由两部分组成:开关本体 (ats) +控制器。双电源自动转换开关电器 (atse) 质量的好坏关键取决于ats, 其可分为:

(1) pc级ats:一体式结构 (三点式) 。 它是双电源切换的专用开关, 具有结构简单、体积小、自身联锁、 转换速度快 (0.2s内) 、安全、可靠等优点, 但需要配备短路保护电器。

(2) cb级ats:配备过电流脱扣器的ats, 主触头能够接通并用于分断短路电流。 它是由两台断路器加机械联锁组成, 具有短路保护功能。

控制器主要用来检测被监测电源 (两路) 工作状况, 当被监测的电源发生故障 (如任意一相断相、欠压、失压或频率出现偏差) 时, 控制器发出动作指令, 开关本体则带着负载从一个电源自动转换至另一个电源, 备用电源容量一般仅为常用电源容量的20%~30%。控制器与开关本体进线端相连。控制器一般应有非重要负荷选择功能。控制器有两种形式:一种由传统的电磁式继电器构成;另一种是数字电子型智能化产品, 具有性能好、参数可调及精度高、可靠性高、使用方便等优点。

2分类

双电源主要分为:

(1) PC级双电源 ( 整体式) : 能够接通、 承载、 但不用于分断短路电流的双电源。 双电源若选择不具有过电流脱扣器的负荷开关作为执行器则属于PC级自动转换开关, 不具备保护功能, 但其具备较高的耐受和接通能力, 能够确保开关自身的安全, 不因过载或短路等故障而损坏, 在此情况下保证可靠的接通回路。

(2) CB级双电源 ( 双断路器式) : 配备过电流脱扣器的双电源, 它的主触头能够接通并用于分断短路电流. 双电源若选择具有过电流脱扣器的断路器作为执行器则属于CB级自动转换开关, 具备选择性的保护功能, 能对下端的负荷和电缆提供短路和过载保护, 其接通和分断能力远大于使用接触器和继电器等其他元器件。

3操作规范

(1) 当因故停电, 且在较短时间内无法恢复供电时, 必须启用备用电源。 步骤: 切除市电供电各断路器 (包括配电室控制柜各断路器、双电源切换箱市供电断电器) , 拉开双投防倒送开关至自备电源一侧, 保持双电源切换箱内自备电供电断路器处于断开状态;启动备用电源 (柴油发电机组) , 待机组运转正常时, 顺序闭合发电机空气开关、 自备电源控制柜内各断路器; 逐个闭合电源切换箱内各备用电源断路器, 向各负载送电;备用电源运行期间, 操作值班人员不得离开发电机组, 并根据负荷的变化及时调整电压、厂频率等, 发现异常及时处理。

(2) 市电恢复供电时, 应及时做好电源转换工作, 切断备用电源, 恢复市电供电。 步骤:按顺序逐个断开自备电源各断路器, 顺序为, 双电源切换箱自备电源断路器→自备电源配电柜各断路器→发电机总开关→将双投开关拨至市电供电一侧;按柴油机停机步骤停机;按顺序从市电供电总开关至各分路开关逐个闭合各断路器, 将双电源切换箱自市电供电断路器置于闭合位置。

(3) 检查各仪表及指示灯指示是否正常, 启动变压器内冷却风扇。

4工作条件

(1) 周围空气温度: 上限+40℃ , 下限-5℃ , 24h的平均值不超过+35℃。

(2) 海拔:安装地点的海拔不超过2000m。

(3) 大气条件: 大气相对湿度在周围空气温度为+40℃时不超过50%, 在较低温度下可以有较高的相对湿度。

(4) 污染等级: 3级。

5工作原理

智能双电源切换开关主要用于一些消防设备或重要设备的双回路供电系统中, 比如消防喷淋管道消火栓管道电伴热系统、消防排烟风机、消防加压送风机、 防火卷帘、EPS应急照明电源、UPS不间断电源等供电系统, 供电方式一备一用。

两路电来自不同低压母线, 正常情况下主回路电源投入供负荷用电, 主回路电源故障或停电后自动投入备用回路供负荷用电, 主回路投入具有优先权。 有主电时备电永不投入, 除非手动状态用手柄投入, 投入备电时主电则自动断开, 两回路电不会同时投入供负荷用电。

智能双电源切换开关内部结构图如图1所示。

注:1-行程开关 (一开一闭两个触点) ;2-3P空开;3-主电与备电的合闸指示灯;4-电动与手动传动轴;5-3P空开;6-单相同步此轮减速电动机;7-合闸拨片;8-220V线圈的四开四闭点的继电器;9-控制回路插接件;10-手动、自动开关。

装置主回路、二次回路图分别如图2、图3所示。

工作原理:

(1) 手动模式:把手动、自动开关打到手动位置, 控制回路由于零线N断开所以只能通过装置手柄来投入主用电或者备用电。

(2) 自动模式:不管手、自动开关在什么位置, 只要主用电有电则KA吸合。 KA的开点控制电机合主电转动方向, 闭点控制电机合备电转动方向, 所以主电具有优先权。

当手、 自动开关打到自动时, KA的开点闭合, 通过主行程开关的闭点使电机开始往合主电方向转动, 当转到主行程开关行程到位时, 主行程开关闭点断开电机停转, 主电投入使用, 主行程开关开点接通使主电合闸指示灯点亮。当主电没电时则KA断开, 备电电源2L1提供电机控制电源, KA闭点接通, 通过备行程开关的闭点使电动机往备电合闸的方向 (即主电的反方向) 转动, 当转到备行程开关行程到位时, 备行程开关闭点断开电机停转, 备电投入使用, 备行程开关开点接通使备电合闸指示灯点亮。

摘要：介绍双电源互相智能切换装置的组成、分类、操作规范及工作原理。