摘要：為提高設(shè)備供電可靠性，某些設(shè)備需要兩路電源供電，其兩路電源的自動(dòng)切換通過(guò)雙電源切換裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于不同設(shè)備對(duì)電源的需求不同，因此雙電源切換裝置會(huì)因?yàn)樵O(shè)備的不同而存在不同的類型。

關(guān)鍵詞：雙電源切換裝置；可靠性；電源開(kāi)關(guān)

Abstract：In order to improve the reliability of equipment power supply， some equipment needs two power supply. The automatic switching of two power supply is realized by double power switching device. Because different devices have different demands for power supply， dual power switching devices will have different types because of different devices.

Key words：Dual power switching device； reliability； power switch

0前言

對(duì)于水電站內(nèi)某些控制系統(tǒng)設(shè)備，由于設(shè)備斷電可能造成控制系統(tǒng)失靈，將造成嚴(yán)重影響，因此需要兩路電源供電，一路主用和一路備用。當(dāng)主用電源斷電時(shí)，需要通過(guò)雙電源自動(dòng)切換裝置將備用電源接通，以保持設(shè)備的持續(xù)供電，因此雙電源自動(dòng)切換裝置的可靠性決定了設(shè)備供電的可靠性。

1裝置類別

由于雙電源切換裝置需要對(duì)不同的電源回路進(jìn)行切換，因此存在不同的類型。某水電站內(nèi)雙電源切換裝置，大致可分為以下幾類：

1.1 整體式雙電源切換裝置

整體式雙電源切換裝置主要由兩個(gè)電源開(kāi)關(guān)和雙電源裝置切換控制器組成。該型雙電源切換裝置根據(jù)工作電源的電壓狀態(tài)，以及用戶所設(shè)置的工作方式，決定是否進(jìn)行電源切換。它的功能取決于其所配的控制器，控制器包括A型和B型。該型雙電源裝置可通過(guò)控制器自動(dòng)切換，也通過(guò)手動(dòng)進(jìn)行切換。該型雙電源切換裝置在水電站內(nèi)主要用于事故照明盤、通風(fēng)動(dòng)力盤、交流饋電屏等大電流雙電源設(shè)備。

1.2 電源模塊型切換裝置

電源模塊型雙電源切換裝置主要用于LCU、調(diào)速器控制系統(tǒng)、技術(shù)供水控制系統(tǒng)的PLC模塊供電。該類型電源模塊式的雙電源切換裝置內(nèi)部主要由開(kāi)關(guān)電源元件構(gòu)成，且輸入電源可以為一路交流和一路直流，也可以是兩路交流。此類型的雙電源切換裝置輸出電壓一般為24V，電壓和電流較小，電源比較穩(wěn)定，因此主要供PLC控制模塊等對(duì)電源要求較高的設(shè)。

在水電站內(nèi)此類型電源模塊共出現(xiàn)5次故障，由于電源模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，不便于進(jìn)行拆卸維修，因此故障后均進(jìn)行了更換。由于電源模塊內(nèi)部有大量開(kāi)關(guān)電源的元器件，因此電源模塊對(duì)散熱有較高要求，平時(shí)應(yīng)注意電源模塊所在盤柜的通風(fēng)情況是否良好。

1.3 冗余電源切換裝置

冗余電源切換裝置采用的是美國(guó)電力轉(zhuǎn)換公司（APC）的機(jī)架自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（ATS），為連接的設(shè)備提供冗余電源。該設(shè)備有兩路輸入電源，其中一路為主用，另一路為備用，當(dāng)主用電源斷電時(shí)，該裝置可以自動(dòng)轉(zhuǎn)換至備用電源，此轉(zhuǎn)換過(guò)程所需的時(shí)間對(duì)供電設(shè)備而言是無(wú)縫的，不會(huì)對(duì)供電設(shè)備運(yùn)行造成影響。該雙電源切換裝置主要用于高壓油控制柜，站外備自投裝置供電。

在水電站內(nèi)該類型冗余電源切換裝置自出現(xiàn)過(guò)2次切換不成功的情況，但將電源斷開(kāi)后，重新進(jìn)行試驗(yàn)后電源切換正常，因此總體來(lái)說(shuō)榮譽(yù)點(diǎn)切換裝置的雙電源切換裝置可靠性較高。

1.4 繼電器控制的雙電源切換裝置

繼電器控制的雙電源切換裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，一般從主電源回路引出兩路電源，分別經(jīng)過(guò)電源開(kāi)關(guān)和接觸器接入相同的交流小母線上，由交流小母線向下級(jí)負(fù)荷供電，然后通過(guò)控制回路的繼電器和相應(yīng)的接點(diǎn)控制主、備用電源的切換。繼電器控制的雙電源切換裝置在水電站內(nèi)主要用于主變冷卻器控制柜、頂蓋排水控制柜等地方，此類型的雙電源切換裝置擁有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障率低、維護(hù)簡(jiǎn)便的特點(diǎn)，同時(shí)此類型的雙電源切換裝置可為一些較小功率的水泵或油泵供電，但是由于繼電器和接觸器長(zhǎng)期帶電，容易造成繼電器和接觸器內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)卡塞，且繼電器和接觸器使用壽命不長(zhǎng)。

在水電站內(nèi)該類型雙電源切換裝置共出現(xiàn)3次切換不成功的，主變冷卻器控制柜內(nèi)雙電源切換裝置有2次，頂蓋排水控制柜內(nèi)雙電源切換裝置有1次，其故障原因都是接觸器損壞或卡塞。如果雙電源切換裝置切換不成功，且未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，可能導(dǎo)致主變冷卻器全停跳閘或頂蓋水位過(guò)高淹沒(méi)水導(dǎo)油槽，因此應(yīng)該定期進(jìn)行此類型雙電源切換裝置的切換試驗(yàn)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)接觸器或繼電器的故障。

1.5 PLC控制的雙電源切換裝置

PLC控制的雙電源切換裝置由PLC控制模塊和三個(gè)由PLC控制分合的電源開(kāi)關(guān)組成。此類型的雙電源切換裝置的兩路電源正常情況下分別向各自的下級(jí)負(fù)荷供電，當(dāng)一路電源故障時(shí)，由PLC控制器發(fā)出指令拉開(kāi)故障電源，再合上聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，由正常電源通過(guò)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)為所有負(fù)荷供電，因此一路電源故障時(shí)只影響部分負(fù)荷。

該類型的雙電源切換裝置在水電站內(nèi)主要用于機(jī)組輔助設(shè)備控制柜，為發(fā)電機(jī)的吸油霧裝置、粉塵收集裝置和加熱器等負(fù)荷供電。由于雙電源的切換過(guò)程由PLC控制，從判斷到發(fā)出指令的過(guò)程比較復(fù)雜，因此切換速度較慢，但是切換成功率較高。

在水電站內(nèi)該類型的雙電源切換裝置未出現(xiàn)過(guò)故障，但是此類型雙電源切換裝置不便于手動(dòng)切換操作，原因是此類型雙電源切換裝置的電源開(kāi)關(guān)類型較為獨(dú)特，手自動(dòng)操作方式轉(zhuǎn)換比較麻煩。

2裝置對(duì)比

根據(jù)以上對(duì)水電站雙電源切換裝置的分析，現(xiàn)將其用途和優(yōu)、缺點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如下表1所示：

由上表可以看出，某水電站內(nèi)的五種雙電源切換裝置都有各自不同的用途和各自的優(yōu)、缺點(diǎn)。

3結(jié)語(yǔ)

雙電源裝置在水電站中廣泛使用，根據(jù)不同的設(shè)備和不同的需求選用不同形式的雙電源切換裝置，每種雙電源切換裝置都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。由于雙電源裝置的主用電源平時(shí)較少出現(xiàn)故障，因此雙電源切換裝置實(shí)際動(dòng)作次數(shù)較少，為保證雙電源切換裝置能可靠動(dòng)作，因此需要定期對(duì)雙電源切換裝置進(jìn)行切換試驗(yàn)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)雙電源切換裝置存在的問(wèn)題。

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作者簡(jiǎn)介：王升（1990-），2012年6月本科畢業(yè)于三峽大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，從事水電站運(yùn)行值班相關(guān)工作，助理工程師.