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1 ATS产品综合介绍 ASCO北京办事处李兵 2 讲座提纲 什么是ATS开关ATS的主要组成ATS的主要功能ATS的典型应用ATS的主要技术指标目前中国市场常见的几种ATSASCO公司介绍 3 什么是ATS开关 自动转换开关 应急电源发电机组 正常电源变压器 10KV 380V 380V C B C B 至负载 ATS N E L 4 什么是ATS开关 自动转换开关 应急电源发电机组 正常电源变压器 10KV 380V 380V C B C B 事故 至负载 ATS N E L 5 什么是ATS开关 自动转换开关 应急电源发电机组 正常电源变压器 10KV 380V 380V C B C B 至负载 ATS N E L 6 什么是ATS开关 自动转换开关 以开关动作的方式份为 人为判断 人为动作驱动开关触头动作 手动式 人为判断 人为发送指令 电驱动开关触头动作 非自动式 自动判断 自动发送指令 电驱动开关触头动作 自动式 7 什么是ATS开关 自动转换开关 跟头闸 开关 人为判断 人为动作 8 什么是ATS开关 自动转换开关 以往的双电源转换 是用两台独立的交流接触器电气 有时加机械 连锁来完成的 交流接触器有如下缺点 不是为双电源转换而专门设计的电气开关 抗短路电流冲击能力差 触头容易因短路电流而粘连 有交流噪声和无功损耗 使用寿命短 无法对电源电压精确选择和转换控制 主用电源 备用电源 负载 9 什么是ATS开关 自动转换开关 用两台电机型断路器组合来完成双电源转换功能 机械连锁断路器开关的动触头 以确保两路供电电源不同时导通 外置一控制机构 来分别驱动断路器电机的转动 来完成双电源的转换 10 什么是ATS开关 自动转换开关 由一个 或几个 转换开关电器和其他必须的电器组成 用于监视电路 并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 11 什么是ATS开关 自动转换开关 自动转换开关是一种独立的电器元件 它区别于断路器 熔断器 负荷开关 隔离开关 接触器等 自动转换开关包含了开关和控制器两部分 用于两路电源间的转换 具有独立的侦测和判别功能 转换为自动的 12 ATS的主要组成 开关控制器辅助单元 13 ATS的主要组成 开关 触头 开关的关键部分驱动机构 电磁 电机传动机构 杠杆 齿轮 凸轮 固定装置 14 ATS的主要组成 控制器 侦测单元 侦测两路电源三相的电压 频率 相位 存储 逻辑判断单元 对两路电源电压 频率可用与不可用 人为延迟时间的设定 指令单元 经过逻辑判断 控制器向开关及其他设备发送相应的指令 控制器的电源问题控制器的抗干扰问题 15 ATS的主要组成 辅助单元 开关状态 ATS开关所接位置 正常 应急 中间 的指示灯反应和信号远传接点 电源状态 两路电源是否可用 其他辅助状态反馈 发电机组启动 开关自身故障 负载屏蔽 数字量通讯接口 16 ATS的主要功能 保证供电的连续性抗短路电流冲击侦测电源状况启动应急电源设备自投转换供电电源监视正常电源的恢复自复转换供电电源 17 变压器 ATS的典型应用 市电1 ATS1 ATS2 ATS3 变压器 市电2 18 ATS的典型应用 电源切换开关 市电 应急发电机 负载A 非关键负载 此为与油机配套之基本应用选用较大输出功率发电机才能使负载的瞬间干扰达到最小可考虑分散风险依负载优先级增加自动切换开关数量 以延时切换功能排定切换顺序 19 市电 ATS的典型应用 并联开关 负载A 负载B 多台发电机并联且结合多台ATS之应用以提高紧急电力供电可靠度依负载优先级以延时切换功能排定切换顺序此方案较前方案之可靠度高 因油机为N 1之配置 多台备用发电机 20 ATS的典型应用 市电1 负载 选用较大输出功率发电机才能使负载的瞬间干扰达到最小利用两台自动切换开关达到三电源之切换可考虑分散风险依负载优先级增加自动切换开关数量 以延时切换功能排定切换顺序市电1或市电2停电时 不启动发电机 由ATS1切换至供电之市电1或市电2市电1及市电2全部停电时 发电机启动 ATS2切换至发电机端 市电2 应急发电机 ATS1 ATS2 21 ATS的典型应用 市电1 负载 两路市电间以开关互连 达到两路市电互为备用目的任一市电可供电时 不启动发电机 ATS不切换两路市电均停电时才启动发电机 依负载优先级切换至发电机端任一市电复电稳定后 切换开关自动回切至市电侧自动切换开关发送停止信号使备用发电机经冷车运转后停机与前述各方案比较 此方案正常侧及紧急侧均采冗余配置可提供最佳供电可靠度 市电2 应急发电机 负载 互连开关 22 BP BP IS IS IS E L N ATS ATS的典型应用 旁路 隔离机构 含维护旁路之可抽出式自动切换开关 23 BP BP IS IS IS E L N ATS ATS的典型应用 旁路 隔离机构 闭合正常电源的旁路开关 24 BP BP IS IS IS E L N ATS 断开ATS开关 依靠旁路开关给负载供电 ATS的典型应用 旁路 隔离机构 25 BP BP IS IS IS E L N ATS ATS的典型应用 旁路 隔离机构 抽出ATS开关做检修 负载由旁路开关供电 ATS的典型应用 感性负载 ATS的典型应用 感性负载 ATS的典型应用 感性负载 29 ATS的典型应用 感性负载 ATS的典型应用 感性负载 31 ATS的典型应用 感性负载 32 ATS的主要技术指标 ATS的分类 PC级 CB级 ATS的应用类别 ATS的接通容量 ATS的额定容量 额定电压 电流 频率 ATS的短路特性 短路耐受或短路分断 ATS的转换时间 ATS的极数 33 ATS的主要技术指标 分类 PC级 能够接通 承载 但不用于分断短路电流的ATS设备 CB级 配备过电流脱扣器的ATS设备 它的主触头能够接通并用与分断短路电流 34 ATS的技术指标 应用类别 当ATS转换时 要带着100 的额定负载转换 接触的一瞬间 会有一个较大的电流通过触头 尤其是电动机负载 接触电流高达6倍的额定电流 此时需要ATS有一定的忍受能力 就是额定接通能力 国家和国际标准是以负载类型来分类 对额定接通能力有不同的要求和限定 例如 AC 31A负载 1 5倍额定电流 AC 33A负载 6倍额定电流 35 ATS的技术指标 应用类别 负载类型 1 AC 31A 交流 频繁操作 无感或微感负载 2 AC 33A 交流 频繁操作 电动机负载或包含电动机 电阻负载和30 以下白炽灯负载的混合负载 36 ATS的技术指标 短路保护 ATS具有转换和短路电流分断两种作用 具有可靠的电气与机械联锁以防止同时接通两路电源 ATS是定型的成套产品 具有可标识的型号 规格 电气参数等 主要参数有 额定电流 额定短路接通与分断能力 断路器保护与上下级保护的配合问题 驱动方式为电极驱动 注意转换死区的控制方式 37 ATS的技术指标 短路保护 ATS只完成双电源的自动转换功能 不具备短路 过负荷的保护能力 短路保护 依靠ATS之前或之后的断路器来完成 该断路器是为保护回路的设立的 无须为ATS单独设置保护断路器 在发生短路故障时 ATS要有足够的闭合耐受力 直到断路器分断短路电流 主要参数有 额定电流 额定接通能力 额定短时耐受电流 38 380V 380V C B C B 負載 ATS N E L ATS的技术指标 短路耐受 额定短时耐受电流 Icw PC级ATS不具备保护能力 在发生短路故障时 要在一定的时间内可以忍受一定的短路电流通过 以下为国标GB14048 11的要求 忍受时间 400A及以下ATS至少要忍受1 5个周波时间 400A以上要忍受3个周波时间 忍受电流 100A及以下ATS可以忍受5KA 100 500A可以忍受10KA 500 1000A可以忍受20Ie 1000A以上可以忍受20Ie或50KA 39 ATS的技术指标 短路耐受 国家标准要求是最起码的要求 不一定满足国家标准要求就能满足实际工程的设计要求 以左图为例 100A的ATS国标只要求满足5KA的额定短时耐受容量 但实际可能会产生12KA的Icw值 因此断路器的Icw值为12KA ATS应该具有更高的耐受能力 选择15KA的Icw值 Icu和Icw值均应设计计算得出 按工程实际情况提要求 设备生产厂家来满足和配合设计需求 40 ATS的技术指标 转换时间 41 ATS的技术指标 转换时间 42 来自 正常侧电源 的负载电压 来自 备用电源 的负载电压 开路切换 闭路切换 同步时 可控硅静态切换开关 ATS的技术指标 转换时间 闭路切换即可完全满足切换要求 43 ATS的技术指标 转换极数 44 ATS的技术指标 转换极数 在非转换期 ATS是4极开关 两输入电源完全分离 相线和中性线 45 ATS的技术指标 转换极数 转换时 ATS是一个3极开关 N线动触头先转换 接触到另一电源的N线并保持连接两电源N线 相线动触头是 先分后合 的转换至另一侧电源 负载N线同时接两电源的N线 46 ATS的技术指标 转换极数 此时ATS是4极开关 相线完全转换到备用电源 N线也与主用电源分离并只接备用电源 47 国内常见ATS 接触器式 由两个交流接触器搭接而成 是目前应用最广泛的 断路器式 由两个断路器外置机械 电气联锁而成 负荷开关式 由两个负荷开关 内置机械联锁而成 双投式 类似于 跟头闸 的双投触头完成转换 48 国内常见ATS 接触器式 传统接触器 49 国内常见ATS 接触器式 50 国内常见ATS 接触器式 50年前ASCO将电磁线圈驱动和机械闭锁技术结合 做出来新一代的遥控开关 RemoteControlSwitch RCS是一种改进的交流接触器 是一种以弱电控制强电的电器元件 将两个RCS开关并联在一起 并把负载输出端连接在一起 使用一套控制装置 分别对两个电磁线圈做激励 就可以组合成双电磁线圈式的互投开关 负载 主用 备用 51 国内常见ATS 接触器式 交流接触器 两极ATS 四极ATS 52 国内常见ATS 接触器式 内置两个电磁线圈分别激励两组触头 触头的分 合状态由内置的机械结构保持 电磁线圈仅在转换时通电 提高了使用寿命 减少了交流噪声和无功损耗 转换时间短 短路电流耐受能力小 53 国内常见ATS 接触器式 54 国内常见ATS 断路器式 主要生产厂家 梅兰 日兰 法国 ABB 瑞士 西门子 德国 金钟 默勒 德国 罗格朗 法国 康明斯 美国 55 国内常见ATS 断路器式 由两台断路器和一控制 连锁 驱动机构组成 电气性能由所选用的断路器决定 机械性能由控制 连锁 驱动机构来决定 因为连锁的是断路器的扳把 不能确定开关触头的真实情况 在断路器扳把损坏时 可能将两路供电电源连接在一起 因为连锁机构的位置限定作用 可能会阻碍断路器扳把在短路时的跳脱 所以应该归类为PC级 只完成转换 不具备保护功能 的ATS 制作技术简单 很多厂家可以采购断路器自行组装生产 56 国内常见ATS 负荷开关式 主要生产厂家 斯沃 中国沈阳 新菱 江苏 溯高美 法国 波特漫 瑞典 57 国内常见ATS 负荷开关式 负荷开关的标准为IEC947 3或GB14048 3 不能适用频繁操作 短路容量较低 新型负荷开关的动触头运动方式有所改变 58 国内常见ATS 负荷开关式 59 国内常见ATS 双投式 60 国内常见ATS 双投式 单刀双掷 类似与 跟头闸 电磁驱动 固有机械保持机构 电磁线圈仅在转换时激励 由配套的控制器独立完成电源侦测 转换等控制 61 62 63 64 65 66 67 68 69 ASCO公司简介 ASCO AutomaticSwitchCo 自动开关公司 1888年成立 1920年开始生产双电源转换开关 ATS AutomaticTransferSwitch 总部在美国新泽西洲FlorhamPark 主要产品为自动转换开关和发电机组并联控制系统和浪涌保护器