蕪湖誠通自動(dòng)化設(shè)備有限公司

在泵站自動(dòng)化系統(tǒng)中，雙電源切換方案是保障設(shè)備連續(xù)運(yùn)行的環(huán)節(jié)，其目標(biāo)是通過主備電源的無縫切換，避免因單電源故障導(dǎo)致的停機(jī)事故，尤其在水務(wù)、防洪等關(guān)鍵場景中尤為重要。

方案原理與分類

雙電源切換通常采用自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)（ATS）或靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)（STS）兩類方案：

1. ATS方案

通過機(jī)械式接觸器實(shí)現(xiàn)電源切換，適用于一般工業(yè)場景。當(dāng)主電源電壓或頻率異常時(shí)，控制器觸發(fā)備用電源自投，切換時(shí)間約1-3秒。需配置邏輯以避免電網(wǎng)波動(dòng)誤觸發(fā)，并內(nèi)置電氣互鎖防止反送電。

2. STS方案

基于半導(dǎo)體器件（如IGBT）實(shí)現(xiàn)毫秒級切換，適用于精密設(shè)備或需瞬時(shí)恢復(fù)供電的泵站。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測相位差，在10ms內(nèi)完成同步切換，避免負(fù)載斷電。但成本較高，需配合濾波裝置抑制諧波。

關(guān)鍵設(shè)計(jì)要素

1. 智能監(jiān)測模塊

實(shí)時(shí)采集雙路電源的電壓、頻率、相位參數(shù)，采用DSP芯片進(jìn)行快速分析，設(shè)定閾值觸發(fā)切換（如電壓跌落至85%額定值持續(xù)0.5秒）。

2. 多模式切換邏輯

支持優(yōu)先級模式（固定主電源優(yōu)先）、循環(huán)模式（均衡電源損耗）及手動(dòng)干預(yù)模式。在泵站中通常設(shè)置市電為主電源、柴油發(fā)電機(jī)為備用，并配置發(fā)電機(jī)自啟動(dòng)聯(lián)動(dòng)功能。

3. 保護(hù)機(jī)制

集成短路、過流、逆功率保護(hù)，切換前閉鎖負(fù)載側(cè)故障（如電機(jī)堵轉(zhuǎn)），防止故障擴(kuò)大。ATS需配置滅弧裝置，STS需設(shè)置緩沖電路吸收浪涌。

4. 通信集成

通過Modbus RTU/TCP或IEC61850協(xié)議將切換狀態(tài)、故障代碼上傳至SCADA系統(tǒng)，支持遠(yuǎn)程強(qiáng)制切換或參數(shù)整定。

實(shí)施要點(diǎn)

- 環(huán)境適配：戶外型ATS需滿足IP54防護(hù)等級，高濕度泵站需增加防凝露加熱器。

- 容量冗余：切換裝置額定電流應(yīng)為負(fù)載電流的1.25倍以上，電動(dòng)機(jī)負(fù)載需考慮6倍啟動(dòng)電流沖擊。

- 測試驗(yàn)證：每月模擬主電失壓測試切換動(dòng)作，年度進(jìn)行帶載切換試驗(yàn)，記錄切換時(shí)間及暫態(tài)波形。

該方案可降低泵站因電源故障導(dǎo)致的停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)達(dá)90%以上，特別適用于城市排水、跨流域調(diào)水等對供電連續(xù)性要求嚴(yán)苛的場景，是泵站智能化升級的基礎(chǔ)保障。