基于帶自鎖功能的雙電源供電系統自適應切換電路研究

陳怡

摘?要：雙電源自動切換，可以保證當一個電源由于故障停電之后自動向另一個電源切換，此種切換方法保證了相應場所的供電穩定性，但是，在供電過程中，其所提供的電流也存在相應的差異，容易出現不斷在主供電源與備用電源切換的情況，影響整體電子設備的工作效果。基于此，本文研究帶自鎖功能的雙電源供電系統自適應切換電路，旨在為人們用電穩定性提供相應保障。

關鍵詞：自鎖功能;雙電源供電系統;自適應切換電路

隨著人們供電安全意識的不斷提高，很多場所需要使用雙電源電路，一為常用電源，一為應急電源，也可稱其為備用電源，有效保證供電的安全性與可靠性。雙電源設計中，當電源A接入負載，若是有故障出現或者需要檢修，則會自動向電源B切換，此種設計具有較強的應用性，為人們的生活質量提供了相應的保障。[1]

一、常見雙電源自動切換電路原理

雙電源切換具有較廣的應用范圍，通常應用繼電器與接觸器實現電源的自動切換。

兩個接觸器。備用電源線圈位于接觸器常閉點，主電源接觸器導通吸合電路，當主電源斷電時，備用電源利用接觸器常閉點導通，若是主電源恢復正常，則斷開備用電源。

兩個接觸器與一個繼電器。主電源接觸器線圈經過繼電器常開點，而備用電源接觸器線圈經過繼電器常閉點，當主線路有電，則吸合繼電器，閉合常開觸點，導通主線路，斷開常閉觸點，不用備用電源工作。若是主線路斷電，而繼電器同樣斷電，則常開觸點向斷開的初始狀態恢復，斷開主線路，備用電力接觸器利用繼電器常閉點繼續完成工作。

雙轉換觸電繼電器。此種方法與上面相似，只是此繼電器為雙轉換觸點，當通電時，閉合兩組觸點，斷電時一個電器元件即可完成閉合兩組觸點，若是單相電源為220V，則繼電器線圈電壓同樣選擇220V。繼電器與接觸器在通斷電過程中存在時間差，設備若是對于用電要求較高，則會出現短暫的反映，如電機停頓一下、燈泡閃爍等。

雙電源開關CB級與PC級存在差異，兩者結構大致相同，但CB級屬于斷路器保護型，操作機與兩個斷路器共同組成，保護過載電路，與保護斷電器相同，而PC屬于隔離級，其有雙投開關與操作機構成。上述方案皆可實現雙電源的切換，且效率較高，但實際應用中存在一定的問題，需要有效解決。

二、自鎖功能雙電源供電系統自適應切換電路

上述自適應切換電路存在不合理情況，如保安MCC段備用電源設置、電源開關閉鎖邏輯、設備供電方式等不合理，并且工作與備用電源切換靈活性低，對于煙氣在線監測設備連續運行造成了一定的影響。

由獨立在主機廠用電之外的專用配電站對脫硫電源系統進行供電，電壓等級有400V與6KV兩種。6kV電源母線分為兩部分，分別為脫硫6kV1段與2段，每段電源主線則以主廠房機組中甲、乙兩段進行引接，使用單母線分段接線，分段開關設置在兩段間。

400V系統則是利用兩臺干式低壓變壓器進行供電，型號為ZN63A?12/1250?31.5，兩臺變壓器使用暗備用接線形式，均能承擔全部的低壓脫硫負荷，400V系統供電中使用MCC電動機控制中心與PC動力中心實現兩級供電，中心點接地。按照400V供電系統每爐設置母線一段，脫硫負荷分別連接脫硫島相應的PC1與2段，公用負荷分別連接在脫硫PC1與2段之上，兩段設置分段開關。

MCC為分為脫硫MCC、保安MCC、電動門MCC與檢修照明MCC。其中，保安MCC有兩路電源，一路引接PC1成為工作電源，另一路則引接主機保安段，更加安全可靠。與MCC電源則分別引接PC1段與2段，互為備用。配電系統使用MNS抽屜式低壓開關柜，連接PC上電動機回路、靜電負荷回路、MCC電源回路，框架開關進行供電，其與電動機回路以及一般靜態負荷供電由塑殼開關控制。

上述交流電系統外，設置一臺UPS電源，容量為50kVA，供脫硫島DCS與其他重要負荷使用。有兩路UPS主機電源，一路供電為400V脫硫1段，屬于工作電源，一路是脫硫安保MCC供電，當做備用電源。UPS含有自帶閥控鉛酸免維護蓄電池，使用高頻開關電源為充電器，若是整流器出現故障或正常電源消失之后，則由自帶蓄電池的電源經過逆變后實現負荷供電。

6kV兩段母線系統正常運行中主機分別對應甲、乙段供電，而分段開關則處于熱備用狀態，當一段母線進線電源由于人為退出運行或電源開關事故跳閘則分段開關手動合上，一路電源供電兩段母線。400V兩段有對應變氬氣供電，當一臺變壓器出現故障導致母線失壓，則另一臺變壓器負荷兩段低壓。

保安MCC與電動門MCC電源回路分別裝設DPT/SE雙電源自適應切換裝置，其有四種邏輯，分別為NET正常供電、AUTO自動、EMER應急供電、OFF關斷，正常在自動邏輯方式下運行。工作電源電壓正產，合閘工作電源，斷開備用電源，工作電源失電，工作開關跳開、自投備用電源，重新恢復工作電源，備用電源自動跳開，工作電源合上。

三、總結

總之，在現有的供電之中，外部電源通常使用雙電源進行供電，為了保證主供電電源與備用電源之間供電無縫平穩的切換，需要設計具有自鎖功能的雙電源供電系統自適應切換電路。本文所設計的自動切換電源帶有自鎖功能，實現了主電源由脫硫MCC供電，備用電源由脫硫安保段供電，還存在第三路UPS供電，當主電源失電，則自動投上備用電源，主電源電壓恢復，則供電恢復為主電源，若是主電源與備用電源皆失電，則由UPS進行短時供電，保證了系統的穩定運行。

參考文獻：

[1]薛峰，何若一.基于可編程控制器的雙電源自動切換系統設計[J].電腦知識與技術，2018，14（18）：216.

[2]林為.帶自鎖功能的雙電源供電系統自適應切換電路[J].通信電源技術，2019，36（05）：14?15+19.