关于双电源自动切换装置在水电站应用的探讨

摘要：为提高设备供电可靠性，某些设备需要两路电源供电，其两路电源的自动切换通过双电源切换装置来实现。由于不同设备对电源的需求不同，因此双电源切换装置会因为设备的不同而存在不同的类型。

关键词：双电源切换装置；可靠性；电源开关

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

对于水电站内某些控制系统设备，由于设备断电可能造成控制系统失灵，将造成严重影响，因此需要两路电源供电，一路主用和一路备用。当主用电源断电时，需要通过双电源自动切换装置将备用电源接通，以保持设备的持续供电，因此双电源自动切换装置的可靠性决定了设备供电的可靠性。

1装置类别

由于双电源切换装置需要对不同的电源回路进行切换，因此存在不同的类型。某水电站内双电源切换装置，大致可分为以下几类：

1.1 整体式双电源切换装置

整体式双电源切换装置主要由两个电源开关和双电源装置切换控制器组成。该型双电源切换装置根据工作电源的电压状态，以及用户所设置的工作方式，决定是否进行电源切换。它的功能取决于其所配的控制器，控制器包括A型和B型。该型双电源装置可通过控制器自动切换，也通过手动进行切换。该型双电源切换装置在水电站内主要用于事故照明盘、通风动力盘、交流馈电屏等大电流双电源设备。

1.2 电源模块型切换装置

电源模块型双电源切换装置主要用于LCU、调速器控制系统、技术供水控制系统的PLC模块供电。该类型电源模块式的双电源切换装置内部主要由开关电源元件构成，且输入电源可以为一路交流和一路直流，也可以是两路交流。此类型的双电源切换装置输出电压一般为24V，电压和电流较小，电源比较稳定，因此主要供PLC控制模块等对电源要求较高的设。

在水电站内此类型电源模块共出现5次故障，由于电源模块内部结构较复杂，不便于进行拆卸维修，因此故障后均进行了更换。由于电源模块内部有大量开关电源的元器件，因此电源模块对散热有较高要求，平时应注意电源模块所在盘柜的通风情况是否良好。

1.3 冗余电源切换装置

冗余电源切换装置采用的是美国电力转换公司（APC）的机架自动转换开关（ATS），为连接的设备提供冗余电源。该设备有两路输入电源，其中一路为主用，另一路为备用，当主用电源断电时，该装置可以自动转换至备用电源，此转换过程所需的时间对供电设备而言是无缝的，不会对供电设备运行造成影响。该双电源切换装置主要用于高压油控制柜，站外备自投装置供电。

在水电站內该类型冗余电源切换装置自出现过2次切换不成功的情况，但将电源断开后，重新进行试验后电源切换正常，因此总体来说荣誉点切换装置的双电源切换装置可靠性较高。

1.4 继电器控制的双电源切换装置

继电器控制的双电源切换装置内部结构相对比较简单，一般从主电源回路引出两路电源，分别经过电源开关和接触器接入相同的交流小母线上，由交流小母线向下级负荷供电，然后通过控制回路的继电器和相应的接点控制主、备用电源的切换。继电器控制的双电源切换装置在水电站内主要用于主变冷却器控制柜、顶盖排水控制柜等地方，此类型的双电源切换装置拥有结构简单、故障率低、维护简便的特点，同时此类型的双电源切换装置可为一些较小功率的水泵或油泵供电，但是由于继电器和接触器长期带电，容易造成继电器和接触器内部机械结构卡塞，且继电器和接触器使用寿命不长。

在水电站内该类型双电源切换装置共出现3次切换不成功的，主变冷却器控制柜内双电源切换装置有2次，顶盖排水控制柜内双电源切换装置有1次，其故障原因都是接触器损坏或卡塞。如果双电源切换装置切换不成功，且未及时发现，可能导致主变冷却器全停跳闸或顶盖水位过高淹没水导油槽，因此应该定期进行此类型双电源切换装置的切换试验，以便及时发现接触器或继电器的故障。

1.5 PLC控制的双电源切换装置

PLC控制的双电源切换装置由PLC控制模块和三个由PLC控制分合的电源开关组成。此类型的双电源切换装置的两路电源正常情况下分别向各自的下级负荷供电，当一路电源故障时，由PLC控制器发出指令拉开故障电源，再合上联络开关，由正常电源通过联络开关为所有负荷供电，因此一路电源故障时只影响部分负荷。

该类型的双电源切换装置在水电站内主要用于机组辅助设备控制柜，为发电机的吸油雾装置、粉尘收集装置和加热器等负荷供电。由于双电源的切换过程由PLC控制，从判断到发出指令的过程比较复杂，因此切换速度较慢，但是切换成功率较高。

在水电站内该类型的双电源切换装置未出现过故障，但是此类型双电源切换装置不便于手动切换操作，原因是此类型双电源切换装置的电源开关类型较为独特，手自动操作方式转换比较麻烦。

2装置对比

根据以上对水电站双电源切换装置的分析，现将其用途和优、缺点进行统计，如下表1所示：

由上表可以看出，某水电站内的五种双电源切换装置都有各自不同的用途和各自的优、缺点。

3结语

双电源装置在水电站中广泛使用，根据不同的设备和不同的需求选用不同形式的双电源切换装置，每种双电源切换装置都有各自的优点和缺点。由于双电源装置的主用电源平时较少出现故障，因此双电源切换装置实际动作次数较少，为保证双电源切换装置能可靠动作，因此需要定期对双电源切换装置进行切换试验，以便及时发现双电源切换装置存在的问题。

参考文献：

[1]魏爱成.浅谈双电源自动切换开关的应用[J].山西电子技术.2010（3）：53-54.

[2]张星.双电源切换开关电器应用现状分析[J].科技风. 2015，07.96.

[3]刘勇.浅谈双电源切换开关的应用及选择[J].科技创新与应用. 2015，19.170.

作者简介：王升（1990-），2012年6月本科毕业于三峡大学电气工程及其自动化专业，从事水电站运行值班相关工作，助理工程师.