工厂双电源自动切换控制系统资料
双电源自动转换开关控制器原理
双电源自动转换开关控制器原理双电源自动转换开关控制器是一种用于自动切换供电源的设备，它能够在一个电源故障或停电时，自动切换到备用电源，以保证供电的连续性和可靠性。
本文将介绍双电源自动转换开关控制器的原理、工作方式和应用。
一、原理双电源自动转换开关控制器的原理基于电力系统中的双电源供电原理。
它通过检测主电源和备用电源的电压和频率，实时监控电源的状态。
当主电源正常供电时，双电源自动转换开关控制器将主电源接通至负载；当主电源发生故障或停电时，双电源自动转换开关控制器将自动切换到备用电源，继续为负载供电。
二、工作方式双电源自动转换开关控制器通常由主控单元、电源检测电路、切换电路和负载接口组成。
主控单元负责监测电源状态和控制切换动作，电源检测电路负责检测主电源和备用电源的电压和频率，切换电路负责实现电源的切换，负载接口用于连接负载设备。
在正常情况下，主电源为负载供电，备用电源处于待机状态。
主控单元通过电源检测电路实时监测主电源的电压和频率，一旦检测到主电源发生故障或停电，主控单元将发出切换信号。
切换信号通过切换电路控制备用电源的接入，同时断开主电源的连接。
这样，备用电源将接管负载的供电工作，保证负载的连续供电。
当主电源恢复正常时，主控单元将再次检测主电源的电压和频率。
如果主电源恢复正常，主控单元将发出切换信号，使备用电源停止供电，主电源重新接通至负载。
整个切换过程实现了从主电源到备用电源再到主电源的自动切换，保证了负载设备的连续供电。
三、应用双电源自动转换开关控制器广泛应用于各种需要连续供电的场合，如数据中心、通信基站、医疗设备、重要生产设备等。
在数据中心中，双电源自动转换开关控制器用于保障服务器等设备的稳定运行。
一旦主电源发生故障或停电，自动切换到备用电源可以避免数据丢失和服务器宕机，保证数据中心的连续运行。
在通信基站中，双电源自动转换开关控制器用于保障通信设备的稳定运行。
一旦主电源发生故障或停电，自动切换到备用电源可以确保通信信号的连续传输，避免通信中断。
双电源自动切换控制器说明书(CN B44 2011[1].06.13)
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NA1系列双电源自动切换控制器概述产品型号及含义正常工作条件和安装条件性能特点断路器型号、规格Page 01 Page 02 Page 02主要技术参数故障切换过程外形及安装尺寸工作原理安装与调试二次接线图订货须知Page 02 Page 02 Page 04Page 12Page 12Page 15Page 19 Page 01 Page 01目录1 概述NA1系列自动电源转换开关（简称NA1）主要由两台NA1系列万能式断路器、机械连锁及双电源转换控制器等组成，适用于频率50Hz，额定工作电压400V的两路三相四线制电网中。
如高层建筑、医院、商场、银行、消防、化工、冶金等不允许断电的一类负荷，部分二类负荷完成双回路供电系统的电源自动转换，从而保证重要用户供电的可靠性。
本系列产品符合GB14048.2和GB/T 14048.11标准。
2 产品型号及含义N A 1 - □双电源控制器功能代号：R－电网转电网，自投自复型S－电网转电网，自投不自复型（试制中，暂不供货）F－电网转发电，自投自复型企业设计序号企业万能式断路器代号企业特征代号3 正常工作条件和安装条件3.1 周围空气温度：上限值不超过＋40℃；下限值不低于－5℃；24h内的平均值不超过+35°环境温度低于-5℃时，订货时需要特殊注明。
环境温度超过+40℃时，需按照NA1万能式断路器使用说明书第3页2.3条款要求进行降容使用。
3.2 极限大气条件按照NA1万能式断路器使用说明书第1页1.3c条款要求。
3.3 安装地点：安装地点的海拔高度不超过2000m。
安装地点海拔高度超过2000m时，需按照NA1万能式断路器使用说明书第3页2.3条款要求进行降容使用。
3.4 污染等级为3级。
3.5 安装类别为IV类。
3.6 主回路的使用类别为AC－33B，电动机负载或混合负载。
3.7 安装条件：双电源系统的两台NA1万能式断路器在相邻的两个配电柜中进行水平安装，两台断路器 左侧板之间的最大距离不超过1.5m，两台断路器之间安装钢缆连锁进行连锁。
双电源控制原理图
双电源控制原理图
图中有两个电源，分别为电源1和电源2。
主要元件包括开关
1和开关2，以及负载和控制器。
电源1通过开关1连接到负载。
开关1有两个状态，打开和关闭。
当开关1打开时，电源1的电能将传输到负载上，负载开始工作。
当开关1关闭时，负载将停止工作。
电源2通过开关2连接到负载。
开关2也有两个状态，打开和
关闭。
与电源1不同的是，电源2的输入被控制器所控制。
控制器根据某些条件决定是否打开或关闭开关2。
如果控制器决
定打开开关2，电源2的电能将传输到负载上，负载开始工作。
如果控制器决定关闭开关2，负载将停止工作。
这样，通过控制开关1和开关2的状态，可以实现对负载的控制。
在这个双电源控制原理图中，负载可以选择使用电源1或电源2，或同时使用两个电源。
控制器可以根据需要动态地切
换电源，以确保负载的稳定运行和可靠性。
需要注意的是，以上描述只是一种简化的双电源控制原理图示意，并没有具体说明控制器的运作方式、条件判断的逻辑等。
实际应用中，这些都需要根据具体的需求和设计来进行实现。
智能双电源自动切换系统
摘要随着工业和办公自动化水平的不断提高，各行业出于提高供电可靠性、尽量缩短停电时间和减轻劳动强度以及减少不必要的停电损失等目的，选用电源自动切换装置实现电源自动转换的做法越来越多。
本论文主要针对地震局智能控制后备发电机自动切换系统进行设计。
本论文通过单片机编程实现市电与后备发电机之间的自动切换，有市电时采用市电，市电停电后，后备发电机延迟几分钟起动，并自动运行；市电来电后，后备发电机延迟几分钟自动停机，切换到市电。
另设计充电电路给蓄电池自动充电，并定期检测蓄电池是否有电，出现故障自动报警。
本论文采用AT89C51单片机作为系统的控制器，对自动切换系统的总体功能进行分析，提出了硬件的各组成模块及详细的硬件模块设计方案，并论述了方案的可行性以及各模块之间的联系。
软软件设计采用模块化方法分析、设计。
最后对所设计的系统从实时性、安全性、稳定性等几个方面进行了比较测试，测试结果表明该控制系统软、硬件性能优良，工作可靠。
关键词：电源自动切换；AT89C51；单片机编程AbstractAlong with the continuous improvement of the industrial and office automation, and for increase reliability, reduced power failures as far as possible to reduce labor intensity and time and reduce unnecessary loss of power failures and other purposes, optional power supply to achieve automatic switching devices automatically switch More and more the practice. This paper mainly Seismological Bureau intelligent backup generators automatically switch control system design.This disquisition through the MCU programming electricity and backup generators automatically switch between, electricity use electricity, electricity blackouts, the emergency generators in a few minutes late starting, and automatically run; City Xinhua calls, emergency generators automatic shutdown delayed a few minutes, switch to electricity. Another charge circuit designed to recharge the battery automatically, and periodically testing whether an electric battery, failure of automatic alarm.We use AT89C51 SCM as a system controller, the automatic switching system's overall function analysis, the hardware components of the module and the detailed design of the hardware module, and discussed the feasibility of each module and the The link between. Soft modular software design analysis, design.Finally, the system designed by the real-time, security, stability, and several other aspects of the comparison test results show that the control system software and hardwarehigh-performance, reliable work.Key words: Power automatically switch; AT89 C51; MCU programming目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1电源自动切换系统概述 (1)1.2单片机概述 (2)1.2.1单片机的特点 (3)1.2.2单片机的应用 (3)1.3国内外发展研究概况 (4)1.4本论文研究的主要内容 (6)1.5小结 (6)2 总体设计方案 (7)2.1 系统功能 (7)2.1.1 系统的作用 (7)2.1.2系统转换过程及自动充电功能 (7)2.1.3系统性能指标 (7)2.1.4 电源转换控制器基本功能 (8)2.2系统实现方案选择 (8)2.2.1总体结构 (8)2.2.2核心控制芯片的选择 (10)3 系统硬件电路设计 (12)3.1单片机及外围电路 (12)3.2电源主回路 (22)3.3控制回路 (23)3.4本章小结 (23)4系统软件设计 (24)4.1软件的模块化思想概述 (24)4.1.1模块的藕合性 (24)4.1.2模块的内聚性 (25)4.1.3软件模块化的优势 (26)4.2系统软件的模块化设计 (26)4.2.1变量定义 (26)4.2.3定时器中断模块 (29)4.2.4 A/D转换模块 (31)4.2.5键盘扫描模块 (32)4.2.6按键处理模块 (34)4.2.7消除抖动延时模块 (34)4.2.8充电模块 (35)4.3编译软件 (36)4.4软件抗干扰设计 (38)4.3.1对输入数据检查 (38)4.3.2看门狗方法 (38)4.3.3指令冗余 (38)4.4本章小结 (39)可行性分析 (40)致谢 (41)参考文献 (42)附录 (43)科技文章摘译 (51)1 绪论1.1电源自动切换系统概述随着现代工业的发展和社会的进步，人们对供电持续性的要求已越来越高，如要求供电电源采用两路甚至两路以上，一路为常用电源(如外线电源)，另外的为备用电源(如内部的发电电源)。
双电源自动转换开关.完整版PPT资料
3.3 两路电源在转换过程中存在电源叠加问题 PC级ATSE充分考虑了这一因素。PC级ATSE的电气间隙、爬电距离一般断路器
的电 气间隙、爬电距离的180％、150％(标准要求)。因而PC级ATSE．全性更好。
3.4 触头材料的选择角度不同 断路器常常选择银钨、银碳化钨材料配对，这有利于分断电弧，但该类触头材料 易氧化，备用触头长期暴露在外，在其表面易形成阻碍导电、难驱除的氧化物， 当备用触头一但投入使用，触头温升增高易造成开关烧毁甚至爆炸；而PC级
控制器（也分两种） 由传统的电磁式继电器构成 数字电子型智能化产品
1.2 现在市场—双电源厂家
PC级：美国ASCO、ONAN、GE；日本爱知、高田；法国溯高美；广东奇正； 北京第一电器等
CB级：德国穆勒；施耐德万高；天津百利低压电器；常熟开关厂等
2、国内双电源的市场发展
2.1 国内双电源切换开关产品发展分为 2.2 双电源的产品分类 以下四代：
因而PC级ATSE．全性更好。
1 ATSE一般由两部分组成
PC级：美国ASCO、ONAN、GE；
2、产品结•构及性众能所对比周知，应急电源系统的平稳转换，即系统从常用电源转换到备用
。 CB级是由断路器组成，而断路器是以分断电弧为己任，要求机构快速脱扣一般采
55、 、智智能能双双电电源源自自电动动源转转换 换或装装置置从系系备统统AA用TTSSEE电应应用用源场场重合合（（新一一、、返二二回级级负负至荷荷））常用电源，是非常必要的
电源进行供电；当市用电源恢复正常时， ATS经过一定时间延时后 ，先断开发电 机侧触头，再闭合市电侧触头，从发电
机电源侧回切至市电侧供电，转换完成 后 ，ATS将发送信号关闭发电机。
双电源自动转换开关说明书
双电源自动转换开关说明书相信大家一定都购买过双电源自动转换开关，顾名思义它是在用电突然断电时通过双电源切换开关，自动连接到备用的电源上，使我们的运作不至于停断，仍能继续运作。
这种开关在我们生活的很多地方都有用到，许多公司和小区都有，那么让装修界为您具体的讲解通过双电源切换开关的原理以及说明书。
双电源自动切换开关电器主要用在紧急供电系统，将负载电路从一个电源自动换接至另一个(备用)电源的开关电器，以确保重要负荷连续、可靠运行。
因此，常常应用在重要用电场所，其产品可靠性尤为重要。
转换一旦失败将可能造成以下二种危害之一，其电源间的短路或重要负荷断电(甚至短暂停电)，其后果都是严重的，这不仅仅会带来经济损失(使生产停顿、金融瘫痪)，也可能造成社会问题(使生命及安全处于危险之中)。
因此，工业发达国家都把自动转换开关电器的生产、使用列为重点产品加以限制与规范。
双电源自动切换开关一般由两部分组成：开关本体(ats)+控制器。
而开关本体(ats)又有pc级(整体式)与cb级(断路器)之分,双电源自动转换开关电器(atse)质量的好坏关键取决于开关本体(ats)。
1.pc级ats：一体式结构(三点式)。
它是双电源切换的专用开关，具有结构简单、体积小、自身连锁、转换速度快(0.2s内)、安全、可靠等优点，但需要配备短路保护电器。
2.cb级ats：配备过电流脱扣器的ats，它的主触头能够接通并用于分断短路电流。
它是由两台断路器加机械连锁组成，具有短路保护功能控制器的工作状况控制器主要用来检测被监测电源(两路)工作状况，当被监测的电源发生故障(如任意一相断相、欠压、失压或频率出现偏差)时，控制器发出动作指令，开关本体则带着负载从一个电源自动转换至另一个电源，备用电源其容量一般仅是常用电源容量的20%~30%。
图1是典型ats应用电路。
控制器与开关本体进线端相连。
控制器的优点控制器一般应有非重要负荷选择功能。
控制器也有两种形式：一种由传统的电磁式继电器构成;另一种是数字电子型智能化产品。
双电源自动切换开关的原理说明
双电源自动切换开关的原理说明双电源自动切换开关电器主要用在紧急供电系统，将负载电路从一个电源自动换接至另一个(备用)电源的开关电器，以确保重要负荷连续、可靠运行。
因此，常常应用在重要用电场所，其产品可靠性尤为重要。
转换一旦失败将可能造成以下二种危害之一，其电源间的短路或重要负荷断电(甚至短暂停电)，其后果都是严重的，这不仅仅会带来经济损失(使生产停顿、金融瘫痪)，也可能造成社会问题(使生命及安全处于危险之中)。
因此，工业发达国家都把自动转工作原理及结构双电源自动切换开关一般由两部分组成：开关本体(ats)+控制器。
而开关本体(ats)又有pc级(整体式)与cb级(断路器)之分,双电源自动转换开关电器(atse)质量的好坏关键取决于开关本体(ats)。
1.pc级ats：一体式结构(三点式)。
它是双电源切换的专用开关，具有结构简单、体积小、自身连锁、转换速度快(0.2s内)、安全、可靠等优点，但需要配备短路保护电器。
2.cb级ats：配备过电流脱扣器的ats，它的主触头能够接通并用于分断短路电流。
它是由两台断路器加机械连锁组成，具有短路保护功能控制器的工作状况控制器主要用来检测被监测电源(两路)工作状况，当被监测的电源发生故障(如任意一相断相、欠压、失压或频率出现偏差)时，控制器发出动作指令，开关本体则带着负载从一个电源自动转换至另一个电源，备用电源其容量一般仅是常用电源容量的20%~30%。
图1是典型ats应用电路。
控制器与开关本体进线端相连。
控制器的优点控制器一般应有非重要负荷选择功能。
控制器也有两种形式：一种由传统的电磁式继电器构成;另一种是数字电子型智能化产品。
它具有性能好，参数可调及精度高，可靠性高，使用方便等优点。
一、分类及定义双电源主要分为PC级双电源（整体式）和CB级双电源（双断路器式）PC级双电源：能够接通、承载、但不用于分断短路电流的双电源双电源若选择不具有过电流脱扣器的负荷开关作为执行器则属于PC级自动转换开关。
双电源切换控制器产品说明书
产品型号说明： 双电源切换智能控制器（BlueLight 系列）根据应用场合和功能的不同分为多
个型号。型号说明如下图：
-2-
2. 技术参数
2.1 规格参数 工作电压 最大功耗 交流测量精度 频率测量范围 工作环境温度 储存环境温度 通信接口 通信协议 通信速率 继电器输出 1、2、3、4、5 继电器输出 6
按 1 次“下翻”键，将光标移动到 十位上，再按 1 次“加号”键，将 十位的值改为 2
按“回车”键确认当前设置，自动 返回到设置项选择
按“返回”键，返回到主菜单，此 次设置完成
例 3：设置到手动模式，并用“备投”按键将副电源投入到负载上
操作步骤
按键
左侧数码管 右侧数码管
显示
显示
- 15 -
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电源自动切换控制系统资料
摘要：
本论文详细地介绍了备用电源自动投入装置的定义、原理、以及工作过程，并对明备用和暗备用的优缺点进行图文对比，最终确定以暗备用作为本论文的研究对象，并拟订该所用电系统的主接线形式为单母分段接线，它可以提高供电的可靠性和灵活性，对重要用户可以由两个电源、两条回路供电，并可以保证正常段母线不间断供电，不致使重要用户停电。
此外，本论文还介绍了备用电源自动投入装置的发展史、国内外现状及未来的发展方向。
关键词：
BZT 暗备用闭锁失压动作一次
前言
在电力系统中，不少重要用户是不允许停电的。
因此常设置两个或两个以上的独立电源供电。
当工作电源消失时，备用电源的投入，可以用手动操作，也可以用BZT装置自动操作。
手动操作动作较慢，对生产工艺不允许停电的场合，手动投入备用电源往往不能满足要求。
采用BZT装置自动投入，时间很短，只有几秒，对生产无明显影响，所以采用BZT装置可大大提高供电可靠性。
本论文关于BZT装置的投入过程分析包括系统正常工作时、工作电源故障后、投入永久性故障后以及电压互感器二次侧意外熔断后装置的动作状况。
本论文是从选题背景、方案论证、过程论述、结果分析四个方面进行的。
一、备用电源自动投入装置概论
随着经济的发展，我国电力系统的规模日益扩大，发电设备的容量也相应增大，系统运行方式的变化也越来越频繁。
为了更好地保证电力系统的安全、经济运行并保证电能质量，电力系统自动装置及其技术得到了广泛应用并日益发展，同时也促进了电力系统自动控制技术的不断提高。
在现在中国的电力系统中，很多用户和用电设备是由单电源辐射形供电的，当供电电源由于某些原因而断开时，则连接在它上面的用户和用电设备将失去电源，从而使正常工作遭到破坏，给生产和生活造成不同程度的损失。
为了消除或减少损失，保证用户不间断供电，在发电厂和变电所中广泛采用了备用电源自动投入装置。
1、备用电源自动投入装置的定义
在电力系统中，不少重要用户是不允许停电的。
因此常设置两个或两个以上的独立电源供电，一个工作，另一个备用，或互为备用。
当工作电源消失时，备用电源的投入，可以用手动操作，也可以用BZT装置自动操作。
手动操作动作较慢，中断供电时间较长，对正常生产和生活有一定的影响；对生产工艺不允许停电的场合，手动投入备用电源往往不能满足要求。
采用BZT装置自动投入，中断供电时间只是自动装置的动作时间，时间很短，只有几秒，对生产无明显影响，故BZT装置可大大提高供电可靠性。
备用电源自动投入装置是指当工作电源因故障被断开以后，能迅速自动地将备用电源投入或将用电设备自动切换到备用电源上去，使用户不至于停电的一种自动装置，简称备自投或BZT装置。
一般在下列情况下装设：
电厂的厂用电和变电所的所用电。
有双电源供电的变电所和配电所，其中一个电源经常断开作为备用。
降压变电所内装有备用变压器或互为备用的母线段。
生产过程中某些重要的备用机组，如给水泵、循环水泵等。
2、备用电源自动投入装置的发展史、国内外现状及前景
电源自动投入装置从最初的传统继电器—接触器控制系统，发展到后来结合单片机技术的备用电源投入装置，虽然装置可靠性能有一定程度的提高，在保护供电连续性方面取得了较好的成绩，但这种改进后的装置的抗干扰能力差，限制了其使用范围。
随着经济和技术的发展，近年来推出了BZT与可编程控制器（PLC）的完美结合，它不仅体积小，可靠性高，而且有很强的通用性。
目前常规的备用电源自动投入装置对工作
电源和备用电源有压或无压的判断取自PT。
国内各厂家研制生产的备用电源自动投入装置均是如此。
国外同类产品也多是仅能实现单一备用电源自动投入的功能。
而在最近几年里，采用微机技术控制自动装置的设备投入陆续被生产，并广泛地应用于生产实际当中。
微机技术采用了先进的电磁兼容性（EMC）设计技术、新型抗电磁和尖脉冲干扰器件，MPC器件、软件上采用了冗余、容错、数字滤波等技术。
精度高，可靠性较好，智能化程度高，自适应能力强。
通过面板或软件可设置和修改TV、TA变比、量程、接线方式、保护定值、定值越限触发等参数，保护功能均设有软压板，可根据现场需要投退，出口继电器均为可编程输出，所有设置参数继电后能保存10年。
综合功能强，装置既可通过通讯口连成网络系统，接受主站监控，又可脱离网络独立完成各项功能，任一装置故障均不会影响其他设备，从而保证了整个系统的高可靠性。
3、对备用电源自动投入装置的基本要求
BZT装置应满足下列要求：
1.工作母线突然失压时，BZT装置应能动作
工作母线突然失去电压，主要原因有：（1）工作变压器发生故障，继电保护动作，使两侧断路器跳闸；（2）工作母线上的馈电线发生短路，没有被线路保护瞬时切断，引起变压器断路器断开；（3）工作母线本身故障，继电保护使断路器跳闸；（4）工作电源断路器操作回路故障跳闸；（5）工作电源突然停止供电；（6）误操作造成工作变压器退出。
这些原因都不是正常跳闸的失压，都应使BZT装置动作，使备用电源迅速投入恢复供电。
2.工作电源先切，备用电源后投
主要目的是提高备用电源自动投入装置动作的成功率。
假如工作电源发生故障，工作断路器尚未断开时，就投入备用电源，也就是将备用电源投入到故障元件上，这样就势必扩大事故，加重故障设备的损坏程度；另外，备用电源与工作电源不是取自同一点，往往存在电压差或相位差，只有工作电源先切，备用电源后投才能避免发生非同期并列。
实现这一要求的主要措施是：备用电源必须判断工作电源断路器切实断开，工作段母线无电压，才允许备用电源合闸，比如备用电源断路器的合闸部分应该由工作电源断路器的常闭辅助触点来起动。
1 自动切换分析
1.1 自动切换装置的原理
1.1.1 装设有自动切换装置的电气典型一次接线
典型的装设有自动切换装置，0.38kV一次接线图如图1
暂失压并且切换；
切换继电器相互间无电气闭锁，切换过程中，存在反送电的可能；
接线复杂；
3.2 控制电源设置方式如图3
正常运行方式下
所有控制电源均引自A段电源。
当B段电源失压时，所有控制电源不会切换；
电源供电时间，进行开关操作，为排除故障，恢复供电节约时间，对于任何要求严格的负荷都能满足要求。
投资增加，维护工作量增加。
4 结论
装设有自动切换装置的0.38kV配变电站，应根据负荷的情况选择控制电源设置方式在设计控制电源时
在负荷特别重要的情况下，控制电源应首先选择直流控制电源,直流电源供电稳定,并且参照图4 的方式设计,可以满足任何要求严格的负荷；
在不增加投资的情况下,选择交流电源控制，并参照图3的方式设置控制电源。