【摘要】：自動轉換開關電器(ATSE)在輸配電系統(tǒng)中作緊急供電執(zhí)行元件,是使供電電源在一路電源出現(xiàn)故障后自動轉換到另一路備用無故障電源的開關電器,保障重要負荷連續(xù)、可靠的運行。其中PC級ATSE是一種雙電源轉換的專用開關電器,得到更廣泛的應用。目前國內(nèi)外ATSE制造商設計和生產(chǎn)的PC級產(chǎn)品的智能控制器具有的功能都是非優(yōu)線路選擇,而在應用中一些不允許斷電并對供電質(zhì)量有相當要求的場所,需要對兩路供電電源實現(xiàn)擇優(yōu)選擇；下級負載是重要貴重設備時還需在一定范圍內(nèi)對負載有過電流反時限保護,防止設備故障擴大。本文設計了一種新的PC級ATSE的智能控制器,使ATSE在具備常用的功能同時,通過增加控制器的功能,實現(xiàn)對兩路供電電源的擇優(yōu)選擇,對下級負載實現(xiàn)過電流反時限保護,并且優(yōu)化設計了整個控制電路,增強了控制器的抗電磁干擾能力。(1)通過對常用、備用電源相關參數(shù)中的諧波進行監(jiān)測,在一段時間內(nèi)對兩路供電電源的電能質(zhì)量進行對比,先是對參數(shù)的采樣,確定采用傅里葉變換(FFT)對供電線進行諧波檢測分析,對兩路電源分別進行THD計算確定最優(yōu)供電電源并進行相應轉換,設計相應控制電路和控制程序。(2)通過對負載的電流取樣,控制器監(jiān)測負載的電流波動狀況,通過微型機反時限過電流保護特性曲線數(shù)學模型計算出反時限保護動作時限值存入控制器的程序存儲器EPROM中,由控制器程序?qū)嵤⿲ω撦d的過電流保護。(3)由于增加了PC級ATSE的智能控制器的功能,其相應的控制電路也會增加,使整個智能控制器的控制電路更加復雜,通過對整個電路布線優(yōu)化設計,增加相應的電子元件提高抗干擾能力,對整個智能控制器進行EMC試驗,使之能能達到相應國家標準要求。本設計的新型PC級ATSE智能控制器增加了現(xiàn)行市場上使用的智能控制器的功能,使這種開關電器具有了擇優(yōu)選擇供電線路的功能,反時限過電流保護的功能加強了對重要場所和重要設備的保護,這種新型智能控制器控制功能更強大,它滿足了市場需求,填補了市場空白,將會有廣泛的應用前景。
[Abstract]:Automatic switching apparatus (ATSE) acts as an emergency power supply executing element in transmission and distribution system, which makes the power supply automatically switch to another fault-free power supply after one power supply fails, and ensures the continuity of important loads. Reliable operation. Among them, PC ATSE is a special switch with dual power conversion, which has been widely used. At present, the intelligent controller of PC grade products designed and produced by ATSE manufacturers at home and abroad has the function of non-optimal line selection, but in the application of some places that do not allow power to be cut off and have considerable requirements for the quality of power supply, It is necessary to select the optimal power supply for the two-way power supply. When the lower load is an important and valuable equipment, it is necessary to protect the load from overcurrent inverse time in a certain range, so as to prevent the equipment failure from expanding. In this paper, a new intelligent controller of PC-level ATSE is designed, which makes ATSE have common functions, and by adding the function of controller, the selection of two power supply sources can be realized, and the over-current inverse time-limit protection can be realized to the lower load. And the whole control circuit is optimized to enhance the anti-electromagnetic interference ability of the controller. (1) by monitoring the harmonics in the parameters of the common standby power supply, The power quality of the two power supply sources is compared in a period of time. Firstly, the parameters are sampled and the Fourier transform (FFT) is used to detect and analyze the harmonics of the power supply line. The optimal power supply is calculated by THD, and the corresponding control circuit and control program are designed. (2) by sampling the load current, the controller monitors the current fluctuation of the load, and the current fluctuation of the load is monitored by the controller, and the current fluctuation of the load is monitored by the controller. The operating time limit value of inverse time limit protection is stored in the program memory EPROM of the controller by using the mathematical model of the characteristic curve of the inverse time limit over current protection of a microcomputer. The overcurrent protection of the load is implemented by the controller program. (3) due to the addition of the function of the intelligent controller of PC ATSE, the corresponding control circuit will also be increased, which makes the control circuit of the whole intelligent controller more complicated. By optimizing the design of the whole circuit wiring and adding the corresponding electronic components to improve the anti-jamming ability, the EMC test of the whole intelligent controller is carried out, so that it can meet the requirements of the corresponding national standards. The new PC-grade ATSE intelligent controller designed in this paper adds the function of the intelligent controller used in the current market, which makes the switching apparatus have the function of selecting the power supply line optimally. The function of inverse time-limit over-current protection strengthens the protection of important places and important equipment. This new intelligent controller has more powerful control function, it satisfies the market demand, fills the market gap, and will have a wide application prospect.
【學位授予單位】：福州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM571

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本文編號：2451796