UPS“雙總線輸出”供電系統(tǒng)用負(fù)載自動(dòng)切換開關(guān)
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時(shí)間：2012-03-07
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
只要輸入到LTM開關(guān)上的兩路電源的電壓、頻率、相位差在所允許的范圍內(nèi)，用戶都可按需在“優(yōu)先供電電源”和“備用供電電源”之間執(zhí)行“手動(dòng)切換”操作。例如：當(dāng)需要緊急排除故障或要求在”不停電”的條件下執(zhí)行調(diào)機(jī)操作時(shí)，就需要執(zhí)行手動(dòng)切換操作。此時(shí)，如果遇到這兩路輸入電源之間的相位差的窗口較大時(shí)，則需要在LCD顯示屏上、通過(guò)菜單操作將輸入到LTM開關(guān)的兩路電源之間的相位差范圍擴(kuò)大到±30ordm;。相反，在正常操作時(shí)，LTM開關(guān)所允許的相位差僅為±15ordm;。
當(dāng)我們?cè)趫?zhí)行“手動(dòng)切換”操作時(shí)，根據(jù)兩路輸入電源是否能滿足“相互同步入鎖”條件的不同、而可能出現(xiàn)如下幾種截然不同的切換操作狀態(tài)：
5.7.1 “同步入鎖”切換操作：當(dāng)兩路輸入電源的電壓、頻率、相位差都在LTM開關(guān)所允許的切換窗口范圍之內(nèi)時(shí)，LTM開關(guān)執(zhí)行自動(dòng)切換的操作的時(shí)間1ms。
5.7.2 “異步差頻入鎖”切換操作：當(dāng)兩路輸入電源的電壓在LTM開關(guān)所允許的切換窗口范圍之內(nèi)、但頻率不相同的條件下運(yùn)行時(shí)，此時(shí)兩個(gè)電源之間的相位差將會(huì)周期性地按照這兩路電源之間的差頻的節(jié)拍(注：它們之間相位差Δф從0ordm;逐漸增大到180ordm;、然后再?gòu)膹?80ordm;逐漸下降到0ordm;)而進(jìn)入或離開LTM開關(guān)所允許的”入鎖切換”窗口的范圍之內(nèi)。這樣一來(lái)，LTM開關(guān)執(zhí)行自動(dòng)切換操作的”時(shí)間延遲”的長(zhǎng)短將會(huì)呈現(xiàn)出很大的隨機(jī)性。因?yàn)?此時(shí)的LTM開關(guān)需要花時(shí)間去等待Δф重新進(jìn)入允許執(zhí)行”差頻入鎖”切換操作的窗口范圍。因此，在此條件下，有可能出LTM開關(guān)執(zhí)行”手動(dòng)切換”操作所需的等待時(shí)間超過(guò)20ms的情況發(fā)生。在某些LTM開關(guān)的設(shè)計(jì)中，為防止LTM開關(guān)因執(zhí)行切換操作的”等待時(shí)間”過(guò)長(zhǎng)而影響UPS供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，往往會(huì)規(guī)定一個(gè)最長(zhǎng)的等待時(shí)限(例如：3分鐘)。一旦，超過(guò)這個(gè)時(shí)限，LTM開關(guān)將進(jìn)入”禁止切換”的鎖定工作狀態(tài)之下。
5.7.3 “同頻異相”禁止切換狀態(tài)：當(dāng)兩路輸入電源的電壓在LTM開關(guān)所允許的切換窗口范圍之內(nèi)、頻率相同，但相位差Δф超過(guò)LTM開關(guān)所允許的切換窗口范圍的條件下運(yùn)行時(shí)，此時(shí)的LTM開關(guān)將會(huì)一直被鎖定在”禁止切換”的工作狀態(tài)之中。
從上所述可知：為L(zhǎng)TM開關(guān)創(chuàng)造出能順利地執(zhí)行”自動(dòng)切換操作”的優(yōu)良運(yùn)行環(huán)境，在兩套UPS供電系統(tǒng)之間配置負(fù)載同步控制器(LBS)是其必備的條件之一(有關(guān)LBS的工作原理、“異步差頻入鎖”調(diào)控及 “同頻異相入鎖”調(diào)控的分析請(qǐng)見：”雙總線輸出供電系統(tǒng)用負(fù)載同步控制器”的另一篇文章)。
5.8 可控硅故障保護(hù)工作模式
在負(fù)載自動(dòng)切換開關(guān)的控制電路中、配置有如下功能完善的可控硅(SCR)保護(hù)電路：一旦發(fā)生SCR的“開路”或“短路”故障時(shí)，它可以確保在不間斷地向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供電的條件下，自動(dòng)檢測(cè)出“故障元件”、發(fā)出報(bào)警信號(hào)、并釆用相應(yīng)的“故障隔離”保護(hù)措施。
(1) 可控硅“短路故障”保護(hù)功能：LTM開關(guān)不停地監(jiān)測(cè)著它的各個(gè)SCR型靜態(tài)開關(guān)的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)(見圖2)。當(dāng)發(fā)生“短路故障”的STS1開關(guān)出現(xiàn)在“優(yōu)先供電通道”上時(shí)，負(fù)載自動(dòng)切換開關(guān)就會(huì)在發(fā)出報(bào)警信號(hào)的同時(shí)，將處于“備用電供電通道”上的輸入斷路器開關(guān)CB2置于“脫扣跳閘”狀態(tài)，從而達(dá)到防止兩路交流輸入電源可能被直接地”接通的事故”發(fā)生的目的。反之，當(dāng)發(fā)生“短路故障”的STS2開關(guān)出現(xiàn)在“備用電供電通道”上時(shí)，負(fù)載自動(dòng)切換開關(guān)會(huì)在發(fā)出報(bào)警信號(hào)的同時(shí)，將處于“優(yōu)先供電通道”上的輸入斷路器開關(guān)CB1置于“脫扣跳閘”狀態(tài)。
(2) 可控硅“開路故障”保護(hù)功能：在LTM開關(guān)的運(yùn)行中，如果遇到它的SCR型靜態(tài)開關(guān)發(fā)生開路故障時(shí)、在邏輯控制板的調(diào)控下，LTM開關(guān)會(huì)執(zhí)行如下操作：在發(fā)出故障報(bào)警信號(hào)的同時(shí)，通過(guò)自動(dòng)執(zhí)行切換操作、將用戶的負(fù)載連接到另一路正常工作的輸入電源上。
(3) 可控硅開路/短路故障鎖定：當(dāng)LTM開關(guān)在運(yùn)行中、出現(xiàn)上述故障之一時(shí)，所有的報(bào)警信號(hào)將被”鎖存”在存貯器內(nèi)。并且，只有在值班人員排除故障后，才有可能通過(guò)Reset復(fù)位操作來(lái)消除故障報(bào)警信號(hào)。
評(píng)論