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不間斷供電在工業(yè)和民用方面都具有廣泛的需求。為此研制了一套智能控制裝置控制雙電源供電系統(tǒng)。利用ARM對(duì)電源狀態(tài)進(jìn)行判斷并進(jìn)行相應(yīng)的控制，實(shí)現(xiàn)了主備電源的自動(dòng)切換。
0 引言
隨著電力事業(yè)的發(fā)展，電力質(zhì)量日益受到人們的重視。供電的連續(xù)性是電力質(zhì)量的一個(gè)重要方面，對(duì)于某些用電部門，如醫(yī)院、機(jī)場(chǎng)、大型生產(chǎn)線等尤為重要。保證供電連續(xù)性的辦法是給供電對(duì)象提供主、備兩路獨(dú)立的電源，對(duì)兩路電源都進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。當(dāng)一側(cè)電源發(fā)生故障時(shí)，能根據(jù)設(shè)定的切換程序準(zhǔn)確完成向另一側(cè)電源的切換，以最大限度地保證供電的連續(xù)性。現(xiàn)在的新式高壓雙電源切換裝置有兩個(gè)高壓隔離開關(guān)．有明顯的隔離斷口．較好地保證了檢修的安全，但需兩套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)，故產(chǎn)品的工作可靠性受到極大的制約。本文開發(fā)研制的控制系統(tǒng)可用一套驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)主、備兩路電源，兩側(cè)都實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控。且當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，能安全、可靠地實(shí)現(xiàn)電源轉(zhuǎn)換，并且具備通信功能[1]，可在無人職守情況下實(shí)現(xiàn)雙電源自動(dòng)切換，切換時(shí)間精確到0.3s，并有自投自復(fù)、自投不自復(fù)、手動(dòng)等多種工作方式，可廣泛用于冶金、消防、化工、煤礦、高層建筑和住宅小區(qū)等場(chǎng)所。
1 主體結(jié)構(gòu)
高壓雙電源自動(dòng)切換系統(tǒng)是由裝置本體和控制器兩大部分組成。裝置本體見圖l，由兩臺(tái)帶有電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的斷路器及附件（輔助報(bào)警觸頭等）、機(jī)械聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)、電器聯(lián)鎖、熔斷器、接線端子等組成。
2 雙電源轉(zhuǎn)換控制器
2.1 組成
控制器由ARM及輸入輸出、顯示、電源和485通信等模塊組成，見圖2。CPU采用S3C44BOX作為微處理器．ARM在基本RISC結(jié)構(gòu)上增強(qiáng)的特性使ARM處理器在高性能、低代碼規(guī)模、低功耗和小的硅片尺寸方面取得良好的平衡。輸入/輸出采用串行接口芯片74LS164/165,液晶模塊采用LCM122×32，RS232/RS485接口部分采用Maxim系列芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，控制器的實(shí)時(shí)時(shí)鐘用DS1302實(shí)現(xiàn)，F(xiàn)lash Memory選用SSTT的39VF020存儲(chǔ)器，選用ISSI的62LV1024SRAM芯片作為外擴(kuò)數(shù)據(jù)交換區(qū)，兩路三相電壓電流的采樣采用隔離變壓器完成，采樣精度為1%。控制器電源電壓為220V（50Hz/60Hz）或12V/24V直流電源。
2.2 功能
雙電源轉(zhuǎn)換控制器監(jiān)測(cè)主、備兩路電源，主要實(shí)現(xiàn)以下功能：
（1）測(cè)量與顯示：能夠測(cè)量?jī)陕啡嘞嚯妷骸㈦娏鳌㈩l率、功率因數(shù)，檢測(cè)轉(zhuǎn)換開關(guān)的狀態(tài)是合閘、分閘或者脫扣等。若兩電源存在過壓、欠壓，則采樣整流得到的直流電壓信號(hào)與設(shè)定的所要求的電壓相比較，會(huì)偏大或者偏小。若存在缺相情況，則經(jīng)整流后得到的直流電壓較三相電整流后得到的直流電壓會(huì)低，且會(huì)出現(xiàn)過零現(xiàn)象。將系統(tǒng)的狀態(tài)在面板上用LCD和發(fā)光二極管顯示出來。
（2）判斷與控制：控制器對(duì)兩路電的供電質(zhì)量進(jìn)行延時(shí)判斷后，具有0min～1.5min可調(diào)的自動(dòng)切換時(shí)間來控制轉(zhuǎn)換開關(guān)切換。轉(zhuǎn)換開關(guān)可以是兩個(gè)機(jī)械聯(lián)鎖的接觸器。
（3）編程與設(shè)置：允許用戶對(duì)工作狀態(tài)“自動(dòng)／手動(dòng)”、“一路優(yōu)先供電、二路優(yōu)先供電和無優(yōu)先供電”通信參數(shù)、轉(zhuǎn)換需要的各種延時(shí)等參數(shù)進(jìn)行更改設(shè)定
（4）直流電源：控制器的供電電源可以外接直流供電（12V～24V）也可以不接；不接時(shí)，當(dāng)兩路A相電壓都沒有時(shí)．系統(tǒng)報(bào)警。
（5）參數(shù)整定：控制器的所有參數(shù)均采用數(shù)字化調(diào)整，每個(gè)參數(shù)均可以單獨(dú)調(diào)整，因此不會(huì)對(duì)其它參數(shù)造成影響，提高了整機(jī)的可靠性和穩(wěn)定性。在兩個(gè)電源轉(zhuǎn)換的過程中．為了使供電電路穩(wěn)定。保證切換過程的準(zhǔn)確性和安全性，避免由于短時(shí)電壓變化導(dǎo)致的誤動(dòng)作需要人為延時(shí)，延時(shí)時(shí)間由用戶通過分檔開關(guān)進(jìn)行選擇，由開關(guān)量輸入系統(tǒng)。
（6）雙電源供電雙分狀態(tài)：系統(tǒng)負(fù)載于雙分狀態(tài)時(shí)．不論兩組電源是否正常以及系統(tǒng)處于“手動(dòng)”和“自動(dòng)”的預(yù)置狀態(tài)，系統(tǒng)都仍然保持雙分狀態(tài)[2]
