ATSE(双电源)就是在主用电源发生故障(失压、过压、欠压、断相、频率偏差等)时,将负载快速转换到另一路电源的一种开关。
ATSE主要用于给1、2级负荷供电,以保证这些重要负荷不长时间断电。
即:用在不能断电的地方。
根据项目类型的不同,一级负荷主要包含消防负荷、应急照明、应急疏散系统等事关人身安全的负荷,这部分负荷必须使用双电源供电。二级负荷包含正常照明、空调、电梯等负荷,这部分负荷建议采用双电源供电。
即:影响到人员生命财产安全的设备大多为一级负荷,影响到人员感受的,大多为二级负荷。
双电源额定电流可以参考进线的断路器的额定电流,如果没有则可以计算负载的额定电流,然后乘以1.2倍。
即:负载额定电流100A,则双电源需选择不小于120A的电流规格。
PC级是没有短路保护的,CB级是带短路保护的。
即:当线路发生短路或过载的时候,CB级会跳闸保护,失去转换功能,PC级不会。
CB级产品带过流保护,可降低系统造价,但由于可能会在线路出现故障时跳闸,造成设备断电,丧失了作为双电源最主要的功能,且可靠性较低,主要用于住宅等民建项目。 PC级产品稳定,转换速度快,可靠性高,目前公建、数据中心、工业主要使用专用PC级产品。
专用型是指产品经过专业的设计,为了实现某一个目的而研发制造的产品,而不是由其他现有的产品改造或拼凑而成的产品,目前专指专用PC级。 负荷隔离开关搭接的ATS属于派生PC级(负荷隔离开关没有短路保护功能), 断路器搭接的ATS属于CB级(属于派生型产品,但目前行业暂无专用CB级产品)。
使用类别就是ATS的转换能力,表示该产品适用于哪一类型的负载,如AC-33A,适用于高感性负载(电动机等)。如果使用类别和负载不符,则容易造成ATSE本身的损坏。
即:AC表示交流,33表示10倍接通、分断、承载能力,A表示可在极端情况下接通分断次数为50次。B表示可在极端情况下做的接通分断次数为5次。AC-33A为行业最高的使用类别。
根据负载类型,如消防负载,不允许长时间断电或对转换速度要求高的,两段位产品则更适合;如果负荷属于高感性负载,或备用电源是柴油发电机的,三段位产品可以有效的躲过电压稳定前的时间。
最大的区别在于转换时间、寿命和可靠性。励磁驱动在转换瞬间带电,瞬间力矩大;转换小于100ms;机械寿命可达到2万次以上。 电机驱动是由电机转动带动减速齿轮,进而驱动转换元件(断路器或隔离开关),实现两路电源的转换。电机力矩较小,且长时间不转换,易造成齿轮润滑不足,转换阻力变大,从而造成电机损坏,寿命一般在1000~3000次,故障率较高。
即:励磁驱动免维护、寿命长、速度快;电机驱动速度慢、寿命短、故障率高
控制器主要负责监控两路电源的电压、频率、相位角等信息,当超出设定值时,则发信号给本体,使本体从原位置转换到另一个位置。
即:控制器就是ATSE的大脑,没有控制器,则只能通过手动转换也无法判断电源故障。我们的NSD3ATS-A型,只是将控制器功能内置在本体中。
在很多场合,双电源转换速度确实不需要太快,这主要是由用电环境及负载类型决定的,如现场电源的电压波动频繁,或负载为高感性负载,设置一定时间的延时,可以有效避免频繁转换和转换时对设备的冲击。但在另外一些场合,断电造成的损失过大,我们不惜损坏部分设备,也要保证供电的连续性,如医疗场合、消防负荷等等,这些地方转换速度则是越快越好的。
最后,也是最重要的一点:双电源的转换速度代表的是产品技术的领先及工艺的高超,只有运用了优质的材料和先进的技术,才能实现双电源的快速转换。
双电源中性线重叠转换目前主要用于下级负荷为高频UPS的场合,主要在数据中心、医疗、银行等场合应用。 中性线重叠转换功能可以有效避免系统出现零点丢失、零点漂移这种现象的出现。一旦出现零点漂移,会造成线路中三相电力的电压波动,造成过压、涌流故障,造成IT设备的宕机和损坏。
瞬间并联型的双电源主要用于电厂(同步转换要求)和半导体工业项目的市电油机切换场合。主要是解决市电恢复正常后,ATS由备用油机电源自动切换回市电时不会二次断电的问题。
抽出带旁路产品我们的型号是NSD3ATS-VB系列,简单来说就是我们为一个标准双电源配备了1~2个旁路开关,当本体发生故障或者需要检修维护的时候,旁路开关可以代替ATS本体为下级负荷进行供电,避免负载长时间断电; 故障的ATS可通过导轨抽出后进行检修维护。
目前这种产品主要用在数据中心、医院、银行、大型工业等场合,这种产品目前多用于市电与柴油发电机之间的切换,用在系统的进线端,且电流规格普遍较大。
我司的NSD3ATS-MV系列中压双电源与传统的中压备自投相比,我们最大的特点就是具有机械、电气双重联锁。
传统中压切换,一般只具备电气联锁,可靠性低,因此基本采用人工转换方式。同时由于中压危险性较高,需要专业操作人员,且需提前向供电局申请操作票,申请流程约30分钟,因此切换繁琐且危险。
而我们的NSD3ATS-MV则很好的解决了这个问题,具有发明专利的的主轴机械联锁机构,杜绝出现两路电源同时闭合的风险。另外自动切换,速度更快,且不需要人工干预。从长远投资来看,使用中压双电源产品,前期投入大,但后期维护费用降低,且停电损失小,对数据中心、大型工业等项目来说,都具有较高的实用性。
有源电力滤波器(APF:Active power filter)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置,它能够对不同大小和频率的谐波进行快速跟踪补偿,之所以称为有源,是相对于无源LC滤波器。无源滤波器只能被动吸收固定频率与大小的谐波,APF可以通过采样负载电流并进行各次谐波和无功的分离,控制并主动输出电流的大小、频率和相位,并且快速响应,抵消负载中相应谐波电流,实现了动态跟踪补偿,而且可以既补谐波又补无功和调节三相不平衡。
谐波治理就是在谐波源配电系统处安装谐波吸收装置,吸收谐波源设备本身产生的谐波电流。
1) 降低供电设备的寿命,增加输、供和用电设备的额外附加损耗,使设备的温度过热。
2) 影响变压器:谐波电流叠加在电容器的基波上,使电容器电流变大、温度升高、寿命缩短,引起电容器过负荷甚至爆炸。
3) 影响继电保护和自动装置的安全性:电力谐波常会引起继电保护及自动装置误动或拒动,使其动作失去选择性,导致可靠性降低,容易造成系统事故。
4) 影响用电设备:电力谐波会使电视机、计算机的图形畸变,画面亮度发生波动变化,并使机内的元件温度出现过热; 使计算机及数据处理系统出现错误,甚至损坏机器。
由于正弦电压加压于非线性负载,基波电流发生畸变从而产生谐波。非线性负载主要有:UPS、开关电源、逆变器、整流晶闸管设备、变频设备、气体放电类电光源(如高压钠灯、高压汞灯、荧光灯以及金属卤化物灯等)、家用电器设备(空调器、冰箱、洗衣机、电风扇、计算机、电视机、温控炊具、调光灯具等)。
谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量,一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解,其中大于基波频率的电流产生的电量。
电抗器主要的作用是滤除电容器带来的谐波问题,主要工艺体现在线圈材料是纯铜还是铝? 绝缘怎么做?
NSD3R系列电抗器采用最好的纯紫铜线圈,承载能力高,滤波效果好; 行业中多使用铝线圈,电流承载能力低,但接线端子是铜的,端子和线圈焊接点是铜铝两种材料,受热不均匀,容易温升过高,有烧坏绝缘隐患。
电抗器的绝缘我们是采用真空环境下浸漆,漆层渗透均匀,绝缘效果好。目前国内工厂主流都是人工刷漆,厚薄不一,绝缘效果一般,故障点很多。
传统的电容填充物好点的用硅油,一般的用蛭石,差的用沥青。在运输安装时受到撞击、温度过高时存在漏油、鼓胀的风险,污染配电柜及安全隐患。
NSD3C系列功率因数校正电容器采用真空灌注惰性气体(N2氮气),即使发生泄漏,也没有污染;同时还设计了折叠防爆槽,在内部压力过大鼓胀的瞬间,内部线路拉断,电容器退出运行,避免泄漏,安全可靠。电容器壳体采用美国军工阳极氮化制造工艺,具有防腐防蚀效果。
1) 补偿方式:SVG采用的是电源模块进行无功补偿,补偿后的功率因数可达0.98以上,这是目前国际上最先进的电力技术;
2) 补偿时间:SVG在5-20毫秒的时间就可以完成一次补偿。无功补偿需要在瞬时完成,补偿速度快,不会造成欠补或过补的问题;
3) 有级无级:电容电抗补偿装置基本上采用的是3-10级的有级补偿,每增减一级就是几十千乏,不能实现精确的补偿。SVG可以从0.1千乏开始进行无级补偿,完全实现了精确补偿;
4) 谐波滤除:传统的无功补偿采用的是电容器,电容本身会放大谐波,而SVG不产生谐波更不会放大谐波,并且可以滤除50%以上的谐波;
5) 使用寿命:传统的电容电抗无功补偿一般采用接触器或可控硅投切,造成使用寿命较短,一般在三到五年,自身损耗大而且要经常进行维护。SVG使用寿命在十年以上,自身损耗极小且基本上不要维护。
静止无功发生器,英文描述为:Static Var Generator,简称为SVG。又称动态无功补偿发生装置或静止同步补偿器。是将自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联到电网上,调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值;或者直接控制其交流侧电流,使该电路吸收或者发出满足要求的无功功率,实现动态无功补偿的目的。
1) 机械式接触器投切
接触器投入过程中,电容器的初始电压为零,触点闭合瞬间,会产生非常大的合闸涌流。可达电容器额定电流的20-50倍,这不仅影响电容器和接触器的寿命,而且对电网造成冲击,影响其它设备的正常工作,其故障率非常高。
2) 电子式无触点可控硅投切
可控硅投切,采用过零触发电路,检测当施加到可控硅两端电压为零时,发出触发信号,可控硅导通。此时电容器的电压与电网电压相等,因此不会产生合闸涌流,解决了接触器合闸涌流的问题。
3) 复合开关投切
复合开关投切装置工作原理是先由可控硅在电压过零时投入电容器,然后再由磁保持继电器触点并联闭合,可控硅退出,电容器在磁保持继电器触点闭合下运行。从目前投入市场使用情况看,可控硅时有击穿,磁保持继电器也有卡住不动作现象,工作不够稳定。
电网中常用的无功补偿方式包括:①集中补偿:在高低压配电线路中安装并联电容器组;②分组补偿:在配电变压器低压侧和用户车间配电屏安装并联补偿电容器;③单台电动机就地补偿:在单台电动机处安装并联电容器等。
加装无功补偿设备,不仅可使功率消耗小,功率因数提高,还可以充分挖掘设备输送功率的潜力。
无功补偿产品主要是电容器、电抗器组成,安装在400V低压配电室里。工程项目里的变压器、电动机、加热设备、照明设备等负载,它在运行过程中会产生无功功率的需求,供电局有要求功率因数不能超过0.9,否则就要增加电费罚款;超过0.9会有电费减免奖励。一般项目未补偿的情况下,功率因数0.65左右,罚款比例高在15%,对业主的运营成本影响很大,同时对供电局的电源能耗浪费较大,因此供电局是强制要求项目上要设计变压器容量30%左右的无功补偿装置。
电能质量不达标,对供配电运营会产生极大的影响,例如: 干扰通讯设备、造成电机和变压器等设备过热、三相不平衡、PLC无故跳脱或重置、不良的计算机性能、电容器故障、生产线废品率上升、设备误报警、断路器和变速驱动器的误脱扣、中线(零线)电缆发热、线损、设备故障率升高、机械振动噪音变大、电动机的寿命减少、控制器烧毁、变频器突然停机、开关设备温度高、精密仪器无法正常工作或损坏、设备运行功率达不到额定功率、效率低下、死机和数据损失、机械振动噪音变大等。
电能质量就是指优质供电,包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。导致用电设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率的偏差,其内容包括频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相不平衡、暂时或瞬态过电压、谐波、电压暂降、中断、暂升以及供电连续性等。
NSD3FCS-HV系列高压巡检系统包含400V双电源柜、消防巡检柜、巡检变压器柜、巡检联络柜、高压启动柜、高压双电源柜全套设备。安装于消防泵房就近控制室。采用400V低压双电源供电,消防巡检柜10Hz变频输出,经变压器柜升压至10KV,再通过巡检联络柜的真空断路器启动消防泵,低速巡检消防泵。为了防止巡检系统与高压启动柜同时运行,造成短路事故,巡检联络柜与高压启动柜应具有闭锁,不会同时合闸。传统做法是电气联锁,存在故障点,安全性不高;我公司推出巡检联络柜与高压启动柜配置机械互锁机构,杜绝了巡检电源与高压启动电源同时接通的风险,安全可靠。
沈阳消防所的认证方案基本都是一用一备的做法,实际供货考虑要符合消防一致性,柜子里的回路数不能发生变化,所以如果设计是二用一备/三用一备/二用二备等超过2回路的方案,报价的时候就会拆分2台柜子,既满足设计要求,也符合消防一致性;相对于原设计方案来说柜内元器件数量一样的,仅仅是增加了1台柜体加点铜排电缆的成本,差距不太大。
机械应急启动装置是GB50974-2014消防规范第11.0.12强条要求的功能,为了防止消防泵控制柜出现故障(包括二次信号启泵失败、控制柜内一次元件启泵失败等;比如接触器烧了)导致无法启泵。
我司NSD3MES机械应急启动装置取得了国家发明专利,解决了行业大功率消防泵的手动机械星三角启泵的安全隐患问题,并获得了CCCF认证证书。
GB50974-2014消规第11.0.9强条要求:消防泵控制柜设置在专用消防水泵控制室时,其防护等级不低于IP30;与消防水泵设置在同一空间时,其防护等级不应低于IP55。
条文解释:消防水泵房内有压水管多,一旦因压力过高如水锤等原因泄漏,当喷泄到消防水泵控制柜时有可能影响控制柜的运行,导致供水可靠性降低,因此要求控制柜的防护等级不应低于IP55,IP55是防尘防射水。当控制柜设置在专用的控制室,根据国家现行标准,控制室不允许有管道穿越,因此消防水泵控制柜的防护等级可适当降低,IP30能满足防尘要求。
NSD3FCS系列消防巡检控制系统设备,采用内外双门结构,内部装元器件,外门为钢化玻璃门,防护等级IP55/65可选。
目前消防产品强制认证名录中有消防双电源柜、消防泵控制柜(消防主泵,稳压泵不用)、消防泵巡检柜的CCCF认证要求,检测单位是应急管理部沈阳消防研究所(简称沈消所)。消防验收首先是要求在CCCF认证名录的产品必须要提供对应的CCCF证书、报告;其次是消防产品一致性,要求实际供货的产品必须与检测报告样品一模一样,报告里有照片;比如说颜色、结构、关键件品牌系列型号等。
举例1:报告照片上产品是单柜门,防护等级IP30,供货为了满足IP55,做成了双门,一致性不符,存在验收不通过的风险。
举例2:报告上关键件品牌是浙江正泰,厂家实际供货按照客户要求使用施耐德、ABB、西门子品牌的,与报告不符,存在消防验收不通过的风险。
举例3:报告做的是工频巡检,照片以及关键件描述里都没有变频器,但实际供货装了变频器的,与报告不符,存在消防验收不通过的风险。
我们的自动巡检是根据GB50974-2014标准要求设计。全自动运行、无人值守;采用低频(10Hz)、低转速(300转/分钟)让消防泵定期自动运转2分钟,无压(不会给水管送水加压的),能准确判断设备运行状况,智能通讯;相较于传统的人工巡检点动启泵会出水、设备损耗大、人员的不确定性、专业程度等等问题,自动巡检更加安全、可靠、精准,也减少了人力支出。同时消防规范也要求消防主泵应该具有自动低频巡检功能。
因为消防泵房环境比较恶劣,而消防泵使用频率低,是好是坏也没人知道,就存在一定的安全隐患。一旦发生紧急情况,要出水灭火的时候才发现消防泵坏了,这个损失就非常大。消防巡检主要是用来解决消防泵由于长期不用而出现生锈、锈死、堵转这些问题的设备。相当于在线医生的角色,每周定时给消防水泵做个体检(低频、低速、无压),10Hz低频运行2分钟、速度很慢(300转/分钟)、抽不出水、不给水管加压;实时监控消防泵的各种工作状态、发现问题立即上传到消控中心,以便及时处理。确保紧急情况下消防泵能正常运转工作,确保灭火。
需要参与消防巡检的消防泵指消火栓泵、喷淋泵、水喷雾泵等用来灭火的主泵,稳压泵属于辅助泵(不在主泵范围)。
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