浅谈电气设备ATS及CTTS的功能及应用

[摘 要]自动转换开关（ATS） 由一个或几个转换开关电器和其它必需的电器组成，用于监测电源电路、并将一个或几个负载电路从一个电源自动转换至另一个电源的电器。简称为“双电源自动转换开关”或“双电源开关”。本文结合本厂的ATS及CTTS设备，阐述了ATS及CTTS在功能和在实际中的应用。

[关键词]电气设备；自动转换开关；ATS及CTTS；功能及应用

中图分类号：TG225 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）35-0224-01

1 ATS的定义和分类

自动转换开关（ATS） 由一个或几个转换开关电器和其它必需的电器组成，用于监测电源电路、并将一个或几个负载电路从一个电源自动转换至另一个电源的电器。简称为“双电源自动转换开关”或“双电源开关”。ATS主要用在紧急供电系统，以确保重要负荷连续、可靠运行，因此，ATS常常应用在重要用电场所，其产品可靠性尤为重要，转换一旦失败将会造成其电源间的短路或重要负荷断电（甚至短暂停电），后果都是严重的。

ATS可分为两个级别：PC 级和CB 级。PC级ATS：只完成双电源自动转换的功能，不具备短路电流分断（仅能接通、承载）的功能；CB级ATS：既完成双电源自动转换的功能，又具有短路电流保护（能接通并分断）的功能。

下面是自动转换开关 ATS（图1）和不停电闭合转换开关CTTS（图2）的等效电路图：

图1

图2

2 ATS-CTTS功能和简介

我厂5号机组事故保安电源、事故照明MCC、给煤机MCC均采用ATS自动转换开关进行切换，下面详细介绍：我厂保安电源及事故照明采用ASCO系列的 ATS及CTTS，简介如下：ASCO系列开路切换自动转换开关ATS（Open Transition Transfer Switch）是业界最先进的数字控制技术自动转换开关，ASCO运用自行研发经长期使用证明的高性能电磁线圈作为转换操作机构，使得每一额定容量自动转换开关均拥有快速转换能力，转换速度快且稳定，配上含薄膜按键及液晶显示屏幕的可程控微处理机控制器，主触头优异带载切换能力配合同相位转换控制技术及重叠切换，不论切换的负载是电动机或是电子式变频器，不断电系统或是以微处理机为基础的系统，对ASCO系列ATS来说，是真正的电气瞬间单线圈激磁操作、机械互锁型双投切换开关，额定容量从30A至4000A。

ASCO系列闭路不断电切换开关CTTS（Closed Transition Transfer Switch）：ASCO闭路式切换开关允许正常侧与紧急侧电源同时存在且同步时，正常侧与紧急侧双组主接点可短时间并联切换（先接后离），切换过程负载不停电，由控制逻辑持续监视双边电源状态并自动判断须进行开路切换或闭路切换，额定容量为150A-4000A。闭路式切换开关不须控制发电机的调速器，而是主动侦测当双边电源相角差于+-5度内，电压差+-5%内及频率差+-0.2Hz内时方进行闭路切换，因此自动切换开关与发电机间只需要发电机启动线而不需要其它控制线，正常侧与紧急侧双边主接点重叠时间少于100ms。此开关可自动判断需行使闭路或开路切换，于开路切换时仍含同相位（In-Phase Monitor）切换功能。为避免误操作，ASCO 7000系列闭路式切换开关控制器均已内建同步侦测失败警告信号及并联重叠时间过长跳脱保护线路。

3 自动转换开关技术要求

3.1 ATS额定电压为380VAC、50Hz，耐受电压为600VAC。

3.2 ATS必须经过自动转换开关的相关标准IEC60947-6-1或国家标准GB14048.11认证。

3.3 ATS为双投型，电磁瞬间激励、机械保持结构，具有电气/机械双重互锁功能；转换时间不大于167ms；且仅有“正常电源”和“应急电源”两个位置，无中间位置。

3.4 ATS的开关和控制器组件均是统一的以确保安全。

3.5 ATS-CTTS闭路切换开关为“先接后断”式，自动选择开路或闭路切换。在转换过程中，当两路电源同时存在时，ATS控制器追踪同步以后，先接通备用电源，再断开主用电源；反之同理；两路电源并联供电时间不超过100ms。当主用电源失电时，进行先断后接转换。

3.6 具有手柄以便于检修和紧急使用。

3.7 ATS带有通讯模块，具有RS485通讯接口，接口形式及串口通讯规约满足厂用监控系统的接口要求。卖方向买方提供串口通讯I/O软清单。

3.8 ATS具有液晶显示面板，具有测试按钮，具有电源可用性显示、ATS开关所接位置显示并可远传信号。

3.9 具有直观的ATS状态指示和测试按钮。

4 ATS-CTTS的应用及切换操作

运行方式1：锅炉保安MCC由主电源锅炉PC A供电，辅电源锅炉PC B到锅炉保安MCC的开关在合闸状态，如果断开辅电源，则ATS、CTTS无反应，无柴油机启动指令。

运行方式2：锅炉保安MCC由主电源锅炉PC A供电，辅电源锅炉PC B到锅炉保安MCC的开关在合闸状态，如果断开主电源，则ATS无延时切到辅电源供电，CTTS发柴油机启动指令5min。此时主电源送上，则经过120s后，ATS切回主电源供电。

运行方式3：锅炉保安MCC由主电源锅炉PC A供电，辅电源锅炉PC B到锅炉保安MCC的开关在合闸状态，断开主电源，ATS无延时切到辅电源供电，如果将主电源送上，在120S内，拉开辅电源，则ATS无延时切回主电源供电，ATS发启柴油机指令5min。

运行方式4：将柴油机打到远方，手动断开主电源、辅电源，锅炉保安MCC失电，当CTTS检测到锅炉保安MCC母线电压低到一定值或失压，由其发启柴油机指令，柴油机8S启动成功后， CTTS自动将保安MCC电源切至柴油机供电。此时如果送上主电源或者辅电源，CTTS经60min的延时找同期后切回主电源或辅电源供电。

运行方式5：柴油机运行将CTTS面板上旋钮打到Text位置，找到同期后锅炉保安MCC母线供电切到柴油机供电，CTTS经60min的延时找同期后切回主电源或辅电源供电。

运行方式6：将锅炉保安MCC电源手动由主电源切换到辅电源（将旋钮打到Test位置），无柴油机启动指令，30S后，ATS由辅电源切回主电源，ATS发柴油机启动指令5min。

运行方式7：将锅炉保安 MCC电源手动由辅电源切换到主电源（将旋钮打到Text位置再打到ByPass位无延时回切），ATS发柴油机启动指令5min。

5 结论

ATS和CTTS是我厂5号机保安电源重要的组成部分，了解其工作方式将有助于我们进行保安电源的切换操作，有利于事故情况下重要辅机电源的保障。

参考文献

[1] 山西河曲发电有限公司编.河曲电厂二期集控运行规程. 2013

[2] 美国ASCO ATS产品说明书.