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电源自动转换系统(Source Automatic Transfer System，简称SATS（自动转换开关）)是供配电系统自动化[1]的一部分，在正常工作状态下人为启动的自动转换即是“自动倒闸操作”，而事故状态的自动启动就是“备用电源自动投入”，如在事故状态自动转换完成，电源恢复正常后，再由事故运行状态自动复归??正常工作状态则是“备用电源自动投入自动复归”。 由于供配电系统的接线及运行方式种类较多，逻辑要求差别较大，因此，需要利用微机综合保护装置(以下简称保护装置)完成监测各电源的电流和电压、检测各电气设备的工作状态和控制回路的完整性、采用图形化界面逻辑可编程方式，实现各电源间的自动转换功能。 本文仅讨论由保护装置构成的供配电系统SATS，如何实现最基本的单母线“明备用”方式及单母线分段或内桥接线“暗备用”方式的自动转换功能。为说明方便，将单母线备用与工作(或多段单母线多工作)电源断路器及单母线分段与内桥接线的进线和线路断路器通称为电源断路器；将单母线分段与内桥接线的母联和桥连断路器称为联络断路器。 SATS SATS通常由保护装置及其输入输出回路、转换操作按钮和各种状态开关构成。保护装置及内部的逻辑模块可完成各种供配电系统的保护和监测，如过流、欠流、有压、无压、差压、低频、同期及TV断线，以及断路器状态监测及控制、故障检测及预报、事故显示和报警、人机对话、事件记录、故障录波及通讯等功能。模拟输入回路包括各电源电流和母线电压，开关量输入有断路器的状态、转换操作按钮和状态控制开关的接点、以及各断路器、TV及隔离开关等电气设备的位置，而开关量输出回路主要是控制断路器的工作状态。转换操作按钮的作用是在本地完成正常状态的自动转换。转换动作状态选择开关用于选择的手动、停止、自动(投入)转换状态。操作位置选择开关可选择本地与远程转换操作。转换方法状态选择开关可在本地选择各种转换方法。 转换方法 转换方法分类 按不同的分类方式转换的方法也各异。根据供配电系统接线方式的不同，按转换的位置可分为：电源断路器间的源转换，联络断路器的联转换及这两种转换组合的双转换。根据转换过程中供配电系统是否并列可分为：并列法和非并列法。按转换过程中断路器动作的方式也可分为：相继法与同时法。如果按照转换的时机又可分为：残压法及同期法。 并列法 该方法首先对转换电源间的电压幅值、相角和频率进行严格地检测，当满足要求后，闭合处在断开状态的断路器，形成各电源间的并列，经延时确认各断路器同时合闸后，跳开另一断路器，既而完成自动转换任务。此方法可确保电源连续向负荷供电，对负荷无冲击，但对转换电源间的一致性要求极严，因此，仅适用于正常操作及自动复归。 非并列法 当供配电系统严禁并列或利用残压法执行事故转换时，只能采取将电源与负荷暂时断开的转换方法。此方法不能向负荷连续供电，在正常状态下转换可能对负荷有很大冲击[2]，可采用相继法或同时法完成。 相继法 相继法又称“串联法”。SATS相继向各断路器发出操作命令，确认断路器状态已改变后再继续操作，若前一操作发生故障，则后续转换无法继续进行。并列法采用的即是相继法，它也常用于非并列法的事故转换中。 同时法 所谓同时法也称“并联法”。SATS同时向全部参与转换的各断路器发出跳/合闸操作命令。若断路器的固有合闸时间大于跳闸时间，将会出现瞬时非并列状态；如断路器的跳闸时间大于合闸时间，则有瞬时的并列状态，其存在时间由断路器跳/合闸动作时差决定。SATS可设置该时差，使断路器操作命令延时，以缩短非并列或并列时间。 该转换方法在正常操作及自动复归状态下对负荷冲击较小，但对各断路器及其操作和控制系统要求很高，在事故状态下对非故障电源有较大冲击，但很适于采用非并列法的正常操作及自动复归。 残压法 该转换方法是在电源电压和负荷残余电压降至允许值(通常为25％～33％UN)以下时再进行转换。残压法是事故转换最常用的方法，对电气设备的电磁和机械冲击都很小，但由于残压下降延长了转换时机，因此，转换过程消耗的能量很高，对供配电系统的冲击较大。 同期法 SATS发出跳开某断路器命令后，立即检测欲转换电源的电压是否正常，与负荷残压之间的幅值、相角及频率的差值可否满足同期性，从而可靠地 |
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