检测判断时间:通过电压传感器(响应时间≤10ms)监测主电源电压,当电压低于额定值的 85%(或缺相)且持续时间超过 “防误动门槛”(通常 20~50ms),判定为电源故障。
切换动作时间:由切换装置(ATS 自动转换开关)的机械结构或电子开关决定,机械触点式约 50~100ms,固态电子式可缩短至 5ms 以内。
机械触点式 ATS:依赖接触器或断路器的机械动作,切换时间由触点分离与闭合速度决定,受弹簧力度、润滑状态影响,典型值 50~150ms(新设备),长期运行后可能因触点磨损延长至 200ms。
固态电子切换:采用晶闸管等无触点开关,通过电子信号控制导通 / 关断,切换时间≤10ms(无机械延迟),但需解决换流过程中的瞬时短路抑制(通过 RC 缓冲电路)。
若检测门槛设置过严(如电压跌落 10% 即判定故障),可能因电网波动导致误切换;若门槛过松(如跌落 30% 且持续 100ms),会延长判断时间,叠加动作时间后总切换时间可能超限。
优化算法:采用 “电压有效值 + 相位突变” 双重判断(有效值跌落>15% 且相位突变>5°),将判断时间压缩至 30ms 以内。
模拟故障:通过调压器将主电源电压从额定值骤降至 0(模拟失电),或降至额定值的 70%(模拟欠压故障)。
时间记录:使用示波器(带宽≥100MHz,采样率 1MHz)同步监测主电源电压(CH1)、备用电源电压(CH2)及直流屏输出电压(CH3),切换时间为 CH1 失电到 CH2 稳定供电的间隔(以电压回升至额定值的 90% 为标志)。
负载条件:需在额定负载(100% I_N)和轻载(30% I_N)下分别测试,因负载电流影响切换装置的动作速度(大电流下触点分离可能延迟 5~10ms)。
电力行业:DL/T 459-2010《电力系统直流电源装置运行与维护规程》规定,重要变电站直流屏的切换时间需≤100ms,继电保护装置不丢失数据。
通信行业:YD/T 1095-2008《通信用不间断电源 - UPS》要求,通信机房直流屏切换时间≤50ms,避免基站设备掉话或数据中断。
场景:核电安全级直流屏(如 1E 级)需满足切换时间≤20ms(GB/T 17626.11),应对端工况下的供电连续性。
装置选型:
参数整定:
同步控制:
冗余设计: