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STS静态切换开关工作原理以及在空管供电系统中的应用吴可发表时间：2019-06-03T11:45:25.100Z 来源：《电力设备》2019年第2期作者：吴可[导读] 摘要：近年来随着航班量的不断增长，民航空管系统快速发展，空管设备数量逐年增长。
（中国民用航空西南地区空中交通管理局四川成都 610202）摘要：近年来随着航班量的不断增长，民航空管系统快速发展，空管设备数量逐年增长。
而空管设备机房内的各类通导、气象设备承担着向管制员提供指挥航班起降和飞行的各类雷达、传输、气象数据及信息，此类设备可瞬间供电中断时间小于20ms。
为保障管制席位和空管设备的不间断运行，提升单电源设备供电的冗余可靠性，静态切换开关（Static Transfer Switch，STS）在空管供电系统中的重要性不言而喻。
本文首先对STS的工作原理进行阐述，重点介绍其器件SCR原理、输入电源切换、互锁机制等，接着结合民航西南空管局航管小区的供配电配置对STS静态转换开关在空管供电系统中的应用进行详述。
关键词：静态转换开关；工作原理；应用1 引言静态转换开关（Static Transfer Switch，STS）是指在两路电源供电系统之间切换的开关电子设备，主要用于两路电源供电切换，为电源二选一自动切换系统。
STS在两路交流电源构成的双总线供电系统中承担着检测、切换的核心任务。
正常工作状态下，在主电源处于正常的电压范围内，负载一直连接于主电源。
在主电源发生故障时，负载自动并迅速切换到备用电源，主电源恢复正常后，负载自动切换回主电源[1]。
通常情况下，静态转换开关可在小于8ms的时间内将电源自动切换到一个稳定的备用电源，不会造成IT类负载断电。
即使在极端条件下，如180度的相位差，STS的检测和自动切换时间要比许多其它开关的速度快10倍。
所以STS既对负载可靠供电，同时又能保证在不同相切换时的安全性。
STS采用先断后通（Break before Make）的切换方式，一路电源出现故障，STS可以继续由另一路可用电源向设备供电。
电力电子技术在高压领域应用概况（一)电力电子技术在电力传输系统及在高压电器中的应用已十分广泛,已经显示出它越来越重要的作用。
这里所说的“高压"应在6KV以上.主要应用领域为:1、高压交、直流输电；2、静止型动态无功补偿装置SVC；3、高压电机软启动;4、高压直流电源及高压变频;一、高压交、直流输电现代电子技术、控制技术、计算机技术等与传统电力技术的融合产生了发展前景广阔的电力电子技术.电力电子技术在高压直流输电(HVDC)、静止无功补偿器(SVC)等领域已有广泛的应用。
八十年代后期，为了充分利用已有的输电设备、有效地控制系统潮流分布、提高对电力系统稳定性的控制能力，提出了‘灵活交流输电技术（FACTS)’并得到了很快发展，FACTS装置的目的都是通过利用大功率电力电子器件的快速响应能力，实现对电压、有功潮流、无功潮流等的平滑控制，从而在不影响系统稳定性的前提下，提高系统传输功率能力，改善电压质量，达到最大可用性、最小损耗、最小环境压力、最小投资和最短的建设周期的目标。
可控串补（TCSC)、新型无功发生器（STATCOM）、统一潮流控制器(UPFC）等工业样机相继投运.九十年代中期,为解决日益突出的电能质量问题，国外又提出了‘定制电力（Custom Power）’技术，即把电力电子技术用在配电领域。
属于这类技术的新型电力设备，如配电用新型静止无功补偿器(DSTATCOM)、动态电压恢复器（DVR)、静止开关（SSB)等也相继投运。
我国对电力电子技术的研究经过40多年的努力，特别是近十多年的迅速发展，在部分领域已经初步形成了分析研究、试验仿真、设备制造、系统集成的能力，但整体技术与国际先进水平相比还有较大的差距。
我国电网现状迫切需要上述各项技术,因为：⑴我国电网面临的主要问题应该是大幅度提高电网的大容量、远距离输电能力。
其次，要增强电网的安全可靠性以及改善电能质量；再次，经济性和环境问题。
静态转换开关STS技术方案书溯高美索克曼电气（上海）有限公司目录1概述 (3)2 STATYS系列STS的主要技术特点 (6)3 STATYS系列STS相关配置 (8)4 索克曼STATYS STS标准 (9)5 先进的控制与诊断系统 (10)6 保护装置和控制功能 (12)7 STATYS架构介绍 (14)8 监控与通信 (17)9 STATYS系列32A-4000A STS的主要技术参数 (20)1概述尊敬的公司领导：根据贵公司机房建设要求，我们特向您推荐溯高美索克曼专门针对此类应用场景而提供的解决方案：索克曼STATYS静态转换开关STS解决方案。
索克曼集团始创于1922年，总部位于法国，在法国Strasbourg附近的Benfeld和意大利Isola 有两大生产基地，在全球（包含中国）范围内拥有八个生产工厂，其业务范围主要致力于电力电子产品的研发与生产，是欧盟授权的电源开发实验机构，也是目前全球最大的生产电源设备的集团之一。
目前本集团的客户领域涉及电信、金融、交通、核电站、石油化工、军事、科研、医院、税务以及政府等各个领域。
STATYS发布于2008年10月，属于当今世界最新型的数字化最新技术不间断静态转换开关系统，综合SOCOMEC公司近90年来的技术不断积累，采用了电力电子领域的最新DSP技术和控制领域的最新方法，将STS的产品技术指标、运行可靠性和维护方法提高到新的层次，领导了不间断静态转换开关技术的新的发展方向。
它不仅仅是产品的更新换代，在工业及通信设计领域，也迈出了崭新的步伐是适合工业及通信用途的信息化电源系统，为计算机、通信和工业控制的不断发展提供了更好更新的电力转换保护。
STATYS的容量范围从32A到4000A，冗余的DSP数字信号处理器控制系统，标准配备双路维护旁路开关，冗余的工作电源,独立并冗余的SCR驱动控制电源。
STS转换系统过载能力强，整机效率高达99.2%，是真正的绿色STS静态转换系统。
STS静态转换开关工作原理静态转换开关（STS，Static Transfer Switch）是双电源二选一转换开关，可以实现不同输入电源之间的不间断切换，为单电源负载提供双母线供电如：＊非并联ＵＰＳ系统的n+1冗余＊不同容量ＵＰＳ系统的n+1冗余＊不同型号ＵＰＳ系统的n+1冗余功能两个独立输入源之间的快速转换转换时间 : 典型值 8 ms/每相相单独转换模式转换时间 : 最大5 ms 三相同时转换模式转化瞬间:源于源之间没有环流有序的转换:按照顺序，每相在电流过零点的时候发生转换自动和手动转换转换由内部逻辑或外部命令控制。
自动转换发生在被选择的源超出其允许精度范围的时候。
手动转化是通过前面板的按钮开关或UPS输入的控制命令来实现的。
其内部结构如图所示。
STS 设计用来实现两个同步三相交流电源之间进行不间断（<8ms）转换。
两路交流电源的幅度、频率和相位差应控制在一定的范围内。
STS的主要作用是在一路输入电源发生故障或需要检修、测试时实现从一路电源到另一路电源之间真正地不间断地转换,禁止接入两路会产生回流的输入电源。
STS可以通过控制面板设定其中任意一路输入电源为主电源，另一路输入电源为备用电源。
只有在主电源故障或手动复位的情况下，STS才会自动在8ms内从主电源切换到备用电源。
STS的两路静态开关是严格互锁，STS内还装有手动旁路开关，在STS需要检修时，可以手动地将输入电源切换到旁路开关。
进行手动转换时可保证输出不间断。
STS的所有的转换都是快速的先断后合，主备电源之间不会产生冲击电流，所有的转换都在小于8ms的时间内完成。
正常工作状态下，在主电源处于正常的电压范围内，负载一直连接于主电源。
在主电源发生故障时，负载自动切换到备用电源，主电源恢复正常后，负载又自动切换到主电源。
当STS感应的负载电流超过预先设定的过流值时，表示有冲击电流或者过载，这时即使主电源电压超出正常的电压范围，STS也不发生转换。
S T S静态转换开关工作原理GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8-STS静态转换开关工作原理静态转换开关（STS，Static Transfer Switch）是双电源二选一转换开关，可以实现不同输入电源之间的不间断切换，为单电源负载提供双母线供电如：＊非并联ＵＰＳ系统的n+1冗余＊不同容量ＵＰＳ系统的n+1冗余＊不同型号ＵＰＳ系统的n+1冗余功能两个独立输入源之间的快速转换转换时间 : 典型值 8 ms/每相相单独转换模式转换时间 : 最大5 ms 三相同时转换模式转化瞬间:源于源之间没有环流有序的转换:按照顺序，每相在电流过零点的时候发生转换自动和手动转换转换由内部逻辑或外部命令控制。
自动转换发生在被选择的源超出其允许精度范围的时候。
手动转化是通过前面板的按钮开关或UPS输入的控制命令来实现的。
其内部结构如图所示。
STS 设计用来实现两个同步三相交流电源之间进行不间断（<8ms）转换。
两路交流电源的幅度、频率和相位差应控制在一定的范围内。
STS的主要作用是在一路输入电源发生故障或需要检修、测试时实现从一路电源到另一路电源之间真正地不间断地转换,禁止接入两路会产生回流的输入电源。
STS可以通过控制面板设定其中任意一路输入电源为主电源，另一路输入电源为备用电源。
只有在主电源故障或手动复位的情况下，STS才会自动在8ms内从主电源切换到备用电源。
STS的两路静态开关是严格互锁，STS内还装有手动旁路开关，在STS需要检修时，可以手动地将输入电源切换到旁路开关。
进行手动转换时可保证输出不间断。
STS的所有的转换都是快速的先断后合，主备电源之间不会产生冲击电流，所有的转换都在小于8ms的时间内完成。
正常工作状态下，在主电源处于正常的电压范围内，负载一直连接于主电源。
在主电源发生故障时，负载自动切换到备用电源，主电源恢复正常后，负载又自动切换到主电源。
Galaxy STS静态转换开关特点介绍Galaxy STS静态转换开关可应用于两路独立的冗余电源之间的无间断转换。
STS可提供在下列条件下的有效切换：☐两路完全隔离的供电电源和与之相应的配电系统；☐为现有供电系统提供冗余备份支路；☐使负载在选择的其中之一的电源上独立运行，而不会受到另一路电源的干扰。
一、主要优点☐切换的可控性和可靠性：“无间断”转换技术(Break Before Make)保证了两路电源在任何情况下不会出现并联运行的状态，其结果是故障不会发生物理的传播，并且没有发生不可靠性的联接点，同时STS的半导体器件(可控硅)具有热过载的充分能力。
☐完全的自控制性：Galaxy STS完全采用固态电路，包括两组三相的静态开关(SS)和电子控制电路。
控制电路连续的监测整个系统参数(包括两路电源、负载、静态开关等)，并控制着静态开关的可控硅器件。
控制电源和通风具有冗余性。
任何一路电源发生故障时都会引起报警。
☐易于安全地维修：模块化的设计保证STS可在最安全的条件下进行维修，每一路静态开关SS都有三个隔离开关，以保证与电源和负载的完全隔离。
☐多种通讯和易于操作：•完整的模拟图安装在正面的操作面板上，用于系统控制，提供负载和电源的各种运行状态信息和电气参数；•串行RS485通讯接口可以连接到外部计算机等监控设备上，实现楼宇电源管理；•11个干接点端子可实现远程的显示和控制；二、STS配置单线图STS的组成：•SW1：静态开关1的输入开关；•SW2：静态开关2的输入开关；•BP1（SW3）：电源1的旁路开关；•BP2（SW4）：电源2的旁路开关；•SW5：输出开关三、基本技术指标和环境额定容量：30A、50A、100A、160A、250A、400A、600A 电源电压：380V-10%到415V+10%电源频率：50Hz或60Hz+5%过载能力：110%持续10分钟200%持续20秒钟。
关于海上石油钻井平台电气仪表安全供电系统分析摘要：随着海上石油钻井项目的不断增多，钻井平台的电气仪表种类越来越多，操作形式和工作环境越来越复杂，电气仪表存在的安全隐患也越来越多，不能合理地进行电气仪表安全管理，将会对海上石油钻井平台工作人员的安全造成不利的影响。
本文就海上石油钻井平台的电气仪表安全管理进行了探讨，并就如何加强电气仪表安全供电系统提出了一些建议。
关键词：海上石油钻井；平台；电气仪表；安全供电引言：随着社会经济的发展，科技的进步，石油化工工业的发展速度也越来越快。
但是，由于其有毒、有害、腐蚀性、易燃易爆等特点，使得其在工业生产中的使用受到很大的影响，所以，要按照化学制品的生产过程，采取相应的安全措施是非常必要的。
随着电气设备的不断改进，只要一个微小的缺陷，就可能造成重大的安全事故，对整个化工企业造成巨大的经济损失。
1.石油电气仪表安全供电系统的特点1.1石油电气仪表安全供电负荷的类型按其功能及类型，可分为：DCS分布式测控系统。
SIS的安全监测系统和DCS 分布式测控系统一样，都是双回路供电。
石油化工工业中各种精密仪器，如：行程仪、流量计、温度仪、在线分析仪等。
石油化工行业使用的集中控制操作站、工程师站以及各类辅助测量和控制设备。
1.2电气仪表系统供电特点在化工生产中，不同的测控装置所具有的供电特性不同，其主要表现为：DCS是整个过程控制的关键，DCS的稳定性对整个装置的运行起着至关重要的作用。
在生产中，由于系统的电源问题，导致装置发生工艺控制故障或故障停机的现象，所以在开发过程中，没有采用单回路的不可靠供电方式，而是全部采用双回路，并添加UPS电源，以保证系统在断电时的稳定性和安全性。
SIS的安全设备：SIS是设备的重要保证，同时也是双回路，对电力需求的控制要比DCS严格得多，为了保证系统的稳定性，必须通过SIL认证。
为了保证现场仪表的实时监测，防止误操作，通常采用双路并联供电，以改善现场仪表的工作稳定性。
