转换控制器的工作原理与性能详解

ATSE一般由两部分组成：

（1）转换开关本体（TS） 其主要功能是完成主电路电源间的转换；

（2）转换控制器（DCT） 其主要功能是用来检测被监测电源（两路）的工作状况，当被监测的电源发生故障（如任意一相断相、欠电压或频率出现偏差）时，DCT发出动作指令，使TS带着负载从一个电源自动转换至另一个电源。

1.DCT的基本结构与工作原理

目前，DCT大都采用数字电子电路，一般它由五个基本环节组成：采样电路，直流电源，CPU逻辑分析与判断电路，状态显示电路，指令输出电路。

其结构框图如图9-9所示。应注意的是：DCT同时引进两路电源（常用/备用电源）后，要有充分隔离，防止两路电源通过二次回路被短接。

图9-9 转换控制器结构框图

（1）采样电路 采样电路是DCT第一道关口和第一个屏障。它的结构形式很重要，关系到DCT的电磁兼容（EMC）、抗干扰及可靠性问题，起到第一滤波作用。目前采样电路有以下几种方式：电阻分压采样，变压器采样，光耦合器采样，电压互感器采样。

（2）直流电源 直流电源是DCT的工作电源。一般有两路输出，一路约为DC3～5V；另一路为DC12V。DC3～5V主要为CPU提供电源，它要求精度较高、稳定性好。它直接影响CPU工作的稳定性及控制器的可靠性。DC12V为输出继电器提供电源，精度、稳定性要求相对不高。

（3）CPU逻辑分析与判断电路 CPU逻辑分析与判断电路是DCT的核心，它对两路电源输入（6线8相）的信号进行分析和判断，并发出动作指令，使ATSE转换。CPU建议采用工业级产品，它的适应环境能力强，抗干扰性好。

（4）状态显示电路 最简单的显示器为发光二极管，它经济耐用；第二种为数码管，它有量的概念，亮度高，也是经济耐用产品；第三种为液晶显示器，它显示的信息量大，是高档控制器的首选产品。但因ATSE是24h连续工作的产品，且在紧急状况下用户希望及时了解电源信息状况，该显示器在亮度及寿命方面存在一定不足。

（5）指令输出电路 DCT的输出指令一般通过继电器的触头合分来实现。选用时应注意继电器的触头额定工作电压及额定工作电流。因ATSE的控制电路和辅助电路与主电路工作电压一致，当主电路负载为三相时，希望DCT的额定工作电压为400V，否则用户接线或使用不当易造成烧坏控制器的事故。另外，继电器的触头容量一般按非电感性使用类别给出，而ATSE操作机构一般为电磁铁或电动机。所以，继电器的触头容量应按实际负载的3倍来选取，才能确保继电器可靠使用。

2.可通信DCT

在数字式DCT的基础上增加通信接口（RS-485），再通过专用的通信适配器与Profibus-DP或DeviceNet或Modbus现场总线连接，把TS的概要数据、工作状态和设定的参数传送给主站，主站也可以把控制命令下达给DCT，实现对ATSE的远程监控，从而达到电气系统优化运行的目的。也可通过本地控制或网络控制对ATSE控制器进行参数设定。可通信DCT工作原理框图如图9-10所示。

图9-10 可通信DCT工作原理框图

3.转换控制器的基本性能

（1）基本型转换控制器-I（DCT-Ⅰ型） 其主要功能为：

1）显示功能。电源正常状态、电源故障状态、主触头位置。

2）转换条件。①常用电源出现失电压（≤30%U_e）或断任意一相；②当备用电源处于不可用或无电状态时，AT-SE不应转换。

3）返回条件。自投自复：当常用电源恢复到正常状态后，ATSE应自动返回到常用电源侧。

4）试验位置。当DCT处于试验位置时，ATSE能从常用电源转换到备用电源侧，经过一段延时并能从备用电源转换到常用电源侧，以满足现场调试试验之用。

5）手动位置。控制器设定在手动状态时，不允许AT-SE自动操作和遥控操作。(https://www.xing528.com)

6）特意引入的延时。DCT-I的特意引入的延时不可调。

DCT-I型较适合在电源质量较优良的供电系统或建筑照明负载供电系统中使用。

（2）欠电压型转换控制器-Ⅱ（DCT-Ⅱ型） 其主要功能为：

1）显示功能。电源正常状态、电源故障状态、主触头位置。

2）转换条件。①常用电源出现失电压（≤30%U_e）或断任意一相；②具有欠电压转换功能，欠电压设定范围一般为（75%～95%）U_e；③转换动作值与恢复值之间应有5%～10%的回差量，以防止ATSE在动作值处抖动；④当备用电源处于不可用或无电状态时，ATSE不应转换。

3）返回条件：①自投自复；②自投不自复。两者可选择其一。

4）控制器具有试验装置，使ATSE从常用电源转换到备用电源侧，并能从备用电源转换到常用电源侧，以满足现场调试试验之用。

5）控制器设定在手动状态时不允许ATSE自动操作和遥控操作。

6）特意引入的延时可调。

7）其它功能（如通信功能）。

DCT-Ⅱ型一般适合对欠电压有要求的供电系统，如在泵类负载电路中的使用。

（3）发电机型转换控制器-Ⅲ（DCT-Ⅲ型） 其主要功能为：

1）显示功能。电源正常状态、电源故障状态、主触头位置。

2）转换条件。①常用电源出现失电压（≤30%U_e）或断任意一相；②控制器具有欠电压转换功能，欠电压设定范围一般为（75%～95%）U_e；③转换动作值与恢复值之间应有5%～10%的回差量，以防止ATSE在动作值处的抖动；④当备用电源处于不可用或无电状态时，ATSE不应转换。

3）返回条件。自投自复，返回延时可调。

4）发出指令，起动备用发电机组。

5）监视发电机组的电压和频率，判断其电源何时可使用。

6）检测常用电源的恢复。

7）控制器设定在手动状态时不允许ATSE自动操作和遥控操作。

8）特意引入的延时可调。

9）其它功能（如通信功能）。

DCT-Ⅲ型一般适合于备用电源为发电机组的供电系统。