智能双电源自动切换项目设计方案

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1、智能双电源自动切换项目设计方案1绪论1.1电源自动切换系统概述随着现代工业的发展和社会的进步，人们对供电持续性的要求已越来越高，如要求供电电源采用两路甚至两路以上，一路为常用电源(如外线电源)，另外的为备用电源(如内部的发电电源)。因此，需要一种能在电源之间进行自动切换的装置，以保证某路正在使用的电源在出现故障时能自动切换到另外的正常电源上，保证供电不问断或间断时间在允许的范围内。该电源切换装置必须具有反应灵敏、工作可靠、功能齐全、声光指示等特点。传统的电源切换装置采用模拟信号处理方式的控制器，反应不灵敏，可靠性不高，且工作模式固定、单一。也有采用数字信号处理方式的控制器，但这种系

2、统成本高，对工作环境要求苛刻。因此，设计出一种成本低、可靠性高、多工作模式、对工作环境没有特殊要求的电源自动切换控制器，具有重要的现实意义。国际电工委员会(IEC)于1989年6月发布了第一版《自动转换开关电器》标准(正C60947一6一l)，并于1994年和401997年9月分别进行了两次修正，第三次修正工作正在进行中。我国现行有关《自动转换开关电器》推荐标准(GB厅14048.11)等同采用IEC60947一6一l(1998)标准，并于2002年10月发布，2003年4月开始实施。我国有众多的低压电器生产厂家，结合自己产品的特点开发出不同类型的自动转换开关，同时我国也是自动转换

3、开关市场潜力最大的国家，这种需求主要受到三个方面的因素影响。第一，受对供电质量的要求不断提高的影响，随着家庭电气化的普及和企业自动化程度的提高，对电源的质量要求和连续供电的要求在不断提高;第二，受电力供应的供需矛盾的影响，虽然我国发电装机容量从1987年1亿KW到2006年6.2亿KW，但电力供需形势十分严峻。电力供应的供需矛盾迫使许多企业购买小型发电机来满足重要设备的用电需求，由此刺激了自动转换开关的需求;第三，受重要公共建筑安全的影响，出于对重要公共建筑消防安全的考虑，相应的建筑规范中对消防设施的可靠供电有严格的规定。如《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045一1995)、

4、《民用建筑电气设计规范》(JGJ汀16一1992)以及《供配电系统设计规范》(GBSOO52一1995)中都对供电电源的数量有严格的规定:“一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不致同时受到损坏。一级负荷中特别重要的负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源，并严禁将其他负荷接入应急供电系统”。因此，在有双电源供电的场合，就必须使用转换开关。我国《供配电系统设计规范》中根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度对电力负荷进行分级，并应符合下列规定:（1）符合下列情况之一时，应为一级负荷:①　中断供电将造成人身伤亡时;②　中断供电将在政治

5、、经济上造成重大损失时。例如:重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等;③　中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。例如:重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。（2）符合下列情况之一时，应为二级负荷:①　中断供电将在政治、经济上造成重大损失时。例如:主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被

6、打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等;②　中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如:交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。（3）不属于一级和二级负荷者应为三级负荷。由此可见，电源自动切换装置作为消防负荷和其他重要负荷的末端互投装置，在工程中得到了广泛的应用，正确合理的选择装置可以确保重要负荷的可靠供电，双电源自动切换装置在重要负荷的供电系统中是不可缺少和重要的一个环节。本论文研究和设计了一种基于89C51单片机的电源自动切换装置，当常用电源由于某种原因失电后，只要条件满足，装置启动，投到备

7、用电源，从而对用电设备迅速恢复供电。基于单片机的设处理系统数据处理速度快，具有良好的可计编程实时特性;硬件和软件接口方便，可以与其它数字系统或设备相互兼容;开发方便，可以灵活地通过软件对系统的特性和应用目标进行修改和升级;具有良好的系统健壮性，可靠性较高;易于实现系统集成，可以提供高度的规范性。由此使得该装置具有精度高、速度快、可靠性高、集成度高、接口方便、灵活性好等优点。401.2单片机概述单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注