摘要：康明斯公司在本文中从装配、调试、运行效果等几个方面引荐了大电与柴油发电机双电源自动转换机构（简称ATS柜），ATS柜具有操作器件少、体积小、成本低、安装调试简单、占用空间小等特点，该系统经用户运转一年多来，经历多次市电故障考验，运转可靠，极大地缩短了由外电损坏造成的生产时间，具有较强的实用性，特别实用配电设备陈旧的代理商企业推广应用。
从安全、方便使用等方面考虑，安装位置选在配电室转换柜正面、柜门内正上方位置。
将现用手动双投切换开关的接线拆卸，大电端接ATS开关I路输入端，发电机端接ATS开关Ⅱ路输入端，ATS开关输出端接开关柜主断路器，原用接线 BVR铜线 A，能够满足要求，继续操作。图1为自动转换开关装配图示，图2为一次回路接线示意图。
注：ATS开关分3个档位，0档、I档、Ⅱ档，0档即空档，处于中间位置，开关在此位置可进行装置的维护检查等作业，I档接大电端，Ⅱ档接发电机端。电网回路的过载、短路保护由DK1完成，发电机回路的过载、短路保护由DK2完成。
ATS开关接线 ATS开关二次回路接线端子功用说明
为预防与其他器件相互危害，将二次回路器件装配在ATS开关上横担上沿，继电器底座是插接方法，为保证可靠性，采用水平程序安装，所有器件安装在35mm导轨上，连线阻燃软铜线与连线压接，用黄、绿、红三色热缩管对三相采样线进行分色标注，方便相序鉴别。英国深海DSE6120操作系统远程起动信号线为断相与相序保护继电器常开输出端，J为小型通用继电器，J4-7、J6-9是它的两组常开触头，选择并联方式放大触头容量，J2-5为常闭触头。
（2）N为防反充电二极管，类型10A4，最大正向电流10 A，最大反向电压500 V，避免发电机起动后给浮充器反向充电，起隔离功用。
ATS开关必须与英国深海DSE6120操作系统配合使用才能完成自动切换作用。英国深海DSE6120控制面板的用途、参数设定及技术数据如下：（1）操作系统的功用 柴油发电机组一般由3个部分组成：发电机、发电机和控制器。其中发电机供应动力，发电机将发电机的机械能转换为电能，控制系统是发电机组的大脑部分，不但提供发电机的开机、停机、参数测量、数据显示和损坏保护用途，而且还供应发电机的电量测定、电量显示和电量保护等功能。英国深海DSE6120操作系统是单机智能化控制模块，不带市电检测作用，广泛运用于国产和进口发电机组，可监控发电机运行数据，如速度、频率、电压、电流、油压、水温、电池充电电压、累计运行时间等，在ICD显示屏上转换显示。通过IED指示灯指示故障发生，并在ICD显示屏上显示具体损坏现状，可选用自动、手动使用模式。在自动模式下，远程启动输入端口（10号接线端子，闭合有效），输入.遥控启动，发电机进入启动延时状态（如果在起动延时计时期间内排查.遥控启动信号，将回到备用状态），延时完成后，发电机启动，进入工作状态。当.遥控启动信号排除，此时冷却时间延时起动，以使发电机组在关闭前冷却一段时间，一旦冷却时间计时完毕，发电机组停止，冷却期间如重新激活.遥控起动信号，发电机重新加载。
英国深海DSE6120操作界面在停止和发电机静止状态下，进入前面板配置编辑器，根据需要可对配置参数进行重新调整。英国深海DSE6120监控系统出厂默认配置数据如表3所示。
② 冷却时间是除了让发电机在关闭前起冷却作用，还具有对大电恢复正常进一步确认用途。在冷却时间期内，电网又出现停电损坏，ATS开关将不再延时直接切换到发电位置，将冷却时间调节为2分钟。
xJ3-C型断相与相序保护继电器的1、2、3接线相电压，当有任意一相断相、三相电源中任意一相电压与另两相电压之间不对称度大于设定值、xJ3-C已认定相序出错时，保护器动作，指示灯灭，常开触头JZ5-6断开，小型通用继电器J线端子（I档控制电源）失电，同时，其常闭触头J2-5闭合，英国深海DSE6120控制界面10号接线端子输入遥控起动信号，将延时启动发电机辽宁康明斯发电机。待发电机起动后崇左康明斯发电机，Js时间继电器线圈得电，开始延时，延时完成后Js1常开触头闭合，ATS开关104端子（Ⅱ路控制电源）得电，ATS开关从I路（市电）切向0位再切向Ⅱ路（发电），大电向发电切换完成，负荷由发电机供电。当市电恢复时，xJ3-C继电器动作，指示灯亮，其常开触头JZ5-6闭合，J得电吸合，常开触头J4-7、J6-9闭合，ATS开关102端子得电，，这时I、Ⅱ控制电源同时有电，I路有优先选取权，ATS开关从Ⅱ路切向0位再切向I路，发电机向大电转换完成，负载由市电供电。同时J2-5常闭触头断开，英国深海DSE6120操作系统10号接线端子遥控启动信号排除，发电机进入冷却时间。冷却时间结束后，发电机停机，回到备用待机状态。
分5步进行可靠性测试，第一，市电正常时，人工断开CK刀开关，模拟市电停电状态：第二，依次断开熔断器FU5、FU6、FU7模拟市电单相缺项状态：第三，依次断开任意两相熔断器，模拟市电两相缺相状态：第四，将xJ3-C继电器1、2、3接线端子任意两相互调，模拟相序出错状态：第五，将xJ3-C继电器1、2、3接线端子依次串入一个单相交流调压器，将电压分别调到190 VAC和260 VAC，模拟三相不平衡状态。在以上测试项目中，xJ3-C、JsZ3A-B、HH53P继电器均能正确动作，发电机启动正常，ATS开关转换可靠。
英国深海DSE6120操作系统10号接线端子输入遥控起动信号，发电机进入延时起动状态，为防止瞬态或短时停电造成误动作，将时间调整为10 s，发电机启动。ATS开关延时切换时间是发电机起动至稳定运转状态的时间，为了缩短停播时间，应在不损害发电机的状况下，选取尽量短的时间。经过多次启动发电机负荷测试后，确定将延时转换时间（Js时间继电器延时时间）调整为10 s。从停电到转换完成，用时32 s左右（冬天与夏日略有差别）。 当英国深海DSE6120操作系统10号接线端子遥控启动信号解决，发电机进入冷却时间，冷却时间是除了让发电机在关闭前起冷却作用，还有就是对市电恢复正常的进一步确认。在冷却时间期内，大电又产生停电损坏，ATS开关将不再延时直接切换到发电位置，将冷却时间调节为2分钟。
发电机持久处于待机状态，浮充器一方面给英国深海DSE6120控制界面供应待机电源，另一方面给蓄电池组充电。英国深海DSE6120操作界面的工作电压为8~35 VDC，于是调整浮充器的输出电压并不会影响到英国深海DSE6120控制界面的正常作业，其目的具体是控制电瓶充电电流的大小。浮充器在涓流浮充阶段（蓄电池满电状态）表现为电压源特性，输出电压可通过调整＋VADJ电位器（如图8）来设定，浮充器的输出电压应略高于电瓶组满电压25 VDC，随着设定电压的升高，充电电源也会增大，这样会增大蓄电池电解液的消耗，还有可能造成过冲，严重影响蓄电池寿命。经过多次调节、比较和测量，最终将浮充器输出电压设定在26.7 VDC，经过二极管N后，为26 VDC，此时，输出电流180 mA，浮充电流控制在50 mA左右，以弥补蓄电池自放电。电解液有极轻微气泡溢出，温度正常。
当发电机处于待机状态时，英国深海DSE6120操作系统由浮充器供电，电压设置在26 VDC，而当发电机运转时，英国深海DSE6120控制面板的供电由发电机自身提供，电压为27.8 VDC。
电源供电系统是发射机房的能源动力部位，其重要性毋庸置疑，最大限度减轻因为外电造成的停播故障也是当前工作的重中之重。我台在2011年之前，大电停电时间即为发射机停播时间，而随着自备发电机的投入使用，在市电停电的情况下又多了一种供电方式，结构双回路供电，大幅度减轻了外电故障造成的停播时间，但这时的市电与发电机之间需要人工手动转换，发电机也需要手动起动，因为人为条件，业务参差不齐，造成切换时间的不确定性。2016年供电转换装置智能化升级改造后，双回路供电实现了切换时间的标准化、一致性，大大缩短了转换时间。表4是双电源运转后历年我台市电停电时，大电、发电机转换时长统计表。
表4 双电源运转后历年大电、发电机转换时长统计表
目前，ATS开关装配完成运行已有一年多时间，期间多次出现供电部门计划停电和故障停电，ATS开关均能完成自动转换，发电机自动起动，运行正常，可靠性、稳定性得到初步验证。从监测部门反馈的停播时间为大电停电切换至发电供电，停播时间约为39秒（发射机稳压源输入输出之间有几秒钟延时），发电切换至市电供电，停播时间约为9秒。从过去手动转换、手动起动发电机，用时2~5分钟甚至更长时间，到现在自动转换、自动启动发电机，恢复播出用时约39秒，大幅度缩短了停播时间，智能化升级改造效果明显，达到了预期目标。
外电停电可分为计划停电和损坏停电两种。计划停电是供电部门根据工作需要对用户选择的停电举措，停电时间、时长是用户可知的，而损坏停电是供电部门的供电装置突发故障造成的用户停电损坏，停电时间、时长用户不可知。根据这两种停电方法的特性，可选择以下两种不一样的运行程序：
（1）计划停电的运行方法： 将ATS切换开关设定为自动（平时为自动），发电机在已知的停电时间前5~10分钟设定为手动（日常为自动）并手动起动发电机，让发电机空载暖机，待大电停电、ATS开关切换到发电机位置后，再将发电机设定为自动。这种运行步骤可将大电至发电转换停播时间由39秒缩短到7秒，同时供应给发电机一定的暖机时间，有利于延迟发电机使用寿命。
由于损坏时间不可知，只能将ATS开关和发电机都设定为自动程序，这种程序也是日常双电源切换装置的使用规范。
发电机只有在停电时才会启动，每年的运转时间很有限，机油、防冻液消耗及风扇、皮带摩擦比较轻微。结合这几年在发电机维保中出现的问题，总结出电瓶的维保是重点：一是电瓶是起动发电机的唯一动力；二是现在电瓶是持久带电待机；第三就是发电机原配电瓶6-QA-105是加水电瓶，排气口在电瓶上端相对故障多。
电瓶维护应注意：定期对浮充器电压进行校验，以解除环境及器件自身参数变化的危害；定时检验蓄电池电解液液面，正常应在Max与Min线之间，若低于Min线应补加适当蒸馏水至正常，切不可用纯净水等代替；定期检验电瓶接线桩头卡子，观察卡子是否有腐蚀情形，如有，应将其拆下浸泡在热水中除锈，晾干后恢复并在其表面涂一层黄油防腐；定期用蓄电池放电叉检查蓄电池容量及活性，如功率低于正常值，即使还能启动发电机也应考虑更换，以免在市电真正停电时无法启动，造成严重停播故障，有要素的单位，可考虑再接入一组应急蓄电池组；在春、夏、秋季操作0#柴油，冬天操作-10#柴油，加油以半箱为宜，随用随加，到冷天再加入适量-10#柴油云南康明斯发电机，既保证发电机正常作业，同时又可防范浪费。