În modul normal de alimentare cu energie, energia este furnizată de utilitate și livrată la punctul de utilizare. Când sursa sa principală nu mai funcționează, puterea de la a doua intrare de la rețea sau de la generatorul de rezervă utilizat trebuie să fie furnizată manual sau automat sarcinilor pentru care servește schema ATS (transfer automat al rezervei). Sarcina sa principală este de a redistribui puterea de la sistemul de alimentare către o sursă de alimentare de rezervă.
III categoria de fiabilitate a sursei de alimentare
După cum știți, companiile furnizoare de energie își împart toți consumatorii, adică acele persoane (juridice și fizice), cu care încheie contracte de furnizare a energiei electrice, în trei categorii în funcție de gradul de fiabilitate a furnizării de energie electrică.. Categoria 3 are cea mai scăzută fiabilitate. Un astfel de client al industriei energetice este prevăzut cu o singură intrare de tensiune trifazată de 6 sau 10 kV (uneori 400 V) sau o intrare monofazată de 230 V de la o sursăsubstații, dar costul conectării sarcinilor la rețea din această categorie este minim - este suficient să instalați o stație de transformare simplă cu un singur transformator și să o conectați la cea mai apropiată linie de transport de energie.
Am nevoie de o schemă ATS pentru Categoria III?
PUE permite posibilitatea de alimentare conform unei astfel de scheme, în cazul în care inginerii energetici garantează restabilirea puterii după accidente în cel mult o zi. Dacă nu este? Apoi aveți nevoie de o sursă de alimentare de rezervă, care este de obicei o unitate alimentată cu gaz sau un generator diesel. Pe vremuri, consumatorii își conectau manual încărcăturile la ele și le porneau. Dar, pe măsură ce automatizarea acestor produse s-a dezvoltat, a devenit posibilă lansarea lor fără intervenția umană.
Și deoarece este posibil să porniți automat un generator diesel, atunci în același mod este posibil să conectați sarcinile consumatorilor la acesta. Așa a apărut conceptul modern al unui ATS cu două intrări, al cărui circuit electric, prezentat mai jos, devine deja standardul pentru alimentarea cu energie a unei case private.
Categoria II: Are nevoie de ATS
Dacă un consumator comandă două intrări de alimentare de la rețea, atunci el trece la următoarea categorie - a doua. În acest caz, inginerii energetici, de regulă, solicită clienților să plătească pentru construcția unei substații cu două transformatoare. În cea mai simplă versiune, conține două secțiuni de bare (acestea sunt doar benzi de aluminiu sau, în cel mai bun caz, benzi de cupru) de în altă tensiune cu comutatoarele lor de intrare, fiecare dintre acestea fiind conectată doar la unul dintreintrări de în altă tensiune (6 sau 10 kV). Între secțiuni se află așa-numitul comutator secțional. Dacă este deschis, atunci fiecare intrare de în altă tensiune poate alimenta doar un transformator (de regulă, doar unul dintre cele două este în funcțiune, al doilea este în rezervă - și aceasta este, de asemenea, o cerință tipică a inginerilor energetici). În cazul unei căderi de curent la una dintre intrări, electricianul consumatorului poate porni manual întrerupătorul secțional și poate încărca transformatorul care funcționează constant de la o altă intrare de în altă tensiune.
Acești clienți nu au nevoie de fapt de un ATS. Cu toate acestea, în ultimul deceniu, inginerii energetici le-au oferit adesea să le instaleze în stații tipice cu două transformatoare pe partea de joasă tensiune. Un astfel de scut ATS are două intrări de la înfășurările de joasă tensiune ale diferitelor transformatoare (ambele trebuie să fie alimentate, dar numai unul dintre ele este încărcat în orice moment) și o ieșire către magistralele de joasă tensiune, la care sunt conectate toate sarcinile.
Categoria I - ATS este obligatoriu
Dar dacă consumatorul, în principiu, nu este mulțumit de întârzierea pentru comutarea manuală a intrărilor, atunci el este obligat să folosească ATS fără greș și să treacă la următoarea categorie de fiabilitate a sursei de alimentare - prima. În cea mai simplă versiune, schema circuitului ATS poate conține două intrări din aceleași două secțiuni ale magistralelor de în altă tensiune a stației și un bloc pentru pornirea unui comutator secțional (de obicei unul cu vid). Dacă tensiunea dispare la intrarea de alimentare, automatizarea își oprește comutatorul de intrare șiinclude secțional. După aceea, tensiunea este furnizată magistralelor combinate de la a doua intrare. În acest caz, ATS pentru două intrări poate fi efectuat și pe partea de joasă tensiune a substației, așa cum este descris mai sus.
Dar printre consumatorii din categoria 1, PUE evidențiază așa-numitul grup special, care nu include suficiente două intrări de putere în rețea, dar este necesară și o a treia intrare de rezervă, de obicei efectuată de la un generator diesel. În acest caz, este necesar un ATS pentru 3 intrări. Circuitul său este realizat la tensiune joasă.
Cum funcționează ATS de intrare generator
Recent, multe dispozitive automate de redundanță cu controler cu microprocesor au apărut pe piață. În acest sens, releele-controlere de control din seria Easy produse de Moeller sunt foarte populare. Analizând semnalele de la senzorii de tensiune, microcontrolerul detectează o întrerupere de curent și inițiază procedura de pornire a motorului generatorului (de obicei sincron). De îndată ce atinge tensiunea și frecvența nominală, sistemul de control comută sarcina consumatorului la alimentare de la acesta. Din punct de vedere al ingineriei electrice, conectarea ATS pentru sarcini critice și puternice este o sarcină destul de dificilă, deoarece întârzierile inevitabile de timp și alte dificultăți tehnice fac dificilă obținerea instantanee a energiei de rezervă.
Frecventa de control si tensiune
Una dintre funcțiile principale ale unui dispozitiv ATS este detectarea unei căderi de tensiune saupierderea sursei principale de alimentare. De regulă, toate fazele rețelei de alimentare sunt monitorizate extern prin intermediul unui releu de subtensiune (releu de monitorizare a fazelor). Punctul de defecțiune este determinat de căderea de tensiune sub nivelul minim admisibil pe oricare dintre faze. Informațiile despre tensiune și frecvență sunt transmise la scutul ATS, unde se stabilește dacă este posibil să continue alimentarea sarcinilor. Tensiunea și frecvența minime admise trebuie depășite înainte de a comuta sarcinile la alimentare de la generatorul de rezervă, a cărui putere trebuie furnizată.
Întârziere principală
Circuitul ATS are de obicei capacitatea de a regla pe scară largă timpul de întârziere al funcționării sale. Aceasta este o funcție necesară pentru a putea opri deconectările nejustificate de la sursele principale de alimentare în cazul unor perturbări de scurtă durată. Cea mai predominantă întârziere anulează orice întrerupere momentană pentru a nu cauza porniri inutile ale motoarelor de antrenare a generatorului și transferuri de sarcină către acestea. Această întârziere variază de la 0 la 6 secunde, o secundă fiind cea mai comună. Ar trebui să fie scurt, dar suficient pentru a conecta încărcăturile consumatorilor la sursele de alimentare de așteptare. Multe companii cumpără acum surse de alimentare neîntreruptibile puternice, alimentate de baterii, care oferă cea mai mică latență posibilă a conexiunii.
Întârzieri suplimentare
După restabilirea alimentării principale, unele temporareîntârzierea este necesară pentru a se asigura că sarcina este suficient de stabilă pentru a fi deconectată de la sursa de rezervă. De regulă, este de la zero la treizeci de minute. ATS pentru generator ar trebui să ocolească automat această întârziere în revenirea la sursa principală dacă backup-ul eșuează și principalul funcționează din nou bine.
A treia cea mai frecventă întârziere implică perioada de răcire a motorului. În această perioadă, sistemul de control al generatorului diesel controlează motorul descărcat până când acesta se oprește.
În cele mai multe cazuri, este de obicei de dorit să transferați sarcini la un generator de așteptare odată ce au fost atinse nivelurile adecvate de tensiune și frecvență. Cu toate acestea, în unele situații, utilizatorii finali doresc o secvență de transferuri de diferite sarcini către generatorul de așteptare. Când este necesar, mai multe circuite ATS pentru generator sunt executate cu întârzieri individuale, astfel încât sarcinile să poată fi conectate la generator în orice ordine dorită.
Unități executive ale schemelor de introducere a rezervelor
Rezultatul final al lucrării clasei considerate de dispozitive este comutarea circuitelor electrice, trecerea lor de la intrarea principală la cea de rezervă. După cum sa menționat mai sus, în stațiile electrice, circuitul ATS poate fi implementat atât pe partea de în altă, cât și pe partea de joasă tensiune. În primul caz, elementele sale executive sunt întreruptoare standard de în altă tensiune. În al doilea caz, care include comutarea sarcinilor la intrarea generatorului, comutarea este efectuată de joasă tensiune.dispozitive.
Acestea pot fi fie parte din echipamentul de scut ATS (panoul), fie pot fi externe acestuia și pot face parte din circuitul general de alimentare a sarcinii. În primul caz, este posibil să se utilizeze demaroare magnetice - este utilizat în dispozitivele de rezervă pentru consumatorii neindustriali, cu puterea lor de încărcare de până la câteva zeci de kW. La puteri mai mari, AVR este utilizat pe contactori. Schema de circuit a dispozitivului este aceeași în ambele cazuri.
Dispozitivele externe de joasă tensiune ale circuitelor de intrare de rezervă sunt întreruptoare de circuit de putere cu acționări electromagnetice. Funcția dispozitivului ATS în sine, în acest caz, se reduce la formarea și emiterea de semnale de pornire/oprire adecvate pentru acestea.
Bloc ATS tipic pentru 3 intrări. Schema și algoritmul de lucru
Este conceput pentru a implementa alimentarea continuă a sarcinilor cu o tensiune de 0,4 kV din trei surse de alimentare: două intrări de rețea trifazate și o intrare trifazată a unui generator diesel. Dispozitivele executive sunt întrerupătoarele obișnuite Q1, Q2 și Q3 ale fiecărei intrări, protejând sarcinile din prima categorie de fiabilitate a sursei de alimentare.
Algoritmul de operare a blocurilor este următorul:
1. Există tensiune la intrarea principală. Apoi Q1 este activat și Q2 și Q3 sunt dezactivate.
2. Nu există tensiune la intrarea principală, dar este la intrarea de rezervă. Apoi Q2 este activat și Q1 și Q3 sunt dezactivate.
3. Pe intrările principale și de rezervăfara tensiune. Apoi Q3 este activat și Q1 și Q2 sunt dezactivate.
