W normalnym trybie zasilania energiadostarczony przez przedsiębiorstwo energetyczne i przywieziony na miejsce jego użytkowania. Gdy jego główne źródło przestaje działać, zasilanie z drugiego wejścia sieciowego lub używanego generatora rezerwowego musi być dostarczane ręcznie lub automatycznie do obciążeń, dla których stosowany jest schemat ATS (automatycznego przełącznika zasilania). Jego głównym zadaniem jest redystrybucja energii z systemu elektroenergetycznego do rezerwowego źródła zasilania.
III kategoria niezawodności zasilania
Jak wiecie, firmy zasilające dzielą sięwszyscy ich odbiorcy, czyli osoby (osoby prawne i osoby fizyczne), z którymi zawierają umowy na dostawę energii elektrycznej, w trzech kategoriach w zależności od stopnia niezawodności zasilania. Najniższa niezawodność występuje w trzeciej kategorii. Energetycy zapewniają takiemu klientowi tylko jedno wejście trójfazowe o napięciu 6 lub 10 kV (czasem 400 V) lub jednofazowe wejście 230 V z jednej stacji zasilającej, ale koszt podłączenia odbiorników do sieci w tym kategoria jest minimalna - wystarczy zainstalować prosty jednotransformatorowy KTP i podłączyć go do najbliższej napowietrznej linii przesyłowej.
Czy obwód ATS jest konieczny dla III kategorii?
PUE dopuszcza możliwość zasilania według takiego schematu,czy elektroenergetycy zagwarantują przywrócenie mocy po wypadkach w czasie nie dłuższym niż jeden dzień. A jeśli tak nie jest? Następnie potrzebujesz zapasowego źródła zasilania, którym jest zwykle jednostka benzynowo-elektryczna lub generator diesla. W dawnych czasach konsumenci ręcznie podłączali do nich swoje obciążenia i uruchamiali je. Ale wraz z rozwojem automatyzacji tych produktów stało się możliwe ich uruchomienie bez interwencji człowieka.
A ponieważ możesz uruchomić generator dieslaautomatycznie, a następnie w ten sam sposób można podłączyć do niego odbiorniki. W ten sposób powstała nowoczesna koncepcja dwuprzewodowego SZR, którego schemat elektryczny podany poniżej staje się już standardem zasilania prywatnego domu.
II kategoria: czy potrzebuje AVR
Jeśli klient zamawia dwa wejścia sieciowezasilacz, następnie przechodzi do następnej kategorii - drugiej. W takim przypadku elektroenergetycy zwykle wymagają od klientów zapłaty za budowę podstacji z dwoma transformatorami. W najprostszej wersji zawiera dwie sekcje szyn zbiorczych wysokiego napięcia (są to po prostu aluminiowe lub co najwyżej miedziane listwy) z własnymi przełącznikami wejściowymi, z których każdy jest podłączony tylko do jednego z wejść wysokiego napięcia (6 lub 10 kV ). Pomiędzy sekcjami znajduje się tak zwany wyłącznik sekcji. Jeśli jest otwarty, to każdy przepust wysokiego napięcia może zasilać tylko jeden transformator (z reguły pracuje tylko jeden z dwóch, drugi jest w rezerwie - i jest to również typowe wymaganie dla energetyków). W przypadku zaniku napięcia na jednym z wejść, elektryk odbiorcy może ręcznie włączyć wyłącznik sekcyjny i przyłożyć obciążenie do stale pracującego transformatora z innego wejścia wysokiego napięcia.
W rzeczywistości tacy konsumenci nie potrzebujądostępność AVR. Jednak w ostatnim dziesięcioleciu elektroenergetycy często proponowali im zainstalowanie ich w typowych stacjach dwotransformatorowych po stronie niskiego napięcia. Taka rozdzielnica SZR ma dwa wejścia z uzwojeń niskiego napięcia różnych transformatorów (oba muszą być zasilane, ale tylko jedno z nich jest obciążone w dowolnym momencie) i jedno wyjście na szyny niskonapięciowe, do których podłączone są wszystkie obciążenia.
Kategoria I - ATS jest wymagana
Ale jeśli konsument w zasadzie nie jest usatysfakcjonowanyzwłoki czasowej na ręczne przełączanie wejść, wówczas zobowiązany jest do niezawodnego korzystania z SZR i przejścia do kolejnej kategorii niezawodności zasilania - pierwszej. W najprostszej wersji schemat obwodu automatycznego przełącznika zasilania może zawierać dwa wejścia z tych samych dwóch sekcji szyn wysokonapięciowych stacji elektroenergetycznej oraz blok do włączania wyłącznika sekcyjnego (zwykle próżniowego). Jeżeli napięcie zniknie na wejściu zasilania, to automat wyłącza swój przełącznik wejściowy i włącza wyłącznik sekcyjny. Następnie napięcie jest dostarczane do połączonych szyn z drugiego wejścia. SZR dla dwóch wejść w tym przypadku można wykonać również po stronie niskiego napięcia podstacji, jak opisano powyżej.
Ale od konsumentów pierwszej kategorii PUE wyróżnia się w następujący sposóbnazywana specjalną grupą, która nie obejmuje dwóch wejść zasilania sieciowego, wymagane jest również trzecie wejście rezerwowe, zwykle realizowane z generatora diesla. W takim przypadku wymagany jest SZR na 3 wejścia. Jego obwód jest wykonywany przy niskim napięciu.
Jak działa urządzenie ATS z wejściem generatora?
Ostatnio bardzo dużoautomatyczne urządzenia do tworzenia kopii zapasowych z kontrolerem mikroprocesorowym. Pod tym względem bardzo popularne są przekaźniki sterujące serii Moeller Easy. Analizując sygnały z czujników napięcia, mikrokontroler wykrywa awarię zasilania i inicjuje procedurę uruchomienia silnika generatora (zwykle synchronicznego). Gdy tylko osiągnie znamionowe napięcie i częstotliwość, układ sterowania przełącza się na zasilanie z niego odbiornika. Z punktu widzenia elektrotechniki schemat połączeń SZR dla krytycznych i potężnych obciążeń jest raczej trudnym zadaniem, ponieważ nieuniknione opóźnienia czasowe i inne trudności techniczne utrudniają natychmiastowe uzyskanie zasilania rezerwowego.
Monitorowanie częstotliwości i napięcia
Jedną z głównych funkcji urządzenia ATS jestwykrycie spadku napięcia lub całkowitego zaniku zasilania głównego. Z reguły wszystkie fazy zasilania są monitorowane zewnętrznie za pomocą przekaźnika podnapięciowego (przekaźnik kontroli fazy). Punkt awarii jest określany przez spadek napięcia poniżej minimalnego dopuszczalnego poziomu na którejkolwiek z faz. Informacje o napięciu i częstotliwości przesyłane są do rozdzielnicy SZR, gdzie ustala się możliwość kontynuacji zasilania odbiorników. Dopuszczalne minimalne napięcie i częstotliwość muszą zostać przekroczone przed przełączeniem obciążenia na zasilanie z generatora rezerwowego, którego moc musi je zapewniać.
Podstawowe opóźnienie czasowe
Obwód ATS ma zwykle szerokidostosowanie czasu opóźnienia jego działania. Jest to funkcja niezbędna ze względu na możliwość zatrzymania nieuzasadnionych odłączeń od głównych źródeł zasilania w przypadku krótkotrwałych naruszeń. Najbardziej rozpowszechnione opóźnienie czasowe obejmuje wszelkie krótkie przerwy, aby nie powodować niepotrzebnych rozruchów i przełączeń silników napędowych generatora. To opóźnienie waha się od 0 do 6 sekund, przy czym najczęściej jest to jedna sekunda. Powinien być krótki, ale wystarczający do podłączenia odbiorników do rezerwowych źródeł zasilania. Wiele firm kupuje dziś zasilacze bezprzerwowe o dużej mocy, zasilane bateryjnie, z minimalnymi opóźnieniami.
Dodatkowe opóźnienia czasowe
Po przywróceniu głównego zasilania niektórekonieczne jest opóźnienie czasowe, aby zapewnić, że obciążenie jest wystarczająco stabilne, aby odłączyć je od zasilania rezerwowego. Zwykle waha się od zera do trzydziestu minut. SZR generatora powinien automatycznie ominąć to opóźnienie czasowe w powrocie do głównego źródła, jeśli kopia zapasowa nie powiedzie się i podstawowa znowu będzie działać normalnie.
Trzecim najczęstszym opóźnieniem czasowym jest okres schładzania silnika. W tym czasie układ sterowania generatora diesla monitoruje nieobciążony silnik aż do jego zatrzymania.
W większości przypadków jest to zwykle pożądaneprzenieść obciążenia do generatora rezerwowego, gdy tylko zostaną osiągnięte odpowiednie poziomy napięcia i częstotliwości. Jednak w niektórych sytuacjach użytkownicy końcowi chcą sekwencji transferów różnych obciążeń do generatora kopii zapasowych. W razie potrzeby wykonywanych jest wiele obwodów SZR generatora, z których każdy jest regulowany indywidualnie, dzięki czemu obciążenia mogą być podłączane do generatora w dowolnej kolejności.
Urządzenia wykonawcze rezerwowych schematów wejściowych
Efekt końcowy rozważanej pracyklasa urządzeń to przełączanie obwodów elektrycznych, ich przełączanie z wejścia głównego na rezerwowe. Jak wspomniano powyżej, w podstacjach elektroenergetycznych obwód SZR może być realizowany zarówno po stronie wysokiego, jak i niskiego napięcia. W pierwszym przypadku jego elementami wykonawczymi są standardowe łączniki wysokiego napięcia. W drugim przypadku, który obejmuje przełączanie obciążeń na wejście generatora, przełączanie odbywa się za pomocą urządzeń niskonapięciowych.
Mogą być częścią wyposażenia tarczy(panele) SZR lub mogą być względem niego zewnętrzne i stanowić część ogólnego schematu zasilania odbiorników. W pierwszym przypadku możliwe jest zastosowanie rozruszników magnetycznych - stosuje się je w urządzeniach rezerwowych dla odbiorców nieprzemysłowych o mocy ich obciążeń do kilkudziesięciu kW. Przy wyższych mocach ATS jest używany na stycznikach. Schemat ideowy urządzenia w obu przypadkach jest taki sam.
Zewnętrzne niskonapięciowe obwody wejściowerezerwą są wyłączniki mocy z napędami elektromagnetycznymi. Funkcja samego urządzenia ATS sprowadza się w tym przypadku do tworzenia i wysyłania do nich odpowiednich sygnałów włączania / wyłączania.
Typowy blok ATS na 3 wejścia. Schemat i algorytm pracy
Przeznaczony jest do realizacji ciągłejzasilanie obciążeń 0,4 kV z trzech źródeł zasilania: dwóch trójfazowych wejść sieciowych i trójfazowego wejścia generatora diesla. Urządzeniami wykonawczymi są standardowe przełączniki automatyczne Q1, Q2 i Q3 każdego z wejść, które zabezpieczają odbiorniki I kategorii niezawodności zasilania.
Algorytm działania bloku jest następujący:
1. Na wejściu głównym jest napięcie. Następnie Q1 jest włączony, a Q2 i Q3 są wyłączone.
2. Na wejściu głównym nie ma napięcia, ale na wejściu rezerwowym. Następnie Q2 jest włączony, a Q1 i Q3 są wyłączone.
3. Brak napięcia na wejściach głównych i rezerwowych. Następnie Q3 jest włączony, a Q1 i Q2 są wyłączone.
