No modo de fonte de alimentação normal, a energiafornecido pela empresa de energia e fornecido no local de utilização. Quando sua fonte principal parar de funcionar, a energia da segunda entrada da rede ou do gerador reserva utilizado deverá ser fornecida manual ou automaticamente às cargas, para as quais é utilizado o circuito ATS (chave de transferência automática). Sua principal tarefa é redistribuir a energia do sistema de energia para uma fonte de energia de backup.
III categoria de confiabilidade da fonte de alimentação
Como é sabido, as empresas fornecedoras de energia partilhamtodos os seus consumidores, ou seja, as pessoas (pessoas colectivas e singulares) com quem celebram contratos de fornecimento de electricidade, em três categorias de acordo com o grau de fiabilidade do fornecimento de electricidade. A confiabilidade mais baixa está na categoria 3. Para tal cliente, os engenheiros de energia fornecem apenas uma tensão de entrada trifásica de 6 ou 10 kV (às vezes 400 V) ou entrada monofásica de 230 V de uma subestação de alimentação, mas o custo de conectar cargas à rede nesta categoria é mínimo - basta instalar uma subestação transformadora simples com transformador único e conectá-la à linha aérea mais próxima.
É necessário um esquema AVR para a categoria III?
O PUE permite a possibilidade de fornecimento de energia de acordo com o seguinte esquema:se os engenheiros de energia garantirem a restauração da energia após acidentes em não mais de 24 horas. E se este não for o caso? Então você precisa de uma fonte de energia reserva, que geralmente é uma unidade gás-elétrica ou um gerador a diesel. Antigamente, os consumidores conectavam manualmente suas cargas e as colocavam em operação. Mas à medida que a automação desses produtos se desenvolveu, tornou-se possível lançá-los sem intervenção humana.
Que tal ligar um gerador a diesel?automaticamente, então da mesma maneira você pode conectar cargas de consumo a ele. Foi assim que surgiu o moderno conceito de chave de transferência automática de duas entradas, cujo diagrama elétrico, apresentado a seguir, já está se tornando o padrão para o fornecimento de energia de uma residência particular.
Categoria II: ela precisa de um AVR?
Se o consumidor solicitar dois insumos de redefonte de alimentação, então ela vai para a próxima categoria - a segunda. Nesse caso, os engenheiros de energia, via de regra, exigem que os clientes paguem pela construção de uma subestação com dois transformadores. Na versão mais simples, contém duas seções de barramentos de alta tensão (são apenas tiras de alumínio ou, na melhor das hipóteses, tiras de cobre) com chaves de entrada próprias, cada uma delas conectada a apenas uma das entradas de alta tensão (6 ou 10kV). Entre as seções existe uma chamada chave seccional. Se estiver aberto, cada entrada de alta tensão pode alimentar apenas um transformador (via de regra, apenas um dos dois está em operação, o segundo está em reserva - e esse também é um requisito típico dos engenheiros de energia). Se a tensão falhar em uma das entradas, o eletricista do consumidor pode ligar manualmente a chave seccional e aplicar a carga a um transformador em operação constante a partir de outra entrada de alta tensão.
Esses consumidores, em geral, não precisampresença de AVR. No entanto, na última década, os engenheiros de energia frequentemente oferecem a instalação em subestações padrão de dois transformadores no lado de baixa tensão. Tal painel ATS possui duas entradas dos enrolamentos de baixa tensão de transformadores diferentes (ambos devem estar energizados, mas apenas um deles é carregado a qualquer momento) e uma saída para os barramentos de baixa tensão, aos quais todas as cargas estão conectadas. .
Categoria I – AVR é obrigatório
Mas se o consumidor não estiver nada satisfeitoatraso de tempo para comutação manual de entradas, então ele é forçado a usar a chave de transferência automática sem falhas e passar para a próxima categoria de confiabilidade da fonte de alimentação - primeiro. Na versão mais simples, o diagrama de circuito da chave de transferência automática pode conter duas entradas das mesmas duas seções dos barramentos de alta tensão da subestação e uma unidade de comutação para uma chave seccional (geralmente vácuo). Se a tensão desaparecer na entrada de alimentação, a automação desliga sua chave de entrada e liga a seccional. Depois disso, a tensão é fornecida aos barramentos combinados a partir da segunda entrada. Neste caso, uma chave de transferência automática para duas entradas também pode ser realizada no lado de baixa tensão da subestação, conforme descrito acima.
Mas entre os consumidores da primeira categoria, a PUE distingue o seguinte:um chamado grupo especial, que inclui duas entradas de alimentação de rede que não são suficientes, mas também requerem uma terceira entrada de reserva, geralmente realizada a partir de um gerador a diesel. Neste caso, é necessário um ATS de 3 entradas. Seu circuito funciona em baixa tensão.
Como funciona um dispositivo ATS com entrada de gerador?
Recentemente, muitos apareceram no mercadodispositivos de backup automáticos com um controlador de controle microprocessado. Os controladores de relé de controle da série Easy fabricados pela Moeller são muito populares nesse aspecto. Ao analisar os sinais dos sensores de tensão, o microcontrolador detecta uma falha de energia e inicia um procedimento para dar partida no motor do gerador (geralmente síncrono). Assim que atinge a tensão e frequência nominais, o sistema de controle passa a alimentar a carga do consumidor a partir dele. Do ponto de vista da engenharia elétrica, o diagrama de conexão ATS para cargas críticas e potentes é uma tarefa bastante complexa, uma vez que atrasos inevitáveis e outras dificuldades técnicas dificultam a obtenção instantânea de energia de reserva.
Controle de frequência e tensão
Uma das principais funções do dispositivo ATS édetecção de queda de tensão ou perda total da fonte de alimentação principal. Via de regra, todas as fases da rede de alimentação são controladas externamente por meio de um relé de mínima tensão (relé de controle de fase). O ponto de falha é determinado pela queda de tensão abaixo do nível mínimo permitido em qualquer uma das fases. As informações sobre tensão e frequência são transmitidas ao painel ATS, onde é determinada a possibilidade de continuidade da alimentação das cargas. A tensão e a frequência mínimas permitidas devem ser superadas antes de ligar as cargas a partir de um gerador de backup, cuja energia deve fornecê-la.
Atraso de tempo básico
O esquema AVR geralmente tem a possibilidade de amplaajustando o tempo de atraso de sua operação. Esta é uma função necessária para poder impedir desligamentos injustificados da fonte de alimentação principal durante interrupções de curta duração. O atraso de tempo mais prevalente cobre quaisquer interrupções de curto prazo, de modo a não causar partidas desnecessárias dos motores de acionamento do gerador e comutação de cargas para eles. Esse atraso varia de 0 a 6 segundos, sendo um segundo a opção mais comum. Deve ser curto, mas suficiente para conectar cargas de consumo a fontes de alimentação de reserva. Muitas empresas hoje compram fontes de alimentação ininterruptas poderosas baseadas em bateria que fornecem latência mínima de conexão.
Atrasos adicionais
Depois que a energia principal for restaurada, algunso atraso é necessário para garantir que a carga esteja estável o suficiente para ser desconectada da fonte de alimentação de reserva. Via de regra, varia de zero a trinta minutos. O ATS do gerador deve ignorar automaticamente esse atraso no retorno à fonte primária se o backup falhar e o primário estiver operando normalmente novamente.
O terceiro atraso mais comum envolve o período de resfriamento do motor. Durante este período, o sistema de controle do gerador a diesel controla o motor descarregado até parar.
Na maioria dos casos é geralmente desejáveltransferir cargas para o gerador de backup assim que os níveis apropriados de tensão e frequência forem alcançados. Porém, em algumas situações, os clientes finais desejam uma sequência de transferências de diferentes cargas para o gerador reserva. Quando necessário, vários circuitos ATS são executados para o gerador, operando com atrasos de tempo individuais para que as cargas possam ser conectadas ao gerador em qualquer ordem desejada.
Dispositivos executivos de circuitos de entrada reserva
O resultado final do trabalho em questãoclasse de dispositivos é a comutação de circuitos elétricos, sua comutação da entrada principal para a de backup. Conforme observado acima, em subestações elétricas o circuito ATS pode ser implementado tanto no lado de alta quanto de baixa tensão. No primeiro caso, seus atuadores são interruptores padrão de alta tensão. No segundo caso, que inclui a comutação de cargas para a entrada do gerador, a comutação é realizada por dispositivos de baixa tensão.
Eles podem fazer parte do equipamento de blindagem(painéis) do ATS, ou podem ser externos a ele e fazer parte do circuito geral de alimentação das cargas. No primeiro caso, é possível utilizar partidas magnéticas - são utilizadas em dispositivos de backup para consumidores não industriais com potência de carga de até várias dezenas de kW. Em potências mais altas, chaves de transferência automática são usadas em contatores. O design básico do dispositivo é o mesmo em ambos os casos.
Dispositivos externos de circuito de entrada de baixa tensãoreserva são disjuntores de potência com acionamentos eletromagnéticos. A função do próprio dispositivo ATS, neste caso, é reduzida à geração e emissão de sinais liga/desliga apropriados para eles.
Unidade ATS típica para 3 entradas. Esquema e algoritmo de operação
Ele é projetado para implementar continuamentealimentando cargas com tensão de 0,4 kV a partir de três fontes de energia: duas entradas de rede trifásica e uma entrada de gerador diesel trifásico. Os dispositivos executivos são os disjuntores padrão Q1, Q2 e Q3 de cada uma das entradas, protegendo cargas de 1ª categoria de confiabilidade de alimentação.
O algoritmo de operação do bloco é o seguinte:
1. Há tensão na entrada principal. Então Q1 está ligado e Q2 e Q3 estão desligados.
2. Não há tensão na entrada principal, mas há tensão na entrada de backup. Então Q2 está ligado e Q1 e Q3 estão desligados.
3. Não há tensão nas entradas principal e reserva. Então Q3 está ligado e Q1 e Q2 estão desligados.
