Kuidas töötavad automaatsed ülekandelülitusseadmed (ATS) elektrivõrkudes

Tööd kirjeldavas artiklis automaatsed sulgemisseadmed, käsitletakse elektrivarustuse katkemise juhtumeid erinevatel põhjustel ja selle taastamise meetodeid elektriliinide automaatse ülekande kaudu juhul, kui hädaolukordade põhjused on kadunud ja lakanud töötamast.

Elektriõhuliini juhtmete vahel lendav lind võib tekitada tiibade kaudu lühise. See põhjustab pinge eemaldamise õhuliinist, lülitades välja toitealajaama toitelüliti kaitse.

Mõne sekundi pärast taastavad automaatsed taassulgurid tarbijate elektrivarustuse ning sel ajal olev kaitse seda enam välja ei lülita, sest voolust tabatud linnul on aega maapinnale kukkuda.

Kui aga orkaantuule puhangust kukub lähedal asuv puu õhuliinile, lõhub toe, siis tekib pikk lühis, katkevad juhtmed, mis välistab ühendatud objektide voolu kiire automaatse taastumise.

Kõik selle liini kasutajad ei saa elektrit enne remonditööde lõppemist, mis võivad kesta mitu päeva...

Kujutage ette, et sellised kahjustused tekivad liinil, mis varustab elektriga piirkondlikku linna, kus on suured tootmisrajatised, näiteks automaatsete elektriahjude kasutamine klaasi sulatamiseks.

Elektrikatkestuse korral lakkavad sulatusvannid töötamast ja kogu vedel klaas tahkub. Selle tulemusena kannab ettevõte suuri materiaalseid kahjusid, seisab silmitsi vajadusega peatada tootmine, teostada kallist remonti ...

Selliste olukordade vältimiseks kõigis suurtes tootmishoonetes on tagatud varutoiteallikas, mis koosneb teise alajaama varutoiteliinist või oma võimsast generaatorikomplektist.

Peate sellelt kiiresti ja usaldusväärselt toitele lülituma. Selleks kasutatakse automaatseid ülekandelüliteid, lühendatult ATS.

Seega on kõnealune automaatika ette nähtud vastutavate tarbijate pidevaks varustamiseks elektrienergiaga peavooluliini tõsiste rikete korral, mis on tingitud varuallika kiirest aktiveerimisest.

ATS nõuded

Seadmed varutoite automaatseks sisselülitamiseks peavad olema aktiveeritud:

• võimalikult kiiresti pärast elektrikatkestust põhiliinil;

• pinge kadumisel kasutaja enda siinidel, ilma rikke põhjuseid analüüsimata, kui ei ole ette nähtud käivitamise blokeerimist teatud tüüpi kaitsega. Näiteks rehvide kaarekaitse peab blokeerima automaatse ülekandelüliti käivitamise, et vältida sellest tuleneva õnnetuse teket;

• teatud tehnoloogiliste tsüklite sooritamisel vajaliku viivitusega. Näiteks võimsate elektrimootorite koormuse all sisselülitamisel on võimalik "pingelangus", mis lõpeb kiiresti;

• alati ainult üks kord, sest muidu on võimalik mitu korda sisse lülitada parandamatu lühis, mis võib tasakaalustatud elektrisüsteemi täielikult hävitada.

Ahela töökindla töö loomulik nõue on selle pidev heas seisukorras hoidmine ja tehniliste parameetrite automaatne juhtimine.

ATS-i eelised paralleelse tarnimise ees kahest allikast

Esmapilgul saate vastutustundlike tarbijate varustamiseks täielikult hakkama nende üheaegse ühendamisega kahe erineva liiniga, mis võtavad energiat erinevatest generaatoritest. Seejärel katkeb ühel õhuliinil õnnetuse korral see vooluahel ja teine ​​jääb tööle ja tagab pideva toite.

Sellised skeemid on juba loodud, kuid pole saanud massilist praktilist rakendust järgmiste puuduste tõttu:

• mõlema liini lühise korral suurenevad voolud märkimisväärselt mõlema generaatori energiavarustuse tõttu;

• võimsuskaod jõutrafo alajaamades suurenevad;

• toitehaldusskeem muutub palju keerulisemaks algoritmide kasutamise tõttu, mis võtavad samaaegselt arvesse kasutaja ja kahe generaatori olekut, energiavoogude esinemist;

• kolmes kaugemas otsas algoritmidega omavahel ühendatud kaitsete rakendamise keerukus.

Seetõttu peetakse kõige lootustandvamaks kasutaja toiteallikat ühest põhiallikast ja automaatset ülekandmist varugeneraatorisse voolukatkestuse korral. Selle meetodi korral võib voolukatkestuse aeg olla alla 1 sekundi.

ATS-skeemide loomise omadused

Automatiseerimise juhtimiseks saab kasutada ühte järgmistest algoritmidest:

• ühesuunaline toiteallikas töökohalt täiendava kuuma ooterežiimiga, mis käivitatakse ainult põhiallika pinge kadumisel;

• iga allika kahepoolse kasutamise võimalus tööjaamana;

• ATS-ahela võime pärast sisendlüliti siinide pinge taastamist primaarallikast automaatselt toiteallikale naasta. Sel juhul luuakse toitelülitusseadmete käivitamise jada, mis välistab võimaluse ühendada kasutaja paralleeltoiterežiimiga kahest allikast;

• lihtne ATS-skeem, mis välistab automaatrežiimis põhiallikast ülemineku toite taastamise režiimile;

• varutoiteallikas tuleks kasutusele võtta ainult siis, kui on korraldatud rikkis põhitoiteelemendi pinge tarnimine, lülitades vastava lüliti välja.

Erinevalt automaatsest, automaatsest taassulgumisest näitavad ATS-seadmed elektrikatkestuse korral suurimat efektiivsust, arvutatuna 90 ÷ 95%. Seetõttu kasutatakse neid laialdaselt tööstusettevõtete toitesüsteemides.

Reservi automaatset sisselülitamist kasutatakse elektriliinide, trafode (toite- ja abivajadused), sektsioonlülitite toiteks.

OVD töö aluseks olevad põhimõtted

Elektri põhiliini pinge analüüsimiseks kasutatakse mõõteseadet, mis koosneb pinge juhtreleest RKN koos mõõtetrafo ja selle ahelatega. Primaarvõrgu kõrgepinge pinge, mis on proportsionaalselt teisendatud sekundaarseks väärtuseks 0 ÷ 100 volti, juhitakse juhtrelee mähisele, mis toimib päästikuna.

RKN-relee seadistuste seadistusel on omapära: on vaja arvestada käivituselemendi madalat nõutavat käivitamise taset, mis tagab pingelanguse 20 ÷ 25% nimiväärtusest.

See on tingitud asjaolust, et tihedate lühiste korral tekib lühiajaline "pingelangus", mis kõrvaldatakse liigvoolukaitsete toimimisega. Ja ILV käivitusüksused tuleb nende protsesside abil taastada. Tavapärast tüüpi releed on aga võimatu kasutada nende ebastabiilse töö tõttu esialgsel skaalapiiril.

ATS-i käivituselementides töötamiseks kasutatakse spetsiaalseid releekonstruktsioone, mis välistavad vibratsiooni ja kontaktide põrkumise, kui neid käivitatakse madalamatel piiridel.

Kui seadmed on tavapäraselt toidetud vastavalt põhiahelale, jälgib pinge jälgimise relee lihtsalt seda režiimi. Niipea kui pinge kaob, lülitab RKN oma kontakte ja annab seega solenoidile signaali, et see lülitaks sisse varulüliti solenoidi, et see käivitada.

Samal ajal täheldatakse esimese ahela toiteelementide teatud aktiveerimise jada, mis sisaldub ATS-süsteemi juhtimisloogikas selle loomise ja konfigureerimise ajal.

Lisaks peamise elektriliini pinge kadumisele on ATS-i käivituselemendi täielikuks tööks tavaliselt vaja kontrollida veel mõnda tingimust, näiteks:

• volitamata lühise puudumine kaitsealal;

• lülitage sisendlüliti sisse;

• pinge olemasolu varutoiteliinil ja mõnel teisel.

Kõiki ATS-i tööks sisestatud algtegureid kontrollitakse loogikaalgoritmis ja kui vajalikud tingimused on täidetud, antakse täitevorganile käsk, arvestades seatud ajaseadet.

Mõnede ATS-skeemide rakendusnäited

Sõltuvalt süsteemi tööpinge suurusest ja võrgu konfiguratsiooni keerukusest võib ATS-i ahel olla erineva struktuuriga, töötada alalis- või vahelduvvoolul või ilma selleta, kasutades põhivõrgu pinget 0,4 kV. ahelad.

ATS kõrgepingeliinil konstantsel töövoolul

Vaatame lühidalt põhitoiteallika nr 1 varutoiterelee ahela tööloogikat.

Kui L-1 sektsioonis tekib lühis, lülitavad kaitsed lüliti V-1 välja ja ühendussiinidelt kaob pinge. Alapingerelee «H <» tunneb seda läbi mõõte-VT ja töötab, andes + töövoolu läbi RV kontakti, mis on töötanud viivitusega, RP mähisele.

Selle kontaktid käivitavad käsud mitme relee käivitamiseks, mis täidavad erinevaid jälgimisfunktsioone ja annavad juhtsignaali V-2 toitelüliti sulgemissolenoidile.

Skeem pakub ühekordset toimingut ja aktiveerimisteabe vabastamist signaalireleedelt.

Sektsioonlüliti ATS konstantsel töövoolul

Tööjõutrafod T1 ja T2 toidavad oma siinide sektsiooni, mis on lahti ühendatud sektsioonilülitist V-5.

Kui üks neist trafodest rakendub või katkeb, antakse väljalülitatud sektsioonile toide, lülitades V-5 lülitit. RPV-relee tagab ühekordse automaatse sulgemise.

Ahela töö põhineb lüliti abikontaktide koostoimel + töövoolu toitega RPV relee mähistele ja suunatuledele. See näeb ette ka operatsioonisüsteemi kiirenduse, mille lülitite ajal tööle panevad valves olevad töötajad.

ATS-i tööloogika kujunemise põhimõtet saab muuta. Näiteks kui töötate vooluringi koos täiendava sektsioonilülitiga, nagu on näidatud alloleval fotol, on vaja täiendavaid startereid ja loogilisi elemente.

ATS sektsioonlüliti vahelduvvoolu töös

Alajaamas asuvate allikate energiat kasutavate allikate automatiseerimise funktsioonid VT mõõtmine, saab hinnata järgmise skeemi järgi.

Siin juhivad iga sektsiooni pinget 1PH ja 2PH releed. Nende kontaktid käivitavad 1PB või 2PB sünkroniseerimiskehad, mis toimivad toitelüliti solenoidide plokkkontaktide ja vilkuvate mähiste kaudu.

0,4 kV võrgu kasutajate ATS-i rakendamise põhimõte

Kolmefaasilise võrgu varutoiteallika loomisel kasutatakse magnetkäivitusi KM1, KM2 ja kV minimaalse pinge releed, mis juhib põhiliini L1 parameetreid.

Starteri mähised ühendatakse oma liinide samadest faasidest loogiliste lülituskontaktide kaudu maandatud nulliga ja toitekontaktid puudutavad mõlemal pool tarbija toitesiine.

Igas asendis olev pingerelee kontaktsüsteem ühendab vooluvõrku ainult ühe starteri. Pinge olemasolul L1 liinil hakkab kV tööle ja lülitub oma sulgemiskontaktiga sisse starteri KM1 mähise, mis varustab kasutajat oma toiteahelaga ja ühendab selle signaaltule, keelates samal ajal KM2 mähise.

Pingekatkestuse korral L1-l katkestab kV-relee käivitusmähise KM1 toiteahela ja käivitab KM2, mis täidab L2 liini jaoks samu funktsioone, mida KM1 oma ahela jaoks eelmisel juhul.

Toitelüliteid QF1 ja QF2 kasutatakse vooluahela täielikuks väljalülitamiseks.

Sama algoritmi saab võtta aluseks ühefaasilises elektrivõrgus vastutustundlikele kasutajatele toiteallika loomisel.Peate lihtsalt selles mittevajalikud elemendid välja lülitama ja kasutama ühefaasilisi startereid.

Kaasaegsete ATS-komplektide omadused

Hooneautomaatika algoritmide põhimõtete selgitamiseks on teadlikult kasutatud vana releebaasi, mis hõlbustab töötavate algoritmide mõistmist.

Kaasaegsed staatilised ja mikroprotsessorseadmed töötavad samadel ahelatel, kuid neil on parem välimus, väiksemad mõõtmed ning mugavamad seadistused ja võimalused.

Need luuakse eraldi plokkidena või spetsiaalsetesse moodulitesse kokku pandud komplektidena.

Tööstuslikuks kasutamiseks toodetakse ATS-komplekte täielikult kasutusvalmis komplektidena, mis on paigutatud spetsiaalsetesse kaitseümbristesse.