Normál tápellátási módban az energiát a közmű biztosítja és a felhasználási helyre szállítja. Amikor a fő forrása leáll, a második hálózati bemenetről vagy a használt tartalék generátorról manuálisan vagy automatikusan kell táplálni a terheléseket, amelyre az ATS (automatikus tartalékátvitel) séma szolgál. Fő feladata az áramellátás újraelosztása az energiarendszerről egy tartalék áramforrásra.
A tápegység megbízhatóságának III. kategóriája
Mint ismeretes, az energiaszolgáltató cégek az összes fogyasztójukat, azaz azokat (jogi és természetes személyeket), akikkel villamosenergia-szolgáltatási szerződést kötnek, három kategóriába sorolják az áramszolgáltatás megbízhatóságának foka szerint.. A 3. kategória a legalacsonyabb megbízhatóságú. Egy ilyen villamosenergia-felhasználó csak egy háromfázisú, 6 vagy 10 kV-os (néha 400 V-os) feszültségbemenettel vagy egy 230 V-os egyfázisú bemenettel rendelkezik egy tápegységről.alállomások, de a terhelések hálózathoz történő csatlakoztatásának költsége ebben a kategóriában minimális - elegendő egy egyszerű egytranszformátorcsomagos transzformátor alállomás telepítése és a legközelebbi távvezetékhez való csatlakoztatása.
Szükségem van ATS-rendszerre a III. kategóriához?
A PUE lehetővé teszi az ilyen séma szerinti áramellátást, ha az energetikai mérnökök garantálják az áramellátás helyreállítását a balesetek után legfeljebb egy napon belül. Mi van, ha nem? Ekkor szükség van egy tartalék áramforrásra, ami általában gázüzemű egység vagy dízelgenerátor. A régi időkben a fogyasztók manuálisan csatlakoztatták hozzájuk terheléseiket, és elindították őket. De ahogy ezeknek a termékeknek az automatizálása fejlődött, lehetővé vált emberi beavatkozás nélkül is elindítani őket.
És mivel egy dízel generátort is lehet automatikusan elindítani, akkor ugyanígy lehet rá fogyasztói terhelést csatlakoztatni. Így alakult ki a modern koncepció a kétbemenetes ATS-ről, amelynek az alábbiakban bemutatott elektromos áramköre már a magánházak tápellátásának szabványává válik.
II. kategória: Szüksége van-e ATS-re
Ha egy fogyasztó két hálózati tápegységet rendel, akkor a következő kategóriába lép – a másodikba. Ebben az esetben az energiamérnökök általában megkövetelik az ügyfelektől, hogy fizessenek egy két transzformátoros alállomás építéséért. A legegyszerűbb változatban két nagyfeszültségű gyűjtősínt (ezek csak alumínium vagy legjobb esetben rézszalagok) tartalmaz bemeneti kapcsolóikkal, amelyek mindegyike csak az egyikhez csatlakozik.nagyfeszültségű bemenetek (6 vagy 10 kV). A szakaszok között található az úgynevezett szekcionált kapcsoló. Ha nyitva van, akkor minden nagyfeszültségű bemenet csak egy transzformátort tud táplálni (általában a kettő közül csak az egyik működik, a második tartalékban van - és ez is az energetikusok jellemző követelménye). Áramkimaradás esetén az egyik bemeneten a fogyasztó villanyszerelője manuálisan bekapcsolhatja a szekcionált kapcsolót, és egy másik nagyfeszültségű bemenetről terhelheti a folyamatosan működő transzformátort.
Ezeknek az ügyfeleknek valójában nincs szükségük ATS-re. Az elmúlt évtizedben azonban az energiamérnökök gyakran felajánlották nekik, hogy a kisfeszültségű oldalon tipikus kéttranszformátoros alállomásokba szereljék be. Egy ilyen ATS-pajzsnak két bemenete van a különböző transzformátorok kisfeszültségű tekercseiről (mindkettőt feszültség alá kell helyezni, de csak az egyiket terhelik bármikor) és egy kimenet a kisfeszültségű buszokhoz, amelyekre minden terhelés rá van kötve.
I. kategória - Az ATS kötelező
De ha a fogyasztó elvileg nem elégedett a bemenetek kézi átkapcsolásának késleltetésével, akkor kénytelen az ATS-t hiba nélkül használni, és áttérni a tápellátás megbízhatóságának következő kategóriájára - az elsőre. A legegyszerűbb változatban az ATS kapcsolási rajza tartalmazhat két bemenetet az alállomási nagyfeszültségű buszok ugyanazon két szakaszáról, és egy blokkot egy szakaszos kapcsoló (általában egy vákuum) bekapcsolására. Ha a táp bemenetén megszűnik a feszültség, akkor az automatika kikapcsolja a bemeneti kapcsolóját ésszekcionált. Ezt követően a második bemenetről feszültséget kapnak a kombinált buszok. A két bemenetre vonatkozó ATS ebben az esetben az alállomás kisfeszültségű oldalán is végrehajtható, a fent leírtak szerint.
De az 1. kategória fogyasztói közül a PUE kiemeli az úgynevezett speciális csoportot, amely nem tartalmaz elég két hálózati tápbemenetet, hanem szükség van egy harmadik tartalék bemenetre is, általában dízelgenerátorról. Ebben az esetben 3 bemenethez ATS szükséges. Áramköre alacsony feszültségen történik.
A generátor bemeneti ATS működése
A közelmúltban számos mikroprocesszoros vezérlővel ellátott automatikus redundancia eszköz jelent meg a piacon. Ebben a tekintetben a Moeller által gyártott Easy sorozat vezérlőrelé-vezérlői nagyon népszerűek. A feszültségérzékelőktől érkező jelek elemzésével a mikrokontroller áramkimaradást észlel, és elindítja a generátor motorjának (általában szinkron) indítását. Amint eléri a névleges feszültséget és frekvenciát, a vezérlőrendszer a fogyasztó terhelését áramra kapcsolja róla. Elektrotechnikai szempontból az ATS csatlakoztatása kritikus és erős terhelésekhez meglehetősen nehéz feladat, mivel az elkerülhetetlen időkésések és egyéb műszaki nehézségek megnehezítik az azonnali tartalék áramellátást.
Szabályozási frekvencia és feszültség
Az ATS-eszközök egyik fő funkciója a feszültségesés vagy a teljes feszültség észlelésea fő áramforrás elvesztése. Általános szabály, hogy a táphálózat minden fázisát kívülről egy feszültségcsökkenési relé (fázisfigyelő relé) felügyeli. A meghibásodás helyét a feszültségesés a minimálisan megengedhető szint alá határozza meg bármelyik fázison. A feszültséggel és frekvenciával kapcsolatos információk az ATS-pajzshoz kerülnek, ahol megállapítják, hogy lehetséges-e a terhelések táplálása. A megengedett minimális feszültséget és frekvenciát túl kell lépni, mielőtt a terheléseket a készenléti generátorról áramra kapcsolnák, amelynek teljesítményét biztosítani kell.
Fő időkésleltetés
Az ATS áramkör általában képes széles körben beállítani működése késleltetési idejét. Ez azért szükséges, hogy rövid távú zavarok esetén meg lehessen állítani az indokolatlan lekapcsolásokat a fő tápforrásokról. A legelterjedtebb késleltetés felülír minden pillanatnyi kiesést, hogy ne okozza a generátor hajtómotorjainak szükségtelen indításait és terhelésátvitelét. Ez a késleltetés 0 és 6 másodperc között van, a legáltalánosabb egy másodperc. Rövidnek kell lennie, de elegendő a fogyasztói terhelések készenléti tápegységekhez való csatlakoztatásához. Sok vállalat mostanában nagy teljesítményű, akkumulátoros szünetmentes tápegységeket vásárol, amelyek a lehető legalacsonyabb csatlakozási késleltetést biztosítják.
További késések
A fő áramellátás helyreállítása után néhány átmenetia késleltetés szükséges annak biztosításához, hogy a terhelés elég stabil legyen ahhoz, hogy le lehessen választani a készenléti áramról. Általában nullától harminc percig tart. A generátor ATS-jének automatikusan ki kell hagynia ezt az időkésleltetést a fő forráshoz való visszatéréskor, ha a biztonsági mentés meghiúsul, és a fő újra jól működik.
A harmadik leggyakoribb késleltetés a motor lehűlési időszaka. Ebben az időszakban a dízelgenerátor vezérlőrendszere leállásig vezérli a terheletlen motort.
A legtöbb esetben általában kívánatos a terhelések átvitele egy készenléti generátorra, miután elérte a megfelelő feszültség- és frekvenciaszintet. Bizonyos helyzetekben azonban a végfelhasználók különböző terhelések sorozatát kívánják átadni a készenléti generátornak. Szükség esetén a generátor több ATS-áramköre egyedi késleltetéssel kerül végrehajtásra, így a terhelések tetszőleges sorrendben csatlakoztathatók a generátorhoz.
A tartalék beviteli sémák végrehajtó egységei
A vizsgált készülékosztály munkájának végeredménye az elektromos áramkörök átkapcsolása, átkapcsolása a fő bemenetről a tartalékra. Mint fentebb említettük, az elektromos alállomásokon az ATS áramkör mind a magas, mind a kisfeszültségű oldalon megvalósítható. Az első esetben a végrehajtó elemei szabványos nagyfeszültségű megszakítók. A második esetben, amely magában foglalja a terhelések átkapcsolását a generátor bemenetére, a kapcsolás kisfeszültséggel történikeszközök.
Ezek vagy az ATS pajzs (panel) berendezés részét képezhetik, vagy azon kívül is lehetnek, és a teljes terheléses tápellátási áramkör részét képezhetik. Az első esetben mágneses indítók használhatók - nem ipari fogyasztók tartalék készülékeiben használják, amelyek terhelési teljesítménye akár több tíz kW is lehet. Nagyobb teljesítményeknél AVR-t használnak a kontaktorokon. A készülék kapcsolási rajza mindkét esetben ugyanaz.
A tartalék bemeneti áramkörök külső kisfeszültségű eszközei elektromágneses hajtású árammegszakítók. Magának az ATS-eszköznek a funkciója ebben az esetben a megfelelő be/ki jelek képzésére és kibocsátására korlátozódik.
Tipikus ATS blokk 3 bemenethez. A munka sémája és algoritmusa
Arra tervezték, hogy 0,4 kV feszültségű terhelések folyamatos tápellátását biztosítsa három áramforrásról: két háromfázisú hálózati bemenetről és egy dízelgenerátor háromfázisú bemenetéről. A végrehajtó eszközök az egyes bemenetek szokásos Q1, Q2 és Q3 megszakítói, amelyek az 1. tápellátási megbízhatósági kategóriájú terheléseket védik.
A blokk működési algoritmusa a következő:
1. Feszültség van a fő bemeneten. Ezután a Q1 engedélyezve van, a Q2 és a Q3 pedig le van tiltva.
2. A fő bemeneten nincs feszültség, de a tartalék bemeneten van. Ezután a Q2 engedélyezve van, a Q1 és a Q3 pedig le van tiltva.
3. A fő és a tartalék bemenetekennincs feszültség. Ezután a Q3 engedélyezve van, a Q1 és a Q2 pedig le van tiltva.
