Normaalissa virransyöttötilassa energian tuottaa sähköverkko ja se toimitetaan käyttöpisteeseen. Kun sen päälähde lakkaa toimimasta, teho toisesta verkkosyötöstä tai käytetystä varageneraattorista on syötettävä manuaalisesti tai automaattisesti kuormille, joita ATS (automaattinen reservin siirto) palvelee. Sen päätehtävänä on jakaa virta uudelleen sähköjärjestelmästä varavirtalähteeseen.
III teholähteen luotettavuusluokka
Kuten tiedätte, energiayhtiöt jakavat kaikki kuluttajansa eli henkilöt (lakihenkilöt ja luonnolliset), joiden kanssa ne tekevät sähköntoimitussopimuksia, kolmeen luokkaan sähkön toimitusvarmuuden mukaan.. Luokassa 3 on alhaisin luotettavuus. Tällaiselle sähköalan asiakkaalle on tarjolla vain yksi kolmivaiheinen 6 tai 10 kV (joskus 400 V) jännitetulo tai yksivaiheinen 230 V syöttö yhdestä syöttöjännitteestä.sähköasemia, mutta kuormien liittäminen verkkoon tässä luokassa on minimaalinen - riittää, kun asennetaan yksinkertainen yksimuuntajapakettimuuntaja-asema ja kytketään se lähimpään voimansiirtolinjaan.
Tarvitsenko ATS-järjestelmän luokkaan III?
PUE mahdollistaa virransyötön tällaisen järjestelmän mukaisesti, jos energiainsinöörit takaavat virran palautumisen onnettomuuksien jälkeen enintään päivässä. Mitä jos ei ole? Sitten tarvitset varavirtalähteen, joka on yleensä kaasukäyttöinen yksikkö tai dieselgeneraattori. Ennen vanhaan kuluttajat liittivät kuormansa käsin niihin ja käynnistivät ne. Mutta kun näiden tuotteiden automaatio kehittyi, niiden lanseeraaminen tuli mahdolliseksi ilman ihmisen väliintuloa.
Ja koska dieselgeneraattori on mahdollista käynnistää automaattisesti, niin siihen voidaan samalla tavalla kytkeä kuluttajakuormia. Näin syntyi moderni konsepti kaksituloisesta ATS:stä, jonka alla olevasta sähköpiiristä on tulossa jo standardi omakotitalon virransyötössä.
Luokka II: Tarvitseeko hän ATS
Jos kuluttaja tilaa kaksi verkkovirtatuloa, hän siirtyy seuraavaan luokkaan - toiseen. Tässä tapauksessa energiainsinöörit vaativat pääsääntöisesti asiakkaita maksamaan kahden muuntajan sähköaseman rakentamisesta. Yksinkertaisimmassa versiossa se sisältää kaksi osaa virtakiskoja (nämä ovat vain alumiinia tai parhaimmillaan kupariliuskoja) korkeajännitteisiä tulokytkimineen, joista jokainen on kytketty vain yhteensuurjännitetulot (6 tai 10 kV). Osien välissä on ns. osiokytkin. Jos se on auki, jokainen suurjännitetulo voi syöttää vain yhtä muuntajaa (yleensä vain toinen kahdesta on toiminnassa, toinen on varassa - ja tämä on myös tyypillinen energiainsinöörien vaatimus). Jos jossakin tulossa on sähkökatkos, kuluttajan sähköasentaja voi kytkeä lohkokytkimen päälle manuaalisesti ja ladata jatkuvasti toimivan muuntajan toisesta suurjännitetulosta.
Nämä asiakkaat eivät itse asiassa tarvitse ATS:tä. Viimeisen vuosikymmenen aikana energiainsinöörit ovat kuitenkin usein tarjonneet heille asentaa ne tyypillisiin kaksimuuntaja-sähköasemille pienjännitepuolelle. Tällaisessa ATS-suojassa on kaksi sisäänmenoa eri muuntajien pienjännitekäämeistä (molemmat täytyy olla jännitteisiä, mutta vain toinen niistä on kuormitettu kerrallaan) ja yksi lähtö pienjänniteväyliin, joihin kaikki kuormat on kytketty.
I. luokka - ATS on pakollinen
Mutta jos kuluttaja ei periaatteessa ole tyytyväinen tulojen manuaalisen kytkennän aikaviiveeseen, hän joutuu käyttämään ATS:ää ilman epäonnistumista ja siirtymään seuraavaan tehonsyötön luotettavuusluokkaan - ensimmäiseen. Yksinkertaisimmassa versiossa ATS-piirikaavio voi sisältää kaksi tuloa sähköaseman suurjänniteväylän samoista kahdesta osasta ja lohkon lohkokytkimen (yleensä tyhjiökytkimen) kytkemiseksi päälle. Jos jännite katoaa syöttötulosta, automaatio sammuttaa tulokytkimen jasisältää poikkileikkauksen. Tämän jälkeen yhdistetyille väylille syötetään jännite toisesta tulosta. ATS kahdelle sisääntulolle voidaan tässä tapauksessa suorittaa myös sähköaseman pienjännitepuolella edellä kuvatulla tavalla.
Mutta 1. luokan kuluttajien joukossa PUE erottaa niin sanotun erikoisryhmän, jossa ei ole tarpeeksi kahta verkon tehonsyöttöä, vaan tarvitaan myös kolmas varatulo, yleensä dieselgeneraattorista. Tässä tapauksessa vaaditaan ATS kolmelle tulolle. Sen piiri suoritetaan matalalla jännitteellä.
Kuinka generaattoritulo ATS toimii
Viime aikoina markkinoille on ilmestynyt monia automaattisia redundanssilaitteita, joissa on mikroprosessoriohjain. Tässä suhteessa Moellerin valmistamat Easy-sarjan ohjausreleohjaimet ovat erittäin suosittuja. Analysoimalla jänniteantureiden signaaleja mikro-ohjain havaitsee sähkökatkon ja käynnistää generaattorimoottorin (yleensä synkronisen) käynnistystoimenpiteen. Heti kun se saavuttaa nimellisjännitteen ja -taajuuden, ohjausjärjestelmä kytkee kuluttajan kuorman siitä virtaan. Sähkötekniikan kann alta kriittisten ja voimakkaiden kuormien ATS:n liittäminen on melko vaikea tehtävä, koska väistämättömät aikaviiveet ja muut tekniset vaikeudet vaikeuttavat välittömän varavirran saamista.
Säädä taajuutta ja jännitettä
Yksi ATS-laitteen päätoiminnoista on havaita jännitteen lasku tai täytepäävirtalähteen menetys. Pääsääntöisesti kaikkia syöttöverkon vaiheita valvotaan ulkoisesti alijännitereleen (vaihevalvontarele) avulla. Vikapisteen määrää minkä tahansa vaiheen jännitepudotus pienimmän sallitun tason alapuolelle. Tieto jännitteestä ja taajuudesta välitetään ATS-suojalle, jossa selvitetään, voidaanko kuormille jatkaa virransyöttöä. Sallittu vähimmäisjännite ja -taajuus on ylitettävä ennen kuormien kytkemistä tehoon valmiustilageneraattorista, jonka teho tulee tarjota.
Pääaikaviive
ATS-piirillä on yleensä kyky säätää laajasti toimintansa viiveaikaa. Tämä on välttämätön toiminto, jotta voidaan pysäyttää aiheettomat katkaisut päävirtalähteistä lyhytaikaisten häiriöiden sattuessa. Vallitsevin aikaviive ohittaa hetkelliset seisokit, jotta generaattorin käyttömoottoreiden ja kuormituksen siirtymät eivät aiheuta tarpeettomia käynnistyksiä. Tämä viive vaihtelee välillä 0-6 sekuntia, joista yksi sekunti on yleisin. Sen tulee olla lyhyt, mutta riittävä liittämään kuluttajakuormat valmiustilan virtalähteisiin. Monet yritykset ostavat nyt tehokkaita, akkukäyttöisiä keskeytymättömiä virtalähteitä, jotka tarjoavat pienimmän mahdollisen yhteysviiveen.
Lisäaikaviiveet
Pääsähkön palauttamisen jälkeen joitakin tilapäisiäviive on tarpeen sen varmistamiseksi, että kuorma on riittävän vakaa, jotta se voidaan irrottaa valmiustilasta. Yleensä se on nollasta kolmeenkymmeneen minuuttiin. Generaattorin ATS:n pitäisi automaattisesti ohittaa tämä viive palattaessa päälähteeseen, jos varmuuskopiointi epäonnistuu ja päävirta toimii taas hyvin.
Kolmanneksi yleisin viive liittyy moottorin jäähdytysjaksoon. Tänä aikana dieselgeneraattorin ohjausjärjestelmä ohjaa kuormittamatonta moottoria, kunnes se pysähtyy.
Useimmissa tapauksissa on yleensä toivottavaa siirtää kuormia valmiustilassa olevaan generaattoriin, kun sopiva jännite- ja taajuustaso on saavutettu. Joissakin tilanteissa loppukäyttäjät haluavat kuitenkin sarjan eri kuormien siirtoja valmiustilageneraattoriin. Tarvittaessa generaattorille suoritetaan useita ATS-piirejä yksittäisillä aikaviiveillä, jotta kuormat voidaan kytkeä generaattoriin missä tahansa järjestyksessä.
Reservin syöttöjärjestelmien toimeenpanoyksiköt
Tarkastellun laiteluokan työn lopputulos on sähköpiirien kytkeminen, niiden vaihtaminen päätulosta varatuloon. Kuten edellä todettiin, sähköasemilla ATS-piiri voidaan toteuttaa sekä korkea- että matalajännitepuolella. Ensimmäisessä tapauksessa sen toimeenpanoelementit ovat tavallisia suurjännitekatkaisijoita. Toisessa tapauksessa, joka sisältää kuormien kytkemisen generaattorin tuloon, kytkentä suoritetaan pienjännitteellälaitteet.
Ne voivat joko olla osa ATS-suoja (paneeli) laitteistoa tai ne voivat olla sen ulkopuolisia ja olla osa yleistä kuormitusvirtalähdepiiriä. Ensimmäisessä tapauksessa on mahdollista käyttää magneettisia käynnistimiä - sitä käytetään ei-teollisten kuluttajien varalaitteissa, joiden kuormitusteho on useita kymmeniä kW. Suuremmilla tehoilla AVR:ää käytetään kontaktoreissa. Laitteen kytkentäkaavio on sama molemmissa tapauksissa.
Varatulopiirien ulkoiset pienjännitelaitteet ovat sähkömagneettisilla käyttötavoilla varustettuja tehokatkaisijoita. Itse ATS-laitteen toiminta rajoittuu tässä tapauksessa asianmukaisten päälle/pois-signaalien muodostamiseen ja antamiseen niille.
Tyypillinen ATS-lohko 3 sisääntulolle. Työn kaavio ja algoritmi
Se on suunniteltu toteuttamaan jatkuvaa 0,4 kV:n kuormien virransyöttöä kolmesta virtalähteestä: kahdesta kolmivaiheisesta verkkotulosta ja dieselgeneraattorin kolmivaiheisesta tulosta. Toimeenpanolaitteet ovat kunkin tulon säännöllisiä katkaisijoita Q1, Q2 ja Q3, jotka suojaavat 1. tehonsyötön luotettavuusluokan kuormia.
Lohkon toimintaalgoritmi on seuraava:
1. Päätulossa on jännite. Sitten Q1 on käytössä ja Q2 ja Q3 poistetaan käytöstä.
2. Päätulossa ei ole jännitettä, mutta se on varatulossa. Sitten Q2 on käytössä ja Q1 ja Q3 poistetaan käytöstä.
3. Pää- ja varatuloissaei jännitystä. Sitten Q3 on käytössä ja Q1 ja Q2 poistetaan käytöstä.
