Cara peranti pensuisan pemindahan automatik (ATS) berfungsi dalam rangkaian elektrik

Dalam artikel yang menerangkan kerja peranti penutup automatik, kes-kes gangguan bekalan kuasa disebabkan oleh pelbagai sebab dan kaedah pemulihannya melalui penghantaran automatik talian kuasa sekiranya punca-punca situasi kecemasan telah hilang dan berhenti beroperasi dipertimbangkan.

Seekor burung yang terbang di antara wayar talian kuasa atas boleh membuat litar pintas melalui sayapnya. Ini akan menyebabkan voltan dikeluarkan dari talian atas dengan menghalang perlindungan suis kuasa pencawang kuasa.

Selepas beberapa saat, peranti penutupan semula automatik akan memulihkan bekalan elektrik kepada pengguna, dan perlindungan pada masa ini tidak akan mematikannya lagi, kerana burung yang dilanda arus akan mempunyai masa untuk jatuh ke tanah.

Walau bagaimanapun, jika pokok berdekatan jatuh pada talian kuasa atas dari tiupan angin taufan, memecahkan sokongan, maka litar pintas yang panjang akan berlaku, wayar akan putus, yang akan mengecualikan pemulihan automatik pesat kuasa kepada objek yang disambungkan.

Semua pengguna talian ini tidak akan dapat menerima kuasa sehingga kerja pembaikan selesai, yang mungkin mengambil masa beberapa hari...

Bayangkan kerosakan sedemikian berlaku pada talian yang membekalkan elektrik ke bandar serantau dengan kemudahan pengeluaran yang besar, seperti penggunaan relau elektrik automatik untuk kaca cair.

Sekiranya berlaku kegagalan kuasa, mandian lebur akan berhenti berfungsi dan semua kaca cecair akan menjadi pejal. Akibatnya, perusahaan akan mengalami kerugian material yang besar, akan berhadapan dengan keperluan untuk menghentikan pengeluaran, melakukan pembaikan yang mahal...

Untuk mengelakkan situasi sedemikian dalam semua kemudahan pengeluaran yang besar, sumber kuasa sandaran disediakan, yang terdiri daripada talian kuasa sandaran dari pencawang lain atau set penjana berkuasanya sendiri.

Anda perlu menukar dengan cepat dan boleh dipercayai kepada kuasa daripadanya. Suis pemindahan automatik, disingkatkan sebagai ATS, digunakan untuk tujuan ini.

Oleh itu, automasi yang dipertimbangkan direka bentuk untuk terus membekalkan pengguna yang bertanggungjawab dengan elektrik sekiranya berlaku kegagalan serius talian kuasa utama disebabkan oleh pengaktifan pantas sumber sandaran.

keperluan ATS

Peranti untuk memperkenalkan kuasa sandaran secara automatik mesti diaktifkan:

• secepat mungkin selepas kehilangan elektrik pada talian utama;

• sekiranya kehilangan voltan pada bas pengguna sendiri, tanpa menganalisis punca kerosakan, jika penyekatan permulaan oleh jenis perlindungan tertentu tidak disediakan. Sebagai contoh, perlindungan arka tayar mesti menyekat permulaan suis pemindahan automatik untuk mengelakkan perkembangan kemalangan yang terhasil;

• dengan kelewatan yang diperlukan apabila melakukan kitaran teknologi tertentu. Sebagai contoh, apabila menghidupkan di bawah beban motor elektrik yang berkuasa, "penurunan voltan" mungkin, yang berakhir dengan cepat;

• sentiasa hanya sekali, kerana jika tidak, adalah mungkin untuk menghidupkan beberapa kali untuk litar pintas yang tidak boleh diperbaiki, yang boleh memusnahkan sistem elektrik yang seimbang sepenuhnya.

Keperluan semula jadi untuk operasi litar yang boleh dipercayai ialah penyelenggaraan berterusan dalam keadaan baik dan kawalan automatik parameter teknikal.

Kelebihan ATS berbanding bekalan selari daripada dua sumber

Pada pandangan pertama, untuk memberi kuasa kepada pengguna yang bertanggungjawab, anda boleh mengatasi sepenuhnya dengan menyambungkannya secara serentak ke dua talian berbeza yang mengambil tenaga daripada penjana berbeza. Kemudian, sekiranya berlaku kemalangan pada salah satu talian atas, litar ini akan putus, dan yang lain akan kekal beroperasi dan memberikan kuasa berterusan.

Skim sedemikian telah dibuat, tetapi belum menerima aplikasi praktikal besar-besaran kerana kelemahan berikut:

• sekiranya berlaku litar pintas pada kedua-dua talian, arus meningkat dengan ketara disebabkan oleh bekalan tenaga daripada kedua-dua penjana;

• kehilangan kuasa dalam pencawang pengubah kuasa semakin meningkat;

• skim pengurusan kuasa menjadi lebih kompleks kerana penggunaan algoritma yang pada masa yang sama mengambil kira keadaan pengguna dan dua penjana, berlakunya aliran tenaga;

• kerumitan melaksanakan perlindungan yang saling berkaitan oleh algoritma di tiga hujung terpencil.

Oleh itu, memberi kuasa kepada pengguna daripada satu sumber utama dan pemindahan automatik ke penjana sandaran sekiranya berlaku kegagalan kuasa dianggap paling menjanjikan. Masa pemadaman kuasa dengan kaedah ini boleh kurang daripada 1 saat.

Ciri-ciri mencipta skim ATS

Salah satu daripada algoritma berikut boleh digunakan untuk mengawal automasi:

• bekalan kuasa satu arah dari tempat kerja dengan mod siap sedia panas tambahan, yang dimasukkan ke dalam operasi hanya apabila kehilangan voltan dari sumber utama;

• kemungkinan penggunaan dua hala bagi setiap sumber sebagai stesen kerja;

• keupayaan litar ATS untuk kembali ke kuasa secara automatik daripada sumber utama selepas voltan dipulihkan kepada bas suis input. Dalam kes ini, urutan penggerak peranti pensuisan kuasa dibuat, tidak termasuk kemungkinan menyambungkan pengguna ke mod kuasa selari daripada dua sumber;

• skim ATS mudah yang mengecualikan peralihan kepada mod pemulihan kuasa daripada sumber utama dalam mod automatik;

• bekalan kuasa sandaran hanya perlu diperkenalkan jika pengaturan telah dibuat untuk membekalkan voltan kepada elemen bekalan kuasa utama yang gagal dengan mematikan suis yang berkaitan.

Tidak seperti penutupan semula automatik, penutupan semula automatik, peranti ATS menunjukkan kecekapan tertinggi sekiranya berlaku kegagalan kuasa, dikira pada 90 ÷ 95%. Oleh itu, ia digunakan secara meluas dalam sistem bekalan kuasa perusahaan perindustrian.

Pensuisan automatik rizab digunakan untuk kuasa talian kuasa, transformer (bekalan kuasa dan keperluan tambahan), suis keratan.

Prinsip yang mendasari kerja OVD

Untuk menganalisis voltan talian kuasa utama, peranti pengukur digunakan, yang terdiri daripada relay kawalan voltan RKN dalam kombinasi dengan pengubah pengukur dan litarnya. Voltan voltan tinggi rangkaian utama, ditukar secara berkadar kepada nilai sekunder 0 ÷ 100 volt, disalurkan ke gegelung geganti kawalan, yang bertindak sebagai pencetus.

Tetapan tetapan geganti RKN mempunyai keanehan: adalah perlu untuk mengambil kira tahap penggerak yang diperlukan yang rendah bagi elemen penggerak, yang menjamin penurunan voltan kepada 20 ÷ 25% daripada nilai nominal.

Ini disebabkan oleh fakta bahawa dalam kes litar pintas tertutup, "penurunan voltan" jangka pendek berlaku, yang dihapuskan oleh operasi perlindungan arus lebih. Dan item permulaan ILV mesti dipulihkan oleh proses ini. Walau bagaimanapun, adalah mustahil untuk menggunakan jenis geganti konvensional kerana operasinya yang tidak stabil pada had skala awal.

Untuk operasi dalam elemen permulaan ATS, reka bentuk geganti khas digunakan, yang tidak termasuk getaran dan lantunan kenalan apabila digerakkan pada had bawah.

Apabila peralatan biasanya dikuasakan mengikut litar utama, geganti pemantauan voltan hanya memerhatikan mod ini. Sebaik sahaja voltan hilang, RKN menukar sesentuhnya dan dengan itu memberi isyarat kepada solenoid untuk menghidupkan solenoid suis sandaran untuk menggerakkannya.

Pada masa yang sama, urutan tertentu pengaktifan elemen kuasa gelung pertama diperhatikan, yang termasuk dalam logik kawalan sistem ATS semasa penciptaan dan konfigurasinya.

Sebagai tambahan kepada kehilangan voltan pada talian kuasa utama, untuk operasi penuh elemen permulaan ATS, biasanya perlu menyemak beberapa syarat lagi, sebagai contoh:

• ketiadaan litar pintas tanpa kebenaran di kawasan terlindung;

• hidupkan suis input;

• kehadiran voltan pada talian kuasa sandaran dan beberapa yang lain.

Semua faktor awal yang dimasukkan untuk operasi ATS diperiksa dalam algoritma logik dan, jika syarat yang diperlukan dipenuhi, arahan dikeluarkan kepada badan eksekutif, dengan mengambil kira tetapan masa yang ditetapkan.

Contoh aplikasi beberapa skim ATS

Bergantung pada magnitud voltan operasi sistem dan kerumitan konfigurasi rangkaian, litar ATS boleh mempunyai struktur yang berbeza, dijalankan pada arus terus atau ulang-alik, atau melakukannya tanpa ia sama sekali, menggunakan voltan rangkaian utama dalam 0.4 kV litar.

ATS pada talian voltan tinggi pada arus operasi malar

Mari kita lihat secara ringkas logik operasi litar geganti kuasa sandaran dengan bekalan kuasa utama #1.

Jika litar pintas berlaku di bahagian L-1, maka perlindungan akan mematikan suis V-1 dan voltan pada bas penyambung akan hilang. Geganti undervoltage «H <» akan merasakan ini melalui VT pengukur dan beroperasi dengan membekalkan + arus operasi melalui sesentuh RV, yang telah beroperasi dengan kelewatan masa, ke gegelung RP.

Kenalannya akan mencetuskan arahan untuk menggerakkan beberapa geganti yang melaksanakan pelbagai fungsi pemantauan dan memberikan isyarat kawalan kepada solenoid penutup suis kuasa V-2.

Skim ini menyediakan tindakan tunggal dan pelepasan maklumat penggerak daripada geganti isyarat.

ATS suis keratan pada arus operasi malar

Transformer kuasa kendalian T1 dan T2 membekalkan bahagian bar bas mereka yang diputuskan dari suis bahagian V-5.

Apabila salah satu transformer ini tersandung atau terganggu, kuasa digunakan pada bahagian tersandung dengan menukar suis V-5. Relay RPV menyediakan penutupan automatik sekali sahaja.

Operasi litar adalah berdasarkan interaksi sesentuh tambahan suis dengan bekalan + arus operasi ke gegelung geganti RPV dan isyarat giliran. Ia juga memperuntukkan pecutan operasi sistem pengendalian, yang dimasukkan ke dalam operasi semasa suis oleh kakitangan yang bertugas.

Prinsip pembentukan logik operasi ATS boleh diubah. Contohnya, apabila mengendalikan litar dengan suis bahagian tambahan disertakan, seperti yang ditunjukkan dalam foto di bawah, pemula tambahan dan elemen logik akan diperlukan.

Suis keratan ATS dalam operasi arus ulang alik

Ciri-ciri operasi automasi sumber yang menggunakan tenaga daripada yang terletak di pencawang Pengukuran VT, boleh dianggarkan mengikut skema berikut.

Di sini kawalan voltan setiap bahagian dilakukan oleh geganti 1PH dan 2PH. Sesentuhnya menggerakkan badan penyegerak 1PB atau 2PB, yang bertindak melalui sesentuh blok dan gegelung berkelip solenoid suis kuasa.

Prinsip pelaksanaan ATS pengguna rangkaian 0.4 kV

Apabila mencipta bekalan kuasa sandaran untuk rangkaian tiga fasa, pemula magnet KM1, KM2 dan geganti voltan minimum kV digunakan, yang mengawal parameter garis utama L1.

Penggulungan pemula disambungkan dari fasa yang sama pada taliannya melalui kenalan menukar logik kepada neutral yang dibumikan, dan kenalan kuasa mengetuk bar bas bekalan pengguna di kedua-dua belah pihak.

Sistem sentuhan geganti voltan dalam setiap kedudukan hanya menghubungkan satu pemula ke sesalur kuasa. Dengan kehadiran voltan pada talian L1, kV akan beroperasi dan dengan sentuhan penutupnya akan menghidupkan gegelung pemula KM1, yang akan membekalkan pengguna dengan litar bekalannya dan menyambungkan lampu isyaratnya, sambil melumpuhkan belitan KM2.

Sekiranya berlaku gangguan voltan pada L1, geganti kV mengganggu litar bekalan penggulungan pemula KM1 dan memulakan KM2, yang melaksanakan fungsi yang sama untuk talian L2 seperti KM1 untuk litarnya dalam kes sebelumnya.

Suis kuasa QF1 dan QF2 digunakan untuk menyahtenagakan sepenuhnya litar.

Algoritma yang sama boleh diambil sebagai asas untuk mencipta bekalan kuasa untuk pengguna yang bertanggungjawab dalam rangkaian kuasa satu fasa.Anda hanya perlu mematikan elemen yang tidak perlu di dalamnya dan menggunakan pemula fasa tunggal.

Ciri-ciri set ATS moden

Untuk menerangkan prinsip membina algoritma automasi, pangkalan geganti lama telah digunakan dengan sengaja, yang menjadikannya lebih mudah untuk memahami algoritma di tempat kerja.

Peranti statik dan mikropemproses moden berfungsi pada litar yang sama, tetapi mempunyai penampilan yang lebih baik, saiz yang lebih kecil dan mempunyai tetapan dan keupayaan yang lebih mudah.

Mereka dicipta dalam blok berasingan atau dalam set keseluruhan yang dipasang dalam modul khas.

Untuk kegunaan industri, kit ATS dihasilkan sebagai kit sedia untuk digunakan sepenuhnya yang ditempatkan dalam kandang pelindung khas.