Princip činnosti ATS 10 kV

V naprosté většině případů se takové systémy týkají spínacích jednotek vstupů rozváděče. Jejich hlavním účelem je rychlé připojení zátěže k záložnímu vstupu v případě problémů s napájením spotřebiče z hlavního zdroje. Aby bylo zajištěno automatické převzetí služeb při selhání, systém musí monitorovat vstupní napětí a proud zátěže.

Zkratka pro ABP

Zkratkou jsou první písmena celého názvu systému – Automatic Reserve Entry, což dokonale vysvětluje jeho účel. Někdy můžete slyšet dekódování “Automatické přepnutí na rezervu”, tato definice není zcela správná, protože znamená spuštění generátoru jako záložního zdroje, což je zvláštní případ.

Klasifikace

Bez ohledu na verzi jsou bloky, skříně nebo ATS obvykle klasifikovány podle následujících charakteristik:

  • Počet sekcí rezervy. V praxi se ATS nejčastěji používá pro dva napájecí vstupy, ale pro zajištění vysoké spolehlivosti napájení lze použít několik nezávislých linek.
  • Typ sítě. Většina zařízení je určena ke spínání třífázového napájení, existují však i jednofázové ATS zařízení. Používají se v domácích elektrických sítích ke spouštění motoru generátoru.
  • Třída napětí. Zařízení lze konstruovat pro provoz v obvodech do 1000V nebo použít pro spínání vysokonapěťových vedení.
  • Spínaný výkon zátěže.
  • Doba odezvy.

Požadavky na ATS

Mezi základní požadavky na nouzové systémy rekuperace energie patří:

  • Zajistěte napájení odběratele elektřiny ze záložního vstupu pro případ neočekávaného odpojení hlavního vedení.
  • Nejrychlejší obnova energie.
  • Jedna požadovaná akce. To znamená, že vícenásobné zapínání a vypínání zátěží v důsledku zkratu nebo jiných důvodů je nepřijatelné.
  • Před připojením záložního napájení musí být hlavní vypínač zapnutý automatickým vypínačem.
  • Systém ATS musí řídit činnost řídicího obvodu záložního zařízení.

ATS zařízení

Existují dva hlavní typy provádění, které se liší prioritou vstupu:

1 Jednostranné. V takovém ATS hraje vstup roli pracovníka, to znamená, že se používá, dokud nevzniknou problémy v lince. Druhý je záložní, v případě potřeby připojený.

  1. Bilaterální. V tomto případě nedochází k rozdělení na pracovní a čekací úseky, protože oba vstupy mají stejnou prioritu.

V prvním případě má většina systémů funkci, která umožňuje přepnout do režimu napájení, jakmile se obnoví napětí na hlavním vstupu. Dvoucestné automatické spínače tuto funkci nepotřebují, protože nezáleží na tom, ze které linky je zátěž napájena.

Níže v samostatné části budou uvedeny příklady obousměrných a jednosměrných provozních schémat.

Princip automatického převodu rezervy

Bez ohledu na typ připojení na jednosměrném nebo obousměrném principu má systém funkci kontroly síťových parametrů. K tomu slouží napěťové regulační relé a řídicí mikroprocesorová jednotka, které neovlivňují chod systému jako celku. Můžete například zvážit princip fungování ATS pro zajištění nepřerušovaného napájení jednofázového spotřebiče.

  • N je nula.
  • A – Pracovní linie.
  • B – Záložní zdroj.
  • L je žárovka, která funguje jako indikátor napětí.
  • K1 – Cívka relé.
  • K1.1 – Skupina kontaktů.

V normálním provozu je lampa napájena z cívky relé K1. Proto se změní poloha normálně zavřeného (a normálně otevřeného) kontaktu. Zátěž přichází z hlavního napájecího vedení A. Na vstupu A zmizí napětí B, kontrolka zhasne, napětí na cívce relé není přivedeno, což má za následek návrat kontaktů do původní polohy. Na vstupu B se tedy aktivuje zátěž.

READ
Oprava již brzy: co je běžný metr a jak jej vypočítat

Po obnovení napětí na hlavním vstupu se relé přepne na zdroj A, což odpovídá principu činnosti jednosměrného zdroje.

Toto je zjednodušené schéma znázorňující procesy probíhající v systému ATS, které se obvykle používá jako příklad pro vysvětlení.

Jaká jsou schémata práce PBX

Pracovní příklady ukazují úspěšnost použití automatického spouštění pro nepřerušitelné napájení v domácnosti.

Jednoduché obvody

Jedna z variant schématu automatické telefonní ústředny ukazuje přepínání elektřiny do generátoru z hlavní sítě. Zde je princip ochrany proti zkratu. Tento ATS poskytuje elektrické a mechanické blokování, aby se zabránilo spuštění dvou vstupů současně.

Schéma ATS pro domácnost

  • AB1 a AB2 jsou dvoupólové spínače pro hlavní a záložní vstupy.
  • K1 a K2 jsou cívky stykače.
  • K3 – stykač jako napěťové relé.
  • K1.1, K2.1 a K3.1 jsou normálně uzavřené stykače.
  • K1.2, K2.2, K3.2 a K2.3 jsou normálně otevřené kontakty.

S automatickým přepínáním AB1 a AB2 je provoz systému ATS následující:

Funguje z hlavní linky v normálním režimu. Když je cívka K3 pod napětím, je aktivováno napěťové relé, což vede k uzavření K2.2 a K2.3 a otevření K1.

Napájení v nouzovém režimu. V případě problémů s napětím na hlavním vedení se K3 nesytí, napětí klesne pod přípustnou hodnotu, kontakty se vrátí do původní polohy. Na cívku K1 je tedy přivedeno napětí, díky kterému se mění poloha kontaktů K1.1 (stávající role elektrické ochrany) a K1.2 (odstranění blokování napájení zátěže).

Mechanické blokování. V tomto případě se používá reverzní startér (pokud je k dispozici jako součást elektromechanického zařízení).

Příklad provozu dvou jednoduchých ATS pro třífázové napětí, ve kterém je v jednom případě napájení dodáváno podle jednosměrného obvodu a ve druhém – podle dvoucestného.

Příklad jednosměrné (B) a obousměrné (A) implementace jednoduchého třífázového ATS

  • AB1 a AB2 – třípólové spínače;
  • MP1 a MP2 – magnetické startéry;
  • RN – napěťové relé;
  • mp1.1 a mp2.1 – skupina normálně otevřených kontaktů;
  • mp1.2 a mp2.2 – normálně uzavřené kontakty;
  • ph1 a ph2 jsou kontakty PH.

Obvod A má dva stejné vstupy, takže nedochází k současnému přepínání linek. Zde je použit princip blokování jako u stykačů MP1 a MP2. Vzhledem k automatické sekvenci zapalování AB1 a AB2 bude zatížení záviset na tom, které vedení. Pokud se nejprve spustí AB1, spustí se startér MP1 a rozepne se kontakt MP1.2, čímž se zablokuje napětí na cívce MP2. Pokud je zdroj 1 deaktivován, startér MP1 se vrátí do původní polohy. A PM2 se vypne, zablokuje první startér a přenese zátěž ze zdroje 2. Můžete také přepnout zdroje do ručního režimu pomocí AB1 a AB2.

Pro jednosměrný princip činnosti je použito schéma B. Jeho hlavní rozdíl je v tom, že do schématu zapojení je přidáno napěťové relé (PH) a po obnovení práce vrací spojení ke zdroji 1. Ale zároveň , čas a čas otevře PH2, který vypne startér MP2 a zavře PH1, což vám umožní připojit MP1.

Průmyslové systémy

Princip fungování průmyslových energetických systémů zůstává nezměněn. Uveďme jako příklad schéma typické skříně ATS.

  • AB1, AB2 – třípólová ochranná zařízení;
  • S1, S2 – přepínače ručního režimu;
  • KM1, KM2 – stykače;
  • RKF – relé pro řízení fáze;
  • L1, L2 – signálky pro indikaci režimu;
  • km1.1, km2.1, km1.2, km2.2 a pkf1 jsou normálně otevřené kontakty.
  • km1.3, km2.3 a pkf2 jsou normálně uzavřené kontakty.
READ
Panoramatické zasklení domů, hlavní charakteristiky

Výše uvedený obvod ATS je téměř identický s obvodem znázorněným na obrázku 6(A). Jediný rozdíl je v tom, že ve druhém případě se používá speciální relé, které hlídá stav každé fáze. Pokud jeden z nich „zmizí“ nebo dojde k napěťové nerovnováze, relé přepne zátěž na jinou linku a po stabilizaci hlavního zdroje obnoví původní režim.

ATS ve vysokonapěťových obvodech

V elektrických sítích s napěťovou třídou nad 1 kV je implementace ATS složitější, ale princip fungování systému zůstává prakticky nezměněn. Níže je například znázorněna zjednodušená verze obvodu TP 110,0 / 10,0 kV buck.

Zjednodušené schéma TS 110/10 kV

Z výše uvedeného schématu je vidět, že v něm nejsou žádné náhradní transformátory. To naznačuje, že každá ze sběrnic (Sh1 a S2) je připojena ke svému vlastnímu výkonovému transformátoru (T1, T2), z nichž každá může po určitou dobu přejít do pohotovostního režimu a převzít další zatížení. V normálním provozu je spínač sekcí SV10 otevřen. ATS řídí provoz trafostanice přes TN1 Sh a TN2 Sh.

V případě výpadku napájení na Sh1 ATS vypne spínač V10T1 a zapne sekční spínač CB10. Výsledkem této akce je, že obě sekce pracují z jednoho transformátoru. Když je zdroj obnoven, záložní vstupní systém obnoví systém do původního stavu.

Jak fungují bezkontaktní systémy založené na mikroprocesorech

ATS tohoto typu mají mikroprocesorové řídicí jednotky. Při provozu zařízení je spojení provedeno prostřednictvím polovodičových spínačů, které jsou spolehlivější.

Bezkontaktní ústředny mají řadu výhod:

  1. Není potřeba mechanický kontakt a nemohou s ním být žádné problémy (popálení, přilepení atd.).
  2. Mechanické blokování není nutné.
  3. K dispozici je rozšířený regulační rozsah pro všechny spínací parametry.

Mezi nevýhody patří potíže s opravou elektronického typu ATS. Bude problematické implementovat takové schéma zařízení sami. V tomto případě jsou vyžadovány speciální znalosti z oblasti elektroniky a znalosti z oblasti programování.

Schémata elektrického zapojení energetických systémů a jednotlivých elektrických instalací musí zajistit spolehlivost napájení spotřebitelů. Vysoký stupeň spolehlivosti zajišťují silové obvody současně ze dvou nebo více zdrojů (vedení, transformátory), protože nouzové vypnutí jednoho z nich nevede k výpadku napájení spotřebitelů.

Navzdory těmto zjevným výhodám vícestranného napájení spotřebitelů pracuje velké množství rozvoden se dvěma nebo více zdroji napájení na jednostranném schématu napájení. Sekce pomocných potřeb elektráren mají také jednostranné napájení.

Použití takového méně spolehlivého, ale jednoduššího napájecího schématu se v mnoha případech ukazuje jako vhodné pro snížení zkratových proudů, snížení výkonových ztrát v napájecích transformátorech, zjednodušení reléové ochrany, vytvoření potřebného napěťového režimu, výkonových toků atp. S rozvojem elektrické sítě je jednosměrné napájení často jediným možným řešením, protože dříve instalovaná zařízení a ochranná relé neumožňují paralelní provoz napájecích zdrojů.

V přítomnosti dvou nebo více zdrojů se používají dvě hlavní schémata jednostranného napájení spotřebitelů.

V prvním schématu je jeden zdroj zapnutý a napájí spotřebitele a druhý je vypnutý a je v rezervě. Podle toho se první zdroj nazývá pracovní a druhý – rezerva (rýže, 10.9, a, b). Ve druhém schématu jsou všechny zdroje zapnuté, ale pro vyhrazené spotřebitele pracují samostatně. Rozdělení se provádí na jednom ze spínačů (obr. 10.9, c, d).

READ
Oprava dřezu z umělého kamene: stručný vzdělávací program pro domácího mistra

Nevýhodou jednosměrného napájení je, že nouzové odstavení pracovního zdroje vede k ukončení napájení spotřebiče. Tento nedostatek lze odstranit rychlým automatickým zapnutím záložního zdroje nebo zapnutím vypínače, na kterém je síť rozdělena. K provedení této operace se široce používá automatický přenosový přepínač (ATS). Při přítomnosti ATS je doba přerušení dodávky spotřebičů ve většině případů určena pouze dobou sepnutí spínačů záložního zdroje a činí 0,3–0,8 sec. Zvažte principy použití ATS na příkladu obvodů znázorněných na Obr. 10.9.

1. Rozvodna A je napájena (obr. 10.9, a) přes pracovní vedení L1 z rozvodny B. Druhé vedení L2, přicházející z rozvodny C, je záložní a je pod napětím (spínač VZ je normálně vypnutý). Při odpojení vedení L1 se z ATS automaticky sepne spínač VZ vedení L2 a tím se opět napájí spotřebiče rozvodny A.

Schémata ATS mohou být jednočinná nebo dvojčinná. S jednosměrným ATS by linka L1 měla vždy fungovat a linka L2 by měla být vždy záložní. S obousměrným ATS může být kterákoli z těchto linek funkční a rezervní.

2. Napájení elektromotorů a dalších spotřebičů vlastních potřeb každého bloku elektrárny se obvykle provádí ze samostatných pracovních transformátorů (T1 a T2 na obr. 10.11, b). Při odpojení pracovního transformátoru se z ATS automaticky sepne spínač B5 a jeden ze spínačů B6 (při vypnutém T1) nebo B7 (při vypnutém T2) záložního transformátoru ТЗ.

3. Transformátory T1 a T2 fungují, ale nemohou pracovat paralelně, a proto jsou ze strany nízkého napětí připojeny k různým sběrnicovým systémům (obr. 10.11, c). Spínač sběrnice B5 je normálně rozpojený. V případě nouzového vypnutí některého z pracovních transformátorů se z ATS automaticky zapne spínač B5, který připojí zátěž pneumatik, které ztratily energii, se zbývajícím transformátorem. Každý transformátor v tomto případě musí mít dostatečnou kapacitu pro napájení celé zátěže rozvodny. Pokud výkon jednoho transformátoru nestačí k napájení celé zátěže rozvodny, musí být během provozu ATS přijata opatření k vypnutí části nejméně kritické zátěže.

4. Rozvodny C a D (obr. 10.11, d) jsou normálně napájeny radiálně z rozvoden A a B. Vedení LZ je napájeno ze strany rozvodny B a spínač B5 je normálně vypnutý. V případě nouzového odstavení linky L2 zařízení AVR instalované na rozvodně G sepne spínač V5, takže výkon rozvodny G je převeden do rozvodny B po vedení LZ. Při odpojení vedení L1 zůstává rozvodna B a spolu s ní vedení LZ bez napětí. Ztráta napětí na napěťovém transformátoru VT aktivuje i zařízení AVR na rozvodně G, které sepnutím spínače B5 dodává napětí do rozvodny B z rozvodny G.

Rýže. 10.11 Zásady pro implementaci ATS pro různá schémata napájení spotřebitelů Zkušenosti z provozu energetických soustav ukazují, že ATS je velmi účinným prostředkem

zlepšení spolehlivosti napájení. Úspěšnost AVR je 90-95%. Jednoduchost obvodů a vysoká účinnost vedly k širokému použití ATS v elektrárnách a v elektrických sítích.

10.2.2 Základní požadavky na schémata ATS

Všechna zařízení ATS musí splňovat následující základní požadavky:

READ
Regály do sklepa na venkově

1. Obvod AVR by měl vstoupit do činnosti v případě výpadku napájení na sběrnicích spotřebitelů z: jakéhokoli důvodu, včetně v případě nouze, chybného nebo spontánního vypnutí spínačů pracovního napájení, jakož i v případě výpadek proudu na sběrnicích, ze kterých je napájen pracovní výkon. Zařazení záložního zdroje energie je někdy povoleno také v případě zkratu na sběrnicích spotřebitele. Velmi často však dochází k zablokování okruhu ATS, například při provozu obloukové ochrany v kompletních rozvaděčích. Při odpojení od maximální ochrany transformátorů napájejících přípojnice NN, provozu ATS, je preferován provoz automatického opětovného zapnutí. Proto se na straně NN (SN) transformátorů snižovacích transformátorů používá kombinace APV-ATS. Při odpojení transformátoru jeho ochranou proti vnitřnímu poškození funguje ATS a při odpojení vstupu jeho ochranou automatické opětovné sepnutí. Tento rozvod zabraňuje poklesu napětí a někdy i poškození sekce, ze které je redundance provedena.

2. Aby se zkrátila doba přerušení dodávky spotřebičů, mělo by být zařazení záložního zdroje energie provedeno co nejdříve, ihned po vypnutí pracovního zdroje.

3. Činnost ATS by měla být jednoduchá, aby se zabránilo několika zahrnutím záložního zdroje na nevyřešený zkrat.

4. Obvod ATS by neměl být uveden do činnosti, dokud není vypnut vypínač pracovního zdroje, aby nedošlo k zapnutí záložního zdroje při zkratu v pracovním zdroji, který nebyl odpojen. Splnění tohoto požadavku rovněž vylučuje nesynchronní zapínání dvou napájecích zdrojů, které je v některých případech možné.

5. Aby obvod ATS fungoval při výpadku napájení na sběrnicích napájejících pracovní zdroj, kdy jeho vypínač zůstane zapnutý, musí být obvod ATS doplněn speciálním startovacím prvkem minimálního napětí.

6. Pro urychlení odpojení záložního zdroje při jeho zapnutí pro nevyřešený zkrat by mělo být zajištěno zrychlení ochrany záložního zdroje za ATS. To je důležité zejména v případech, kdy jsou spotřebiče, které ztratily napájení, připojeny k jinému zdroji, který přenáší zátěž. V tomto případě je nutné rychlé zkratové odpojení, aby nedošlo k narušení běžného provozu spotřebičů připojených k záložnímu zdroji energie. Zrychlená ochrana obvykle pracuje na zrychlovacím obvodu bez časového zpoždění. V instalacích vlastních potřeb, stejně jako v rozvodnách, které napájejí velké množství elektromotorů, se zrychlení provádí až na 0.3-0,5 sec. Takové zpoždění zrychlené ochrany je nutné pro zamezení její nesprávné činnosti v případě krátkého sepnutí kontaktů proudových relé v okamžiku sepnutí.

jistič při působení proudového rázu v důsledku fázového posunu mezi napětím energetického systému a tlumeným EMF brzdových elektromotorů, který může dosáhnout 180 °.

10.2.3 Principy provozu ATS

Uvažujme princip činnosti ATS na příkladu dvoutransformátorové rozvodny, znázorněné na Obr. 10.12. Spotřebiče jsou standardně napájeny z pracovního transformátoru T1, záložní transformátor T2 je odpojen a je v automatické záloze.

Když je spínač B1 transformátoru T1 z jakéhokoli důvodu vypnutý, jeho pomocný kontakt BK1-2 přeruší obvod vinutí mezilehlého relé RP1. V důsledku toho kotva relé RP1, vytažená při sepnutí spínače, když je napětí odstraněno, s určitým časovým zpožděním zmizí a rozepne kontakty.

Sepnutý druhý pomocný kontakt BK1.3 spínače V1 napájí plus přes stále sepnutý kontakt RP1.1 vinutí mezirelé RP2, které svými kontakty spíná spínače VZ a V4 rezervy. transformátor, působící na stykače spínání KVZ a KV4. Po uplynutí nastavené doby zpoždění relé RP1 otevře kontakty a přeruší obvod vinutí mezirelé RP2. Pokud je rezervní transformátor zapnutý akcí ATS na nevyřešený zkrat a je vypnut ochranou relé, pak se znovu nezapne. Relé RP1 tedy zajišťuje jedinou akci AVR, a proto se nazývá relé jediného sepnutí. Relé RP1 opět sepne své kontakty a připraví obvod ATS na novou činnost až po obnovení normálního napájecího obvodu rozvodny a sepnutí spínače B1. Časová prodleva rozepnutí kontaktu relé RP1 musí být delší než doba sepnutí spínačů VZ a V4, aby spolehlivě sepnuly.

READ
Světlá kuchyně s patinou v klasickém stylu

Aby byla zajištěna činnost ATS, je při odpojení spínače B2 od jeho pomocného kontaktu BK2.2 přiveden impuls na vybavovací cívku K01 spínače V1. Po otevření spínače B1 se ATS spustí a funguje tak, jak je popsáno výše. Kromě uvažovaných případů odpojení pracovního transformátoru dojde ke ztrátě napájení i spotřebičů, pokud z jakéhokoli důvodu zůstanou bez napětí na vysokonapěťové sběrnici rozvodny B. Obvod ATS v tomto případě nebude fungovat, protože oba spínače pracovního transformátoru zůstaly zapnuté.

Aby byl v tomto případě zajištěn provoz AVR, je k dispozici speciální spouštěcí prvek s minimálním napětím, který zahrnuje relé PHI, PH2, RV1 a RPZ. V případě výpadku napájení na sběrnicích 5 a následně i na sběrnicích B rozvodny uzavřou podpěťová relé připojená k napěťovému transformátoru TN1 své kontakty a dodávají plus provozní proud do vinutí časového relé RV1 přes RNZ. kontakt relé. Současně se spustí relé РВ1 a po uplynutí nastavené doby prodlevy dá kladný pól vinutí výstupního mezirelé RPZ, čímž se vypínají spínače B1 a B2 pracovního transformátoru. Po vypnutí spínače B1 pracuje ATS tak, jak je uvedeno výše.

Napěťové relé RNZ slouží k tomu, aby se zabránilo odpojení transformátoru T1 od spouštěcího prvku minimálního napětí při absenci záložního transformátoru T2 na vysokonapěťových sběrnicích A, kdy bude akce ATS zjevně zbytečná. Napěťové relé RNZ, připojené k napěťovému transformátoru TN2 sběrnice A, při nepřítomnosti napětí otevře svůj kontakt a přeruší obvod od kontaktů relé RN1 a RN2 k vinutí časového relé RV1.

Obvod ATS má dvě překrytí: H1 – pro deaktivaci startovacího prvku minimálního napětí a H2 – pro deaktivaci celého obvodu ATS. Činnost ATS a startovacího prvku minimálního napětí je signalizována polohovacími relé rozváděče.

Podpěťové startovací prvky

Podpěťové spouštěcí prvky musí být navrženy tak, aby fungovaly pouze při výpadku napětí a nefungovaly při poruchách napěťových obvodů. V uvažovaném schématu na Obr. 10.12 a ve schématu na Obr. 10.13 kontakty dvou podpěťových relé PH1 a ​​PH2 jsou zapojeny do série, což zabraňuje vypnutí pracovního transformátoru T1 při vypnutí jednoho z jističů (pojistek) v napěťových obvodech. K falešnému vypnutí transformátoru však přesto může dojít, pokud je poškozen napěťový transformátor TH1 nebo jsou vypnuty oba jističe v napěťových obvodech. Pro zvýšení spolehlivosti se používají dvě podpěťová relé připojená k různým napěťovým transformátorům.

Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: