Paano gumagana ang automatic transfer switching device (ATS) sa mga de-koryenteng network

Sa isang artikulo na naglalarawan sa gawain awtomatikong pagsasara ng mga aparato, ang mga kaso ng pagkagambala ng suplay ng kuryente dahil sa iba't ibang dahilan at pamamaraan ng pagpapanumbalik nito sa pamamagitan ng awtomatikong paghahatid ng mga linya ng kuryente kung sakaling ang mga sanhi ng mga sitwasyong pang-emerhensiya ay nawala at tumigil sa paggana ay isinasaalang-alang.

Ang isang ibong lumilipad sa pagitan ng mga wire ng isang overhead na linya ng kuryente ay maaaring lumikha ng isang maikling circuit sa pamamagitan ng mga pakpak nito. Ito ay magiging sanhi ng pag-alis ng boltahe mula sa overhead na linya sa pamamagitan ng pag-trip sa power substation power switch protection.

Pagkatapos ng ilang segundo, ibabalik ng mga awtomatikong reclosing device ang suplay ng kuryente sa mga mamimili, at ang proteksyon sa oras na ito ay hindi na ito i-off, dahil ang ibon na tinamaan ng agos ay magkakaroon ng oras na mahulog sa lupa.

Gayunpaman, kung ang isang kalapit na puno ay bumagsak sa overhead na linya ng kuryente mula sa isang bugso ng hangin ng bagyo, sinira ang suporta, pagkatapos ay isang mahabang maikling circuit ang magaganap, ang mga wire ay masira, na kung saan ay ibukod ang mabilis na awtomatikong pagpapanumbalik ng kapangyarihan sa mga konektadong bagay.

Ang lahat ng mga gumagamit ng linyang ito ay hindi makakatanggap ng kuryente hanggang sa makumpleto ang pagkukumpuni, na maaaring tumagal ng ilang araw...

Isipin na ang naturang pinsala ay nangyayari sa isang linya na nagbibigay ng kuryente sa isang rehiyonal na lungsod na may malalaking pasilidad sa produksyon, tulad ng paggamit ng mga awtomatikong electric furnace para sa pagtunaw ng salamin.

Kung sakaling magkaroon ng power failure, ang mga natutunaw na paliguan ay titigil sa paggana at ang lahat ng likidong salamin ay magiging solid. Bilang resulta, ang negosyo ay magdaranas ng malaking pagkalugi sa materyal, haharapin ang pangangailangan na ihinto ang produksyon, magsagawa ng mga mamahaling pag-aayos...

Upang maiwasan ang mga ganitong sitwasyon sa lahat ng malalaking pasilidad ng produksyon, ang isang backup na pinagmumulan ng kuryente ay ibinibigay, na binubuo ng isang backup na linya ng kuryente mula sa isa pang substation o sarili nitong malakas na generator set.

Kakailanganin mong mabilis at mapagkakatiwalaang lumipat sa kapangyarihan mula dito. Ang mga awtomatikong paglipat ng switch, na dinaglat bilang ATS, ay ginagamit para sa layuning ito.

Kaya, ang itinuturing na automation ay idinisenyo upang patuloy na matustusan ang mga responsableng mamimili ng kuryente sa kaganapan ng malubhang pagkabigo ng pangunahing linya ng kuryente dahil sa mabilis na pag-activate ng backup na mapagkukunan.

Mga kinakailangan sa ATS

Dapat na i-activate ang mga device para sa awtomatikong paglalagay ng backup power:

• sa lalong madaling panahon pagkatapos ng pagkawala ng kuryente sa pangunahing linya;

• sa kaso ng pagkawala ng boltahe sa sariling mga bus ng gumagamit, nang hindi sinusuri ang mga sanhi ng madepektong paggawa, kung ang pagharang sa pagsisimula ng isang tiyak na uri ng proteksyon ay hindi ibinigay. Halimbawa, ang proteksyon ng arko ng mga gulong ay dapat na harangan ang simula ng awtomatikong paglipat ng switch upang maiwasan ang pag-unlad ng nagresultang aksidente;

• na may kinakailangang pagkaantala kapag nagsasagawa ng ilang mga teknolohikal na siklo. Halimbawa, kapag lumilipat sa ilalim ng pagkarga ng mga makapangyarihang de-koryenteng motor, posible ang isang "boltahe drop", na mabilis na nagtatapos;

• palaging isang beses lamang, dahil kung hindi, posible na i-on nang maraming beses para sa isang hindi na maibabalik na maikling circuit, na maaaring ganap na sirain ang isang balanseng sistema ng kuryente.

Ang isang natural na kinakailangan para sa maaasahang operasyon ng circuit ay ang patuloy na pagpapanatili nito sa mabuting kondisyon at awtomatikong kontrol ng mga teknikal na parameter.

Mga kalamangan ng ATS sa parallel na supply mula sa dalawang pinagmumulan

Sa unang sulyap, upang mapalakas ang mga responsableng mamimili, maaari mong ganap na makayanan ang sabay-sabay na pagkonekta sa kanila sa dalawang magkaibang linya na kumukuha ng enerhiya mula sa magkakaibang mga generator. Pagkatapos, sa kaganapan ng isang aksidente sa isa sa mga overhead na linya, ang circuit na ito ay masisira, at ang isa ay mananatiling gumagana at nagbibigay ng tuluy-tuloy na kapangyarihan.

Ang ganitong mga scheme ay nagawa na, ngunit hindi nakatanggap ng mass praktikal na aplikasyon dahil sa mga sumusunod na disadvantages:

• sa kaganapan ng isang maikling circuit sa alinmang linya, ang mga alon ay tumaas nang malaki dahil sa supply ng enerhiya mula sa parehong mga generator;

• ang pagkawala ng kuryente sa mga substation ng power transpormer ay tumataas;

• ang pamamaraan ng pamamahala ng kapangyarihan ay nagiging mas kumplikado dahil sa paggamit ng mga algorithm na sabay na isinasaalang-alang ang estado ng gumagamit at dalawang generator, ang paglitaw ng mga daloy ng enerhiya;

• ang pagiging kumplikado ng pagpapatupad ng mga proteksyon na magkakaugnay ng mga algorithm sa tatlong malalayong dulo.

Samakatuwid, ang pagpapagana sa gumagamit mula sa isang pangunahing pinagmumulan at awtomatikong paglipat sa backup na generator kung sakaling magkaroon ng power failure ay itinuturing na pinaka-promising. Ang oras ng pagkawala ng kuryente sa pamamaraang ito ay maaaring mas mababa sa 1 segundo.

Mga tampok ng paglikha ng mga scheme ng ATS

Maaaring gamitin ang isa sa mga sumusunod na algorithm upang kontrolin ang automation:

• unidirectional power supply mula sa isang lugar ng trabaho na may karagdagang hot standby mode, na inilalagay sa operasyon lamang sa pagkawala ng boltahe mula sa pangunahing pinagmulan;

• ang posibilidad ng bilateral na paggamit ng bawat isa sa mga mapagkukunan bilang isang workstation;

• ang kakayahan ng ATS circuit na awtomatikong bumalik sa kapangyarihan mula sa pangunahing pinagmumulan pagkatapos na maibalik ang boltahe sa mga input switch bus. Sa kasong ito, ang isang pagkakasunud-sunod ng actuation ng mga power switching device ay nilikha, hindi kasama ang posibilidad ng pagkonekta sa user sa mode ng parallel power mula sa dalawang mapagkukunan;

• isang simpleng pamamaraan ng ATS na hindi kasama ang paglipat sa mode ng pagbawi ng kuryente mula sa pangunahing mapagkukunan sa awtomatikong mode;

• ang backup na supply ng kuryente ay dapat lamang ipakilala kung ang mga pagsasaayos ay ginawa upang magbigay ng boltahe sa nabigong pangunahing elemento ng supply ng kuryente sa pamamagitan ng pag-off sa nauugnay na switch.

Hindi tulad ng awtomatikong muling pagsasara, awtomatikong muling pagsasara, ang mga ATS device ay nagpapakita ng pinakamataas na kahusayan kung sakaling magkaroon ng power failure, na kinakalkula sa 90 ÷ 95%. Samakatuwid, ang mga ito ay malawakang ginagamit sa mga sistema ng supply ng kuryente ng mga pang-industriyang negosyo.

Ang awtomatikong pag-on ng reserba ay ginagamit sa mga linya ng kuryente, mga transformer (supply ng kuryente at mga pantulong na pangangailangan), mga switch sa seksyon.

Ang mga prinsipyong pinagbabatayan ng gawain ng OVD

Upang pag-aralan ang boltahe ng pangunahing linya ng kuryente, ginagamit ang isang pagsukat na aparato, na binubuo ng isang boltahe control relay RKN kasama ang isang pagsukat ng transpormer at mga circuit nito. Ang mataas na boltahe na boltahe ng pangunahing network, na proporsyonal na na-convert sa pangalawang halaga na 0 ÷ 100 volts, ay ibinibigay sa coil ng control relay, na nagsisilbing trigger.

Ang setting ng mga setting ng RKN relay ay may kakaiba: kinakailangang isaalang-alang ang mababang kinakailangang antas ng actuation ng actuating element, na ginagarantiyahan ang pagbaba ng boltahe sa 20 ÷ 25% ng nominal na halaga.

Ito ay dahil sa ang katunayan na sa kaso ng mga malapit na maikling circuit, ang isang panandaliang "boltahe drop" ay nangyayari, na kung saan ay inalis sa pamamagitan ng pagpapatakbo ng mga overcurrent na proteksyon. At ang mga item sa pagsisimula ng ILV ay dapat na maibalik ng mga prosesong ito. Gayunpaman, imposibleng gumamit ng mga maginoo na uri ng mga relay dahil sa kanilang hindi matatag na operasyon sa paunang limitasyon ng sukat.

Para sa operasyon sa mga panimulang elemento ng ATS, ginagamit ang mga espesyal na disenyo ng relay, na hindi kasama ang vibration at bounce ng mga contact kapag kumikilos sa mas mababang mga limitasyon.

Kapag ang kagamitan ay karaniwang pinapagana ayon sa pangunahing circuit, ang boltahe monitoring relay ay sinusunod lamang ang mode na ito. Sa sandaling mawala ang boltahe, inililipat ng RKN ang mga contact nito at sa gayon ay sinenyasan ang solenoid na i-on ang solenoid ng backup switch upang paandarin ito.

Kasabay nito, ang isang tiyak na pagkakasunud-sunod ng pag-activate ng mga elemento ng kapangyarihan ng unang loop ay sinusunod, na kasama sa control logic ng ATS system sa panahon ng paglikha at pagsasaayos nito.

Bilang karagdagan sa pagkawala ng boltahe sa pangunahing linya ng kuryente, para sa buong operasyon ng panimulang elemento ng ATS, kadalasang kinakailangan upang suriin ang ilang higit pang mga kondisyon, halimbawa:

• kawalan ng hindi awtorisadong short circuit sa protektadong lugar;

• i-on ang input switch;

• ang pagkakaroon ng boltahe sa backup na linya ng kuryente at ilang iba pa.

Ang lahat ng mga paunang kadahilanan na ipinasok para sa pagpapatakbo ng ATS ay nasuri sa algorithm ng lohika at, kung ang mga kinakailangang kondisyon ay natutugunan, ang isang utos ay ibinibigay sa executive body, na isinasaalang-alang ang itinakdang setting ng oras.

Mga halimbawa ng aplikasyon ng ilang mga scheme ng ATS

Depende sa laki ng operating boltahe ng system at ang pagiging kumplikado ng pagsasaayos ng network, ang ATS circuit ay maaaring magkaroon ng ibang istraktura, tumakbo sa direkta o alternating kasalukuyang, o gawin nang wala ito, gamit ang pangunahing boltahe ng network sa 0.4 kV mga circuit.

ATS sa isang mataas na boltahe na linya sa patuloy na kasalukuyang operating

Tingnan natin sandali ang lohika ng pagpapatakbo ng backup na circuit ng relay ng kuryente na may pangunahing power supply #1.

Kung ang isang maikling circuit ay nangyari sa seksyon ng L-1, pagkatapos ay isara ng mga proteksyon ang switch V-1 at ang boltahe sa mga kumukonektang bus ay mawawala. Ang undervoltage relay «H <» ay mararamdaman ito sa pamamagitan ng pagsukat ng VT at gagana sa pamamagitan ng pagbibigay ng + operating current sa pamamagitan ng RV contact, na gumana nang may time delay, sa RP coil.

Ang mga contact nito ay magti-trigger ng mga utos upang paandarin ang isang bilang ng mga relay na gumaganap ng iba't ibang mga function ng pagsubaybay at nagbibigay ng control signal sa V-2 power switch closing solenoid.

Ang scheme ay nagbibigay ng iisang aksyon at pagpapalabas ng impormasyon ng actuation mula sa mga signal relay.

ATS ng isang sectional switch sa patuloy na kasalukuyang operating

Ang mga operating power transformer na T1 at T2 ay nagbibigay ng kanilang seksyon ng mga busbar na nadiskonekta mula sa switch ng seksyon V-5.

Kapag ang isa sa mga transformer na ito ay na-trip o nagambala, ang kapangyarihan ay inilalapat sa tripped section sa pamamagitan ng paglipat ng V-5 switch. Ang RPV relay ay nagbibigay ng isang beses na awtomatikong pagsasara.

Ang pagpapatakbo ng circuit ay batay sa pakikipag-ugnayan ng mga auxiliary contact ng switch na may supply ng + operating kasalukuyang sa mga coils ng RPV relay at ang mga turn signal. Nagbibigay din ito para sa pagpapabilis ng pagpapatakbo ng operating system, na inilalagay sa operasyon sa panahon ng mga switch ng mga tauhan na naka-duty.

Ang prinsipyo ng pagbuo ng lohika ng pagpapatakbo ng ATS ay maaaring mabago. Halimbawa, kapag nagpapatakbo ng isang circuit na may kasamang karagdagang switch ng seksyon, tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba, kakailanganin ang mga karagdagang starter at elemento ng logic.

ATS sectional switch sa alternating current operation

Mga tampok ng pagpapatakbo ng automation ng mga mapagkukunan na gumagamit ng enerhiya mula sa mga matatagpuan sa substation Pagsukat ng VT, ay maaaring tantiyahin ayon sa sumusunod na pamamaraan.

Dito ang kontrol ng boltahe ng bawat seksyon ay ginagawa ng 1PH at 2PH relay. Pinapaandar ng kanilang mga contact ang 1PB o 2PB synchronizing body, na kumikilos sa pamamagitan ng mga block contact at kumikislap na coils ng power switch solenoids.

Ang prinsipyo ng pagpapatupad ng ATS ng mga gumagamit ng isang 0.4 kV network

Kapag lumilikha ng isang backup na supply ng kuryente para sa isang three-phase network, ginagamit ang mga magnetic starter na KM1, KM2 at isang kV na minimum na boltahe na relay, na kumokontrol sa mga parameter ng pangunahing linya L1.

Ang starter windings ay konektado mula sa parehong mga yugto ng kanilang mga linya sa pamamagitan ng logic switching contacts sa grounded neutral, at ang mga power contact ay pumutok sa mga supply busbar ng consumer sa magkabilang panig.

Ang contact system ng boltahe relay sa bawat posisyon ay nagkokonekta lamang ng isang starter sa mains. Sa pagkakaroon ng boltahe sa linya ng L1, gagana ang kV at sa pagsasara ng contact nito ay i-on ang coil ng starter KM1, na magbibigay sa gumagamit ng supply circuit nito at ikonekta ang signal light nito, habang hindi pinapagana ang KM2 winding.

Sa kaganapan ng isang pagkagambala sa boltahe sa L1, ang kV relay ay nakakaabala sa supply circuit ng starter winding KM1 at magsisimula ng KM2, na gumaganap ng parehong mga function para sa L2 line bilang KM1 para sa circuit nito sa nakaraang kaso.

Ang mga power switch na QF1 at QF2 ay ginagamit upang ganap na ma-de-energize ang circuit.

Ang parehong algorithm ay maaaring kunin bilang batayan para sa paglikha ng power supply para sa mga responsableng user sa isang single-phase power network.Kailangan mo lamang i-off ang mga hindi kinakailangang elemento dito at gumamit ng mga single-phase starter.

Mga tampok ng modernong ATS set

Upang ipaliwanag ang mga prinsipyo ng pagbuo ng mga algorithm ng automation, ang lumang relay base ay sadyang ginamit, na ginagawang mas madaling maunawaan ang mga algorithm sa trabaho.

Ang mga modernong static at microprocessor na device ay gumagana sa parehong mga circuit, ngunit may pinahusay na hitsura, mas maliliit na laki at may mas maginhawang mga setting at kakayahan.

Ang mga ito ay nilikha sa magkahiwalay na mga bloke o sa buong hanay na binuo sa mga espesyal na module.

Para sa pang-industriya na paggamit, ang mga ATS kit ay ginawa bilang mga ganap na handa nang gamitin na mga kit na nakalagay sa mga espesyal na proteksiyon na enclosure.