Како функционишу уређаји за аутоматско пребацивање преноса (АТС) у електричним мрежама

У чланку који описује рад уређаји за аутоматско затварање, разматрају се случајеви прекида напајања из различитих разлога и начини његовог обнављања путем аутоматског преноса далековода у случају да су узроци ванредних ситуација нестали и престали да раде.

Птица која лети између жица надземног далековода може створити кратак спој кроз своја крила. Ово ће довести до уклањања напона са надземног вода активирањем заштите прекидача за напајање трафостанице.

Након неколико секунди, уређаји за аутоматско поновно затварање ће повратити снабдевање електричном енергијом потрошача, а заштита у овом тренутку га више неће искључити, јер ће птица погођена струјом имати времена да падне на земљу.

Међутим, ако оближње дрво падне на надземни далековод од налета орканског ветра, сломи ослонац, онда ће доћи до дугог кратког споја, жице ће се покидати, што ће искључити брзо аутоматско враћање струје на повезане објекте.

Сви корисници ове линије неће моћи да добију струју док се не заврше радови на поправци, који би могли да потрају неколико дана...

Замислите да се таква оштећења дешавају на линији која струјом снабдева регионални град са великим производним капацитетима, као што је употреба аутоматских електричних пећи за топљење стакла.

У случају нестанка струје, купке за топљење ће престати да раде и сво течно стакло ће се очврснути. Као резултат тога, предузеће ће претрпети огромне материјалне губитке, биће суочено са потребом да заустави производњу, изврши скупе поправке...

Да би се избегле овакве ситуације у свим великим производним објектима, обезбеђен је резервни извор напајања који се састоји од резервног далековода из друге трафостанице или сопственог моћног агрегата.

Мораћете брзо и поуздано да пређете на напајање са њега. У ту сврху се користе аутоматски прекидачи за пренос, скраћено АТС.

Дакле, разматрана аутоматизација је пројектована да континуирано снабдева одговорне потрошаче електричном енергијом у случају озбиљних кварова на главном далеководу услед брзог активирања резервног извора.

АТС захтеви

Уређаји за аутоматско увођење резервног напајања морају бити активирани:

• што је пре могуће након нестанка електричне енергије на главном воду;

• у случају губитка напона на сопственим аутобусима корисника, без анализе узрока квара, ако није обезбеђено блокирање старта одређеном врстом заштите. На пример, заштита пнеуматика од лука мора да блокира покретање прекидача за аутоматски пренос како би се спречио развој насталог удеса;

• са потребним закашњењем при извођењу одређених технолошких циклуса. На пример, при укључивању под оптерећењем моћних електромотора могућ је "пад напона", који се брзо завршава;

• увек само једном, јер је у супротном могуће неколико пута укључити због непоправљивог кратког споја, који може потпуно уништити уравнотежен електрични систем.

Природни захтев за поуздан рад кола је његово стално одржавање у добром стању и аутоматска контрола техничких параметара.

Предности АТС-а у односу на паралелно напајање из два извора

На први поглед, да бисте напајали одговорне потрошаче, можете у потпуности да се носите са истовременим повезивањем на две различите линије које узимају енергију из различитих генератора. Затим, у случају удеса на једном од надземних водова, ово коло ће се прекинути, а друго ће остати у функцији и обезбедити континуирано напајање.

Такве шеме су већ креиране, али нису добиле масовну практичну примену због следећих недостатака:

• у случају кратког споја на било којој линији, струје се значајно повећавају због снабдевања енергијом из оба генератора;

• губици снаге у енергетским трансформаторским подстаницама се повећавају;

• шема управљања напајањем постаје много сложенија због употребе алгоритама који истовремено узимају у обзир стање корисника и два генератора, појаву енергетских токова;

• сложеност имплементације заштите међусобно повезаних алгоритмима на три удаљена краја.

Због тога се напајање корисника из једног главног извора и аутоматски пренос на резервни генератор у случају нестанка струје сматра најперспективнијим. Време нестанка струје овом методом може бити мање од 1 секунде.

Особине креирања АТС шема

За контролу аутоматизације може се користити један од следећих алгоритама:

• једносмерно напајање са радног места са додатним режимом вруће приправности, који се пушта у рад само при губитку напона из главног извора;

• могућност билатералног коришћења сваког од извора као радне станице;

• способност АТС кола да се аутоматски врати на напајање из примарног извора након што се напон врати на магистрале улазних прекидача. У овом случају се ствара редослед активирања склопних уређаја, искључујући могућност повезивања корисника на режим паралелног напајања из два извора;

• једноставна АТС шема која искључује прелазак на режим опоравка енергије са главног извора у аутоматском режиму;

• резервно напајање треба да се уведе само ако су направљени аранжмани за снабдевање напоном неисправног главног елемента напајања искључивањем одговарајућег прекидача.

За разлику од аутоматског поновног затварања, аутоматског поновног затварања, АТС уређаји показују највећу ефикасност у случају нестанка струје, рачунато на 90 ÷ 95%. Због тога се широко користе у системима напајања индустријских предузећа.

Аутоматско укључивање резерве користи се за напајање далековода, трансформатора (напајање и помоћне потребе), секцијске склопке.

Принципи на којима се заснива рад ОВД

За анализу напона главног далековода користи се мерни уређај који се састоји од релеја за контролу напона РКН у комбинацији са мерним трансформатором и његовим колима. Високонапонски напон примарне мреже, пропорционално претворен у секундарну вредност од 0 ÷ 100 волти, напаја се на калем контролног релеја, који делује као окидач.

Подешавање подешавања РКН релеја има посебност: потребно је узети у обзир низак потребан ниво активирања покретачког елемента, који гарантује пад напона на 20 ÷ 25% номиналне вредности.

Ово је због чињенице да у случају блиских кратких спојева долази до краткотрајног "пада напона", који се елиминише радом прекострујних заштита. И ИЛВ стартуп ставке морају бити враћене овим процесима. Међутим, немогуће је користити конвенционалне типове релеја због њиховог нестабилног рада на почетној граници скале.

За рад у стартним елементима АТС-а користе се специјалне конструкције релеја, које искључују вибрације и одскакивање контаката када се активирају на нижим границама.

Када се опрема нормално напаја према главном колу, релеј за праћење напона једноставно посматра овај режим. Чим напон нестане, РКН пребацује своје контакте и тако сигнализира соленоиду да укључи соленоид резервног прекидача да га активира.

При томе се уочава одређени редослед активирања енергетских елемената прве петље, који је укључен у управљачку логику АТС система приликом његовог креирања и конфигурисања.

Поред губитка напона на главном далеководу, за потпуни рад стартног елемента АТС-а обично је потребно проверити још неколико услова, нпр.

• одсуство неовлашћеног кратког споја у заштићеном простору;

• укључите улазни прекидач;

• присуство напона на резервном далеководу и неке друге.

Сви почетни фактори унесени за рад АТС-а се проверавају у логичком алгоритму и, ако су испуњени потребни услови, издаје се команда извршном органу, узимајући у обзир задато подешавање времена.

Примери примене неких АТС шема

У зависности од величине радног напона система и сложености конфигурације мреже, АТС коло може имати другачију структуру, радити на једносмерној или наизменичној струји, или уопште без ње, користећи напон главне мреже од 0,4 кВ кола.

АТС на високонапонском воду при константној радној струји

Хајде да укратко погледамо логику рада кола резервног релеја напајања са главним напајањем #1.

Уколико дође до кратког споја у делу Л-1, тада ће заштите искључити прекидач В-1 и напон на прикључним магистралама ће нестати. Поднапонски релеј «Х <» ће то осетити преко мерног ВТ и функционисати снабдевањем + радном струјом преко РВ контакта, који је радио са временским кашњењем, на РП калем.

Његови контакти ће покренути команде за активирање бројних релеја који обављају различите функције надгледања и обезбеђују контролни сигнал за В-2 прекидач за затварање.

Шема обезбеђује једно дејство и ослобађање информација о активирању са сигналних релеја.

АТС секцијске склопке при константној радној струји

Радни енергетски трансформатори Т1 и Т2 напајају свој део сабирница искључен из секцијске склопке В-5.

Када се један од ових трансформатора откачи или прекине, напајање се примењује на активирану секцију пребацивањем В-5 прекидача. РПВ релеј обезбеђује једнократно аутоматско затварање.

Рад кола се заснива на интеракцији помоћних контаката прекидача са напајањем + радне струје на намотаје РПВ релеја и показивача правца. Такође је предвиђено и оперативно убрзање оперативног система, који дежурно особље ставља у рад током пребацивања.

Принцип формирања логике рада АТС-а може се променити. На пример, када користите коло са укљученим додатним прекидачем секције, као што је приказано на слици испод, биће потребни додатни стартери и логички елементи.

АТС секцијски прекидач у раду наизменичне струје

Особине рада аутоматизације извора који користе енергију из оних који се налазе у трафостаници ВТ мерење, може се проценити према следећој шеми.

Овде се контрола напона сваке секције врши помоћу 1ПХ и 2ПХ релеја. Њихови контакти активирају 1ПБ или 2ПБ синхронизујућа тела, која делују кроз блок контакте и трепћуће намотаје соленоида прекидача за напајање.

Принцип имплементације АТС корисника мреже 0,4 кВ

Приликом креирања резервног напајања за трофазну мрежу користе се магнетни стартери КМ1, КМ2 и релеј минималног напона кВ, који контролише параметре главне линије Л1.

Намотаји стартера су повезани са истих фаза својих водова преко логичких преклопних контаката до уземљеног неутралног, а струјни контакти улазе у сабирнице за напајање потрошача са обе стране.

Контактни систем напонског релеја у свакој позицији повезује само један стартер на мрежу. У присуству напона на линији Л1, кВ ће радити и својим контактом за затварање укључити калем стартера КМ1, који ће корисника напајати својим напојним кругом и спојити његову сигналну лампицу, док ће намотај КМ2 онемогућити.

У случају прекида напона на Л1, кВ релеј прекида струјни круг намотаја стартера КМ1 и покреће КМ2, који за вод Л2 обавља исте функције као КМ1 за своје коло у претходном случају.

Прекидачи за напајање КФ1 и КФ2 се користе за потпуно искључивање струјног кола.

Исти алгоритам се може узети као основа за креирање напајања одговорних корисника у монофазној електроенергетској мрежи.Само треба да искључите непотребне елементе у њему и користите једнофазне стартере.

Карактеристике савремених АТС комплета

Да би се објаснили принципи алгоритама аутоматизације зграда, намерно је коришћена стара релејна база, што олакшава разумевање алгоритама у раду.

Савремени статички и микропроцесорски уређаји раде на истим колима, али имају побољшан изглед, мање величине и погодније поставке и могућности.

Креирају се у засебним блоковима или у целим сетовима састављеним у посебним модулима.

За индустријску употребу, АТС комплети се производе као комплети спремни за употребу смештени у посебним заштитним кућиштима.