Αυτόματη ενεργοποίηση εφεδρικής τροφοδοσίας (ATS) σε δίκτυα διανομής
Διακόπτης αυτόματης μεταφοράς (ATS) που έχει σχεδιαστεί για να μετατρέπει τους χρήστες από μια αποτυχημένη πηγή τροφοδοσίας σε μια εφεδρική συσκευή που μπορεί να επισκευαστεί. Στα αγροτικά συστήματα τροφοδοσίας, οι συσκευές ATS χρησιμοποιούνται σε υποσταθμούς δύο μετασχηματιστών 35-110/10 kV (τοπικό ATS) και σε αμφίδρομες γραμμές ισχύος 10 kV που λειτουργούν σε ανοιχτή λειτουργία (κεντρικό δίκτυο ATS).
Σε σχέση με την εμφάνιση των καταναλωτών της πρώτης κατηγορίας όσον αφορά την αξιοπιστία τροφοδοσίας (κτηνοτροφικά συγκροτήματα), άρχισαν να εισάγουν συσκευές ATS σε TP-10 / 0,38 kV, σε γραμμές 0,38 kV και σε εφεδρικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής ντίζελ.
Οι ακόλουθες βασικές απαιτήσεις επιβάλλονται στα συστήματα ATS:
• Πρέπει να παρέχεται ATS σε περίπτωση απροσδόκητης διακοπής ρεύματος για οποιονδήποτε λόγο και παρουσία τάσης στην εφεδρική πηγή τροφοδοσίας.
• Το ATS πρέπει να εκτελείται με τον συντομότερο δυνατό χρόνο εργασίας.
• Το ATS πρέπει να είναι εφάπαξ.
• Το ATS πρέπει να παρέχει γρήγορο τερματισμό της εφεδρικής πηγής όταν είναι ενεργοποιημένο ένα σταθερό βραχυκύκλωμα, γι' αυτό συνιστάται η επιτάχυνση της προστασίας μετά το ATS (με τον ίδιο τρόπο που γίνεται μετά το AR).
• το σύστημα ATS πρέπει να προβλέπει την παρακολούθηση της δυνατότητας συντήρησης του κυκλώματος για την ενεργοποίηση του εφεδρικού εξοπλισμού.
Για την εκκίνηση του διακόπτη αυτόματης μεταφοράς όταν εξαφανιστεί η τάση της κύριας πηγής, χρησιμοποιείται ρελέ χαμηλής τάσης... Σε ορισμένες περιπτώσεις, ο ρόλος της σκανδάλης εκτελείται από ένα ρελέ χρόνου με οπλισμό επιστροφής (σε κανονική λειτουργία, το ρελέ χρόνου είναι συνεχώς ενεργοποιείται και η άγκυρα τραβιέται).
Η ρύθμιση λήψης αυτών των ρελέ συνήθως επιλέγεται, εάν δεν υπάρχουν διαθέσιμα συγκεκριμένα δεδομένα, από την κατάσταση
Ο χρόνος απόκρισης του στοιχείου εκκίνησης της συσκευής ATS (tav.AVR) επιλέγεται σύμφωνα με τις ακόλουθες συνθήκες:
όπου ts.z είναι ο μεγαλύτερος χρόνος απόκρισης από τις καθορισμένες προστασίες.
Δt είναι ο βαθμός επιλεκτικότητας που θεωρείται ίσος με 0,6 s όταν χρησιμοποιείται ένα ρελέ χρόνου με κλίμακα έως 9 s και ίσο με 1,5 ... 2 s με κλίμακα έως 20 s.
• Συντονίζοντας τη δράση του διακόπτη αυτόματης μεταφοράς με άλλες συσκευές αυτοματισμού (για παράδειγμα, το αυτόματο κλείσιμο της γραμμής μέσω της οποίας τροφοδοτείται ενέργεια από την κύρια πηγή ενέργειας)
όπου ts.z.l — ο μεγαλύτερος χρόνος λειτουργίας της προστασίας της γραμμής (στοιχείο του συστήματος τροφοδοσίας) που μεταδίδει ενέργεια στους καταναλωτές για την οποία εκτελείται διακόπτης αυτόματης μεταφοράς·
t1APV — αποτυχημένος χρόνος κύκλου αυτόματου κλεισίματος αυτής της σειράς.
tzap — χρονικό όριο ίσο με 2 — 3,5 s.
Σε αγροτικά ηλεκτρικά δίκτυα, ATS δικτύου, τα οποία παρέχουν πλεονασμό σε καταναλωτές που είναι συνδεδεμένοι σε αμφίδρομες γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας που λειτουργούν σε ανοιχτή (υπό όρους κλειστή) λειτουργία (Εικ. 1, α).
Το δίκτυο ATS είναι ένα σύνολο συσκευών που περιλαμβάνει:
• την ίδια τη συσκευή ATS, η οποία αλλάζει τροφοδοσία στην εφεδρική πηγή ενεργοποιώντας το διακόπτη σημείου ATS (3B, Εικ. 1), ο οποίος απενεργοποιείται σε κανονική λειτουργία κυκλώματος.
• συσκευές που παρέχουν, εάν είναι απαραίτητο, αυτόματη αναδιάρθρωση της προστασίας ρελέ πριν από την αλλαγή του τρόπου λειτουργίας του δικτύου κατά την αυτόματη μεταγωγή μεταφοράς.
• αυτόματη συσκευή διαχωρισμού ελάχιστης τάσης (ισχύει η διακοπή λειτουργίας 1V και 5V, εικ. 1, α), η οποία εμποδίζει την παροχή τάσης από την εφεδρική πηγή στην κατεστραμμένη πηγή ισχύος λειτουργίας (στη γραμμή εργασίας, μετασχηματιστή κ.λπ.), καθώς και σε κάποιες άλλες συσκευές.
Ρύζι. 1 Σχέδιο αυτόματου διακόπτη δικτύου για αγροτικά δίκτυα 10 kV (σε διακόπτη κυκλώματος που λειτουργεί με ελατήριο): α — επεξηγηματικό πρωτεύον κύκλωμα δικτύου 10 kV. β — διάγραμμα κυκλώματος τάσης του σώματος εκκίνησης ATS. γ — διάγραμμα διακόπτη αυτόματης μεταφοράς και έλεγχος διακόπτη 3 (σημείο διακόπτη αυτόματης μεταφοράς).
Το Σχήμα 1, c δείχνει ένα διάγραμμα ενός ATS δικτύου για διακόπτες κυκλώματος που λειτουργούν με ελατήριο, το πιο κοινό σε αγροτικά δίκτυα 10 kV. Στο σημείο ATS (Εικ. 1, α) έχει εγκατασταθεί μια κυψέλη KRUN (ντουλάπι) με διακόπτη 3V, εξοπλισμένη με ATS δικτύου και προστασία ρελέ.
Η δράση του στοιχείου εκκίνησης του ATS παρέχεται από τους μετασχηματιστές τάσης TN1 και VT2 (δύο ή ένα VT σε κάθε πλευρά), οι οποίοι είναι πηγές ρεύματος λειτουργίας για όλες τις συσκευές του σημείου ATS.Σε αυτή την περίπτωση, η τροφοδοσία των ζυγών ελέγχου 1ShU και 2ShU (Εικ. 1, γ) πραγματοποιείται είτε από TN1 είτε από TN2 με αυτόματη εναλλαγή σε TN της άθικτης γραμμής.
Όταν διακοπεί η παροχή ρεύματος, για παράδειγμα στην πλευρά του υποσταθμού Α, ενεργοποιούνται τα ρελέ τάσης 1PH, 2PH. Με την παρουσία τάσης στην πλευρά του υποσταθμού Β, το ρελέ χρόνου 1RV ανάβει και μετά από ορισμένο χρόνο κλείνει την επαφή 1RV στο κύκλωμα του ηλεκτρομαγνήτη για την ενεργοποίηση του EV του διακόπτη 3V.
Εάν τα ελατήρια κίνησης είναι ενεργοποιημένα (η επαφή KGP1 είναι κλειστή), ο διακόπτης κυκλώματος είναι κλειστός. Εάν ο διακόπτης αυτόματης μεταφοράς είναι επιτυχής, ο κινητήρας ενεργοποιείται μέσω της κλειστής βοηθητικής επαφής 3VZ και ξεκινά τα ελατήρια μετάδοσης κίνησης. Σε περίπτωση αποτυχίας ATS (συμπερίληψη βραχυκυκλώματος με επακόλουθη αποσύνδεση από την προστασία), η επαφή ZVZ παραμένει ανοιχτή και τα ελατήρια δεν τυλίγονται (η διάρκεια της πλήρους περιέλιξης των ελατηρίων είναι 6 ... 20 δευτερόλεπτα). Αυτό εγγυάται το εφάπαξ ATS.
Σε αυτήν την περίπτωση, για να προετοιμάσετε τη μονάδα για ενεργοποίηση, είναι απαραίτητο να μετακινήσετε χειροκίνητα τη συσκευή 2OU στη θέση 2-3. Σε περίπτωση σφαλμάτων στα κυκλώματα TN1 ή TN2, ο αντίστοιχος διακόπτης AB σβήνει και η βοηθητική επαφή AB1 ή AB2 απενεργοποιεί τη συσκευή ATS να λειτουργήσει στο κατεστραμμένο VT.
Εάν οι ρυθμίσεις tav.AVP όταν η τάση εξαφανίζεται από τις πηγές A και B είναι σημαντικά διαφορετικές, τότε εγκαθίσταται ένα δεύτερο ρελέ 2PB (δεν φαίνεται στο διάγραμμα), έτσι ώστε το ρελέ 1PB να ενεργοποιείται στο κύκλωμα 1PH, 2PH, AB1, και το ρελέ 2PB — στο κύκλωμα 3PH, 4RN, AB2.
Η λειτουργία του κυκλώματος ATS των μετασχηματιστών ελέγχεται στη βάση (Εικ. 2).
Ρύζι. 2. Σχηματική διάταξη ATS (διακοπή διακόπτη τομής) υποσταθμού δύο μετασχηματιστών.
Το σχηματικό διάγραμμα του διακόπτη αυτόματης μεταφοράς, που φαίνεται στο σχήμα 2, επιτρέπει, μέσω ενός διακόπτη τομής CB, να τροφοδοτεί αυτόματα τους ζυγούς του τμήματος I ή II σε περίπτωση έκτακτης διακοπής λειτουργίας των μετασχηματιστών T1 ή T2.
Εξετάστε τη λειτουργία του κυκλώματος όταν η εφεδρική ισχύς είναι συνδεδεμένη στους διαύλους του Τμήματος I.
Οι καταναλωτές του τμήματος I τροφοδοτούνται συνήθως από τον μετασχηματιστή T1 και ο αυτόματος πλεονασμός τροφοδοσίας τους επιτυγχάνεται με την ενεργοποίηση του SV.
Παρέχεται αυτόματη εφεδρική ισχύς όταν η τάση στις ράβδους διαύλου του τμήματος I αποτύχει λόγω:
• Αποσύνδεση του τροφοδοτικού ή του καλωδίου τροφοδοσίας στην πλευρά του T1.
• βραχυκύκλωμα στο εσωτερικό του μετασχηματιστή και στους ζυγούς του τμήματος I.
• ακούσια αποσύνδεση του μετασχηματιστή Τ1.
Το κύκλωμα ATS λειτουργεί μόνο όταν οι επαφές του διακόπτη P. Το πηνίο του ρελέ μονής στροφής (ROV) της συσκευής ATS είναι ενεργοποιημένο και η επαφή του είναι κλειστή ενώ ο διακόπτης 1B1 είναι ενεργοποιημένος.
Όταν η τάση στους διαύλους τμήματος I εξαφανιστεί, το ρελέ χαμηλής τάσης κλείνει τις επαφές διακοπής του. Μέσω των κλειστών επαφών του, το ρελέ χρόνου 1PB λαμβάνει ισχύ και μετά από κάποια χρονική καθυστέρηση δίνει μια ώθηση για να απενεργοποιηθεί ο μετασχηματιστής Τ1 (διακόπτες 1Β και 1Β1).
Συνήθως το ρελέ χρόνου δρα σε ένα ενδιάμεσο ρελέ, το οποίο με τις επαφές του ανάβει τα κυκλώματα λειτουργίας του διακόπτη.Μετά την απενεργοποίηση των διακοπτών, το πηνίο DOM απενεργοποιείται, αλλά οι επαφές του επιστρέφουν στην αρχική τους θέση με συγκεκριμένη χρονική καθυστέρηση . Ο χρόνος επιστροφής είναι ελαφρώς μεγαλύτερος από τον χρόνο κλεισίματος του διακόπτη CB.Επομένως, το CB on pulse καταφέρνει να περάσει μέσα από την επαφή ROV και να το ενεργοποιήσει, λόγω του οποίου οι ζυγοί του τμήματος I λαμβάνουν ισχύ από τον μετασχηματιστή T2. Μετά το άνοιγμα της επαφής ROV, διακόπτεται το παλμικό κύκλωμα για το κλείσιμο του διακόπτη, γεγονός που εξασφαλίζει την εφάπαξ λειτουργία της συσκευής ATS.
Για να αποκλειστούν ψευδείς ενέργειες των συσκευών ATS όταν καούν ασφάλειες στο κύκλωμα μετασχηματιστή τάσης VT, εγκαθίστανται δύο ηλεκτρονόμοι υπότασης με σειριακή σύνδεση των επαφών τους. Επιπλέον, ένα άλλο ρελέ τάσης μπορεί να συνδεθεί σε σειρά, το οποίο τροφοδοτείται από εφεδρική πηγή και επιτρέπει στη συσκευή ATS να λειτουργεί σε περίπτωση βλάβης της τάσης στο κύριο τμήμα για αυτούς τους χρήστες μόνο εάν υπάρχει τάση στις αιχμές εφεδρικής ισχύος .
Δείτε επίσης για αυτό το θέμα: Πώς λειτουργούν οι αυτόματες συσκευές μεταγωγής μεταφοράς (ATS) στα ηλεκτρικά δίκτυα