U normalnom načinu opskrbe električnom energijom, energija se osigurava od strane komunalne usluge i isporučuje se na mjesto upotrebe. Kada njegov glavni izvor prestane raditi, napajanje iz drugog mrežnog ulaza ili korištenog pomoćnog generatora mora se ručno ili automatski dopremiti do opterećenja, za što služi ATS (automatski prijenos rezerve) shema. Njegov glavni zadatak je preraspodjela energije iz elektroenergetskog sustava u rezervni izvor napajanja.
III kategorija pouzdanosti napajanja
Kao što znate, energetska društva dijele sve svoje potrošače, odnosno one osobe (pravne i fizičke), s kojima sklapaju ugovore o opskrbi električnom energijom, u tri kategorije prema stupnju pouzdanosti opskrbe električnom energijom. Kategorija 3 ima najnižu pouzdanost. Takav kupac elektroprivrede ima samo jedan trofazni naponski ulaz od 6 ili 10 kV (ponekad 400 V) ili jednofazni ulaz od 230 V iz jednog napajanjatrafostanice, ali trošak priključenja opterećenja na mrežu u ovoj kategoriji je minimalan - dovoljno je ugraditi jednostavnu transformatorsku trafostanicu s jednim transformatorom i spojiti je na najbliži dalekovod.
Trebam li ATS shemu za kategoriju III?
PUE dopušta mogućnost napajanja prema takvoj shemi, ako energetičari jamče obnovu struje nakon nesreća za najviše jedan dan. Što ako nije? Tada vam je potreban rezervni izvor napajanja, koji je obično jedinica na plin ili dizel generator. U stara vremena, potrošači su ručno spajali svoja opterećenja na njih i pokretali ih. Ali kako se automatizacija ovih proizvoda razvijala, postalo je moguće pokrenuti ih bez ljudske intervencije.
A budući da je moguće automatski pokrenuti dizel generator, onda je na isti način moguće spojiti potrošača opterećenja na njega. Tako je nastao moderni koncept ATS-a s dva ulaza, čiji električni krug, naveden u nastavku, već postaje standard za napajanje privatne kuće.
Kategorija II: Treba li joj ATS
Ako potrošač naruči dva mrežna ulaza za napajanje, onda ide u sljedeću kategoriju - drugu. U ovom slučaju, inženjeri energetike, u pravilu, zahtijevaju od kupaca da plate za izgradnju trafostanice s dva transformatora. U najjednostavnijoj verziji sadrži dva dijela sabirnica (to su samo aluminijske ili, u najboljem slučaju, bakrene trake) visokog napona sa svojim ulaznim prekidačima, od kojih je svaki spojen samo na jedan odvisokonaponski ulazi (6 ili 10 kV). Između sekcija je takozvani sekcijski prekidač. Ako je otvoren, tada svaki visokonaponski ulaz može hraniti samo jedan transformator (u pravilu je samo jedan od dva u pogonu, drugi je u rezervi - a to je također tipičan zahtjev energetskih inženjera). U slučaju nestanka struje na jednom od ulaza, električar potrošača može ručno uključiti sekcijsku sklopku i opteretiti stalno radni transformator s drugog visokonaponskog ulaza.
Ovim kupcima zapravo nije potreban ATS. Međutim, u posljednjem desetljeću, energetičari su im često nudili da ih ugrade u tipične dvotransformatorske trafostanice na niskonaponskoj strani. Takav ATS štit ima dva ulaza iz niskonaponskih namota različitih transformatora (oba moraju biti pod naponom, ali je u svakom trenutku opterećen samo jedan) i jedan izlaz na niskonaponske sabirnice, na koje su spojena sva opterećenja.
I-ta kategorija - ATS je obavezan
Ali ako potrošač, u principu, nije zadovoljan vremenskim kašnjenjem za ručno prebacivanje ulaza, tada je prisiljen koristiti ATS bez greške i prijeći na sljedeću kategoriju pouzdanosti napajanja - prvu. U najjednostavnijoj verziji, dijagram ATS-a može sadržavati dva ulaza iz iste dvije sekcije visokonaponskih sabirnica trafostanice i blok za uključivanje sekcijske sklopke (obično vakuumske). Ako napon nestane na ulazu napajanja, automatizacija isključuje svoj ulazni prekidač iuključuje presjek. Nakon toga, napon se dovodi na kombinirane sabirnice s drugog ulaza. ATS za dva ulaza u ovom slučaju se također može izvesti na niskonaponskoj strani trafostanice, kao što je gore opisano.
No među potrošačima 1. kategorije PUE izdvaja takozvanu posebnu skupinu, koja ne uključuje dovoljno dva mrežna ulaza za napajanje, već je potreban i treći rezervni ulaz, koji se obično izvodi iz diesel generatora. U tom slučaju je potreban ATS za 3 ulaza. Njegov se krug izvodi na niskom naponu.
Kako radi generator Input ATS
U posljednje vrijeme na tržištu su se pojavili mnogi automatski redundantni uređaji s mikroprocesorskim kontrolerom. U tom smislu, vrlo su popularni upravljački releji-kontroleri serije Easy proizvođača Moeller. Analizom signala naponskih senzora, mikrokontroler detektira nestanak struje i pokreće postupak pokretanja motora generatora (obično sinkronog). Čim dosegne nazivni napon i frekvenciju, upravljački sustav prebacuje opterećenje potrošača na napajanje iz njega. Sa stajališta elektrotehnike, povezivanje ATS-a za kritična i snažna opterećenja prilično je težak zadatak, budući da neizbježna vremenska kašnjenja i druge tehničke poteškoće otežavaju dobivanje trenutne rezervne snage.
Kontrolna frekvencija i napon
Jedna od glavnih funkcija ATS uređaja je otkrivanje pada napona ili punjenjagubitak glavnog izvora napajanja. U pravilu se sve faze opskrbne mreže nadziru eksterno pomoću podnaponskog releja (faznog nadzornog releja). Točka kvara određena je padom napona ispod minimalno dopuštene razine na bilo kojoj od faza. Informacija o naponu i frekvenciji prenosi se na ATS štit, gdje se utvrđuje da li je moguće nastaviti napajanje opterećenja. Dopušteni minimalni napon i frekvencija moraju se prevladati prije prebacivanja opterećenja na napajanje iz rezervnog generatora, čija snaga treba biti osigurana.
Glavno vremensko kašnjenje
ATS krug obično ima mogućnost širokog podešavanja vremena kašnjenja svog rada. Ovo je nužna funkcija kako bi se mogla zaustaviti neopravdana isključenja iz glavnih izvora napajanja u slučaju kratkotrajnih smetnji. Najviše preovlađujuće vremensko kašnjenje poništava sve trenutne prekide kako ne bi došlo do nepotrebnih pokretanja pogonskih motora generatora i prijenosa opterećenja na njih. Ovo kašnjenje se kreće od 0 do 6 sekundi, pri čemu je jedna sekunda najčešća. Trebao bi biti kratak, ali dovoljan za spajanje potrošača na izvore napajanja u stanju pripravnosti. Mnoge tvrtke sada kupuju snažne, baterije koje se napajaju neprekinuto napajanje koje osiguravaju najniže moguće kašnjenje veze.
Dodatna vremenska kašnjenja
Nakon obnove glavne struje, neke privremeneodgoda je neophodna kako bi se osiguralo da je opterećenje dovoljno stabilno da se isključi iz napajanja u stanju pripravnosti. U pravilu je od nula do trideset minuta. ATS za generator bi trebao automatski zaobići ovo vremensko kašnjenje u povratku na glavni izvor ako sigurnosna kopija ne uspije i glavni ponovno radi dobro.
Treće najčešće vremensko kašnjenje uključuje razdoblje hlađenja motora. Tijekom tog razdoblja, upravljački sustav dizel generatora kontrolira neopterećeni motor dok se ne zaustavi.
U većini slučajeva, obično je poželjno prenijeti opterećenje na rezervni generator nakon što su dostignute odgovarajuće razine napona i frekvencije. Međutim, u nekim situacijama krajnji korisnici žele niz prijenosa različitih opterećenja na rezervni generator. Po potrebi se izvodi nekoliko ATS krugova za generator s pojedinačnim vremenskim odgodama tako da se opterećenja mogu spojiti na generator bilo kojim željenim redoslijedom.
Izvršne jedinice sheme unosa rezervi
Krajnji rezultat rada razmatrane klase uređaja je prebacivanje električnih krugova, njihovo prebacivanje s glavnog ulaza na rezervni. Kao što je gore navedeno, u električnim trafostanicama, ATS krug se može implementirati i na strani visokog i niskog napona. U prvom slučaju, njegovi izvršni elementi su standardni visokonaponski prekidači. U drugom slučaju, koji uključuje prebacivanje opterećenja na ulaz generatora, prebacivanje se provodi niskonaponskimuređaji.
Oni mogu biti dio opreme ATS štita (panela), ili mogu biti vanjski u odnosu na nju i biti dio ukupnog kruga napajanja opterećenja. U prvom slučaju moguće je koristiti magnetne startera - koristi se u pomoćnim uređajima za neindustrijske potrošače s snagom opterećenja do nekoliko desetaka kW. Pri većim snagama, AVR se koristi na kontaktorima. Sklopna shema uređaja je ista u oba slučaja.
Vanjski niskonaponski uređaji rezervnih ulaznih krugova su energetski prekidači s elektromagnetskim pogonima. Funkcija samog ATS uređaja u ovom slučaju se svodi na formiranje i izdavanje odgovarajućih signala za uključivanje/isključivanje.
Tipični ATS blok za 3 ulaza. Shema i algoritam rada
Namijenjen je za kontinuirano napajanje opterećenja napona 0,4 kV iz tri izvora napajanja: dva trofazna mrežna ulaza i trofazni ulaz dizel generatora. Izvršni uređaji su obični prekidači Q1, Q2 i Q3 svakog od ulaza, koji štite opterećenja 1. kategorije pouzdanosti napajanja.
Algoritam rada bloka je sljedeći:
1. Na glavnom ulazu postoji napon. Tada je Q1 omogućen, a Q2 i Q3 onemogućeni.
2. Na glavnom ulazu nema napona, ali je na rezervnom ulazu. Tada je Q2 omogućen, a Q1 i Q3 onemogućeni.
3. Na glavnim i rezervnim ulazimanema napetosti. Tada je Q3 omogućen, a Q1 i Q2 onemogućeni.
