In de normale stroomvoorzieningsmodus wordt energie geleverd door het nutsbedrijf en geleverd aan het gebruikspunt. Wanneer de hoofdbron stopt met werken, moet de voeding van de tweede netingang of de gebruikte back-upgenerator handmatig of automatisch worden geleverd aan de belastingen waarvoor het ATS-schema (automatische overdracht van reserve) dient. Zijn belangrijkste taak is het herdistribueren van stroom van het voedingssysteem naar een back-upstroombron.
III categorie van betrouwbaarheid van de voeding
Zoals u weet, verdelen energieleveranciers al hun consumenten, d.w.z. de (rechts- en natuurlijke) personen met wie zij contracten voor de levering van elektriciteit sluiten, in drie categorieën volgens de mate van betrouwbaarheid van de elektriciteitsvoorziening. Categorie 3 heeft de laagste betrouwbaarheid. Zo'n klant van de energiesector krijgt slechts één driefasige spanningsingang van 6 of 10 kV (soms 400 V) of een enkelfasige ingang van 230 V uit één voedingonderstations, maar de kosten voor het aansluiten van belastingen op het netwerk in deze categorie zijn minimaal - het is voldoende om een eenvoudig transformatorstation met één transformatorpakket te installeren en dit aan te sluiten op de dichtstbijzijnde hoogspanningstransmissielijn.
Heb ik een ATS-schema nodig voor categorie III?
PUE biedt de mogelijkheid van stroomvoorziening volgens een dergelijk schema, als de energietechnici garanderen dat de stroomvoorziening na ongevallen binnen niet meer dan een dag wordt hersteld. Wat als dat niet zo is? Dan heeft u een noodstroombron nodig, meestal een door gas aangedreven unit of een dieselgenerator. Vroeger sloten consumenten hun verbruikers handmatig aan en startten ze op. Maar naarmate de automatisering van deze producten zich ontwikkelde, werd het mogelijk om ze te lanceren zonder menselijke tussenkomst.
En aangezien het mogelijk is om een dieselgenerator automatisch te starten, is het op dezelfde manier mogelijk om verbruikers daarop aan te sluiten. Zo ontstond het moderne concept van een ATS met twee ingangen, waarvan het elektrische circuit, zoals hieronder weergegeven, al de standaard wordt voor de stroomvoorziening van een privéwoning.
Categorie II: Heeft ze ATS nodig
Als een consument twee netvoedingsingangen bestelt, gaat hij naar de volgende categorie - de tweede. In dit geval eisen energietechnici in de regel dat klanten betalen voor de bouw van een onderstation met twee transformatoren. In de eenvoudigste versie bevat het twee secties rails (dit zijn gewoon aluminium of, op zijn best, koperen strips) van hoogspanning met hun ingangsschakelaars, die elk zijn aangesloten op slechts één vanhoogspanningsingangen (6 of 10 kV). Tussen de secties zit de zogenaamde sectieschakelaar. Als deze open is, kan elke hoogspanningsingang slechts één transformator voeden (in de regel is slechts één van de twee in bedrijf, de tweede is in reserve - en dit is ook een typische vereiste van energietechnici). In het geval van een stroomstoring op een van de ingangen, kan de elektricien van de consument handmatig de sectieschakelaar inschakelen en de constant werkende transformator laden vanaf een andere hoogspanningsingang.
Deze klanten hebben eigenlijk geen ATS nodig. In het afgelopen decennium hebben energietechnici hen echter vaak aangeboden om ze te installeren in typische onderstations met twee transformatoren aan de laagspanningszijde. Zo'n ATS-afscherming heeft twee ingangen van de laagspanningswikkelingen van verschillende transformatoren (beide moeten worden bekrachtigd, maar slechts één ervan wordt op elk moment geladen) en één uitgang naar de laagspanningsbussen, waarop alle belastingen zijn aangesloten.
I-de categorie - ATS is verplicht
Maar als de consument in principe niet tevreden is met de tijdsvertraging voor het handmatig schakelen van ingangen, dan wordt hij gedwongen om ATS zonder mankeren te gebruiken en over te gaan naar de volgende categorie van betrouwbaarheid van de voeding - de eerste. In de eenvoudigste versie kan het ATS-schakelschema twee ingangen bevatten van dezelfde twee secties van de hoogspanningsbussen van het onderstation en een blok voor het inschakelen van een sectieschakelaar (meestal een vacuümschakelaar). Als de spanning aan de voedingsingang wegv alt, schakelt de automatisering zijn ingangsschakelaar uit enomvat sectie. Daarna wordt vanaf de tweede ingang spanning aan de gecombineerde bussen geleverd. ATS voor twee ingangen kan in dit geval ook worden uitgevoerd aan de laagspanningszijde van het onderstation, zoals hierboven beschreven.
Maar onder de consumenten van de 1e categorie, kiest de PUE de zogenaamde speciale groep uit, die niet genoeg twee netwerkstroomingangen bevat, maar er is ook een derde back-upingang vereist, meestal uitgevoerd door een dieselgenerator. In dit geval is een ATS voor 3 ingangen vereist. Het circuit wordt uitgevoerd bij lage spanning.
Hoe Generator Input ATS werkt
De laatste tijd zijn er veel automatische redundantie-apparaten met een microprocessor-controller op de markt verschenen. In dit opzicht zijn stuurrelais-controllers van de Easy-serie van Moeller erg populair. Door de signalen van de spanningssensoren te analyseren, detecteert de microcontroller een stroomstoring en start de procedure voor het starten van de generatormotor (meestal synchroon). Zodra het de nominale spanning en frequentie bereikt, schakelt het besturingssysteem de belasting van de consument om van stroom te voorzien. Vanuit het oogpunt van elektrotechniek is het aansluiten van ATS voor kritieke en krachtige belastingen een nogal moeilijke taak, aangezien de onvermijdelijke vertragingen en andere technische problemen het moeilijk maken om onmiddellijke back-upstroom te verkrijgen.
Besturingsfrequentie en spanning
Een van de belangrijkste functies van een ATS-apparaat is het detecteren van een spanningsval of volverlies van de hoofdstroombron. In de regel worden alle fasen van het voedingsnet extern bewaakt door middel van een onderspanningsrelais (fasebewakingsrelais). Het storingspunt wordt bepaald door de spanningsval onder het minimaal toelaatbare niveau op een van de fasen. Informatie over spanning en frequentie wordt doorgegeven aan het ATS-schild, waar wordt bepaald of het mogelijk is om de belastingen te blijven voeden. De toelaatbare minimale spanning en frequentie moeten worden overwonnen voordat de belastingen worden overgeschakeld naar vermogen van de stand-bygenerator, waarvan het vermogen moet worden geleverd.
Hoofdtijdvertraging
Het ATS-circuit heeft meestal de mogelijkheid om de vertragingstijd van zijn werking breed aan te passen. Dit is een noodzakelijke functie om ongerechtvaardigde ontkoppelingen van de hoofdvoedingsbronnen te kunnen stoppen in geval van kortdurende storingen. De meest voorkomende tijdvertraging heft eventuele tijdelijke uitval op om geen onnodige start van generatoraandrijfmotoren en belastingoverdrachten naar hen te veroorzaken. Deze vertraging varieert van 0 tot 6 seconden, waarbij één seconde de meest voorkomende is. Het moet kort, maar voldoende zijn om verbruikers aan te sluiten op standby-voedingen. Veel bedrijven kopen nu krachtige, door batterijen gevoede noodvoedingen die de laagst mogelijke verbindingslatentie bieden.
Extra vertragingen
Na het herstel van de hoofdstroom, een aantal tijdelijkede vertraging is nodig om ervoor te zorgen dat de belasting stabiel genoeg is om te worden losgekoppeld van de standby-stroom. In de regel is het van nul tot dertig minuten. De ATS voor de generator zou deze vertraging automatisch moeten omzeilen om terug te keren naar de hoofdbron als de back-up mislukt en de hoofdbron weer goed werkt.
De op twee na meest voorkomende tijdsvertraging betreft de afkoelperiode van de motor. Gedurende deze periode regelt het regelsysteem van de dieselgenerator de onbelaste motor totdat deze stopt.
In de meeste gevallen is het gewoonlijk wenselijk om belastingen over te dragen naar een stand-bygenerator zodra de juiste spannings- en frequentieniveaus zijn bereikt. In sommige situaties willen eindgebruikers echter een reeks overdrachten van verschillende belastingen naar de standby-generator. Indien nodig worden meerdere ATS-circuits voor de generator uitgevoerd met individuele tijdvertragingen, zodat de belastingen in elke gewenste volgorde op de generator kunnen worden aangesloten.
Uitvoerende eenheden van reserve-invoerschema's
Het eindresultaat van het werk van de beschouwde klasse van apparaten is het schakelen van elektrische circuits, hun omschakeling van de hoofdingang naar de back-up. Zoals hierboven vermeld, kan het ATS-circuit in elektrische onderstations zowel aan de hoog- als aan de laagspanningszijde worden geïmplementeerd. In het eerste geval zijn de uitvoerende elementen standaard hoogspanningsstroomonderbrekers. In het tweede geval, dat het schakelen van belastingen naar de generatoringang omvat, wordt het schakelen uitgevoerd door laagspanningapparaten.
Ze kunnen ofwel deel uitmaken van de ATS-afscherming (paneel) apparatuur, of ze kunnen extern zijn en deel uitmaken van het totale stroomvoorzieningscircuit van de belasting. In het eerste geval is het mogelijk om magnetische starters te gebruiken - het wordt gebruikt in back-upapparaten voor niet-industriële consumenten met hun belastingsvermogen tot enkele tientallen kW. Bij hogere vermogens wordt AVR gebruikt op magneetschakelaars. Het schakelschema van het apparaat is in beide gevallen hetzelfde.
Externe laagspanningsapparaten van reserve-ingangscircuits zijn stroomonderbrekers met elektromagnetische aandrijvingen. De functie van het ATS-apparaat zelf is in dit geval beperkt tot de vorming en uitgifte van geschikte aan / uit-signalen aan hen.
Typisch ATS-blok voor 3 ingangen. Schema en algoritme van werk
Het is ontworpen om continue voeding van belastingen met een spanning van 0,4 kV uit drie stroombronnen te implementeren: twee driefasige netwerkingangen en een driefasige ingang van een dieselgenerator. De uitvoerende apparaten zijn reguliere stroomonderbrekers Q1, Q2 en Q3 van elk van de ingangen, die belastingen van de 1e categorie van betrouwbaarheid van de voeding beschermen.
Het blokbewerkingsalgoritme is als volgt:
1. Op de hoofdingang staat spanning. Dan is Q1 ingeschakeld en zijn Q2 en Q3 uitgeschakeld.
2. Er staat geen spanning op de hoofdingang, maar wel op de reserve-ingang. Dan is Q2 ingeschakeld en zijn Q1 en Q3 uitgeschakeld.
3. Op de hoofd- en back-upingangengeen spanning. Dan is Q3 ingeschakeld en zijn Q1 en Q2 uitgeschakeld.
