En el mode d'alimentació normal, l'energia la proporciona la companyia i la lliura al punt d'ús. Quan la seva font principal deixa de funcionar, s'ha d'alimentar de manera manual o automàtica l'alimentació de la segona entrada de xarxa o del generador de reserva utilitzat a les càrregues, per a les quals serveix l'esquema ATS (transferència automàtica de reserva). La seva tasca principal és redistribuir l'energia del sistema d'alimentació a una font d'alimentació alternativa.
III categoria de fiabilitat de la font d'alimentació
Com sabeu, les empreses subministradores d'energia divideixen tots els seus consumidors, és a dir, aquelles persones (físiques i jurídiques), amb qui subscriuen contractes de subministrament d'electricitat, en tres categories segons el grau de fiabilitat del subministrament elèctric.. La categoria 3 té la fiabilitat més baixa. Aquest client de la indústria elèctrica només disposa d'una entrada de tensió trifàsica de 6 o 10 kV (de vegades 400 V) o una entrada monofàsica de 230 V d'una font.subestacions, però el cost de connectar les càrregues a la xarxa d'aquesta categoria és mínim: n'hi ha prou amb instal·lar una subestació transformadora de paquet d'un sol transformador i connectar-la a la línia de transmissió d'energia més propera.
Necessito un esquema ATS per a la categoria III?
PUE permet la possibilitat de subministrament elèctric segons aquest esquema, si els enginyers elèctrics garanteixen el restabliment de l'energia després d'un accident en no més d'un dia. I si no ho és? Aleshores necessiteu una font d'energia de seguretat, que sol ser una unitat de gas o un generador dièsel. Antigament, els consumidors els connectaven manualment les seves càrregues i les posaven en marxa. Però a mesura que es va desenvolupar l'automatització d'aquests productes, va ser possible llançar-los sense intervenció humana.
I com que és possible engegar un generador dièsel automàticament, de la mateixa manera és possible connectar-hi les càrregues dels consumidors. Així va sorgir el concepte modern d'ATS de dues entrades, el circuit elèctric del qual, que es mostra a continuació, ja s'està convertint en l'estàndard per a l'alimentació d'una casa privada.
Categoria II: necessita ATS
Si un consumidor demana dues entrades d'alimentació de la xarxa, passa a la següent categoria: la segona. En aquest cas, els enginyers elèctrics, per regla general, requereixen que els clients paguin la construcció d'una subestació de dos transformadors. En la versió més senzilla, conté dues seccions de barres (són només d'alumini o, en el millor dels casos, de coure) d' alta tensió amb els seus interruptors d'entrada, cadascun dels quals està connectat només a un delsentrades d' alta tensió (6 o 10 kV). Entre les seccions hi ha l'anomenat interruptor seccional. Si està obert, cada entrada d' alta tensió només pot alimentar un transformador (per regla general, només un dels dos està en funcionament, el segon està en reserva, i això també és un requisit típic dels enginyers elèctrics). En cas d'avaria en una de les entrades, l'electricista del consumidor pot encendre manualment l'interruptor seccional i carregar el transformador que funciona constantment des d'una altra entrada d' alta tensió.
Aquests clients en realitat no necessiten un ATS. Tanmateix, en l'última dècada, els enginyers elèctrics sovint els han proposat instal·lar-los en subestacions típiques de dos transformadors al costat de baixa tensió. Aquest blindatge ATS té dues entrades dels enrotllaments de baixa tensió de diferents transformadors (ambdós han d'estar alimentats, però només un d'ells es carrega en qualsevol moment) i una sortida als busos de baixa tensió, als quals estan connectades totes les càrregues.
I-a categoria - ATS és obligatori
Però si el consumidor, en principi, no està satisfet amb el retard de la commutació manual de les entrades, es veu obligat a utilitzar ATS sense fallar i passar a la següent categoria de fiabilitat de la font d'alimentació: la primera. En la versió més senzilla, el diagrama de circuit ATS pot contenir dues entrades de les mateixes dues seccions dels busos d' alta tensió de la subestació i un bloc per encendre un interruptor seccional (normalment un de buit). Si la tensió desapareix a l'entrada d'alimentació, l'automatització apaga el seu interruptor d'entrada iinclou la secció. Després d'això, la tensió es subministra als busos combinats des de la segona entrada. En aquest cas, l'ATS per a dues entrades també es pot realitzar al costat de baixa tensió de la subestació, tal com es descriu anteriorment.
Però entre els consumidors de la 1a categoria, el PUE destaca l'anomenat grup especial, que no inclou prou dues entrades d'alimentació de xarxa, sinó que també es requereix una tercera entrada de seguretat, que normalment es realitza des d'un generador dièsel. En aquest cas, cal un ATS per a 3 entrades. El seu circuit es realitza a baixa tensió.
Com funciona l'ATS d'entrada del generador
Recentment han aparegut al mercat molts dispositius de redundància automàtica amb un controlador de microprocessador. En aquest sentit, els relés-controladors de control de la sèrie Easy fabricats per Moeller són molt populars. Mitjançant l'anàlisi dels senyals dels sensors de tensió, el microcontrolador detecta una fallada d'alimentació i inicia el procediment d'arrencada del motor del generador (normalment síncron). Tan bon punt assoleix la tensió i la freqüència nominals, el sistema de control commuta la càrrega del consumidor per alimentar-la. Des del punt de vista de l'enginyeria elèctrica, la connexió d'ATS per a càrregues crítiques i potents és una tasca força difícil, ja que els inevitables retards de temps i altres dificultats tècniques dificulten l'obtenció d'energia de reserva instantània.
Freqüència i tensió de control
Una de les funcions principals d'un dispositiu ATS és detectar una caiguda de tensió opèrdua de la font d'alimentació principal. Com a regla general, totes les fases de la xarxa de subministrament es controlen externament mitjançant un relé de baixa tensió (relé de control de fase). El punt de fallada ve determinat per la caiguda de tensió per sota del nivell mínim admissible en qualsevol de les fases. La informació sobre tensió i freqüència es transmet a l'escut ATS, on es determina si és possible continuar alimentant les càrregues. La tensió i la freqüència mínimes permeses s'han de superar abans de posar les càrregues a l'alimentació des del generador en espera, la potència del qual s'ha de proporcionar.
Retard horari principal
El circuit ATS sol tenir la capacitat d'ajustar àmpliament el temps de retard del seu funcionament. Aquesta és una funció necessària per poder aturar les desconnexions injustificades de les principals fonts d'alimentació en cas de pertorbacions de curta durada. El retard de temps més predominant anul·la qualsevol interrupció momentània per no provocar arrencades innecessàries dels motors d'accionament del generador i transferències de càrrega a ells. Aquest retard oscil·la entre 0 i 6 segons, sent un segon el més habitual. Hauria de ser curt, però suficient per connectar les càrregues dels consumidors a fonts d'alimentació en espera. Moltes empreses estan comprant fonts d'alimentació ininterrompuda potents i alimentades amb bateries que proporcionen la latència de connexió més baixa possible.
Retards addicionals
Després de la restauració de l'alimentació principal, alguns temporalsel retard és necessari per garantir que la càrrega sigui prou estable com per desconnectar-se de l'alimentació en espera. Per regla general, és de zero a trenta minuts. L'ATS del generador hauria d'evitar automàticament aquest retard en tornar a la font principal si la còpia de seguretat falla i la principal torna a funcionar bé.
El tercer retard de temps més comú implica el període de refredament del motor. Durant aquest període, el sistema de control del generador dièsel controla el motor sense càrrega fins que s'atura.
En la majoria dels casos, normalment és desitjable transferir les càrregues a un generador d'espera un cop s'hagi assolit els nivells de tensió i freqüència adequats. Tanmateix, en algunes situacions, els usuaris finals volen una seqüència de transferències de diferents càrregues al generador d'espera. Quan es requereix, s'executen diversos circuits ATS per al generador amb retards de temps individuals perquè les càrregues es puguin connectar al generador en l'ordre desitjat.
Unitats executives dels esquemes d'entrada de reserves
El resultat final del treball de la classe considerada de dispositius és la commutació de circuits elèctrics, la seva commutació de l'entrada principal a la de seguretat. Com s'ha indicat anteriorment, a les subestacions elèctriques, el circuit ATS es pot implementar tant en els costats d' alta com de baixa tensió. En el primer cas, els seus elements executius són interruptors automàtics d' alta tensió estàndard. En el segon cas, que inclou la commutació de càrregues a l'entrada del generador, la commutació es realitza mitjançant baixa tensió.dispositius.
Poden formar part de l'equip de blindatge (tauler) ATS, o poden ser-hi externs i formar part del circuit d'alimentació de càrrega general. En el primer cas, és possible utilitzar arrencadors magnètics: s'utilitza en dispositius de seguretat per a consumidors no industrials amb la seva potència de càrrega de fins a diverses desenes de kW. A potències més altes, l'AVR s'utilitza en els contactors. L'esquema de circuit del dispositiu és el mateix en tots dos casos.
Els dispositius externs de baixa tensió dels circuits d'entrada de reserva són interruptors de circuit elèctric amb accionaments electromagnètics. La funció del propi dispositiu ATS en aquest cas es redueix a la formació i emissió de senyals d'encesa/desactivació per a ells.
Bloc ATS típic per a 3 entrades. Esquema i algorisme de treball
Està dissenyat per implementar l'alimentació contínua de càrregues amb una tensió de 0,4 kV a partir de tres fonts d'alimentació: dues entrades de xarxa trifàsica i una entrada trifàsica d'un generador dièsel. Els dispositius executius són interruptors automàtics regulars Q1, Q2 i Q3 de cadascuna de les entrades, protegint les càrregues de la 1a categoria de fiabilitat de la font d'alimentació.
L'algorisme d'operació de bloc és el següent:
1. Hi ha tensió a l'entrada principal. Aleshores, Q1 s'habilita i Q2 i Q3 estan desactivats.
2. No hi ha tensió a l'entrada principal, però sí a l'entrada de reserva. Aleshores, Q2 s'habilita i Q1 i Q3 estan desactivats.
3. A les entrades principal i de seguretatcap tensió. Aleshores, Q3 s'habilita i Q1 i Q2 estan desactivats.
