Kā darbojas automātiskās pārslēgšanās ierīces (ATS) elektrotīklos

Rakstā, kurā aprakstīts darbs automātiskās aizvēršanas ierīces, tiek izskatīti elektroenerģijas padeves pārtraukumu gadījumi dažādu iemeslu dēļ un tās atjaunošanas metodes, izmantojot elektrolīniju automātisko pārvadi, ja avārijas situāciju cēloņi ir pazuduši un pārstājuši darboties.

Putns, kas lido starp gaisvadu elektrolīnijas vadiem, var radīt īssavienojumu caur saviem spārniem. Tas izraisīs sprieguma noņemšanu no gaisvadu līnijas, atslēdzot elektroenerģijas apakšstacijas strāvas slēdža aizsardzību.

Pēc dažām sekundēm automātiskās pārslēgšanas ierīces atjaunos elektrības padevi patērētājiem, un aizsardzība šajā brīdī to vairs neatslēgs, jo straumes skartajam putnam būs laiks nokrist zemē.

Savukārt, ja no viesuļvētras vēja brāzmas uz gaisvadu elektrolīnijas uzkritīs tuvumā esošais koks, nolauzīs balstu, tad notiks ilgstošs īssavienojums, pārtrūks vadi, kas izslēgs ātru automātisku elektroenerģijas atjaunošanu pieslēgtajiem objektiem.

Visi šīs līnijas lietotāji nevarēs saņemt strāvu, kamēr nebūs pabeigti remontdarbi, kas varētu ilgt vairākas dienas...

Iedomājieties, ka šādi bojājumi rodas līnijā, kas piegādā elektroenerģiju reģionālai pilsētai ar lielām ražotnēm, piemēram, stikla kausēšanai tiek izmantotas automātiskās elektriskās krāsnis.

Strāvas padeves pārtraukuma gadījumā kausēšanas vannas pārtrauks darboties un viss šķidrais stikls sacietēs. Rezultātā uzņēmums cietīs milzīgus materiālos zaudējumus, saskarsies ar nepieciešamību pārtraukt ražošanu, veikt dārgus remontdarbus...

Lai izvairītos no šādām situācijām visās lielajās ražotnēs, tiek nodrošināts rezerves barošanas avots, kas sastāv no rezerves elektrolīnijas no citas apakšstacijas vai sava jaudīga ģeneratora komplekta.

Jums būs ātri un droši jāpārslēdzas uz barošanu no tā. Šim nolūkam tiek izmantoti automātiskie pārsūtīšanas slēdži, saīsināti kā ATS.

Tādējādi aplūkotā automatizācija ir paredzēta, lai nepārtraukti piegādātu atbildīgos patērētājus ar elektroenerģiju nopietnu galvenās elektropārvades līnijas bojājumu gadījumā sakarā ar ātru rezerves avota aktivizēšanos.

ATS prasības

Ierīcēm rezerves barošanas automātiskai ievadīšanai jābūt aktivizētām:

• pēc iespējas ātrāk pēc elektrības zuduma galvenajā līnijā;

• sprieguma zuduma gadījumā paša lietotāja autobusos, neanalizējot darbības traucējumu cēloņus, ja nav nodrošināta iedarbināšanas bloķēšana ar noteikta veida aizsardzību. Piemēram, riepu loka aizsardzībai ir jābloķē automātiskās pārslēgšanas slēdža iedarbināšana, lai novērstu no tā izrietošā negadījuma attīstību;

• ar nepieciešamo kavēšanos, veicot noteiktus tehnoloģiskos ciklus. Piemēram, ieslēdzoties zem jaudīgu elektromotoru slodzes, iespējams "sprieguma kritums", kas ātri beidzas;

• vienmēr tikai vienu reizi, jo pretējā gadījumā ir iespējams vairākas reizes ieslēgties nelabojamam īssavienojumam, kas var pilnībā iznīcināt sabalansētu elektrosistēmu.

Dabiska prasība ķēdes uzticamai darbībai ir tās pastāvīga uzturēšana labā stāvoklī un automātiska tehnisko parametru kontrole.

ATS priekšrocības salīdzinājumā ar paralēlo piegādi no diviem avotiem

No pirmā acu uzmetiena, lai nodrošinātu atbildīgus patērētājus, jūs varat pilnībā tikt galā ar to vienlaicīgu pievienošanu divām dažādām līnijām, kas ņem enerģiju no dažādiem ģeneratoriem. Tad avārijas gadījumā vienā no gaisvadu līnijām šī ķēde pārtrūks, bet otra darbosies un nodrošinās nepārtrauktu jaudu.

Šādas shēmas jau ir izveidotas, taču tās nav saņēmušas masveida praktisku pielietojumu šādu trūkumu dēļ:

• īssavienojuma gadījumā jebkurā no līnijām strāvas ievērojami palielinās, jo tiek piegādāta enerģija no abiem ģeneratoriem;

• pieaug jaudas zudumi jaudas transformatoru apakšstacijās;

• enerģijas pārvaldības shēma kļūst daudz sarežģītāka, jo tiek izmantoti algoritmi, kas vienlaikus ņem vērā lietotāja un divu ģeneratoru stāvokli, enerģijas plūsmu rašanos;

• aizsardzības ieviešanas sarežģītība, kas ir savstarpēji savienota ar algoritmiem trīs attālos galos.

Tāpēc par daudzsološāko tiek uzskatīta lietotāja barošana no viena galvenā avota un automātiska pārsūtīšana uz rezerves ģeneratoru strāvas padeves pārtraukuma gadījumā. Strāvas padeves pārtraukuma laiks ar šo metodi var būt mazāks par 1 sekundi.

ATS shēmu izveides iezīmes

Lai vadītu automatizāciju, var izmantot vienu no šiem algoritmiem:

• vienvirziena elektroenerģijas padeve no darba vietas ar papildu karstās gaidīšanas režīmu, kas tiek nodota ekspluatācijā tikai tad, ja pazūd spriegums no galvenā avota;

• iespēja divpusēji izmantot katru no avotiem kā darbstaciju;

• ATS ķēdes spēja automātiski atgriezties pie strāvas no primārā avota pēc sprieguma atjaunošanas ieejas slēdžu kopnēs. Šajā gadījumā tiek izveidota jaudas pārslēgšanas ierīču iedarbināšanas secība, izslēdzot iespēju pieslēgt lietotāju paralēlās barošanas režīmam no diviem avotiem;

• vienkārša ATS shēma, kas izslēdz pāreju uz jaudas atjaunošanas režīmu no galvenā avota automātiskajā režīmā;

• rezerves barošanas padeve ir jāievieš tikai tad, ja ir nodrošināta sprieguma padeve bojātajam galvenajam barošanas avota elementam, izslēdzot attiecīgo slēdzi.

Atšķirībā no automātiskās pārslēgšanas, automātiskās aizvēršanas, ATS ierīces uzrāda visaugstāko efektivitāti elektroenerģijas padeves pārtraukuma gadījumā, rēķinot ar 90 ÷ 95%. Tāpēc tos plaši izmanto rūpniecības uzņēmumu elektroapgādes sistēmās.

Automātiskā rezerves ieslēgšanās tiek izmantota elektropārvades līniju, transformatoru (barošanas un palīgvajadzību), sekciju slēdžu barošanai.

OVD darbības pamatā esošie principi

Galvenās elektrolīnijas sprieguma analīzei tiek izmantota mērierīce, kas sastāv no sprieguma kontroles releja RKN kombinācijā ar mērtransformatoru un tā ķēdēm. Primārā tīkla augstsprieguma spriegums, proporcionāli pārveidots par sekundāro vērtību 0 ÷ 100 volti, tiek padots uz vadības releja spoli, kas darbojas kā sprūda.

RKN releja iestatījumu iestatījumam ir īpatnība: ir jāņem vērā zemais nepieciešamais izpildelementa iedarbināšanas līmenis, kas garantē sprieguma kritumu līdz 20 ÷ 25% no nominālās vērtības.

Tas ir saistīts ar faktu, ka ciešu īssavienojumu gadījumā rodas īslaicīgs "sprieguma kritums", kas tiek novērsts, darbojoties pārstrāvas aizsardzībai. Un ILV starta vienumi ir jāatjauno ar šiem procesiem. Tomēr nav iespējams izmantot parastos releju veidus, jo tie darbojas nestabilā sākotnējā mēroga robežās.

Darbībai ATS palaišanas elementos tiek izmantotas īpašas releju konstrukcijas, kas izslēdz vibrāciju un kontaktu atsitienu, ja tie tiek iedarbināti zemākās robežās.

Kad iekārta parasti tiek darbināta saskaņā ar galveno ķēdi, sprieguma uzraudzības relejs vienkārši ievēro šo režīmu. Tiklīdz spriegums pazūd, RKN pārslēdz savus kontaktus un tādējādi dod signālu solenoīdam, lai tas ieslēgtu rezerves slēdža solenoīdu, lai to iedarbinātu.

Tajā pašā laikā tiek novērota noteikta pirmās cilpas jaudas elementu aktivizācijas secība, kas ir iekļauta ATS sistēmas vadības loģikā tās izveides un konfigurēšanas laikā.

Papildus sprieguma zudumam galvenajā elektropārvades līnijā, lai ATS palaišanas elements pilnībā darbotos, parasti ir jāpārbauda vēl daži nosacījumi, piemēram:

• nesankcionēta īssavienojuma neesamība aizsargājamajā zonā;

• ieslēdziet ievades slēdzi;

• sprieguma klātbūtne rezerves elektropārvades līnijā un daži citi.

Visi sākotnējie ATS darbībai ievadītie faktori tiek pārbaudīti loģiskajā algoritmā un, ja ir izpildīti nepieciešamie nosacījumi, izpildinstitūcijai tiek izsniegta komanda, ņemot vērā iestatīto laika iestatījumu.

Dažu ATS shēmu piemērošanas piemēri

Atkarībā no sistēmas darba sprieguma lieluma un tīkla konfigurācijas sarežģītības, ATS ķēdei var būt atšķirīga struktūra, tā var darboties ar līdzstrāvu vai maiņstrāvu vai arī iztikt bez tās, izmantojot galvenā tīkla spriegumu 0,4 kV. ķēdēm.

ATS uz augstsprieguma līnijas ar pastāvīgu darba strāvu

Īsi aplūkosim rezerves jaudas releja ķēdes darbības loģiku ar galveno barošanas avotu #1.

Ja L-1 sekcijā notiek īssavienojums, tad aizsargi izslēgs slēdzi V-1 un pazudīs spriegums uz savienojošajām kopnēm. Zemsprieguma relejs «H <» to uztvers caur mērīšanas VT un darbosies, pievadot + darba strāvu caur RV kontaktu, kas darbojās ar laika aizkavi, uz RP spoli.

Tās kontakti aktivizēs komandas, lai iedarbinātu vairākus relejus, kas veic dažādas uzraudzības funkcijas un nodrošina vadības signālu V-2 jaudas slēdža aizvēršanas solenoīdam.

Shēma nodrošina vienreizēju darbību un iedarbināšanas informācijas atbrīvošanu no signāla relejiem.

Sekciju slēdža ATS pie pastāvīgas darba strāvas

Darbības jaudas transformatori T1 un T2 apgādā savu kopņu daļu, kas atvienota no sekcijas slēdža V-5.

Kad viens no šiem transformatoriem tiek atslēgts vai pārtraukts, atslēgtajai sekcijai tiek pievadīta jauda, ​​pārslēdzot V-5 slēdzi. RPV relejs nodrošina vienreizēju automātisku aizvēršanos.

Ķēdes darbība balstās uz slēdža palīgkontaktu mijiedarbību ar + darba strāvas padevi RPV releja spolēm un pagrieziena rādītājiem. Tas paredz arī operētājsistēmas darbības paātrināšanu, kuru slēdžu laikā iedarbina dežurējošais personāls.

ATS darbības loģikas veidošanas principu var mainīt. Piemēram, darbinot ķēdi ar iekļautu papildu sekcijas slēdzi, kā parādīts zemāk esošajā fotoattēlā, būs nepieciešami papildu starteri un loģiskie elementi.

ATS sekciju slēdzis maiņstrāvas režīmā

To avotu automatizācijas darbības iezīmes, kas izmanto enerģiju no tiem, kas atrodas apakšstacijā VT mērīšana, var novērtēt pēc šādas shēmas.

Šeit katras sekcijas sprieguma kontroli veic 1PH un 2PH releji. To kontakti iedarbina 1PB vai 2PB sinhronizācijas korpusus, kas darbojas caur barošanas slēdža solenoīdu blokkontaktiem un mirgojošajām spolēm.

0,4 kV tīkla lietotāju ATS ieviešanas princips

Veidojot rezerves barošanas avotu trīsfāzu tīklam, tiek izmantoti magnētiskie starteri KM1, KM2 un kV minimālā sprieguma relejs, kas kontrolē galvenās līnijas L1 parametrus.

Startera tinumi ir savienoti no tām pašām to līniju fāzēm caur loģisko pārslēgšanas kontaktiem uz iezemēto neitrālu, un strāvas kontakti pieskaras patērētāja barošanas kopnēm abās pusēs.

Sprieguma releja kontaktu sistēma katrā pozīcijā savieno tikai vienu starteri ar tīklu. Sprieguma klātbūtnē L1 līnijā kV darbosies un ar savu aizvēršanas kontaktu ieslēgs startera KM1 spoli, kas piegādās lietotājam savu barošanas ķēdi un pievienos savu signāllampiņu, vienlaikus atspējojot KM2 tinumu.

Sprieguma pārtraukuma gadījumā uz L1 kV relejs pārtrauc startera tinuma KM1 barošanas ķēdi un iedarbina KM2, kas L2 līnijai veic tādas pašas funkcijas kā KM1 tās ķēdei iepriekšējā gadījumā.

Strāvas slēdži QF1 un QF2 tiek izmantoti, lai pilnībā atvienotu ķēdi.

To pašu algoritmu var ņemt par pamatu, lai izveidotu barošanas avotu atbildīgiem lietotājiem vienfāzes elektrotīklā.Jums vienkārši jāizslēdz tajā nevajadzīgie elementi un jāizmanto vienfāzes starteri.

Mūsdienu ATS komplektu iezīmes

Ēku automatizācijas algoritmu principu skaidrošanai apzināti izmantota vecā releju bāze, kas ļauj vieglāk saprast darbā esošos algoritmus.

Mūsdienu statiskās un mikroprocesoru ierīces darbojas uz tām pašām shēmām, taču tām ir uzlabots izskats, mazāki izmēri un ērtāki iestatījumi un iespējas.

Tie tiek veidoti atsevišķos blokos vai veselos komplektos, kas samontēti īpašos moduļos.

Rūpnieciskai lietošanai ATS komplekti tiek ražoti kā pilnībā gatavi lietošanai komplekti, kas ievietoti īpašos aizsargkorpusos.