نظام ATS. ATS (إدخال احتياطي تلقائي) للمولد

في الوضع العادي لإمدادات الطاقة ، والطاقةقدمت شركة الكهرباء ويتم تغذية إلى نقطة الاستخدام. عندما يتوقف المصدر الرئيسي للللعمل، يجب أن يتم استخدام قوة المدخلات شبكة الثاني أو المولدات الاحتياطية لتغذية يدويا أو تلقائيا إلى الأحمال، الذي يخدم الدائرة ATS (النقل التلقائي). وتتمثل مهمتها الرئيسية هي إعادة توزيع السلطة من شبكة لامدادات الطاقة الاحتياطية.

الفئة الثالثة من موثوقية إمدادات الطاقة

كما هو معروف ، تنقسم شركات إمدادات الطاقةجميع العملاء ، أي هؤلاء الأشخاص (القانونية والبدنية) الذين يتعاقدون معهم لتوريد الكهرباء ، إلى ثلاث فئات حسب درجة موثوقية إمدادات الكهرباء. أدنى موثوقية في الفئة الثالثة. هؤلاء العملاء الطاقة لتوفير واحدة فقط من ثلاث مراحل إدخال التيار الكهربائي 6 أو 10 كيلو فولت (في بعض الأحيان 400) أو على مرحلة واحدة إدخال 230 من محطة إمداد واحد، ولكن تكلفة اتصال تحميل إلى الشبكة لهذه الفئة الحد الأدنى - فقط تثبيت-المحولات واحدة بسيطة المحطات المجمعة المحولات وذلك لربط أقرب خط نقل علوي.

هل أحتاج إلى مخطط ATS للفئة الثالثة؟

PUE يتيح إمكانية تزويد الطاقة بهذه الطريقة ،إذا كانت صناعة الطاقة تضمن استعادة الطعام بعد الحوادث لمدة لا تزيد عن يوم واحد. وإذا لم يكن كذلك؟ ثم تحتاج إلى مصدر طاقة احتياطية ، والذي عادة ما يكون عبارة عن مجمّع بنزو كهربائي أو مولد ديزل. في أوقات سابقة ، قام المستهلكون بتوصيل الأحمال إليهم يدويًا وبدأوا في العمل. ولكن مع تطور أتمتة هذه المنتجات ، أصبح من الممكن تنفيذ إطلاقها دون تدخل بشري.

وبمجرد أن تبدأ مولد الديزلتلقائيًا ، تمامًا بنفس الطريقة التي يمكنك بها توصيل أحمال المستهلكين إليها. لذلك كان هناك مفهوم حديث للـ AVR ذي المدخلات المزدوجة ، حيث أن الدائرة الكهربائية التي تظهر أدناه ، أصبحت بالفعل معيار إمدادات الطاقة لمنزل خاص.

الفئة الثانية: هل تحتاج إلى ATS

إذا طلب العميل إدخالين للشبكةامدادات الطاقة ، فإنه يذهب إلى الفئة التالية - الثانية. في هذه الحالة ، تتطلب الطاقة ، كقاعدة عامة ، من العملاء أن يدفعوا ثمن بناء محطتي تحويل ثانويتين. في أبسط أشكاله ، يحتوي على قسمين للحافلات (وهما ببساطة من الألومنيوم أو في أحسن الأحوال من النحاس) من الفولتية العالية مع مفاتيح الإدخال ، بحيث يتم توصيل واحد فقط من مدخلات الجهد العالي (6 أو 10 كيلو فولت). بين المقاطع يقع ما يسمى التبديل الاقسام. إذا كانت مفتوحة ، فكل مدخلات الجهد العالي يمكن أن تغذي محول واحد فقط (عادة ما يكون واحد فقط من الاثنين قيد التشغيل ، والثاني هو احتياطي - وهذا أيضا مطلب نموذجي لمهندسي القوة). إذا انحسر الجهد الكهربي عند أحد المدخلات ، فيمكن لعميل الكهرباء أن يبدّل يدويًا المفتاح الفاصل ويطبق حملًا على المحول الذي يعمل بشكل دائم من مدخلات أخرى عالية الجهد.

في الواقع ، هؤلاء المستهلكين لا يحتاجونوجود ATS. ومع ذلك ، في العقد الماضي ، غالباً ما تقترح شركات الطاقة أن تقوم بتركيبها في محطتي تبديل محوريتين نموذجيتين في الجانب ذي الجهد المنخفض. يحتوي هذا الدرع ABP على مدخلين من اللفائف ذات الجهد المنخفض للمحولات المختلفة (يجب أن يتم تنشيط كلاهما ، ولكن يتم تحميل واحد منها فقط في وقت واحد) وإخراج واحد إلى الحافلات ذات الجهد المنخفض التي يتم توصيل جميع الأحمال بها.

الفئة الأولى - تعتبر ATS إلزامية

ولكن إذا كان المستهلك من حيث المبدأ لا يحبالتأخير الزمني للتبديل اليدوي للمدخلات ، ثم تضطر إلى استخدام ATS دون الفشل وتمريرها إلى الفئة التالية من موثوقية إمدادات الطاقة - الأول. في أبسط صوره ، يمكن أن يحتوي الرسم البياني للدائرة ATS على مدخلين من نفس القسمين من حافلات المحطة الفرعية ووحدة التحويل الخاصة بالمحول الاوتوماتيكي (عادة الفراغ). إذا كان الجهد يختفي على مدخلات العرض ، فإن الأتمتة تقطع مفتاح الإدخال الخاص بها وتقوم بتشغيل المفتاح الاقسام. بعد ذلك ، يأتي الجهد المشترك للحافلة من الإدخال الثاني. يمكن أيضًا تنفيذ AVR ذي المدخلين في هذه الحالة على جانب الجهد المنخفض للمحطة الفرعية ، كما هو موضح أعلاه.

ولكن من المستهلكين من الفئة الأولى ،تسمى مجموعة خاصة ، والتي لا تكفي لإدخالات الشبكة ، وتحتاج أيضًا إلى إدخال احتياطي ثالث ، يتم إجراؤه عادةً من مولد ديزل. في هذه الحالة ، مطلوب ATS لمدة 3 إدخالات. يتم تنفيذ دائرتها في الجهد المنخفض.

كيف يعمل جهاز ATS مع مدخلات المولد

في الآونة الأخيرة ، ظهر الكثير في السوقأجهزة التكرار التلقائي وجود وحدة تحكم المعالجات الدقيقة. وتتمتع بشعبية كبيرة في هذا الصدد من قبل تحكمات التحكم-التحكم من سلسلة Easy المصنعة من قبل Moeller. بتحليل إشارات مستشعرات الجهد الكهربائي ، يكتشف الميكروكونترولر فشلًا في الطاقة ويبدأ الإجراء لبدء تشغيل محرك المولدات (عادةً ما يكون متزامنًا). وبمجرد وصولها إلى الفولطية والتردد المقننين ، يتحول نظام التحكم إلى تزويد الحمل للمستهلك. من وجهة نظر الهندسة الكهربائية ، يعتبر مخطط التوصيل لـ ATS للأحمال الحرجة والقوية مهمة معقدة نوعًا ما ، حيث أن التأخيرات الزمنية التي لا يمكن تجنبها والصعوبات الفنية الأخرى تجعل من الصعب تلقي الطاقة الاحتياطية على الفور.

مراقبة التردد والجهد

واحدة من المهام الرئيسية لجهاز ATS هوالكشف عن انخفاض الجهد أو الاختفاء الكامل لمصدر الطاقة الرئيسي. وكقاعدة عامة ، تتم مراقبة جميع مراحل شبكة الإمداد على الجانب عن طريق الحد الأدنى من تتابع الجهد (مرحل مراقبة الطور). يتم تحديد نقطة الفشل بواسطة انخفاض الجهد تحت الحد الأدنى المسموح به في أي من المراحل. تُنقل المعلومات المتعلقة بالجهد والتردد إلى درع المنشطات الأمفيتامينية ، حيث يمكن مواصلة تغذية الأحمال. يجب بالضرورة أن يتم التغلب على الحد الأدنى المسموح به من الجهد والتردد قبل تحويل الأحمال إلى الطاقة من مولد النسخ الاحتياطي ، الذي يجب أن توفره الطاقة.

التأخير الأساسي

عادة ما يكون مخطط ATS واسعًاتعديل وقت التأخير من عملها. هذه وظيفة ضرورية للقدرة على إيقاف انقطاع غير مبرر من مصدر الطاقة الرئيسي خلال الاضطرابات قصيرة الأجل. يتجاوز التأخير الزمني الأكثر انتشارا أي رحلات قصيرة الأجل ، حتى لا تسبب بدء تشغيل محركات المولد غير الضرورية وتحويل الأحمال إليها. هذا التأخير في نطاق من 0 إلى 6 ثوان ، مع ثانية واحدة هي الخيار الأكثر شيوعًا. يجب أن تكون قصيرة ، ولكنها كافية لتوصيل كميات من المستهلكين إلى مصادر طاقة احتياطية. العديد من الشركات اليوم تشتري إمدادات الطاقة غير المنقطعة القوية مع البطاريات القابلة لإعادة الشحن ، والتي تضمن الحد الأدنى لوقت تأخير الاتصال.

تأخيرات إضافية

بعد ترميم الطعام الرئيسي ، بعضالتأخير الزمني ضروري لضمان ثبات الحمل الكافي لفصله عن طاقة النسخ الاحتياطي. كقاعدة عامة ، من صفر إلى ثلاثين دقيقة. يجب أن تتجاوز ATS للمولد تلقائياً هذا التأخير الزمني في العودة إلى المصدر الرئيسي ، إذا فشل النسخ الاحتياطي ، والجزء الرئيسي يعمل مرة أخرى بشكل جيد.

يتضمن التأخير الزمني الأكثر شيوعًا فترة تبريد المحرك. على طوله ، يتحكم نظام التحكم لمولد الديزل في المحرك الذي تم تفريغه حتى يتوقف.

في معظم الحالات ، عادة ما يكون مرغوبا فيهتبديل الأحمال إلى مولد الاستعداد بمجرد الوصول إلى مستويات الجهد والتردد المقابلة. ومع ذلك ، في بعض الحالات ، يريد المستخدمون النهائيون تسلسل تحويل أحمال مختلفة إلى مولد الاستعداد. عند الضرورة ، يتم تشغيل العديد من أنظمة ATS للمولد مع تأخيرات زمنية فردية ، بحيث يمكن توصيل الأحمال بالمولد بأي ترتيب مرغوب.

تنفيذ أجهزة خطط المدخلات الاحتياطية

النتيجة النهائية لعملأجهزة الطبقة هي تبديل الدوائر الكهربائية ، وتحويلها من المدخلات الرئيسية إلى الاستعداد. كما لوحظ أعلاه ، في المحطات الكهربائية يمكن أن تتحقق دارة ATS على جانبي الجهد الكهربائي الأعلى والأدنى. في الحالة الأولى ، تكون عناصرها التنفيذية عبارة عن مفاتيح عادية ذات جهد عال. في الحالة الثانية ، والتي تشمل تحويل الأحمال إلى مدخلات المولد ، يتم التبديل بواسطة أجهزة ذات جهد منخفض.

يمكن أن يكونوا إما في معدات الدرع(اللوحة) ATS ، أو قد تكون خارجية لها وتكون جزءًا من المخطط العام لإمداد الكهرباء للأحمال. في الحالة الأولى ، من الممكن استخدام مبتدئين مغنطيسيين - يتم استخدامه في أجهزة التكرار للمستهلكين غير الصناعيين في قوة من أحمالهم تصل إلى عدة عشرات من kW. في القدرات العالية ، يتم استخدام ATS على المقاولين. التخطيطي للجهاز في كلتا الحالتين هو نفسه.

أجهزة دارة الدخل الخارجية ذات الجهد المنخفضالاحتياطي وقواطع دارة الطاقة مع محركات الأقراص الكهرومغناطيسية. في هذه الحالة ، يتم اختزال وظيفة جهاز ATS الفعلي لتوليد وإيصال إشارات تشغيل / إيقاف المقابلة لها.

كتلة AVR نموذجي ل 3 مدخلات. مخطط وخوارزمية العمل

وهي مصممة لتنفيذ مستمرتوريد الأحمال من الجهد 0.4 كيلو فولت من ثلاثة مصادر للطاقة: اثنان من مدخلات الشبكة ثلاثية الطور والمدخلات ثلاثية المراحل لمولدات الديزل. الأجهزة التنفيذية هي قواطع دائرية منتظمة Q1 و Q2 و Q3 لكل من المدخلات ، والتي تحمي الأحمال من الفئة الأولى من موثوقية إمدادات الطاقة.

خوارزمية الكتلة كما يلي:

1. هناك الجهد على المدخلات الرئيسية. ثم Q1 قيد التشغيل ، وتم تعطيل Q2 و Q3.

2. لا يوجد جهد على المدخلات الرئيسية ، ولكن هناك جهد على واحدة احتياطية. ثم Q2 قيد التشغيل ، وتم تعطيل Q1 و Q3.

3. لا يوجد جهد على المدخلات الرئيسية والإحتياطية. ثم Q3 قيد التشغيل ، وتم تعطيل Q1 و Q2.