U normalnom načinu napajanja, energija se obezbjeđuje od strane komunalnog preduzeća i isporučuje na mjesto korištenja. Kada njegov glavni izvor prestane da radi, napajanje sa drugog mrežnog ulaza ili rezervnog generatora koji se koristi mora se ručno ili automatski napajati opterećenjima, za šta služi ATS (automatski prijenos rezerve). Njegov glavni zadatak je da preraspodijeli snagu iz elektroenergetskog sistema u rezervni izvor napajanja.
III kategorija pouzdanosti napajanja
Kao što znate, energetska preduzeća dijele sve svoje potrošače, odnosno lica (pravna i fizička), sa kojima sklapaju ugovore o snabdijevanju električnom energijom, u tri kategorije prema stepenu pouzdanosti snabdijevanja 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 je trošak priključenja tereta na mrežu u ovoj kategoriji minimalan - dovoljno je ugraditi jednostavnu transformatorsku trafostanicu sa jednim transformatorom i spojiti je na najbliži dalekovod.
Da li mi treba ATS šema za kategoriju III?
PUE dozvoljava mogućnost napajanja po takvoj šemi, ako energenti garantuju obnavljanje struje nakon nesreća za najviše jedan dan. Šta ako nije? Tada vam je potreban rezervni izvor napajanja, koji je obično jedinica na plin ili dizel generator. U starim danima potrošači su ručno spajali svoja opterećenja na njih i pokretali ih. Ali kako se automatizacija ovih proizvoda razvijala, postalo je moguće lansirati ih bez ljudske intervencije.
A pošto je moguće automatski pokrenuti dizel generator, onda je na isti način moguće priključiti i potrošačka opterećenja na njega. Tako je nastao moderni koncept ATS-a s dva ulaza, čiji električni krug, dat u nastavku, već postaje standard za napajanje privatne kuće.
Kategorija II: Da li joj treba ATS
Ako potrošač naruči dva mrežna ulaza za napajanje, onda ide u sljedeću kategoriju - drugu. U ovom slučaju, elektroinženjeri, u pravilu, zahtijevaju od kupaca da plate za izgradnju trafostanice s dva transformatora. U najjednostavnijoj verziji sadrži dvije sekcije sabirnica (ovo 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 napajati samo jedan transformator (u pravilu, samo jedan od dva radi, 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 sekcijski prekidač i opteretiti konstantno radni transformator sa drugog visokonaponskog ulaza.
Ovim kupcima zapravo nije potreban ATS. Međutim, u posljednjoj deceniji, energetičari su im često nudili da ih ugrade u tipične dvotransformatorske trafostanice na niskonaponskoj strani. Takav ATS štit ima dva ulaza iz niskonaponskih namotaja različitih transformatora (oba moraju biti pod naponom, ali je samo jedan u svakom trenutku opterećen) i jedan izlaz na niskonaponske sabirnice, na koje su povezana sva opterećenja.
I-ta kategorija - ATS je obavezan
Ali ako potrošač, u principu, nije zadovoljan vremenskim kašnjenjem za ručno prebacivanje ulaza, onda je primoran da bez greške koristi ATS i pređe na sljedeću kategoriju pouzdanosti napajanja - prvu. U najjednostavnijoj verziji, dijagram ATS kola 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 sekcije. Nakon toga, napon se napaja na kombinovane sabirnice sa drugog ulaza. ATS za dva ulaza u ovom slučaju se može izvesti i na niskonaponskoj strani trafostanice, kao što je gore opisano.
Ali među potrošačima 1. kategorije, PUE izdvaja takozvanu posebnu grupu, koja ne uključuje dovoljno dva mrežna ulaza za napajanje, već je potreban i treći rezervni ulaz, koji se obično izvodi iz dizel generatora. U ovom slučaju je potreban ATS za 3 ulaza. Njegovo kolo se izvodi na niskom naponu.
Kako radi generator Input ATS
U poslednje vreme na tržištu su se pojavili mnogi automatski redundantni uređaji sa mikroprocesorskim kontrolerom. U tom smislu, veoma su popularni upravljački releji-kontroleri serije Easy proizvođača Moeller. Analizom signala sa senzora napona, mikrokontroler detektuje nestanak struje i pokreće proceduru za pokretanje motora generatora (obično sinhroni). Čim dostigne nazivni napon i frekvenciju, upravljački sistem prebacuje opterećenje potrošača na napajanje iz njega. Sa stanovišta elektrotehnike, povezivanje ATS-a za kritična i moćna opterećenja je prilično težak zadatak, jer neizbežna vremenska kašnjenja i druge tehničke poteškoće otežavaju dobijanje trenutnog rezervnog napajanja.
Kontrolna frekvencija i napon
Jedna od glavnih funkcija ATS uređaja je otkrivanje pada napona ili punjenjagubitak glavnog izvora napajanja. Po pravilu se sve faze napojne mreže nadziru eksterno pomoću podnaponskog releja (faznog nadzornog releja). Tačka kvara određena je padom napona ispod minimalno dozvoljenog nivoa na bilo kojoj od faza. Informacija o naponu i frekvenciji se prenosi na ATS štit, gdje se utvrđuje da li je moguće nastaviti napajanje opterećenja. Dozvoljeni minimalni napon i frekvencija moraju se savladati prije prebacivanja opterećenja na napajanje sa rezervnog generatora, čiju snagu treba osigurati.
Glavno vremensko kašnjenje
ATS kolo obično ima mogućnost širokog podešavanja vremena kašnjenja svog rada. Ovo je neophodna 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 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 povezivanje potrošača na izvore napajanja u stanju pripravnosti. Mnoge kompanije sada kupuju moćne, baterije koje se napajaju neprekidnim napajanjem koje pružaju najniže moguće kašnjenje veze.
Dodatna vremenska kašnjenja
Nakon obnove glavnog napajanja, neke privremenekašnjenje je neophodno kako bi se osiguralo da je opterećenje dovoljno stabilno da se isključi iz napajanja u stanju pripravnosti. U pravilu je to od nula do trideset minuta. ATS za generator bi trebao automatski zaobići ovo vremensko kašnjenje u povratku na glavni izvor ako rezervna kopija ne uspije i glavni ponovo radi dobro.
Treće najčešće vremensko kašnjenje uključuje period hlađenja motora. Tokom ovog perioda, kontrolni sistem dizel generatora kontroliše neopterećeni motor dok se ne zaustavi.
U većini slučajeva, obično je poželjno prebaciti opterećenje na rezervni generator kada se dostignu odgovarajući nivoi napona i frekvencije. Međutim, u nekim situacijama krajnji korisnici žele niz prijenosa različitih opterećenja na rezervni generator. Kada je potrebno, nekoliko ATS kola za generator se izvode sa pojedinačnim vremenskim kašnjenjima tako da se opterećenja mogu povezati na generator bilo kojim željenim redoslijedom.
Izvršne jedinice rezervnih ulaznih šema
Krajnji rezultat rada razmatrane klase uređaja je prebacivanje električnih kola, njihovo prebacivanje sa glavnog ulaza na rezervni. Kao što je gore navedeno, u električnim trafostanicama, ATS kolo 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 vrši niskonaponskimuređaji.
Oni mogu biti dio opreme ATS štita (panela), ili mogu biti vanjski u odnosu na nju i biti dio ukupnog kola napajanja opterećenja. U prvom slučaju moguće je koristiti magnetne startere - koristi se u rezervnim uređajima za neindustrijske potrošače sa snagom opterećenja do nekoliko desetina kW. Na većim snagama, AVR se koristi na kontaktorima. Šema sklopa uređaja je ista u oba slučaja.
Spoljni niskonaponski uređaji rezervnih ulaznih kola su energetski prekidači sa elektromagnetnim 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. Šema i algoritam rada
Namijenjen je za implementaciju kontinuiranog napajanja 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 blok operacija je sljedeći:
1. Na glavnom ulazu postoji napon. Tada je Q1 omogućen, a Q2 i Q3 su onemogućeni.
2. Na glavnom ulazu nema napona, ali je na rezervnom ulazu. Tada je Q2 omogućen, a Q1 i Q3 su onemogućeni.
3. Na glavnim i rezervnim ulazimanema napetosti. Tada je Q3 omogućen, a Q1 i Q2 onemogućeni.
