- Co to jest ABP i jego cel?
- Urządzenie AVR
- Zasada działania automatycznej rezerwy wejściowej
- Warianty schematów implementacji ATS z opisem
- Systemy przemysłowe
- AVR w obwodach wysokiego napięcia
- Bezstykowe systemy mikroprocesorowe
Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Nie można zagwarantować nieprzerwanej pracy systemu elektroenergetycznego, ponieważ zawsze istnieje prawdopodobieństwo narażenia na czynniki zewnętrzne stworzone przez człowieka lub naturalne. Dlatego kolektory prądu należące do pierwszej i drugiej kategorii niezawodności powinny być podłączone do dwóch lub więcej niezależnych źródeł zasilania. Systemy ATS są używane do przełączania obciążeń między głównym a zapasowym źródłem zasilania. Szczegółowe informacje na ich temat znajdują się poniżej.
Co to jest ABP i jego cel?
W przeważającej większości przypadków takie systemy odnoszą się do rozdzielnic wejściowych przełączających. Ich głównym celem jest szybkie podłączenie obciążenia do wejścia zapasowego, w przypadku problemów z zasilaniem odbiornika z głównego źródła zasilania. Aby zapewnić automatyczne przełączanie do pracy awaryjnej, system musi monitorować napięcie wejść zasilania i prądu obciążenia.
Interpretacja skrótu ABP
Ten skrót to pierwsze litery pełnej nazwy systemu - automatyczne wprowadzanie rezerwy, które najlepiej wyjaśniają jej cel. Czasami słychać odszyfrowanie „automatycznego przełączania na rezerwę”, ta definicja nie jest całkowicie poprawna, ponieważ oznacza uruchomienie generatora jako źródła zapasowego, co jest przypadkiem specjalnym.
Klasyfikacja
Niezależnie od wykonania dopuszcza się klasyfikację bloków, szaf lub ATS zgodnie z następującymi cechami:
- Liczba sekcji kopii zapasowej . W praktyce, najbardziej powszechne ATS dla dwóch wejść zasilania, ale w celu zapewnienia wysokiej niezawodności zasilania, może być zaangażowanych więcej niezależnych linii.
Szafka AVR na trzy wejścia - Typ sieci Większość urządzeń jest przeznaczona do przełączania zasilania trójfazowego, ale są też jednofazowe bloki ABP. Są one używane w domowych sieciach elektrycznych do uruchomienia silnika generatora.
Korzystanie z AVR w prywatnym domu - Klasa napięcia . Urządzenia mogą być zaprojektowane do pracy w obwodach do 1000 lub do przełączania linii wysokiego napięcia.
- Przełączana ładowność .
- Czas odpowiedzi
Wymagania dotyczące PUPZ
Główne wymagania dotyczące systemów zasilania awaryjnego odzyskiwania obejmują:
- Zasilanie odbiorcy energii elektrycznej z wejścia rezerwowego, jeśli nastąpiło nieoczekiwane wyłączenie linii głównej.
- Najszybszy możliwy odzysk energii.
- Obowiązkowe jednorazowe działanie. Oznacza to, że nie można zaakceptować kilku obciążeń włączanych i wyłączanych z powodu zwarcia lub z innych powodów.
- Główny włącznik zasilania musi być włączony przez automatyczny przełącznik transferu przed zasilaniem awaryjnym.
- System AVR musi monitorować obwód sterowania urządzeniem rezerwowym pod kątem prawidłowego działania.
Urządzenie AVR
Istnieją dwa główne typy wykonania, które różnią się priorytetem wejścia:
- W jedną stronę . W takim PUP jeden wkład odgrywa rolę pracownika, to znaczy jest używany do momentu pojawienia się problemów w linii. Drugi jest kopią zapasową i łączy się, gdy zajdzie taka potrzeba.
- Dwie drogi . W tym przypadku nie ma podziału na sekcje robocze i rezerwowe, ponieważ oba wejścia mają ten sam priorytet.
W pierwszym przypadku większość systemów ma funkcję, która umożliwia przełączenie na tryb pracy zasilacza, gdy tylko napięcie zostanie przywrócone na głównym wejściu. Dwukierunkowy AVR nie potrzebuje takiej funkcji, ponieważ nie ma znaczenia, z której linii zasilane jest obciążenie.
Przykłady schematów realizacji dwukierunkowej i jednostronnej zostaną podane poniżej w osobnej sekcji.
Zasada działania automatycznej rezerwy wejściowej
Niezależnie od wersji ATS, podstawą systemu jest śledzenie parametrów sieci. W tym celu można stosować zarówno przekaźniki kontroli napięcia, jak i mikroprocesorowe jednostki sterujące, ale zasada działania pozostaje niezmieniona. Rozważmy to na przykładzie najprostszego układu AVR dla nieprzerwanego zasilania jednofazowego odbiornika.
Legenda:
- N - Zero.
- A - Linia robocza.
- B - Zasilanie awaryjne.
- L - Lampa, która pełni rolę wskaźnika napięcia.
- K1 - Przekaźnik cewki.
- K1.1 - Grupa kontaktowa.
W normalnym trybie pracy napięcie przykładane jest do lampki kontrolnej i cewki przekaźnika K1. W rezultacie styki normalnie zamknięte i normalnie otwarte zmieniają swoje położenie, a obciążenie jest zasilane z linii A (głównej). Gdy tylko napięcie na wejściu A zniknie, światło gaśnie, cewka przekaźnika przestaje się nasycać, a położenie styków powraca do pierwotnego stanu (jak pokazano na rysunku). Działania te prowadzą do włączenia obciążenia w linii B.
Gdy tylko wejście główne przywróci napięcie, przekaźnik K1 ponownie przełącza się na źródło A. W oparciu o zasadę działania, obwód ten można przypisać jednostronnemu wykonaniu przy obecności funkcji powrotu.
Schemat przedstawiony na rysunku 4 jest znacznie uproszczony, dla lepszego zrozumienia zachodzących w nim procesów nie zalecamy przyjmowania go jako podstawy dla kontrolera ATS.
Warianty schematów implementacji ATS z opisem
Oto kilka przykładów, które można z powodzeniem zastosować podczas tworzenia panelu automatycznego uruchamiania. Zacznijmy od prostych obwodów dla nieprzerwanego systemu zasilania domu mieszkalnego.
Proste
Poniżej znajduje się wariant automatycznego układu przenoszenia, który przełącza zasilanie elektryczne do domu z głównej linii do generatora. W przeciwieństwie do powyższego przykładu zapewnia ochronę przed zwarciami, a także blokadą elektryczną i mechaniczną, co eliminuje jednoczesne działanie dwóch wejść.
Legenda:
- AB1 i AB2 - dwubiegunowe wyłączniki na wejściu głównym i zapasowym.
- K1 i K2 - styczniki cewki.
- K3 - stycznik jako przekaźnik napięcia.
- K1.1, K2.1 i K3.1 - normalnie zamknięte styki styczników.
- Styki o rozmiarze 1, 2, 2, 2, 3, 2 i 2, 3 - normalnie otwarte.
Po przeniesieniu automatów AB1 i AB2 algorytm działania bloku ABP będzie następujący:
- Tryb normalny (zasilany przez linię główną). Cewka K3 jest nasycona i przekaźnik napięcia jest aktywowany, zamykając styk K3.2 i otwierając K3.1. W rezultacie napięcie jest doprowadzane do cewki rozrusznika K2, co prowadzi do zamknięcia K2.2 i K2.3 oraz otwarcia K2.1. Ta ostatnia pełni rolę blokady elektrycznej, która nie pozwala na dostarczenie napięcia do cewki K1.
- Tryb awaryjny Gdy tylko napięcie w głównej linii zniknie lub spadnie poniżej dopuszczalnego limitu, cewka K3 przestaje się nasycać, a styki przekaźnika przyjmują pozycję początkową (jak pokazano na schemacie). W rezultacie napięcie na cewce K1 zaczyna płynąć, co prowadzi do zmiany położenia styków K1.1 i K1.2. Pierwszy pełni rolę zabezpieczenia elektrycznego, uniemożliwiając dostarczenie napięcia do cewki K2, drugi odblokowuje zasilanie do obciążenia.
- Aby blokada mechaniczna działała (pokazana na diagramie jako odwrócony trójkąt), należy użyć rozrusznika cofania, w którym zakłada się, że jest to konstrukcja urządzenia elektromechanicznego.
Rozważ teraz dwie opcje prostego AVR dla napięcia trójfazowego. W jednym z nich zasilanie zostanie zorganizowane zgodnie z jednostronnym schematem, w drugim zastosowano dwukierunkowe wykonanie.
Legenda:
- AB1 i AB2 - wyłączniki trójbiegunowe;
- MP1 i MP2 - startery magnetyczne;
- PH - przekaźnik napięcia;
- MP1.1 i MP2.1 - grupa normalnie otwartych kontaktów;
- MP1.2 i MP2.2 - styki normalnie zamknięte;
- PH1 i PH2 - styki PH.
Rozważmy schemat „A”, który ma dwa równe wejścia. Aby zapobiec jednoczesnemu połączeniu linii, stosowana jest zasada blokowania, realizowana na stycznikach MP1 i MP2. Z której linii będzie pobierane obciążenie, zależy od kolejności włączania automatów AB1 i AB2. Jeśli AV1 zostanie włączony jako pierwszy, rozrusznik MP1 zostanie uruchomiony, podczas gdy styk MP1.2 zostanie przerwany, blokując przepływ napięcia do cewki MP2, a grupa styków MP1.1 jest zamknięta, zapewniając połączenie źródła 1 z obciążeniem.
Gdy źródło 1 jest odłączone, styki siłownika PM1 powracają do swojego pierwotnego położenia, które uruchamia stycznik PM2, który blokuje pierwszą cewkę rozrusznika i włącza zasilanie ze źródła 2. Jednocześnie obciążenie pozostanie podłączone do tego wejścia, nawet jeśli funkcjonalność źródła 1 powróci do normalnego. Przełączanie źródeł można wykonać w trybie ręcznym, manipulując przełącznikami AB1 i AB2.
W przypadkach, w których wymagana jest implementacja jednostronna, stosowany jest schemat „B”. Różnica polega na tym, że do obwodu sterującego dodawany jest przekaźnik napięcia (PH), który przywraca połączenie do głównego źródła 1, gdy jego działanie zostanie przywrócone. W takim przypadku styk RN2 otwiera się, odłączając siłownik MP2 i zamyka RN1, umożliwiając włączenie MP1.
Systemy przemysłowe
Zasada działania przemysłowych systemów zasilania energią pozostaje niezmieniona. Podajmy jako przykład schemat typowej szafy AVR.
Legenda:
- AB1, AB2 - trójbiegunowe urządzenia zabezpieczające;
- S1, S2 - przełącza tryb ręczny;
- KM1, KM2 - styczniki;
- RKF - przekaźnik kontroli fazy;
- L1, L2 - lampki sygnalizacyjne wskazujące tryb;
- km1, 1, km2.1 km1, 2, km2.2 i rkf1 - styki normalnie otwarte.
- km1, 3, km2, 3 i rkf2 - styki normalnie zamknięte.
Schemat ABP jest prawie identyczny z przedstawionym na rysunku 6 (A). Jedyną różnicą jest to, że w tym drugim przypadku specjalny przekaźnik służy do monitorowania stanu każdej fazy. Jeśli jeden z nich „zniknie” lub wystąpi nierównowaga napięcia, przekaźnik przekaże obciążenie do innej linii i przywróci pierwotny tryb, gdy główne źródło się ustabilizuje.
AVR w obwodach wysokiego napięcia
W sieciach elektrycznych o klasie napięcia powyżej 1 kV wdrożenie ATS jest bardziej złożone, ale zasada działania systemu pozostaje praktycznie niezmieniona. Poniżej, jako przykład, uproszczona wersja obniżonego obwodu TP 110, 0 / 10, 0 kilowoltów.
Z powyższego schematu widać, że nie ma transformatorów zapasowych. Sugeruje to, że każda z szyn zbiorczych (Ш1 i Ш2) jest podłączona do własnego transformatora zasilającego (T1, T2), z których każdy może stać się rezerwowym na pewien czas, przyjmując dodatkowe obciążenie. W trybie normalnym przełącznik sekcyjny CB10 jest otwarty. AVR steruje pracą TP poprzez TN1 W i TN2 W.
Gdy zasilanie Sh1 przestaje być zasilane, ATS wykonuje wyłączenie V10T1 i wytwarza przełącznik sekcji CB10. W wyniku tej akcji obie sekcje działają z tego samego transformatora. Podczas przywracania systemu źródłowego rezerwa wejściowa przekieruje system do pierwotnego stanu.
Bezstykowe systemy mikroprocesorowe
Podsumowując, nie sposób nie wspomnieć o AVR z mikroprocesorowymi jednostkami sterującymi. W takich urządzeniach z reguły stosowane są przełączniki półprzewodnikowe, które są bardziej niezawodne niż urządzenia, które wykonują przełączanie za pomocą styczników.
Główne zalety bezstykowego AVR można łatwo wymienić:
- Brak kontaktów mechanicznych i wszystkich związanych z tym problemów (przyklejanie się, palenie itp.).
- Nie ma potrzeby blokowania mechanicznego.
- Szerszy zakres parametrów kontrolnych pracy.
Wśród niedociągnięć należy wymienić złożoną naprawę elektronicznego AVR. Samorealizacja obwodu urządzenia również nie jest łatwa, wymaga znajomości elektrotechniki, elektroniki i programowania.