במצב אספקת חשמל רגיל, האנרגיה מסופקת על ידי חברת החשמל ומועברת לנקודת השימוש. כאשר המקור הראשי שלו מפסיק לפעול, הספק מכניסת הרשת השנייה או מחולל הגיבוי בו נעשה שימוש חייב להיות מסופק באופן ידני או אוטומטי לעומסים, שעבורם משמשת ערכת ה-ATS (העברה אוטומטית של מילואים). המשימה העיקרית שלו היא לחלק מחדש את הכוח ממערכת החשמל למקור כוח גיבוי.
III קטגוריה של אמינות ספק כוח
כידוע, חברות אספקת האנרגיה מחלקות את כל הצרכנים שלהן, כלומר אותם אנשים (חוקיים וטבעיים), עימם הן מתקשרות בחוזים לאספקת חשמל, לשלוש קטגוריות לפי מידת האמינות של אספקת החשמל.. לקטגוריה 3 יש את המהימנות הנמוכה ביותר. ללקוח כזה של תעשיית החשמל מסופק רק כניסת מתח תלת פאזי אחת של 6 או 10 קילו וולט (לעיתים 400 וולט) או כניסה חד פאזית של 230 וולט מאספקה אחתתחנות משנה, אך עלות חיבור העומסים לרשת בקטגוריה זו היא מינימלית - מספיק להתקין תחנת משנה פשוטה של חבילת שנאי יחיד ולחבר אותה לקו הולכת החשמל הקרוב ביותר.
האם אני צריך סכימת ATS עבור קטגוריה III?
PUE מאפשר את האפשרות של אספקת חשמל לפי תכנית כזו, אם מהנדסי החשמל מבטיחים את החזרת החשמל לאחר תאונות תוך לא יותר מיממה. מה אם זה לא? אז אתה צריך מקור כוח גיבוי, שהוא בדרך כלל יחידה המונעת בגז או גנרטור דיזל. בימים עברו, צרכנים חיברו אליהם ידנית את העומסים שלהם והפעילו אותם. אך ככל שהאוטומציה של מוצרים אלה התפתחה, ניתן היה להשיק אותם ללא התערבות אנושית.
והיות ואפשר להפעיל גנרטור דיזל אוטומטית, אז באותו אופן אפשר לחבר אליו עומסי צרכנים. כך עלה הרעיון המודרני של ATS דו-כניסות, שהמעגל החשמלי שלו, המובא להלן, כבר הופך לסטנדרט לאספקת חשמל לבית פרטי.
קטגוריה II: האם היא צריכה ATS
אם צרכן מזמין שתי כניסות חשמל, אז הוא עובר לקטגוריה הבאה - השנייה. במקרה זה, מהנדסי חשמל, ככלל, דורשים מהלקוחות לשלם עבור בניית תחנת משנה בעלת שני שנאים. בגרסה הפשוטה ביותר, הוא מכיל שני חלקים של פסי פס (אלה הם רק אלומיניום או, במקרה הטוב, פסי נחושת) של מתח גבוה עם מתגי הכניסה שלהם, שכל אחד מהם מחובר רק לאחדכניסות מתח גבוה (6 או 10 קילוואט). בין המקטעים נמצא מה שנקרא מתג חתך. אם הוא פתוח, אז כל קלט מתח גבוה יכול להזין רק שנאי אחד (ככלל, רק אחד מהשניים פועל, השני ברזרבה - וזו גם דרישה אופיינית של מהנדסי כוח). במקרה של הפסקת חשמל באחת מהכניסות, החשמלאי של הצרכן יכול להפעיל ידנית את מתג החתך ולטעון את השנאי הפועל ללא הרף מכניסת מתח גבוה אחרת.
הלקוחות האלה לא באמת צריכים ATS. עם זאת, בעשור האחרון, מהנדסי חשמל הציעו להם לא פעם להתקין אותם בתחנות משנה טיפוסיות עם שני שנאים בצד המתח הנמוך. למגן ATS כזה יש שתי כניסות מפיתולי המתח הנמוך של שנאים שונים (יש להפעיל את שניהם, אך רק אחד מהם נטען בכל עת) ויציאה אחת לאוטובוסי המתח הנמוך, שאליהם מחוברים כל העומסים.
קטגוריה I-th - ATS הוא חובה
אבל אם הצרכן, באופן עקרוני, אינו מרוצה מהשהיית הזמן למעבר ידני של כניסות, אז הוא נאלץ להשתמש ב-ATS ללא תקלות ולעבור לקטגוריה הבאה של אמינות אספקת החשמל - הראשונה. בגרסה הפשוטה ביותר, דיאגרמת מעגלי ה-ATS עשויה להכיל שתי כניסות מאותם שני חלקים של אפיקי מתח גבוה של תחנת המשנה ובלוק להפעלת מתג חתך (בדרך כלל מתג ואקום). אם המתח נעלם בכניסת האספקה, אז האוטומציה מכבה את מתג הקלט שלו וכולל חתך. לאחר מכן, מתח מסופק לאוטובוסים המשולבים מהכניסה השנייה. ATS עבור שתי כניסות במקרה זה יכול להתבצע גם בצד המתח הנמוך של תחנת המשנה, כמתואר לעיל.
אבל בקרב צרכני הקטגוריה ה-1, ה-PUE מייחד את מה שנקרא קבוצה מיוחדת, שכוללת לא מספיק שתי כניסות חשמל ברשת, אלא נדרשת גם כניסת גיבוי שלישית, המבוצעת בדרך כלל מגנרטור דיזל. במקרה זה, נדרש ATS עבור 3 כניסות. המעגל שלו מבוצע במתח נמוך.
איך פועל ATS קלט מחולל
לאחרונה הופיעו בשוק התקני יתירות אוטומטיים רבים עם בקר מיקרו-מעבד. בהקשר זה, בקרי ממסרי בקרה מסדרת Easy המיוצרים על ידי מולר הם מאוד פופולריים. על ידי ניתוח האותות מחיישני המתח, המיקרו-בקר מזהה הפסקת חשמל ומתחיל את ההליך להתנעת מנוע הגנרטור (בדרך כלל סינכרוני). ברגע שהיא מגיעה למתח ולתדר הנקובים, מערכת הבקרה מעבירה את עומס הצרכן למתח ממנו. מנקודת מבט של הנדסת חשמל, חיבור ATS לעומסים קריטיים וחזקים הוא משימה קשה למדי, שכן עיכובי הזמן הבלתי נמנעים וקשיים טכניים אחרים מקשים על השגת כוח גיבוי מיידי.
בקרת תדר ומתח
אחת התפקידים העיקריים של מכשיר ATS היא לזהות נפילת מתח או מלאהאובדן מקור הכוח הראשי. ככלל, כל השלבים של רשת האספקה מנוטרים חיצונית באמצעות ממסר תת-מתח (ממסר ניטור פאזה). נקודת הכשל נקבעת על ידי ירידת המתח מתחת לרמה המינימלית המותרת בכל אחד מהשלבים. מידע על מתח ותדר מועבר למגן ה-ATS, שם נקבע האם ניתן להמשיך להפעיל את העומסים. יש להתגבר על המתח והתדירות המינימליים המותרים לפני העברת העומסים לחשמל מגנרטור ההמתנה, אשר יש לספק את הכוח שלו.
עיכוב זמן ראשי
למעגל ה-ATS בדרך כלל יש את היכולת להתאים באופן נרחב את זמן ההשהיה של פעולתו. זוהי פונקציה הכרחית כדי להיות מסוגל לעצור ניתוקים לא מוצדקים ממקורות אספקת החשמל הראשיים במקרה של הפרעות לטווח קצר. עיכוב הזמן הרווח ביותר עוקף כל הפסקות רגעיות כדי לא לגרום להתנעות מיותרות של מנועי כונן גנרטור והעברת עומסים אליהם. עיכוב זה נע בין 0 ל-6 שניות, כאשר שנייה אחת היא הנפוצה ביותר. זה צריך להיות קצר, אבל מספיק כדי לחבר עומסי צרכנים לספקי כוח המתנה. חברות רבות רוכשות כעת ספקי כוח אל-פסק עוצמתיים המופעלים על ידי סוללה המספקים את זמן האחזור הנמוך ביותר לחיבור.
עיכובי זמן נוספים
לאחר שיקום הכוח הראשי, חלק זמניההשהיה נחוצה כדי להבטיח שהעומס יציב מספיק כדי להתנתק ממתח ההמתנה. ככלל, זה מאפס עד שלושים דקות. ה-ATS של הגנרטור אמור לעקוף אוטומטית את עיכוב הזמן הזה בחזרה למקור הראשי אם הגיבוי נכשל והראשי שוב עובד בסדר.
השהיית הזמן השלישית בשכיחותה כוללת את תקופת התקררות המנוע. במהלך תקופה זו, מערכת הבקרה של גנרטור דיזל שולטת במנוע הפרוק עד שהוא נעצר.
ברוב המקרים, בדרך כלל רצוי להעביר עומסים לגנרטור המתנה לאחר שהושגו רמות המתח והתדר המתאימות. עם זאת, במצבים מסוימים, משתמשי קצה רוצים רצף של העברות של עומסים שונים אל מחולל ההמתנה. בעת הצורך, מופעלים מספר מעגלי ATS עבור הגנרטור עם עיכובי זמן בודדים כך שניתן לחבר את העומסים לגנרטור בכל סדר רצוי.
יחידות ניהול של ערכות קלט מילואים
התוצאה הסופית של העבודה של מחלקה הנחשבת של מכשירים היא מיתוג של מעגלים חשמליים, מעבר שלהם מהקלט הראשי לגיבוי. כפי שצוין לעיל, בתחנות משנה חשמליות, ניתן ליישם את מעגל ה-ATS הן בצד המתח הגבוה והן בצד המתח הנמוך. במקרה הראשון, האלמנטים המנהליים שלו הם מפסקי מתח גבוה סטנדרטיים. במקרה השני, הכולל מיתוג של עומסים לכניסת הגנרטור, המיתוג מתבצע במתח נמוךמכשירים.
הם יכולים להיות חלק מציוד מגן ATS (פאנל), או שהם יכולים להיות חיצוניים אליו ולהיות חלק ממעגל אספקת העומס הכולל. במקרה הראשון, אפשר להשתמש בסטרטרים מגנטיים - הוא משמש במכשירי גיבוי לצרכנים לא תעשייתיים עם הספק העומס שלהם עד כמה עשרות קילוואט. בהספקים גבוהים יותר, נעשה שימוש ברסיבר במגעים. דיאגרמת המעגל של המכשיר זהה בשני המקרים.
התקני מתח נמוך חיצוניים של מעגלי קלט רזרבה הם מפסקי חשמל עם כוננים אלקטרומגנטיים. התפקוד של מכשיר ה-ATS עצמו במקרה זה מצטמצם להיווצרות והנפקה של אותות הפעלה/כיבוי מתאימים להם.
גוש ATS טיפוסי עבור 3 כניסות. תוכנית ואלגוריתם של עבודה
הוא נועד ליישם אספקת חשמל רציפה של עומסים במתח של 0.4 קילו וולט משלושה מקורות כוח: שתי כניסות רשת תלת פאזיות וכניסה תלת פאזית של גנרטור דיזל. התקני המנהל הם מפסקי זרם רגילים Q1, Q2 ו-Q3 של כל אחת מהכניסות, המגנים על עומסים מהקטגוריה הראשונה של אמינות אספקת החשמל.
אלגוריתם פעולת החסימה הוא כדלקמן:
1. יש מתח בכניסה הראשית. אז Q1 מופעל ו-Q2 ו-Q3 מושבתים.
2. אין מתח בכניסה הראשית, אבל הוא נמצא בכניסת העתודה. אז Q2 מופעל ו-Q1 ו- Q3 מושבתים.
3. על הכניסות הראשיות והגיבויללא מתח. אז Q3 מופעל ו-Q1 ו-Q2 מושבתים.
