Tavalises toiterežiimis varustab energiat utiliit ja see toimetatakse kasutuskohta. Kui selle põhiallikas lakkab töötamast, tuleb teisest võrgusisendist või kasutatavast varugeneraatorist toide käsitsi või automaatselt anda koormustele, mille jaoks toimib ATS (reservi automaatne ülekandmise) skeem. Selle põhiülesanne on jaotada toide ümber toitesüsteemist varutoiteallikale.
III kategooria toiteallika töökindlus
Teatavasti jagavad energiavarustusettevõtted kõik oma tarbijad, s.o need isikud (juriidilised ja füüsilised), kellega nad sõlmivad elektrienergia tarnimise lepingud, kolme kategooriasse vastav alt elektrivarustuse usaldusväärsusastmele.. 3. kategooria on madalaima töökindlusega. Selline energeetika klient saab ühest toiteallikast ainult ühe kolmefaasilise pingesisendi 6 või 10 kV (mõnikord 400 V) või ühefaasilise 230 V sisendi.alajaamad, kuid selle kategooria koormuste võrguga ühendamise kulud on minimaalsed - piisab lihtsa ühe trafo paketttrafo alajaama paigaldamisest ja selle ühendamisest lähima elektriülekandeliiniga.
Kas ma vajan III kategooria jaoks ATS-skeemi?
PUE võimaldab sellise skeemi järgi toiteallikat, kui energeetikud tagavad toite taastamise pärast õnnetusi mitte rohkem kui päevaga. Mis siis, kui ei ole? Siis on vaja varutoiteallikat, milleks on tavaliselt gaasiga töötav agregaat või diiselgeneraator. Vanasti ühendasid tarbijad oma koormused nendega käsitsi ja käivitasid. Kuid nende toodete automatiseerimise arenedes sai võimalikuks nende käivitamine ilma inimese sekkumiseta.
Ja kuna diiselgeneraatorit on võimalik automaatselt käivitada, siis samamoodi on võimalik sellega ühendada tarbijakoormusi. Nii tekkis kaasaegne kahesisendilise ATS-i kontseptsioon, mille allpool toodud elektriskeem on juba muutumas eramaja toiteallika standardiks.
II kategooria: kas ta vajab ATS-i
Kui tarbija tellib kaks vooluvõrgu sisendit, läheb ta järgmisse kategooriasse – teise. Sel juhul nõuavad energeetikud reeglina klientidelt kahe trafoga alajaama ehitamise eest tasumist. Lihtsaimas versioonis sisaldab see kahte kõrgepingega siinide sektsiooni (need on ainult alumiiniumist või parimal juhul vasest ribad) koos sisendlülititega, millest igaüks on ühendatud ainult ühega.kõrgepingesisendid (6 või 10 kV). Sektsioonide vahel on nn sektsioonlüliti. Kui see on avatud, siis saab iga kõrgepingesisend toita ainult ühte trafot (reeglina töötab ainult üks kahest, teine on reservis - ja see on ka elektriinseneride tüüpiline nõue). Ühe sisendi voolukatkestuse korral saab tarbija elektrik sektsioonlüliti käsitsi sisse lülitada ja pidev alt töötavat trafot teisest kõrgepingesisendist laadida.
Need kliendid ei vaja tegelikult ATS-i. Viimasel kümnendil on aga elektriinsenerid sageli pakkunud neile nende paigaldamist tüüpilistesse madalpingepoolsetesse kahe trafo alajaamadesse. Sellisel ATS-kilbil on kaks sisendit erinevate trafode madalpinge mähistest (mõlemad peavad olema pingestatud, kuid ainult üks neist on igal ajal koormatud) ja üks väljund madalpinge siinidele, kuhu on ühendatud kõik koormused.
I-s kategooria – ATS on kohustuslik
Kuid kui tarbija põhimõtteliselt ei ole sisendite käsitsi ümberlülitamise viivitusega rahul, on ta sunnitud tõrgeteta kasutama ATS-i ja liikuma järgmisele toiteallika töökindluse kategooriale - esimesele. Lihtsaimas versioonis võib ATS-i skeem sisaldada kahte sisendit samadest kahest alajaama kõrgepingesiinide sektsioonist ja plokki sektsioonlüliti (tavaliselt vaakumlüliti) sisselülitamiseks. Kui toitesisendis pinge kaob, siis lülitab automaatika oma sisendlüliti välja jasisaldab sektsiooni. Pärast seda antakse kombineeritud siinidele pinge teisest sisendist. Sel juhul saab kahe sisendi ATS-i teostada ka alajaama madalpinge poolel, nagu ülalpool kirjeldatud.
Kuid 1. kategooria tarbijate seas eristab PUE nn erirühma, kuhu ei kuulu piisav alt kahte võrgu toitesisendit, vaid on vaja ka kolmandat varusisendit, mida tavaliselt tehakse diiselgeneraatorist. Sel juhul on vajalik ATS 3 sisendi jaoks. Selle vooluahel teostatakse madalpingel.
Kuidas generaatori sisend ATS töötab
Viimasel ajal on turule ilmunud palju mikroprotsessorkontrolleriga automaatseid koondamisseadmeid. Sellega seoses on väga populaarsed Moelleri toodetud Easy seeria juhtreleed-kontrollerid. Pingeandurite signaale analüüsides tuvastab mikrokontroller voolukatkestuse ja käivitab generaatori mootori käivitamise protseduuri (tavaliselt sünkroonne). Niipea, kui see saavutab nimipinge ja sageduse, lülitab juhtsüsteem tarbija koormuse sellelt toitele. Elektrotehnika seisukoh alt on ATS-i ühendamine kriitiliste ja võimsate koormuste jaoks üsna keeruline ülesanne, kuna vältimatud ajalised viivitused ja muud tehnilised raskused muudavad kohese varutoite saamise keeruliseks.
Juhtsagedus ja pinge
Üks ATS-seadme põhifunktsioone on pingelanguse või täiskoormuse tuvastaminepeamise toiteallika kaotus. Üldjuhul jälgitakse toitevõrgu kõiki faase väliselt alapingerelee (faasijälgimisrelee) abil. Rikkepunkti määrab pinge langus alla minimaalse lubatud taseme mis tahes faasis. Info pinge ja sageduse kohta edastatakse ATS-kilbile, kus tehakse kindlaks, kas on võimalik koormuste toidet jätkata. Lubatud minimaalne pinge ja sagedus tuleb ületada enne koormuste lülitamist toitele ooterežiimi generaatorist, mille võimsus peaks olema tagatud.
Põhiline viivitus
ATS-ahelal on tavaliselt võimalus oma töö viivitusaega laialdaselt reguleerida. See on vajalik funktsioon, et lühiajaliste häirete korral oleks võimalik peatada põhjendamatud lahtiühendamised peamistest toiteallikatest. Kõige levinum viivitus tühistab kõik hetkelised katkestused, et mitte põhjustada generaatori ajamimootorite asjatut käivitumist ja koormuse ülekandmist neile. See viivitus on vahemikus 0 kuni 6 sekundit, kusjuures üks sekund on kõige tavalisem. See peaks olema lühike, kuid piisav tarbijakoormuse ühendamiseks ooterežiimi toiteallikatega. Paljud ettevõtted ostavad nüüd võimsaid akutoitega katkematuid toiteallikaid, mis tagavad väikseima võimaliku ühenduse latentsuse.
Täiendavad viivitused
Pärast peavoolu taastamist mõned ajutisedviivitus on vajalik tagamaks, et koormus on piisav alt stabiilne, et see oleks ooterežiimi vooluvõrgust lahti ühendatud. Reeglina on see nullist kuni kolmekümne minutini. Generaatori ATS peaks sellest viivitusest põhiallikale naasmisel automaatselt mööda minema, kui varundamine ebaõnnestub ja põhivõrk töötab jälle hästi.
Kolmas kõige levinum viivitusaeg hõlmab mootori jahtumisperioodi. Selle aja jooksul juhib diiselgeneraatori juhtimissüsteem koormamata mootorit kuni selle seiskumiseni.
Enamasti on tavaliselt soovitav koormused üle kanda ooterežiimi generaatorile, kui vastavad pinge- ja sagedustasemed on saavutatud. Mõnes olukorras soovivad lõppkasutajad aga erinevate koormuste ooterežiimi generaatorisse ülekandmise jada. Vajadusel käivitatakse mitu generaatori ATS-ahelat individuaalsete viivitustega, nii et koormusi saab generaatoriga ühendada mis tahes soovitud järjekorras.
Reservi sisestusskeemide täitmisüksused
Vaatatava klassi seadmete töö lõpptulemuseks on elektriahelate ümberlülitamine, nende ümberlülitamine põhisisendilt varusisendile. Nagu eespool märgitud, saab elektrialajaamades ATS-i vooluahelat rakendada nii kõrge kui ka madalpinge poolel. Esimesel juhul on selle täidesaatvad elemendid standardsed kõrgepingekaitselülitid. Teisel juhul, mis hõlmab koormuste lülitamist generaatori sisendisse, toimub lülitamine madalpinge abilseadmed.
Need võivad olla osa ATS-kilbi (paneeli) seadmest või olla sellest väljaspool ja olla osa üldisest koormustoiteahelast. Esimesel juhul on võimalik kasutada magnetkäivitusi - seda kasutatakse mittetööstuslike tarbijate varuseadmetes nende koormusvõimsusega kuni mitukümmend kW. Suuremate võimsuste korral kasutatakse kontaktoritel AVR-i. Seadme skeem on mõlemal juhul sama.
Varusisendahelate välised madalpingeseadmed on elektromagnetilise ajamiga toitelülitid. ATS-seadme enda funktsioon on sel juhul taandatud neile sobivate sisse- ja väljalülitussignaalide moodustamisele ja väljastamisele.
Tüüpiline ATS-plokk 3 sisendi jaoks. Töö skeem ja algoritm
See on ette nähtud 0,4 kV pingega koormuste pidevaks toiteks kolmest toiteallikast: kahest kolmefaasilisest võrgusisendist ja diiselgeneraatori kolmefaasilisest sisendist. Juhtseadmed on iga sisendi tavalised kaitselülitid Q1, Q2 ja Q3, mis kaitsevad 1. toiteallika töökindluse kategooria koormusi.
Plokkide toimimise algoritm on järgmine:
1. Peasisendil on pinge. Seejärel on Q1 lubatud ning Q2 ja Q3 keelatud.
2. Peasisendis pinget pole, aga varusisendis on. Seejärel on Q2 lubatud ning Q1 ja Q3 keelatud.
3. Põhi- ja varusisenditelpole pinget. Seejärel on Q3 lubatud ning Q1 ja Q2 keelatud.
