Automatisk påslagning av reservströmförsörjning (ATS) i distributionsnät
Automatic Transfer Switch (ATS) utformad för att byta användare från en felaktig strömkälla till en servicebar backup. I strömförsörjningssystem på landsbygden används ATS-enheter på tvåtransformatorer 35-110/10 kV transformatorstationer (lokal ATS) och på 10 kV dubbelriktade kraftledningar som arbetar i öppet läge (nät-ATS).
I samband med uppkomsten av konsumenter av den första kategorin när det gäller tillförlitlighet för strömförsörjning (boskapskomplex) började de introducera ATS-enheter vid TP-10 / 0,38 kV, på 0,38 kV-linjer och i reservdieselkraftverk.
Följande grundläggande krav ställs på ATS-system:
• ATS måste tillhandahållas i händelse av ett oväntat strömavbrott av någon anledning och i närvaro av spänning i reservkraftkällan;
• ATS ska utföras med kortast möjliga arbetstid;
• ATS måste vara engång;
• ATS måste ge en snabb avstängning av backupkällan när en stabil kortslutning slås på, för detta rekommenderas att påskynda skyddet efter ATS (på samma sätt som det görs efter AR);
• ATS-schemat måste tillhandahålla övervakning av funktionaliteten hos kretsen för att slå på reservutrustningen.
För att starta den automatiska överföringsomkopplaren när huvudkällans spänning försvinner, används ett underspänningsrelä... I vissa fall utförs utlösarens roll av ett tidsrelä med returarmatur (i normalt läge är tidsreläet konstant aktiveras och ankaret dras).
Mottagningsinställningen för dessa reläer väljs vanligtvis, om ingen specifik data finns tillgänglig, från villkoret
Svarstiden för startelementet för ATS-enheten (tav.AVR) väljs enligt följande villkor:
där ts.z är den längsta svarstiden för de specificerade skydden;
Δt är graden av selektivitet som antas vara lika med 0,6 s vid användning av ett tidsrelä med en skala på upp till 9 s och lika med 1,5 ... 2 s med en skala på upp till 20 s;
• genom att koordinera funktionen hos den automatiska överföringsomkopplaren med andra automationsanordningar (till exempel automatisk återstängning av ledningen genom vilken energi tillförs från huvudströmkällan)
där ts.z.l — den längsta drifttiden för skyddet av ledningen (elementet i kraftförsörjningssystemet) som överför energi till konsumenter för vilken en automatisk överföringsomkopplare utförs;
t1APV — misslyckad cykeltid för automatisk stängning av denna rad;
tzap — tidsgräns tagen lika med 2 — 3,5 s.
På landsbygdens elektriska nätverk, nätverk ATS, som ger redundans till konsumenter anslutna till dubbelriktade kraftledningar som arbetar i öppet (villkorligt stängt) läge (Fig. 1, a).
Network ATS är en uppsättning enheter som inkluderar:
• själva ATS-enheten, som växlar ström till reservkällan genom att slå på ATS-punktomkopplaren (3B, Fig. 1), som är avstängd i normal kretsdrift;
• enheter som vid behov ger automatisk omstrukturering av reläskyddet innan nätverkets driftsläge ändras under automatisk överföringsväxling;
• automatisk minimispänningsseparering (1V och 5V avstängning är giltig, fig.1, a), som förhindrar tillförsel av spänning från reservkällan till den skadade arbetskraftskällan (till arbetsledningen, transformatorn, etc.), samt till vissa andra enheter.
Ris. 1 Schema för en nätautomatisk omkopplare för landsbygdsnät på 10 kV (på en fjädermanövrerad strömbrytare): a — Förklarande primärkrets för ett nät på 10 kV; b — spänningskretsschema för ATS-startkroppen. c — schema över automatisk överföringsomkopplare och styrning av strömställare 3 (automatisk överföringsomkopplare).
Figur 1, c visar ett diagram över ett nät ATS för fjädermanövrerade brytare, den vanligaste i 10 kV-nät på landsbygden. Vid ATS-punkten (Fig. 1, a) installeras en KRUN-cell (skåp) med en 3V-switch, utrustad med nätverks-ATS och reläskydd.
Funktionen av startelementet för ATS tillhandahålls av spänningstransformatorer TN1 och VT2 (två eller en VT på varje sida), som är källor för driftström för alla enheter i ATS-punkten.I detta fall sker tillförseln av styrskenorna 1ShU och 2ShU (fig. 1, c) antingen från TN1 eller från TN2 med automatisk omkoppling till TN för den oskadade ledningen.
Vid strömavbrott, till exempel på sidan av transformatorstation A, aktiveras spänningsreläerna 1PH, 2PH. I närvaro av spänning på sidan av transformatorstationen B slås tidsreläet 1RV på och efter en viss tid stänger kontakten 1RV i elektromagnetens krets för att slå på EV på 3V-omkopplaren.
Om drivfjädrarna är inkopplade (kontakt KGP1 är sluten) är strömbrytaren stängd. Om den automatiska överföringsomkopplaren lyckas kopplas motorn in via den slutna hjälpkontakten 3VZ och startar drivfjädrarna. I händelse av ett misslyckat ATS (kortslutningsinneslutning med efterföljande frånkoppling från skyddet), förblir ZVZ-kontakten öppen och fjädrarna är inte lindade (varaktigheten av den fullständiga lindningen av fjädrarna är 6 ... 20 s). Detta garanterar engångs-ATS.
I det här fallet, för att förbereda frekvensomriktaren för att slå på, är det nödvändigt att manuellt flytta enheten 2OU till position 2-3. Vid fel i kretsarna TN1 eller TN2 stängs motsvarande brytare AB av och dess hjälpkontakt AB1 eller AB2 inaktiverar ATS-enheten att fungera till den skadade VT.
Om tav.AVP-inställningarna när spänningen försvinner från källorna A och B är väsentligt olika, installeras ett andra relä 2PB (visas inte i diagrammet), så att reläet 1PB utlöses på kretsen 1PH, 2PH, AB1, och reläet 2PB — på kretsen 3PH, 4RN, AB2.
Funktionen hos transformatorernas ATS-krets kontrolleras på stativet (fig. 2).
Ris. 2. Schematisk beskrivning av ATS-enheten (sektionsomkopplare) för en tvåtransformatorstation.
Det schematiska diagrammet för den automatiska överföringsomkopplaren, som visas i figur 2, tillåter, genom en sektionsomkopplare CB, att automatiskt försörja samlingsskenorna i sektion I eller II i händelse av nödstopp av transformatorer T1 eller T2.
Tänk på hur kretsen fungerar när reservkraften är ansluten till Sektion I-bussarna.
Sektion I-förbrukare försörjs normalt av transformator T1, och deras automatiska matningsredundans uppnås genom att SV slås på.
Automatisk reservström tillförs när spänningen på sektion I-skenorna faller på grund av:
• frånkoppling av strömförsörjningen eller matningskabeln på sidan av T1;
• kortslutning inuti transformatorn och på samlingsskenorna i sektion I;
• oavsiktlig frånkoppling av transformator T1.
ATS-kretsen fungerar endast när kontakterna på omkopplaren P. Spolen hos ATS-enhetens enkelvarvsrelä (ROV) är aktiverad och dess kontakt är sluten medan omkopplaren 1B1 är på.
När spänningen på sektion I-bussarna försvinner stänger underspänningsreläet sina brytkontakter. Genom sina slutna kontakter får tidsreläet 1PB ström och ger efter en viss tidsfördröjning en impuls att stänga av transformatorn T1 (omkopplarna 1B och 1B1).
Vanligtvis verkar tidsreläet på ett mellanrelä, som med sina kontakter slår på omkopplarens arbetskretsar. Efter avstängning av omkopplarna stängs DOM-spolen av, men dess kontakter återgår till sitt ursprungliga läge med en viss tidsfördröjning . Återgångstiden är något längre än CB-brytarens stängningstid.Därför lyckas CB på puls passera genom ROV-kontakten och slå på den, på grund av vilket samlingsskenorna i sektion I får ström från transformator T2. Efter att ROV-kontakten har öppnats avbryts pulskretsen för att stänga omkopplaren, vilket säkerställer en engångsdrift av ATS-enheten.
För att utesluta falska åtgärder från ATS-enheter när säkringar går i VT-spänningstransformatorkretsen, installeras två underspänningsreläer med seriekoppling av deras kontakter. Dessutom kan ytterligare ett spänningsrelä anslutas i serie, vilket får ström från en reservkälla och gör att ATS-enheten kan fungera i händelse av ett spänningsfel i huvudsektionen för dessa användare endast om det finns spänning på reservkraftsspetsarna .
Se även om detta ämne: Hur automatic transfer switching devices (ATS) fungerar i elektriska nätverk