En el modo de suministro de energía normal, la energía es proporcionada por la empresa de servicios públicos y entregada al punto de uso. Cuando su fuente principal deja de funcionar, la energía de la segunda entrada de red o del generador de respaldo utilizado debe suministrarse manual o automáticamente a las cargas, para lo cual sirve el esquema ATS (transferencia automática de reserva). Su tarea principal es redistribuir la energía del sistema de energía a una fuente de energía de respaldo.
III categoría de fiabilidad de la fuente de alimentación
Como saben, las empresas de suministro de energía dividen a todos sus consumidores, es decir, a aquellas personas (físicas y jurídicas) con las que celebran contratos de suministro de electricidad, en tres categorías según el grado de fiabilidad del suministro eléctrico.. La categoría 3 tiene la confiabilidad más baja. Tal cliente de la industria de la energía recibe solo una entrada de voltaje trifásico de 6 o 10 kV (a veces 400 V) o una entrada monofásica de 230 V de un suministrosubestaciones, pero el costo de conectar las cargas a la red en esta categoría es mínimo: basta con instalar una subestación transformadora de paquete de un solo transformador simple y conectarla a la línea de transmisión de energía más cercana.
¿Necesito un esquema ATS para la Categoría III?
PUE permite la posibilidad de suministro de energía de acuerdo con dicho esquema, si los ingenieros de energía garantizan la restauración de energía después de accidentes en no más de un día. ¿Qué pasa si no lo es? Luego, necesita una fuente de energía de respaldo, que generalmente es una unidad a gas o un generador diesel. En los viejos tiempos, los consumidores les conectaban manualmente sus cargas y las ponían en marcha. Pero a medida que se desarrolló la automatización de estos productos, se hizo posible lanzarlos sin intervención humana.
Y dado que es posible arrancar un generador diesel automáticamente, de la misma manera es posible conectarle cargas de consumo. Así surgió el concepto moderno de un ATS de dos entradas, cuyo circuito eléctrico, que se muestra a continuación, ya se está convirtiendo en el estándar para el suministro de energía a una casa privada.
Categoría II: ¿Necesita ATS
Si un consumidor solicita dos entradas de alimentación de red, pasa a la siguiente categoría: la segunda. En este caso, los ingenieros eléctricos, por regla general, exigen que los clientes paguen por la construcción de una subestación de dos transformadores. En la versión más simple, contiene dos secciones de barras colectoras (éstas son solo tiras de aluminio o, en el mejor de los casos, cobre) de alta tensión con sus interruptores de entrada, cada una de las cuales está conectada a una sola deentradas de alta tensión (6 o 10 kV). Entre las secciones se encuentra el llamado interruptor seccional. Si está abierto, cada entrada de alto voltaje puede alimentar solo un transformador (por regla general, solo uno de los dos está en funcionamiento, el segundo está en reserva, y este también es un requisito típico de los ingenieros de energía). En el caso de una falla de energía en una de las entradas, el electricista del consumidor puede encender manualmente el interruptor seccional y cargar el transformador en funcionamiento constante desde otra entrada de alto voltaje.
Estos clientes en realidad no necesitan un ATS. Sin embargo, en la última década, los ingenieros eléctricos a menudo les han ofrecido instalarlos en subestaciones típicas de dos transformadores en el lado de baja tensión. Tal escudo ATS tiene dos entradas de los devanados de bajo voltaje de diferentes transformadores (ambos deben estar energizados, pero solo uno de ellos está cargado en cualquier momento) y una salida a los buses de bajo voltaje, a los que están conectadas todas las cargas.
I-ésima categoría - ATS es obligatorio
Pero si el consumidor, en principio, no está satisfecho con la demora de tiempo para el cambio manual de entradas, entonces se ve obligado a usar ATS sin f alta y pasar a la siguiente categoría de confiabilidad de la fuente de alimentación: la primera. En la versión más simple, el diagrama del circuito ATS puede contener dos entradas de las mismas dos secciones de los buses de alto voltaje de la subestación y un bloque para encender un interruptor seccional (generalmente uno de vacío). Si el voltaje desaparece en la entrada de suministro, entonces la automatización apaga su interruptor de entrada yincluye seccional. Después de eso, se suministra voltaje a los buses combinados desde la segunda entrada. En este caso, el ATS para dos entradas también se puede realizar en el lado de baja tensión de la subestación, como se describe anteriormente.
Pero entre los consumidores de la 1ra categoría, el PUE destaca el llamado grupo especial, que incluye no suficientes dos entradas de energía de red, sino que también se requiere una tercera entrada de respaldo, generalmente realizada desde un generador diesel. En este caso se requiere un ATS para 3 entradas. Su circuito se realiza a baja tensión.
Cómo funciona el ATS de entrada del generador
Recientemente, han aparecido en el mercado muchos dispositivos de redundancia automática con un controlador de microprocesador. En este sentido, los controladores de relés de control de la serie Easy fabricados por Moeller son muy populares. Al analizar las señales de los sensores de voltaje, el microcontrolador detecta una falla de energía e inicia el procedimiento para arrancar el motor del generador (generalmente síncrono). Tan pronto como alcanza el voltaje y la frecuencia nominales, el sistema de control cambia la carga del consumidor para alimentarlo. Desde el punto de vista de la ingeniería eléctrica, la conexión de ATS para cargas críticas y potentes es una tarea bastante difícil, ya que los inevitables retrasos de tiempo y otras dificultades técnicas dificultan la obtención de energía de respaldo instantánea.
Control de frecuencia y voltaje
Una de las funciones principales de un dispositivo ATS es detectar una caída de voltaje opérdida de la fuente de alimentación principal. Por regla general, todas las fases de la red de alimentación se controlan externamente mediante un relé de mínima tensión (relé de control de fase). El punto de falla está determinado por la caída de voltaje por debajo del nivel mínimo permitido en cualquiera de las fases. La información sobre voltaje y frecuencia se transmite al escudo ATS, donde se determina si es posible continuar alimentando las cargas. El voltaje y la frecuencia mínimos permitidos deben superarse antes de conectar las cargas a la energía del generador de reserva, cuya energía debe proporcionarse.
Retardo de tiempo principal
El circuito ATS generalmente tiene la capacidad de ajustar ampliamente el tiempo de retardo de su operación. Esta es una función necesaria para poder detener desconexiones injustificadas de las principales fuentes de alimentación en caso de perturbaciones de corta duración. El retardo de tiempo predominante anula cualquier interrupción momentánea para no causar arranques innecesarios de los motores impulsores del generador y transferencias de carga a ellos. Este retraso varía de 0 a 6 segundos, siendo un segundo el más común. Debe ser corto, pero suficiente para conectar las cargas de los consumidores a las fuentes de alimentación de reserva. Muchas empresas ahora están comprando potentes sistemas de alimentación ininterrumpida alimentados por batería que proporcionan la latencia de conexión más baja posible.
Retardos de tiempo adicionales
Después de la restauración de la energía principal, algunasel retraso es necesario para garantizar que la carga sea lo suficientemente estable como para desconectarse de la alimentación de reserva. Por regla general, es de cero a treinta minutos. El ATS para el generador debe omitir automáticamente este retraso de tiempo para regresar a la fuente principal si falla la copia de seguridad y la principal vuelve a funcionar correctamente.
La tercera demora de tiempo más común involucra el período de enfriamiento del motor. Durante este período, el sistema de control del generador diésel controla el motor descargado hasta que se detiene.
En la mayoría de los casos, generalmente es deseable transferir cargas a un generador de reserva una vez que se hayan alcanzado los niveles de voltaje y frecuencia apropiados. Sin embargo, en algunas situaciones, los usuarios finales desean una secuencia de transferencias de diferentes cargas al generador de reserva. Cuando es necesario, se ejecutan varios circuitos ATS para el generador con retardos de tiempo individuales para que las cargas se puedan conectar al generador en cualquier orden deseado.
Unidades ejecutivas de esquemas de insumos de reserva
El resultado final del trabajo de la clase considerada de dispositivos es la conmutación de circuitos eléctricos, su conmutación de la entrada principal a la de respaldo. Como se señaló anteriormente, en las subestaciones eléctricas, el circuito ATS se puede implementar tanto en el lado de alta como en la de baja tensión. En el primer caso, sus elementos ejecutivos son interruptores estándar de alta tensión. En el segundo caso, que incluye la conmutación de cargas a la entrada del generador, la conmutación se realiza mediante baja tensión.dispositivos.
Pueden ser parte del equipo de blindaje (panel) ATS, o pueden ser externos a él y ser parte del circuito de alimentación de carga general. En el primer caso, es posible usar arrancadores magnéticos: se usa en dispositivos de respaldo para consumidores no industriales con una potencia de carga de hasta varias decenas de kW. A potencias más altas, AVR se usa en contactores. El diagrama de circuito del dispositivo es el mismo en ambos casos.
Los dispositivos externos de baja tensión de los circuitos de entrada de reserva son disyuntores de potencia con accionamientos electromagnéticos. La función del dispositivo ATS en sí mismo en este caso se reduce a la formación y emisión de señales de encendido / apagado apropiadas para ellos.
Bloque ATS típico para 3 entradas. Esquema y algoritmo de trabajo
Está diseñado para implementar alimentación continua de cargas con una tensión de 0,4 kV desde tres fuentes de alimentación: dos entradas de red trifásicas y una entrada trifásica de un generador diesel. Los dispositivos ejecutivos son los disyuntores regulares Q1, Q2 y Q3 de cada una de las entradas, protegiendo cargas de 1ª categoría de confiabilidad de alimentación.
El algoritmo de operación de bloques es el siguiente:
1. Hay tensión en la entrada principal. Entonces Q1 está habilitado y Q2 y Q3 están deshabilitados.
2. No hay tensión en la entrada principal, pero sí en la entrada de reserva. Entonces Q2 está habilitado y Q1 y Q3 están deshabilitados.
3. En las entradas principal y de respaldosin tension. Entonces Q3 está habilitado y Q1 y Q2 están deshabilitados.
