Accensione automatica dell'alimentazione di riserva (ATS) nelle reti di distribuzione

Automatic Transfer Switch (ATS) progettato per trasferire gli utenti da una fonte di alimentazione guasta a una di backup riparabile. Nei sistemi di alimentazione elettrica rurali, i dispositivi ATS sono utilizzati su sottostazioni a due trasformatori 35-110/10 kV (ATS locale) e su linee elettriche bidirezionali a 10 kV funzionanti in modalità aperta (rete ATS).

In connessione con la comparsa dei consumatori della prima categoria in termini di affidabilità dell'alimentazione (complessi di bestiame), hanno iniziato a introdurre dispositivi ATS a TP-10 / 0,38 kV, su linee da 0,38 kV e nelle centrali diesel di riserva.

I seguenti requisiti di base sono imposti agli schemi ATS:

• L'ATS deve essere fornito in caso di interruzione imprevista dell'alimentazione per qualsiasi motivo e in presenza di tensione nella fonte di alimentazione di backup;

• ATS deve essere eseguito con il minor tempo di lavoro possibile;

• ATS deve essere una tantum;

• L'ATS deve fornire un rapido spegnimento della sorgente di backup quando viene attivato un cortocircuito stabile, per questo si consiglia di accelerare la protezione dopo l'ATS (nello stesso modo in cui si fa dopo l'AR);

• lo schema ATS deve prevedere il monitoraggio della funzionalità del circuito per l'accensione delle apparecchiature di backup.

Per avviare l'interruttore di trasferimento automatico quando la tensione della sorgente principale scompare, viene utilizzato un relè di minima tensione... In alcuni casi, il ruolo del trigger è svolto da un relè temporale con un'armatura di ritorno (in modalità normale, il relè temporale è costantemente eccitato e l'ancora viene tirata).

L'impostazione di ricezione di questi relè viene solitamente selezionata, se non sono disponibili dati specifici, dalla condizione

Il tempo di risposta dell'elemento di partenza del dispositivo ATS (tav.AVR) viene selezionato in base alle seguenti condizioni:

dove ts.z è il tempo di risposta più lungo delle protezioni specificate;

Δt è il grado di selettività assunto pari a 0,6 s utilizzando un relè a tempo con scala fino a 9 s e pari a 1,5 ... 2 s con scala fino a 20 s;

• coordinando l'azione del commutatore automatico con altri dispositivi di automazione (ad esempio, la richiusura automatica della linea attraverso la quale viene fornita energia dalla fonte di alimentazione principale)

dove ts.z.l - il tempo più lungo di funzionamento della protezione della linea (elemento del sistema di alimentazione) che trasmette energia ai consumatori per i quali viene eseguita una commutazione automatica di trasferimento;

t1APV: tempo di ciclo di chiusura automatica non riuscito di questa riga;

tzap — limite di tempo preso pari a 2 — 3,5 s.

Nelle reti elettriche rurali, rete ATS, che fornisce ridondanza ai consumatori collegati a linee elettriche bidirezionali che operano in modalità aperta (condizionatamente chiusa) (Fig. 1, a).

Network ATS è un insieme di dispositivi che include:

• il dispositivo ATS stesso, che commuta l'alimentazione alla sorgente di backup attivando l'interruttore del punto ATS (3B, Fig. 1), che è spento durante il normale funzionamento del circuito;

• dispositivi che forniscono, se necessario, la ristrutturazione automatica della protezione del relè prima di modificare la modalità operativa della rete durante la commutazione automatica del trasferimento;

• dispositivo automatico di separazione della minima tensione (è valido lo spegnimento 1V e 5V, fig.1, a), che impedisce l'alimentazione di tensione dalla sorgente di backup alla sorgente danneggiata di alimentazione di lavoro (alla linea di lavoro, al trasformatore, ecc.), così come ad altri dispositivi.

Riso. 1 Schema di un interruttore automatico di rete per reti rurali da 10 kV (su un interruttore automatico a molla): a — circuito primario esplicativo di una rete da 10 kV; b - schema del circuito di tensione del corpo di avviamento ATS; c — schema dell'interruttore di trasferimento automatico e controllo dell'interruttore 3 (punto di commutazione di trasferimento automatico).

La Figura 1, c mostra uno schema di una rete ATS per interruttori automatici a molla, i più comuni nelle reti 10 kV rurali. Nel punto ATS (Fig. 1, a) è installata una cella KRUN (armadio) con un interruttore 3V, dotata di ATS di rete e protezione relè.

L'azione dell'elemento di partenza dell'ATS è fornita dai trasformatori di tensione TN1 e VT2 (due o un VT su ciascun lato), che sono sorgenti di corrente operativa per tutti i dispositivi del punto ATS.In questo caso l'alimentazione delle sbarre di comando 1ShU e 2ShU (Fig. 1, c) viene effettuata o da TN1 o da TN2 con commutazione automatica a TN della linea integra.

Quando viene a mancare la tensione, ad esempio sul lato della sottostazione A, vengono attivati ​​i relè di tensione 1PH, 2PH. In presenza di tensione sul lato della sottostazione B, il relè temporizzato 1RV si accende e dopo un certo tempo chiude il contatto 1RV nel circuito dell'elettromagnete per l'accensione dell'EV dell'interruttore 3V.

Se le molle di comando sono impegnate (contatto KGP1 chiuso), l'interruttore è chiuso. Se l'interruttore di commutazione automatico ha esito positivo, il motore viene attivato tramite il contatto ausiliario chiuso 3VZ e avvia le molle di azionamento. In caso di ATS non riuscito (inclusione di cortocircuito con successiva disconnessione dalla protezione), il contatto ZVZ rimane aperto e le molle non vengono avvolte (la durata dell'avvolgimento completo delle molle è 6 ... 20 s). Ciò garantisce l'ATS una tantum.

In questo caso, per predisporre l'azionamento all'accensione, è necessario spostare manualmente il dispositivo 2OU nella posizione 2-3. In caso di guasti nei circuiti TN1 o TN2, il corrispondente interruttore AB si spegne e il suo contatto ausiliario AB1 o AB2 impedisce al dispositivo ATS di operare sul TV danneggiato.

Se le impostazioni tav.AVP quando la tensione scompare dalle sorgenti A e B sono significativamente diverse, viene installato un secondo relè 2PB (non mostrato nello schema), in modo che il relè 1PB venga attivato sul circuito 1PH, 2PH, AB1, e il relè 2PB — sul circuito 3PH, 4RN, AB2.

Il funzionamento del circuito ATS dei trasformatori viene verificato sul supporto (Fig. 2).

Riso. 2. Schema del dispositivo ATS (commutatore di sezione) di una sottostazione a due trasformatori.

Lo schema schematico del commutatore automatico, riportato in figura 2, consente, tramite un sezionatore di sezione CB, di alimentare automaticamente le sbarre di sezione I o II in caso di arresto di emergenza dei trasformatori T1 o T2.

Considerare il funzionamento del circuito quando l'alimentazione di backup è collegata ai bus della Sezione I.

Le utenze della sezione I sono normalmente alimentate dal trasformatore T1 e la loro ridondanza automatica dell'alimentazione si ottiene accendendo SV.

L'alimentazione di riserva automatica viene fornita quando viene a mancare la tensione sulle sbarre di sezione I a causa di:

• disconnessione dell'alimentazione o del cavo di alimentazione lato T1;

• cortocircuito all'interno del trasformatore e sulle sbarre di sezione I;

• disconnessione involontaria del trasformatore T1.

Il circuito ATS funziona solo quando i contatti dell'interruttore P. La bobina del relè a giro singolo (ROV) del dispositivo ATS è eccitata e il suo contatto è chiuso mentre l'interruttore 1B1 è acceso.

Al venir meno della tensione sui bus di sezione I, il relè di minima tensione chiude i propri contatti in apertura. Attraverso i suoi contatti chiusi, il relè a tempo 1PB riceve alimentazione e dopo un certo ritardo dà un impulso per spegnere il trasformatore T1 (interruttori 1B e 1B1).

Di solito il relè temporizzato agisce su un relè intermedio, che con i suoi contatti accende i circuiti di lavoro dell'interruttore Dopo aver spento gli interruttori, la bobina DOM viene spenta, ma i suoi contatti tornano nella posizione iniziale con un certo ritardo . Il tempo di ritorno è leggermente più lungo del tempo di chiusura dell'interruttore CB.Pertanto, il CB su impulso riesce a passare attraverso il contatto ROV e ad accenderlo, per cui le sbarre della sezione I ricevono alimentazione dal trasformatore T2. Dopo aver aperto il contatto ROV, il circuito di impulso per chiudere l'interruttore viene interrotto, il che garantisce il funzionamento una tantum del dispositivo ATS.

Per escludere false azioni dei dispositivi ATS quando i fusibili vengono bruciati nel circuito del trasformatore di tensione TV, sono installati due relè di minima tensione con collegamento in serie dei loro contatti. Inoltre, è possibile collegare in serie un altro relè di tensione, che è alimentato da una fonte di backup e consente al dispositivo ATS di funzionare in caso di mancanza di tensione nella sezione principale per queste utenze solo se è presente tensione sui picchi di alimentazione di backup .

Vedi anche su questo argomento: Come funzionano i dispositivi di commutazione automatica di trasferimento (ATS) nelle reti elettriche