Encendido automático de la fuente de alimentación de respaldo (ATS) en redes de distribución

Interruptor de transferencia automática (ATS) diseñado para cambiar a los usuarios de una fuente de alimentación fallida a una de respaldo reparable. En los sistemas de suministro de energía rural, los dispositivos ATS se utilizan en subestaciones de 35-110/10 kV de dos transformadores (ATS locales) y en líneas eléctricas bidireccionales de 10 kV que operan en modo abierto (ATS de red).

En relación con la aparición de consumidores de primera categoría en cuanto a la confiabilidad del suministro eléctrico (complejos ganaderos), se comenzaron a introducir dispositivos ATS en TP-10/0,38 kV, en líneas de 0,38 kV y en centrales diésel de respaldo.

Se imponen los siguientes requisitos básicos a los esquemas ATS:

• Se debe proporcionar ATS en caso de una falla de energía inesperada por cualquier motivo y en presencia de voltaje en la fuente de energía de respaldo;

• ATS debe realizarse con el menor tiempo de trabajo posible;

• ATS debe ser una sola vez;

• El ATS debe proporcionar un cierre rápido de la fuente de respaldo cuando se activa un cortocircuito estable, para esto se recomienda acelerar la protección después del ATS (de la misma manera que se hace después del AR);

• el esquema ATS debe contemplar el monitoreo de la capacidad de servicio del circuito para encender el equipo de respaldo.

Para iniciar el interruptor de transferencia automática cuando desaparece el voltaje de la fuente principal, se usa un relé de bajo voltaje... En algunos casos, el papel del disparador lo realiza un relé de tiempo con una armadura de retorno (en modo normal, el relé de tiempo está constantemente energizado y el ancla tirada).

La configuración de recepción de estos relés generalmente se selecciona, si no hay datos específicos disponibles, de la condición

El tiempo de respuesta del elemento de arranque del dispositivo ATS (tav.AVR) se selecciona de acuerdo con las siguientes condiciones:

donde ts.z es el tiempo de respuesta más largo de las protecciones especificadas;

Δt es el grado de selectividad asumido igual a 0,6 s cuando se utiliza un relé de tiempo con una escala de hasta 9 s e igual a 1,5 ... 2 s con una escala de hasta 20 s;

• coordinando la acción del interruptor de transferencia automática con otros dispositivos de automatización (por ejemplo, el recierre automático de la línea a través de la cual se suministra energía desde la fuente de alimentación principal)

donde ts.z.l - el tiempo más largo de operación de la protección de la línea (elemento del sistema de suministro de energía) que transmite energía a los consumidores para los cuales se realiza un interruptor de transferencia automática;

t1APV — tiempo de ciclo de cierre automático fallido de esta fila;

tzap — límite de tiempo tomado igual a 2 — 3,5 s.

En las redes eléctricas rurales, la red ATS, que proporciona redundancia a los consumidores conectados a líneas eléctricas bidireccionales que operan en modo abierto (condicionalmente cerrado) (Fig. 1, a).

Network ATS es un conjunto de dispositivos que incluye:

• el propio dispositivo ATS, que cambia la energía a la fuente de respaldo al encender el interruptor de punto ATS (3B, Fig. 1), que está apagado en la operación normal del circuito;

• dispositivos que proporcionen, si es necesario, la reestructuración automática de la protección del relé antes de cambiar el modo de operación de la red durante la conmutación de transferencia automática;

• dispositivo automático de separación de tensión mínima (el apagado de 1V y 5V es válido, fig.1, a), que impide el suministro de tensión desde la fuente de respaldo a la fuente de energía de trabajo dañada (a la línea de trabajo, transformador, etc.), así como a algunos otros dispositivos.

Arroz. 1 Esquema de un interruptor automático de red para redes rurales de 10 kV (en un interruptor automático accionado por resorte): a - circuito primario explicativo de una red de 10 kV; b — diagrama del circuito de tensión del cuerpo de arranque del ATS; c — diagrama del interruptor de transferencia automática y control del interruptor 3 (punto de interruptor de transferencia automática).

La Figura 1, c muestra un diagrama de una red ATS para interruptores de resorte, los más comunes en redes rurales de 10 kV. En el punto ATS (Fig. 1, a) se instala una celda KRUN (gabinete) con un interruptor de 3V, equipado con una red ATS y protección de relé.

La acción del elemento de arranque del ATS es proporcionada por los transformadores de tensión TN1 y VT2 (dos o un VT de cada lado), que son fuentes de corriente de operación para todos los dispositivos del punto ATS.En este caso, el suministro de barras colectoras de control 1ShU y 2ShU (Fig. 1, c) se realiza desde TN1 o desde TN2 con conmutación automática a TN de la línea no dañada.

Cuando falla la alimentación, por ejemplo del lado de la subestación A, se activan los relés de tensión 1PH, 2PH. En presencia de voltaje en el lado de la subestación B, el relé de tiempo 1RV se enciende y después de cierto tiempo cierra el contacto 1RV en el circuito del electroimán para encender el EV del interruptor 3V.

Si los resortes impulsores están acoplados (el contacto KGP1 está cerrado), el interruptor automático está cerrado. Si el interruptor de transferencia automática tiene éxito, el motor se conecta a través del contacto auxiliar cerrado 3VZ y arranca los resortes de accionamiento. En el caso de un ATS fallido (inclusión de cortocircuito con posterior desconexión de la protección), el contacto ZVZ permanece abierto y los resortes no se enrollan (la duración del enrollamiento completo de los resortes es de 6 ... 20 s). Esto garantiza el ATS de una sola vez.

En este caso, para preparar el accionamiento para el encendido, es necesario mover manualmente el dispositivo 2OU a la posición 2-3. En caso de fallas en los circuitos TN1 o TN2, el interruptor AB correspondiente se apaga y su contacto auxiliar AB1 o AB2 inhabilita el dispositivo ATS para operar al VT dañado.

Si las configuraciones tav.AVP cuando desaparece el voltaje de las fuentes A y B son significativamente diferentes, entonces se instala un segundo relé 2PB (no se muestra en el diagrama), de modo que el relé 1PB se activa en el circuito 1PH, 2PH, AB1, y el relé 2PB — en el circuito 3PH, 4RN, AB2.

El funcionamiento del circuito ATS de los transformadores se verifica en el stand (Fig. 2).

Arroz. 2. Esquema del dispositivo ATS (interruptor de sección de conmutación) de una subestación de dos transformadores.

El diagrama esquemático del seccionador automático, mostrado en la figura 2, permite, a través de un seccionador CB, alimentar automáticamente las barras de la sección I o II en caso de parada de emergencia de los transformadores T1 o T2.

Considere la operación del circuito cuando la energía de respaldo está conectada a los buses de la Sección I.

Los consumidores de la sección I normalmente son alimentados por el transformador T1, y su redundancia automática de suministro se logra al encender SV.

Se suministra energía de respaldo automática cuando falla la tensión en las barras de la sección I debido a:

• desconexión de la alimentación o del cable de alimentación del lado de T1;

• cortocircuito en el interior del transformador y en las barras de la sección I;

• Desconexión involuntaria del transformador T1.

El circuito ATS funciona solo cuando los contactos del interruptor P. La bobina del relé de una sola vuelta (ROV) del dispositivo ATS está energizada y su contacto está cerrado mientras el interruptor 1B1 está encendido.

Cuando desaparece la tensión en las barras de la sección I, el relé de mínima tensión cierra sus contactos de apertura. A través de sus contactos cerrados, el relé de tiempo 1PB recibe energía y después de un tiempo de retardo da un impulso para apagar el transformador T1 (interruptores 1B y 1B1).

Por lo general, el relé de tiempo actúa sobre un relé intermedio, que con sus contactos enciende los circuitos de trabajo del interruptor.Después de apagar los interruptores, la bobina DOM se apaga, pero sus contactos vuelven a su posición inicial con un cierto retraso de tiempo . El tiempo de retorno es ligeramente más largo que el tiempo de cierre del interruptor CB.Por lo tanto, el CB en pulso logra pasar por el contacto del ROV y encenderlo, por lo que las barras de la sección I reciben energía del transformador T2. Después de abrir el contacto ROV, el circuito de pulso para cerrar el interruptor se interrumpe, lo que garantiza la operación única del dispositivo ATS.

Para excluir acciones falsas de los dispositivos ATS cuando se queman los fusibles en el circuito del transformador de voltaje VT, se instalan dos relés de bajo voltaje con conexión en serie de sus contactos. Además, se puede conectar en serie otro relé de voltaje, que se alimenta de una fuente de respaldo y permite que el dispositivo ATS funcione en caso de falla de voltaje en la sección principal para estos usuarios solo si hay voltaje en los picos de energía de respaldo. .

Ver también sobre este tema: Cómo funcionan los dispositivos de conmutación de transferencia automática (ATS) en redes eléctricas