Kas yra automatinis perjungimo jungiklis (ATS)?

Elektra yra pagrindinis energijos šaltinis gamybai ir kasdieniam gyvenimui, tačiau elektros energijos tiekimo sutrikimai, kuriuos sukelia tinklo gedimai, techninė priežiūra ar stichinės nelaimės, gali sukelti didelių nuostolių. Kaip išmanus tiltas tarp pagrindinių ir atsarginių energijos šaltinių,Automatinis perjungiklis (ATS)nuolat stebi ir greitai perjungia maitinimą, kad užtikrintų svarbiausios įrangos veikimą. Šiame straipsnyje trumpai paaiškinamas ATS vaidmuo, atsižvelgiant į jo funkcijas, principus, taikymą, pasirinkimą ir plėtros tendencijas.

I. Pagrindinės funkcijos: visapusiška apsauga nuo stebėjimo iki perjungimo

Pagrindinė ATS misija – užtikrinti nepertraukiamą elektros energijos tiekimą kritinei įrangai, kurią galima apibendrinti keturiais žingsniais: „Stebėti-Vertinti-Perjungti-Atkurti“.

1. Nuolatinis maitinimo būsenos stebėjimas

ATS naudoja didelio tikslumo jutiklius, kad visą parą stebėtų pagrindinius pirminių ir atsarginių maitinimo šaltinių parametrus (pvz., įtampą, dažnį ir fazę). Jis nedelsdamas įjungia vertinimo mechanizmą, kai įtampos svyravimai viršija ±10 %, dažnis nukrypsta ±0,5 Hz arba atsiranda tokių sutrikimų kaip fazės praradimas, viršįtampis arba per žema įtampa.

2. Klaidų vertinimas ir taisyklėmis pagrįstas veikimas

ATS vertina elektros energijos kokybę pagal iš anksto nustatytą logiką: pavyzdžiui, intensyviosios terapijos skyriaus įrangos įtampai nukritus iki 180 V (vardinė 220 V), ji nedelsdama persijungia, tačiau leidžia trumpus bendro apšvietimo įtampos svyravimus, kad būtų išvengta dažno atsarginio maitinimo įjungimo. Šią vertinimo logiką galima pritaikyti prie skirtingų apkrovos reikalavimų.

3. Greitas ir saugus maitinimo perjungimas

Nutrūkus pagrindiniam elektros tiekimui, ATS pirmiausia atjungia pagrindinį maitinimo šaltinį, o tada prijungia atsarginį maitinimo šaltinį. Perjungimo laikas yra pagrindinis rodiklis, suskirstytas į tris lygius:

• Milisekundės lygis (0,1–10 ms):Tinka duomenų centro serveriams, kuriems reikalingas statinis perdavimo jungiklis (STS);
• Antras lygis (1–10 s):Naudojamas gamyklų varikliams, liftams ir kt., su standartinėmis elektromagnetinėmis ATS;
• Uždelstas perjungimas (>10s):Pritaikyta lėtai paleidžiamiems atsarginiams maitinimo šaltiniams, pvz., dyzeliniams generatoriams, perjungiant po stabilizavimo.

4. Automatinis grįžimas į pagrindinį maitinimą

Kai pagrindinis maitinimo šaltinis stabilizuojasi (10–30 sekundžių), ATS automatiškai persijungia į pagrindinį maitinimą. Kai kurie modeliai palaiko rankinį atstatymą, kad būtų išvengta dažno perjungimo dėl nestabilaus pagrindinio maitinimo.

5. Kelios apsaugos priemonės

ATS turi apsaugas nuo perkrovos, trumpojo jungimo ir įtampos kritimo, kad įranga nebūtų pažeista dėl srovės šuolių. Pavyzdžiui, ji išjungia galią atsarginio maitinimo perkrovos metu ir naudoja švelnų paleidimą indukcinėms apkrovoms, tokioms kaip varikliai, siekiant sumažinti įjungimo srovę.

II. Veikimo principas

ATS darbo eiga supaprastinta iki trijų etapų: „Stebėti → Nuspręsti → Vykdyti“:

Normali būsena:Pagrindiniai maitinimo šaltiniai apkrauna, atsarginis maitinimas yra budėjimo režime, o ATS nuolat stebi pagrindinio maitinimo parametrus;

Gedimo sukėlėjas:Kai pagrindiniai maitinimo parametrai viršija slenksčius, ATS įjungia atsarginį maitinimo šaltinį (pvz., generatorių);

Jungiklio vykdymas: Atsarginiam maitinimui stabilizuojantis, jis atidaro pagrindinius maitinimo kontaktus ir uždaro atsarginio maitinimo kontaktus;

Atkūrimo perjungimas:Po atkūrimo grįžta prie pagrindinio maitinimo ir išjungia atsarginį maitinimo šaltinį.

Pagal perjungimo mechanizmą ATS skirstomi į PC (tik perjungimo, reikalaujančius automatinio jungiklio) ir CB (integrinio jungiklio su apsauga). Pirmasis skirtas mažos galios apkrovoms, o antrasis – didelės galios pramoninėms situacijoms.

III. Taikymo scenarijai

ATS daugiausia naudojamas tais atvejais, kai reikalingas didelis energijos tiekimo tęstinumas, atitinkančios apkrovos charakteristikas:

1. Duomenų centrai ir ryšių bokštai

Duomenų centrams reikalingas ≤5 ms greitas perjungimas (su STS) ir sinchroninis perjungimas, siekiant išvengti viršįtampių; ryšio bokštai sujungia baterijas / fotovoltinius elementus, kad būtų užtikrintas nepertraukiamas signalas.

2. Ligoninės įranga

Ligoninių operacinėms, intensyviosios terapijos skyriams ir MRT aparatams reikalinga nulinė elektros energijos tiekimo pertrauka. ATS turi numatyti elektros energijos tiekimo sutrikimus ir iš anksto įjungti atsarginį energijos tiekimą, kad išvengtų medicininės rizikos.

3. Gamyklos gamybos linijos

Gamybos linijoms reikalingas 100–500 ms perjungimo laikas, priklausomai nuo įrangos tipo, ir jos palaiko prioritetinį perjungimą, kad būtų užtikrintas pagrindinės įrangos veikimas.maitinimo šaltinis.

4. Viešosios avarinės įstaigosd

Gaisrinėms sistemoms, liftams ir kitiems viešiesiems objektams reikalinga gaisrinė jungtis, kad gaisro atveju būtų priverstas persijungti į atsarginį energijos tiekimą ir būtų užtikrintas avarinės įrangos veikimas.

5. Nauja energija ir energijos kaupimo sistemos

Saulės elektrinėse ir mikroelektrinėse ATS koordinuoja perjungimą tarp komunalinės, saulės ir energijos kaupimo energijos. Kai saulės energijos gamyba nepakankama, ji persijungia į komunalinę arba kaupimo energiją ir užtikrina kritines apkrovas elektros energijos tiekimo sutrikimų metu, taip užtikrindama sklandų perėjimą nuo tinklo prie tinklo / iš jo nepriklausomo veikimo.

IV. Atranka: funkcijų atitikimas reikalavimams

Pagrindiniai parinkimo parametrai, atitinkantys taikymo scenarijus:

• Perjungimo laikas:≤10 ms tiksliajai įrangai, 1–5 s bendrosios paskirties varikliams, 5–10 s su generatoriais;
• Nominali srovė:≥1,2 karto didesnė už bendrą apkrovos srovę (atsižvelgiant į pradinę srovę), trijų fazių įrangos fazės atitikimas ir modulinis ATS didelės galios įrangai;
• Maitinimo suderinamumas:Palaiko vienfazį/trifazį, AC/DC ir prisitaiko prie generatorių, baterijų, fotovoltinių elementų ir kt.;
• Intelekto lygis:Palaiko nuotolinį stebėjimą (pvz., per Modbus protokolą), savidiagnostiką ir duomenų registravimą;
• Prisitaikymas prie aplinkos:IP54 apsauga, -30 ℃ ~ 70 ℃ temperatūros diapazonas pramoniniam naudojimui ir korozijai atsparios medžiagos pakrančių zonoms;

V. Tolesnė plėtra: nuo „reaktyvaus perjungimo“ iki „proaktyvaus prognozavimo“

Tobulėjant išmaniesiems tinklams, ATS pereina prie išmanumo, moduliarizacijos ir žaliųjų technologijų:

• DI nuspėjamoji priežiūra:Numatyti gedimus naudojant didžiuosius energijos duomenis, pereinant nuo reaktyvaus prie proaktyvaus perjungimo;
• Modulinis dizainas:Palaiko karštai keičiamus modulius, kad sutrumpėtų prastova dėl techninės priežiūros ir būtų galima integruoti paskirstytą energijos tiekimą;
• Prisitaikymas prie ekstremalių aplinkos sąlygų:Sukurti ATS, atsparias aukštai / žemai temperatūrai ir vibracijai, skirtas jūrinėms vėjo ir poliarinėms ekspedicijoms;
• Žaliosios energijos vartojimo efektyvumas:Optimizuoti mechanizmus energijos suvartojimui mažinti, teikti pirmenybę švariai energijai ir mažinti anglies dioksido išmetimą;

Išvada

ATS, kaip išmanioji elektros energijos sistemų sergėtoja, užtikrina kritinės įrangosmaitinimo šaltinisper stebėjimą realiuoju laiku ir greitą perjungimą. Nuo sveikatos priežiūros iki pramonės, ATS tapo nepakeičiama šiuolaikinėje visuomenėje. Ateityje ji taps pagrindiniu išmaniųjų tinklų centru, palaikančiu pasaulinę energetikos pertvarką ir energijos tiekimo saugumą.