Sažetak: Ovaj članak daje detaljnu analizu kako dizajnirati pouzdan trofazni sustav s automatskim prijenosom (ATS). Korištenjem magnetskih kontaktora, releja za ispad faze, vremenskih releja i DC upravljačke logike, sustav postiže automatsko pokretanje generatora nakon nestanka mrežnog napajanja, prijenos opterećenja i sigurno automatsko isključivanje nakon ponovnog uspostavljanja mrežnog napajanja.
Prilikom projektiranja industrijskih ili komercijalnih rezervnih sustava napajanja, automatski prijenosni prekidač (ATS) je ključna komponenta.
Ova shema dizajna kompatibilna je s trofaznim mrežnim napajanjem od 400 V i trofaznim generatorima, koristeći upravljačke krugove od 230 V AC i upravljačke krugove od 12 V DC (baterija) za zajednički rad.
Za izgradnju ovog sustava potrebne su sljedeće ključne električne komponente:
Magnetski kontaktori x2 : koriste se za upravljanje glavnim napajanjem—jedan za struju i jedan za generator.
Relej za ispad faze (PFR) : Koristi se za nadzor trofaznog napona, redoslijeda faza i grešaka pri gubitku faze dolaznog glavnog napajanja.
Vremenski releji :
Mrežna strana: Koristi se za stabilizacijsku odgodu i zaštitu intervala prebacivanja.
Strana generatora (AC): Koristi se za odgodu zagrijavanja/učitavanja.
Strana generatora (DC 12 V): Koristi se za odgodu pokretanja, otkrivanje greške pri pokretanju i odgodu hlađenja pri isključivanju.
Srednji releji : Uključujući DPDT (Double Pole Double Throw) releje i 5-pinske SPDT releje, koji se koriste za pretvorbu signala i logičko blokiranje.
Zaštita kruga : Dvopolni prekidač (za zaštitu upravljačkog kruga).
Primarna zadaća sustava je praćenje stanja elektroenergetske mreže.
Pristup napajanju i nadzor : Trofazno glavno napajanje spojeno je na relej za ispad faze (PFR). Normalno otvoreni (NO) kontakt PFR-a zatvorit će se samo ako je slijed faza ispravan i ako je napon normalan (bez podnapona/prenapona).
Odgoda stabilizacije (Timer 1) : Nakon što se PFR zatvori, Timer 1 je pod naponom. Ovdje je postavljena odgoda od 3-5 minuta kako bi se osiguralo da je glavno napajanje potpuno stabilno, sprječavajući često prebacivanje tijekom fluktuacija mreže.
Prebacivanje opterećenja (Timer 2) : Nakon što tajmer 1 istekne, aktivira se DPDT relej. Ovo naknadno pokreće mjerač vremena 2 (postavljen na 2-3 sekunde ), koji održava interval 'mrtvog vremena' nakon što se isključi napajanje generatora i prije nego što se priključi glavno napajanje, sprječavajući kratke spojeve struje.
Uključivanje kontaktora : Konačno, svitak glavnog kontaktora (A1/A2) je pod naponom, a opterećenje je spojeno na mrežno napajanje.
Sigurnosna blokada ključa : Upravljački krug za glavni kontaktor mora biti spojen u seriju s normalno zatvorenim (NC) pomoćnim kontaktom kontaktora generatora kako bi se osiguralo da se ne mogu uključiti istovremeno.
Slika 1: Dijagram ožičenja za mrežni nadzor i upravljački krug. Detaljno opisuje logiku ožičenja blokade za PFR, vremenske releje i zavojnice kontaktora.
Kada se mrežno napajanje prekine, sustav koristi bateriju generatora od 12 V za upravljačku logiku.
Detekcija kvara : Glavni kontaktor se otvara, a njegov pomoćni normalno zatvoreni (NC) kontakt se zatvara, usmjeravajući 12V DC napajanje.
Odbijanje pokretanja (Timer pokretanja) : Struja teče u mjerač vremena pokretanja, postavljen na odgodu od 2-3 sekunde kako bi se spriječilo nepotrebno pokretanje generatora tijekom trenutnih nestanaka struje.
Izvršenje pokretanja : Nakon odgode, uključuje se startni relej, povezujući startni motor generatora (pokretanje). Istovremeno se otvara solenoid za gorivo.
Isključivanje pokretanja : Nakon što generator uspostavi napon (približno 3-4 sekunde), SPDT relej na strani generatora radi, prekidajući strujni krug motora za pokretanje radi zaštite startera.
Ako se generator ne uspije pokrenuti u roku od 5-6 sekundi , aktivirat će se relej za otkrivanje neuspjelog pokretanja (Start Fail Timer), prekinuvši krug pokretanja. To sprječava izgaranje elektropokretača zbog dugotrajnog rada i signalizira potrebu za ručnim pregledom.
Nakon što se generator uspješno pokrene, ne bi trebao odmah preuzeti puno opterećenje; potrebno je razdoblje zagrijavanja.
Odgoda zagrijavanja : Izlazni napon generatora pokreće AC vremenski relej. stabilizirao . Postavljeno je vrijeme zagrijavanja u praznom hodu od 10-15 sekundi kako bi se motor
Prijenos snage : Nakon odgode, svitak kontaktora generatora je pod naponom i uključuje se.
Zaštita od blokiranja : Slično, upravljački vod mora proći kroz normalno zatvoren (NC) pomoćni kontakt glavnog kontaktora kako bi se osiguralo električno sigurnosno zaključavanje.
Kada se napajanje mreže uspostavi, ATS izvršava sljedeći proces resetiranja:
Odspojite opterećenje generatora :
PFR otkriva da je mrežno napajanje normalno -> Odgoda završava -> DPDT relej radi -> Isključuje kontaktor generatora.
Spojite mrežno napajanje : Nakon sigurnosnog intervala od 2-3 sekunde, mrežni sklopnik se uključuje.
Odgoda hlađenja (Timer za hlađenje) : Generator je sada neopterećen, ali i dalje radi. Normalno otvoren (NO) pomoćni kontakt glavnog kontaktora se zatvara, aktivirajući mjerač vremena za isključivanje. Preporučuje se vrijeme hlađenja od 3-5 minuta kako bi se generatoru omogućilo raspršivanje topline u uvjetima praznog hoda.
Izvršenje zaustavljanja : Nakon odgode hlađenja, zaustavni relej radi, prekida napajanje solenoida za gorivo i generator se isključuje.
Slika 4: Logički dijagram kontrole hlađenja i zaustavljanja generatora. Analizira kako se pomoćni kontakti glavnog kontaktora koriste za postizanje odgođenog isključivanja.
Ručni način rada : Sustav zadržava strujni krug za ručno pokretanje ili zaustavljanje generatora putem ključa ili gumba, omogućavajući održavanje.
Zaštita prekidača : Obavezno ručno isključite prekidač za upravljanje generatorom tijekom održavanja kako biste spriječili automatsko slučajno punjenje tijekom nestanka struje.
Održavanje baterije : Redovito provjeravajte stanje baterije od 12 V, jer je to osnovni izvor napajanja za logiku automatskog pokretanja.
Projektiranje sveobuhvatnog trofaznog ATS sustava ovisi o preciznoj vremenskoj logičkoj kontroli i strogom električnom međusobnom blokiranju. Pravilnim konfiguriranjem releja za ispad faze, vremenskih releja i srednjih releja, ne samo da postižemo automatsko prebacivanje napajanja, već također povećavamo sigurnost generatorskog agregata i opreme za opterećenje nizvodno.
Ja sam Eric , inženjer elektrotehnike u AISIKAI timu. Podijelit ću tehničke članke o prekidačima , , prekidačima i drugim električnim uređajima. S 10 godina iskustva u električnim projektima, predan sam pružanju profesionalnih električnih rješenja.
