Özet: Bu makale, güvenilir bir üç fazlı Otomatik Transfer Anahtarı ( ATS ) sisteminin nasıl tasarlanacağına dair ayrıntılı bir analiz sunmaktadır. Sistem, manyetik kontaktörler, faz hatası rölesi, zaman röleleri ve DC kontrol mantığını kullanarak, şebeke elektriği kesildiğinde otomatik jeneratör başlatma, yük aktarımı ve şebeke elektriği geri geldiğinde güvenli otomatik kapanma sağlar.
Endüstriyel veya ticari güç yedekleme sistemleri tasarlanırken Otomatik Transfer Anahtarı ( ATS ) temel bileşendir.
Bu tasarım şeması, ortak çalışma için hem 230V AC kontrol devrelerini hem de 12V DC (akü) kontrol devrelerini kullanan üç fazlı 400V şebeke gücü ve üç fazlı jeneratörlerle uyumludur.
Bu sistemi oluşturmak için aşağıdaki temel elektrik bileşenleri gereklidir:
Manyetik Kontaktörler x2 : Ana güç kaynağını kontrol etmek için kullanılır; biri şebeke için, diğeri jeneratör için.
Faz Arıza Rölesi (PFR) : Gelen şebekenin üç faz gerilimini, faz sırasını ve faz kaybı hatalarını izlemek için kullanılır.
Zaman Röleleri :
Şebeke tarafı: Stabilizasyon gecikmesi ve anahtarlama aralığı koruması için kullanılır.
Jeneratör tarafı (AC): Isınma/yükleme gecikmesi için kullanılır.
Jeneratör tarafı (DC 12V): Başlatma gecikmesi, başlatma arızası tespiti ve kapatma soğuma gecikmesi için kullanılır.
Ara Röleler : Sinyal dönüştürme ve mantık kilitleme için kullanılan DPDT (Çift Kutuplu Çift Atışlı) röleler ve 5 pinli SPDT röleleri içerir.
Devre Koruması : İki kutuplu devre kesici (kontrol devresi koruması için).
Sistemin birincil görevi elektrik şebekesinin durumunu izlemektir.
Güç Erişimi ve İzleme : Üç fazlı şebeke beslemesi Faz Arıza Rölesine (PFR) bağlanır. PFR'nin Normalde Açık (NO) kontağı yalnızca faz sırası doğruysa ve voltaj normalse (düşük voltaj/aşırı voltaj yok) kapanacaktır.
Stabilizasyon Gecikmesi (Zamanlayıcı 1) : PFR kapandıktan sonra Zamanlayıcı 1'e enerji verilir. bir gecikme ayarlanır. 3-5 dakikalık Şebeke beslemesinin tamamen stabil olmasını sağlamak ve şebeke dalgalanmaları sırasında sık sık geçiş yapılmasını önlemek için burada
Yük Değiştirme (Zamanlayıcı 2) : Zamanlayıcı 1 zaman aşımına uğradıktan sonra DPDT rölesi etkinleştirilir. Bu daha sonra ayarlı) tetikler ve güç kısa devrelerini önler. 2-3 saniyeye , jeneratör beslemesi kesildikten sonra ve şebeke beslemesi bağlanmadan önce bir 'ölü zaman' aralığını sürdüren Zamanlayıcı 2'yi (
Kontaktör Devreye Alma : Son olarak şebeke kontaktör bobinine (A1/A2) enerji verilir ve yük şebeke elektriğine bağlanır.
Anahtar Güvenlik Kilidi : Şebeke kontaktörünün kontrol devresi ile seri olarak bağlanmalıdır . jeneratör kontaktörünün Normalde Kapalı (NC) yardımcı kontağı , aynı anda devreye girmemelerini sağlamak için
Şekil 1: Şebeke İzleme ve Kontrol Devresi için Bağlantı Şeması. PFR, zaman röleleri ve kontaktör bobinleri için kilitleme kablolama mantığını ayrıntılarıyla anlatır.
Şebeke gücü kesildiğinde sistem, kontrol mantığı için jeneratörün 12V aküsünü kullanır.
Arıza Tespiti : Şebeke kontaktörü açılır ve yardımcı Normalde Kapalı (NC) kontağı kapanarak 12V DC gücü yönlendirir.
Başlatma Geri Dönmesi (Başlatma Zamanlayıcısı) : Akım, bir gecikmeye ayarlanan başlatma zamanlayıcısına akar . 2-3 saniyelik anlık elektrik kesintileri sırasında gereksiz jeneratörün başlatılmasını önlemek için
Çalıştırmanın Gerçekleştirilmesi : Gecikmeden sonra, çalıştırma rölesi devreye girerek jeneratörün çalıştırma motorunu bağlar (Marş). Eş zamanlı olarak yakıt solenoidi açılır.
Marşla Devreden Çıkarma : Jeneratör voltaj oluşturduğunda (yaklaşık 3-4 saniye), jeneratör tarafındaki SPDT rölesi çalışır ve marş motorunu korumak için marş motoru devresini keser.
Jeneratör içerisinde start etmezse 5-6 saniye , start arıza tespit rölesi (Start Fail Timer) devreye girerek start devresini keser. Bu, marş motorunun uzun süreli çalışma nedeniyle yanmasını önler ve manuel incelemenin gerekliliğine işaret eder.
Jeneratör başarıyla çalıştırıldıktan sonra hemen tüm yükü almamalıdır; bir ısınma süresi gereklidir.
Isınma Gecikmesi : Jeneratör çıkış voltajı AC zaman rölesini tetikler. Motorun stabilize olmasını sağlamak için 10-15 saniyelik rölanti ısınma süresi ayarlanmıştır.
Güç Aktarımı : Gecikme sonrasında jeneratör kontaktör bobinine enerji verilir ve devreye girer.
Kilitleme Koruması : Benzer şekilde, geçmesi gerekir . şebeke kontaktörünün Normalde Kapalı (NC) yardımcı kontağından elektriksel güvenlik kilitlemesini sağlamak için kontrol hattının
Şebeke beslemesi yeniden sağlandığında, ATS aşağıdaki sıfırlama işlemini yürütür:
Jeneratör Yükünün Bağlantısını Kes :
PFR şebeke gücünün normal olduğunu algılar -> Gecikme biter -> DPDT rölesi çalışır -> Jeneratör kontaktörünün bağlantısını keser.
Şebekeye Bağlanma : 2-3 saniyelik emniyet süresinden sonra şebeke kontaktörü devreye girer.
Soğuma Gecikmesi (Soğuma Zamanlayıcısı) : Jeneratör artık yüksüzdür ancak hala çalışmaktadır. Şebeke kontaktörünün Normalde Açık (NO) yardımcı kontağı kapanarak kapatma zamanlayıcısını tetikler. bir soğuma süresi önerilir. 3-5 dakikalık Jeneratörün yüksüz koşullar altında ısıyı dağıtmasına izin vermek için
Durdurmanın Gerçekleştirilmesi : Soğuma gecikmesinden sonra durdurma rölesi çalışır, yakıt solenoidine giden güç kesilir ve jeneratör kapanır.
Şekil 4: Jeneratörün Soğuması ve Durdurma Kontrolü Mantık Diyagramı. Gecikmeli kapatmayı sağlamak için şebeke kontaktörü yardımcı kontaklarının nasıl kullanıldığını analiz eder.
Manuel Mod : Sistemde jeneratörün bir anahtar veya düğme aracılığıyla manuel olarak çalıştırılması veya durdurulması için bir devre bulunur ve bakım yapılmasına olanak sağlanır.
Kesici Koruması : Elektrik kesintisi sırasında otomatik kazara yüklemeyi önlemek için bakım sırasında jeneratör kontrol kesicisini manuel olarak kapattığınızdan emin olun.
Pil Bakımı : Otomatik başlatma mantığının temel güç kaynağı olduğundan 12V pilin durumunu düzenli olarak kontrol edin.
Kapsamlı bir üç fazlı ATS sistemin tasarlanması, hassas zaman-mantık kontrolüne ve sıkı elektriksel kilitlemeye dayanır. Faz arıza rölesini, zaman rölelerini ve ara röleleri doğru şekilde yapılandırarak yalnızca otomatik güç anahtarlamayı sağlamakla kalmıyoruz, aynı zamanda jeneratör setinin ve aşağı yöndeki yük ekipmanının güvenliğini de en üst düzeye çıkarıyoruz.
Ben Eric . AISIKAI Takımında Elektrik Mühendisi ilgili teknik yazılar paylaşacağım . Anahtar , Devre Kesiciler ve diğer elektrikli cihazlarla 10 yıllık elektrik proje deneyimim ile profesyonel elektrik çözümleri sunmaya kendimi adadım.
