इलेक्ट्रिकल नेटवर्क में ऑटोमैटिक ट्रांसफर स्विचिंग डिवाइस (एटीएस) कैसे काम करता है

काम का वर्णन करने वाले लेख में स्वचालित समापन उपकरण, विभिन्न कारणों से बिजली की आपूर्ति में रुकावट के मामले और बिजली लाइनों के स्वत: प्रसारण के माध्यम से इसकी बहाली के तरीके, इस घटना में कि आपातकालीन स्थितियों के कारण गायब हो गए हैं और काम करना बंद कर दिया है।

बिजली के तारों के बीच उड़ने वाला पक्षी अपने पंखों से शार्ट सर्किट कर सकता है। यह पावर सबस्टेशन पावर स्विच प्रोटेक्शन को ट्रिप करके ओवरहेड लाइन से वोल्टेज को हटाने का कारण बनेगा।

कुछ सेकंड के बाद, स्वत: पुन: बंद करने वाले उपकरण उपभोक्ताओं को बिजली की आपूर्ति बहाल कर देंगे, और इस समय सुरक्षा इसे बंद नहीं करेगी, क्योंकि करंट से प्रभावित पक्षी के पास जमीन पर गिरने का समय होगा।

हालांकि, अगर तूफान हवा के झोंके से पास का पेड़ बिजली की लाइन पर गिर जाता है, तो समर्थन टूट जाता है, तो एक लंबा शॉर्ट सर्किट होगा, तार टूट जाएंगे, जो कनेक्टेड ऑब्जेक्ट्स को बिजली की तेजी से स्वचालित बहाली को बाहर कर देगा।

इस लाइन के सभी उपयोगकर्ता मरम्मत कार्य पूरा होने तक बिजली प्राप्त करने में सक्षम नहीं होंगे, जिसमें कई दिन लग सकते हैं...

कल्पना कीजिए कि इस तरह की क्षति उस लाइन पर होती है जो बड़ी उत्पादन सुविधाओं वाले एक क्षेत्रीय शहर को बिजली की आपूर्ति करती है, जैसे कांच को पिघलाने के लिए स्वचालित विद्युत भट्टियों का उपयोग।

बिजली गुल होने की स्थिति में, मेल्टिंग बाथ काम करना बंद कर देगा और सारा लिक्विड ग्लास जम जाएगा। नतीजतन, उद्यम को भारी भौतिक नुकसान होगा, उत्पादन बंद करने, महंगी मरम्मत करने की आवश्यकता का सामना करना पड़ेगा ...

सभी बड़ी उत्पादन सुविधाओं में ऐसी स्थितियों से बचने के लिए, एक बैकअप पावर स्रोत प्रदान किया जाता है, जिसमें किसी अन्य सबस्टेशन या स्वयं के शक्तिशाली जनरेटर सेट से बैकअप पावर लाइन शामिल होती है।

आपको जल्दी और मज़बूती से इससे बिजली पर स्विच करने की आवश्यकता होगी। स्वचालित हस्तांतरण स्विच, एटीएस के रूप में संक्षिप्त, इस उद्देश्य के लिए उपयोग किया जाता है।

इस प्रकार, बैकअप स्रोत के तेजी से सक्रियण के कारण मुख्य विद्युत लाइन की गंभीर विफलताओं की स्थिति में जिम्मेदार उपभोक्ताओं को लगातार बिजली की आपूर्ति करने के लिए माना गया स्वचालन डिज़ाइन किया गया है।

एटीएस आवश्यकताएँ

बैकअप पावर को स्वचालित रूप से शुरू करने के लिए डिवाइस सक्रिय होना चाहिए:

• मुख्य लाइन पर बिजली की कमी के बाद जितनी जल्दी हो सके;

• उपयोगकर्ता की अपनी बसों पर वोल्टेज के नुकसान के मामले में, खराबी के कारणों का विश्लेषण किए बिना, यदि एक निश्चित प्रकार की सुरक्षा द्वारा प्रारंभ को अवरुद्ध नहीं किया जाता है। उदाहरण के लिए, टायरों की चाप सुरक्षा को परिणामी दुर्घटना के विकास को रोकने के लिए स्वत: स्थानांतरण स्विच की शुरुआत को रोकना चाहिए;

• कुछ तकनीकी चक्रों का प्रदर्शन करते समय आवश्यक देरी के साथ। उदाहरण के लिए, शक्तिशाली इलेक्ट्रिक मोटर्स के भार के तहत स्विच करते समय, "वोल्टेज ड्रॉप" संभव है, जो जल्दी समाप्त हो जाता है;

• हमेशा केवल एक बार, क्योंकि अन्यथा अपूरणीय शॉर्ट सर्किट के लिए कई बार चालू करना संभव है, जो एक संतुलित विद्युत प्रणाली को पूरी तरह से नष्ट कर सकता है।

सर्किट के विश्वसनीय संचालन के लिए एक प्राकृतिक आवश्यकता इसकी अच्छी स्थिति में निरंतर रखरखाव और तकनीकी मापदंडों का स्वत: नियंत्रण है।

दो स्रोतों से समानांतर आपूर्ति पर एटीएस के लाभ

पहली नज़र में, जिम्मेदार उपभोक्ताओं को बिजली देने के लिए, आप उन्हें एक साथ दो अलग-अलग लाइनों से जोड़कर पूरी तरह से सामना कर सकते हैं जो विभिन्न जनरेटर से ऊर्जा लेते हैं। फिर, एक ओवरहेड लाइन पर दुर्घटना की स्थिति में, यह सर्किट टूट जाएगा, और दूसरा चालू रहेगा और निरंतर शक्ति प्रदान करेगा।

इस तरह की योजनाएँ पहले ही बनाई जा चुकी हैं, लेकिन निम्नलिखित नुकसानों के कारण बड़े पैमाने पर व्यावहारिक अनुप्रयोग प्राप्त नहीं हुए हैं:

• किसी भी लाइन पर शॉर्ट सर्किट की स्थिति में, दोनों जनरेटर से ऊर्जा की आपूर्ति के कारण धाराएं काफी बढ़ जाती हैं;

• बिजली ट्रांसफार्मर सबस्टेशनों में बिजली की कमी बढ़ रही है;

• बिजली प्रबंधन योजना एल्गोरिदम के उपयोग के कारण और अधिक जटिल हो जाती है जो एक साथ उपयोगकर्ता की स्थिति और दो जनरेटर, ऊर्जा प्रवाह की घटना को ध्यान में रखते हैं;

• तीन दूरस्थ छोरों पर एल्गोरिदम द्वारा परस्पर सुरक्षा को लागू करने की जटिलता।

इसलिए, बिजली की विफलता की स्थिति में उपयोगकर्ता को एक मुख्य स्रोत से बिजली देना और बैकअप जनरेटर को स्वचालित स्थानांतरण करना सबसे आशाजनक माना जाता है। इस पद्धति के साथ पावर आउटेज का समय 1 सेकंड से कम हो सकता है।

एटीएस योजनाएं बनाने की विशेषताएं

निम्नलिखित एल्गोरिदम में से एक का उपयोग स्वचालन को नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है:

• एक अतिरिक्त हॉट स्टैंडबाय मोड के साथ कार्यस्थल से यूनिडायरेक्शनल बिजली की आपूर्ति, जो मुख्य स्रोत से वोल्टेज के नुकसान पर ही चालू होती है;

• वर्कस्टेशन के रूप में प्रत्येक स्रोत के द्विपक्षीय उपयोग की संभावना;

• इनपुट स्विच बसों में वोल्टेज बहाल होने के बाद प्राथमिक स्रोत से स्वचालित रूप से बिजली पर लौटने के लिए एटीएस सर्किट की क्षमता। इस मामले में, दो स्रोतों से समानांतर शक्ति के मोड में उपयोगकर्ता को जोड़ने की संभावना को छोड़कर, बिजली स्विचिंग उपकरणों के सक्रियण का एक क्रम बनाया गया है;

• एक साधारण एटीएस योजना जो स्वचालित मोड में मुख्य स्रोत से पावर रिकवरी मोड में संक्रमण को बाहर करती है;

• बैकअप बिजली की आपूर्ति केवल तभी शुरू की जानी चाहिए जब संबंधित स्विच को बंद करके विफल मुख्य बिजली आपूर्ति तत्व को वोल्टेज की आपूर्ति करने की व्यवस्था की गई हो।

स्वत: पुन: बंद करने के विपरीत, स्वचालित पुनरावर्तन, एटीएस उपकरण बिजली की विफलता की स्थिति में उच्चतम दक्षता दिखाते हैं, जिसकी गणना 90 ÷ 95% पर की जाती है। इसलिए, वे औद्योगिक उद्यमों की बिजली आपूर्ति प्रणालियों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

रिजर्व के स्वचालित स्विचिंग का उपयोग बिजली लाइनों, ट्रांसफार्मर (बिजली की आपूर्ति और सहायक जरूरतों), अनुभागीय स्विच को बिजली देने के लिए किया जाता है।

ओवीडी के काम में अंतर्निहित सिद्धांत

मुख्य विद्युत लाइन के वोल्टेज का विश्लेषण करने के लिए, एक मापने वाले उपकरण का उपयोग किया जाता है, जिसमें मापने वाले ट्रांसफार्मर और उसके सर्किट के संयोजन में वोल्टेज नियंत्रण रिले आरकेएन होता है। प्राथमिक नेटवर्क का उच्च-वोल्टेज वोल्टेज, आनुपातिक रूप से 0 ÷ 100 वोल्ट के द्वितीयक मान में परिवर्तित हो जाता है, नियंत्रण रिले के कॉइल को खिलाया जाता है, जो ट्रिगर के रूप में कार्य करता है।

आरकेएन रिले सेटिंग्स की सेटिंग में एक ख़ासियत है: एक्चुएटिंग तत्व के सक्रियण के निम्न आवश्यक स्तर को ध्यान में रखना आवश्यक है, जो नाममात्र मूल्य के 20 ÷ 25% तक वोल्टेज ड्रॉप की गारंटी देता है।

यह इस तथ्य के कारण है कि निकट शॉर्ट सर्किट के मामले में, एक अल्पकालिक "वोल्टेज ड्रॉप" होता है, जो अति-सुरक्षा के संचालन से समाप्त हो जाता है। और ILV स्टार्टअप आइटम को इन प्रक्रियाओं द्वारा पुनर्स्थापित किया जाना चाहिए। हालांकि, प्रारंभिक पैमाने की सीमा पर उनके अस्थिर संचालन के कारण पारंपरिक प्रकार के रिले का उपयोग करना असंभव है।

एटीएस के शुरुआती तत्वों में ऑपरेशन के लिए, विशेष रिले डिज़ाइन का उपयोग किया जाता है, जो कम सीमा पर सक्रिय होने पर कंपन और संपर्कों के उछाल को बाहर करता है।

जब उपकरण सामान्य रूप से मुख्य सर्किट के अनुसार संचालित होता है, तो वोल्टेज मॉनिटरिंग रिले बस इस मोड को देखता है। जैसे ही वोल्टेज गायब हो जाता है, आरकेएन अपने संपर्कों को स्विच करता है और इस प्रकार सोलनॉइड को बैकअप स्विच के सोलनॉइड को सक्रिय करने के लिए चालू करने का संकेत देता है।

इसी समय, पहले लूप के बिजली तत्वों की सक्रियता का एक निश्चित क्रम देखा जाता है, जो इसके निर्माण और विन्यास के दौरान एटीएस प्रणाली के नियंत्रण तर्क में शामिल है।

मुख्य विद्युत लाइन पर वोल्टेज के नुकसान के अलावा, एटीएस के शुरुआती तत्व के पूर्ण संचालन के लिए, आमतौर पर कुछ और स्थितियों की जांच करना आवश्यक होता है, उदाहरण के लिए:

• संरक्षित क्षेत्र में अनधिकृत शॉर्ट सर्किट की अनुपस्थिति;

• इनपुट स्विच चालू करें;

• बैकअप पावर लाइन और कुछ अन्य पर वोल्टेज की उपस्थिति।

एटीएस के संचालन के लिए दर्ज किए गए सभी प्रारंभिक कारकों को तर्क एल्गोरिथ्म में जांचा जाता है और यदि आवश्यक शर्तें पूरी की जाती हैं, तो निर्धारित समय सेटिंग को ध्यान में रखते हुए कार्यकारी निकाय को एक आदेश जारी किया जाता है।

कुछ एटीएस योजनाओं के आवेदन के उदाहरण

सिस्टम के ऑपरेटिंग वोल्टेज की भयावहता और नेटवर्क कॉन्फ़िगरेशन की जटिलता के आधार पर, एटीएस सर्किट में एक अलग संरचना हो सकती है, जो प्रत्यक्ष या प्रत्यावर्ती धारा पर चल सकती है, या इसके बिना 0.4 kV में मुख्य नेटवर्क वोल्टेज का उपयोग कर सकती है। सर्किट।

निरंतर ऑपरेटिंग करंट पर एक हाई वोल्टेज लाइन पर एटीएस

आइए मुख्य बिजली आपूर्ति #1 के साथ बैकअप पावर रिले सर्किट के संचालन के तर्क को संक्षेप में देखें।

यदि L-1 सेक्शन में शॉर्ट सर्किट होता है, तो प्रोटेक्शन स्विच V-1 को बंद कर देगा और कनेक्टिंग बसों पर वोल्टेज गायब हो जाएगा। अंडरवॉल्टेज रिले «एच <» वीटी को मापने के माध्यम से इसका पता लगाएगा और आरवी संपर्क के माध्यम से + ऑपरेटिंग करंट की आपूर्ति करके संचालित होगा, जिसने आरपी कॉइल को समय की देरी से संचालित किया है।

इसके संपर्क कई रिले को क्रियान्वित करने के लिए कमांड को ट्रिगर करेंगे जो विभिन्न निगरानी कार्यों को करते हैं और V-2 पावर स्विच क्लोजिंग सोलनॉइड को एक नियंत्रण संकेत प्रदान करते हैं।

यह योजना सिंगल एक्शन और सिग्नल रिले से एक्चुएशन सूचना जारी करने की सुविधा प्रदान करती है।

निरंतर परिचालन चालू पर एक अनुभागीय स्विच का एटीएस

ऑपरेटिंग पावर ट्रांसफॉर्मर T1 और T2 सेक्शन स्विच V-5 से डिस्कनेक्ट किए गए बसबारों के अपने सेक्शन की आपूर्ति करते हैं।

जब इनमें से एक ट्रांसफॉर्मर ट्रिप हो जाता है या बाधित हो जाता है, तो वी -5 स्विच को स्विच करके ट्रिप किए गए सेक्शन में पावर लगाया जाता है। RPV रिले एक बार स्वचालित समापन प्रदान करता है।

सर्किट का संचालन आरपीवी रिले और टर्न सिग्नल के कॉइल्स को + ऑपरेटिंग करंट की आपूर्ति के साथ स्विच के सहायक संपर्कों की बातचीत पर आधारित है। यह ऑपरेटिंग सिस्टम के परिचालन त्वरण के लिए भी प्रदान करता है, जो कर्मियों द्वारा ड्यूटी पर स्विच के दौरान ऑपरेशन में लगाया जाता है।

एटीएस के संचालन के तर्क के गठन के सिद्धांत को बदला जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक अतिरिक्त खंड स्विच के साथ सर्किट का संचालन करते समय, जैसा कि नीचे दी गई तस्वीर में दिखाया गया है, अतिरिक्त शुरुआत और तर्क तत्वों की आवश्यकता होगी।

प्रत्यावर्ती धारा प्रचालन में एटीएस अनुभागीय स्विच

सबस्टेशन में स्थित ऊर्जा का उपयोग करने वाले स्रोतों के स्वचालन के संचालन की विशेषताएं वीटी माप, निम्नलिखित योजना के अनुसार अनुमान लगाया जा सकता है।

यहां प्रत्येक खंड का वोल्टेज नियंत्रण 1PH और 2PH रिले द्वारा किया जाता है। उनके संपर्क 1PB या 2PB सिंक्रोनाइज़िंग बॉडी को सक्रिय करते हैं, जो ब्लॉक कॉन्टैक्ट्स और पावर स्विच सोलनॉइड्स के फ्लैशिंग कॉइल के माध्यम से कार्य करते हैं।

0.4 केवी नेटवर्क के उपयोगकर्ताओं के एटीएस के कार्यान्वयन का सिद्धांत

तीन-चरण नेटवर्क के लिए बैकअप बिजली की आपूर्ति बनाते समय, चुंबकीय स्टार्टर्स KM1, KM2 और kV न्यूनतम वोल्टेज रिले का उपयोग किया जाता है, जो मुख्य लाइन L1 के मापदंडों को नियंत्रित करता है।

स्टार्टर वाइंडिंग उनकी लाइनों के समान चरणों से ग्राउंडेड न्यूट्रल में लॉजिक स्विचिंग कॉन्टैक्ट्स के माध्यम से जुड़े होते हैं, और पावर कॉन्टैक्ट्स दोनों तरफ उपभोक्ता की आपूर्ति बसबारों में टैप करते हैं।

प्रत्येक स्थिति में वोल्टेज रिले की संपर्क प्रणाली केवल एक स्टार्टर को मुख्य से जोड़ती है। L1 लाइन पर वोल्टेज की उपस्थिति में, kV काम करेगा और इसके समापन संपर्क के साथ स्टार्टर KM1 का तार चालू हो जाएगा, जो KM2 वाइंडिंग को अक्षम करते हुए उपयोगकर्ता को इसकी आपूर्ति सर्किट से आपूर्ति करेगा और इसके सिग्नल लाइट को कनेक्ट करेगा।

L1 पर वोल्टेज रुकावट की स्थिति में, kV रिले स्टार्टर वाइंडिंग KM1 के सप्लाई सर्किट को बाधित करता है और KM2 शुरू करता है, जो L2 लाइन के लिए KM1 के समान कार्य करता है जो पिछले मामले में इसके सर्किट के लिए था।

पावर स्विच QF1 और QF2 का उपयोग सर्किट को पूरी तरह से डी-एनर्जीकृत करने के लिए किया जाता है।

एकल-चरण बिजली नेटवर्क में जिम्मेदार उपयोगकर्ताओं के लिए बिजली आपूर्ति बनाने के आधार के रूप में एक ही एल्गोरिदम को आधार के रूप में लिया जा सकता है।आपको बस इसमें अनावश्यक तत्वों को बंद करने और सिंगल-फेज स्टार्टर्स का उपयोग करने की आवश्यकता है।

आधुनिक एटीएस सेट की विशेषताएं

ऑटोमेशन एल्गोरिदम के निर्माण के सिद्धांतों की व्याख्या करने के लिए, पुराने रिले बेस का जानबूझकर उपयोग किया गया है, जिससे काम पर एल्गोरिदम को समझना आसान हो जाता है।

आधुनिक स्थिर और माइक्रोप्रोसेसर डिवाइस एक ही सर्किट पर काम करते हैं, लेकिन उनकी उपस्थिति, छोटे आकार और अधिक सुविधाजनक सेटिंग्स और क्षमताएं हैं।

वे अलग-अलग ब्लॉकों में या विशेष मॉड्यूल में इकट्ठे पूरे सेट में बनाए जाते हैं।

औद्योगिक उपयोग के लिए, एटीएस किट विशेष सुरक्षात्मक बाड़ों में पूरी तरह से रेडी-टू-यूज़ किट के रूप में निर्मित होते हैं।