Entrada de reserva automática (ATS): finalidade, tipos, esquema

Mesmo um sistema de alimentação moderno nem sempre é totalmente confiável. Em casos de situações de emergência, os consumidores podem ficar sem energia, que uma longa queda de energia pode levar a grandes perdas de materiais e até mesmo uma ameaça vidas das pessoas. Portanto, tanto na vida cotidiana quanto na produção, faz sentido organizar a energia de duas fontes de eletricidade, com a transferência de energia de uma. Esse sistema é denominado transferência automática de reserva, abreviado como ATS. Seu trabalho consiste na conexão totalmente automática dos circuitos elétricos dos consumidores de uma fonte de energia reserva em caso de desconexão da principal. Neste artigo, consideraremos em detalhes o propósito e o princípio de operação de vários tipos de ATS.

Nomeação de ATS

A finalidade deste sistema em engenharia elétrica é semelhante à organização de uma fonte de alimentação ininterrupta. A principal tarefa da entrada automática de energia de reserva é restaurar rapidamente o fornecimento de energia sem a participação humana neste processo. Em grandes subestações, há sempre duas entradas em duas, separadas por uma chave seccional, seções do quadro, operando de forma autônoma uma da outra. De acordo com o PUE (regras para instalações elétricas), conexão automática de energia de reserva e fornecimento de 2 entradas é uma medida obrigatória para fornecer eletricidade aos consumidores da primeira categorias.

Um exemplo simples da necessidade desse sistema pode ser dado em relação à iluminação de alguma importante área protegida. Ou seja, quando a entrada principal for desligada, o próprio sistema ligará a alimentação da fonte de backup, enquanto esta importante seção permanecerá esclarecida. O máximo que pode ocorrer é uma breve interrupção da nutrição, que é até difícil de rastrear visualmente. Depende da velocidade de operação do interruptor de transferência automática, o tempo para ligar a reserva deve ser de cerca de 0,3–0,8 segundos.

Como funciona a entrada de energia de reserva automática

O princípio de operação do ATS é baseado no monitoramento da tensão no circuito. Isso pode ser feito usando qualquer relé de tensão ou blocos de proteção lógica digital. No entanto, o princípio de operação permanece o mesmo desde o início. Vamos considerá-lo no exemplo mais simples.

Este é um diagrama unifilar que mostra que o monitoramento de tensão está em andamento. contator KM. Ambos QS1 e QS2 devem ser ligados, enquanto a bobina KM receberá energia e será puxada, e consequentemente, seu contato NA no circuito de entrada principal também está fechado e um contato NF no circuito de backup a entrada está aberta. Assim, o fornecimento de energia ao consumidor é feito a partir da rede principal e as lâmpadas correspondentes são acesas. No caso de uma falha de energia na linha L12 e uma diminuição da tensão para o valor quando o contator KM desliga, um contato de abertura no principal linha e, ao mesmo tempo, o contato no circuito de fonte de alimentação de backup da linha L22 entrará em um estado fechado, fornecendo assim tensão para o consumidor a partir do backup fonte. A situação oposta ocorrerá quando a fonte de alimentação principal for restaurada através da linha L12.

O vídeo abaixo mostra claramente o princípio de operação da chave de transferência automática em redes de 6 kV:

Requisitos de sistema

Os principais requisitos para sistemas ATS são:

• Desempenho de alta velocidade.
• Confiabilidade de inclusão.
• Fornecimento de tensão apenas se não houver curto circuito, ou seja, deve haver um bloqueio de curto-circuito.
• Operação one-shot.
• Possibilidade de definir o limite para ligar a alimentação de reserva para que não funcione, por exemplo, em caso de quedas de tensão durante o arranque de motores elétricos potentes.
• Disparando apenas se houver eletricidade na entrada de backup.

Naturalmente, o circuito de contator mais simples não será capaz de atender a todos os requisitos do sistema ATS. Para isso, na eletrônica moderna, são utilizados sistemas lógicos que dão um sinal para ligar uma fonte de alimentação reserva somente se todas as regras e travamentos forem observados. Além disso, para confiabilidade adicional, um intertravamento mecânico é usado.

Classificação ATS e opções de implementação

A energia de reserva é fornecida e sua entrada automática pode ser de um gerador separado, bateria de armazenamento ou uma linha separada.

Por sua vez, todos os sistemas ATS, de acordo com sua ação, são divididos em:

1. Unilateral. Uma seção ou entrada está funcionando (principal) e a segunda é backup. Em caso de falha da tensão operacional, a reserva é ligada.
2. Dupla face. Quando existem duas seções alimentadas separadamente e, consequentemente, duas linhas estão funcionando, e quando uma delas é desconectada, a outra é backup.

Além disso, o ATS pode ser com e sem restauração de energia de acordo com o esquema normal. No segundo caso, a rede inoperante é totalmente restituída e, mesmo que a energia seja restaurada novamente, o circuito não funcionará como antes nas duas linhas.

Características de trabalhar com geradores domésticos

Para organizar a entrada automática de uma reserva na casa, você pode usar um gerador como fonte de energia de reserva. Isso possibilitará alimentar por muito tempo uma casa inteira com tensão, sua carga depende da potência do próprio gerador. Aqui está o diagrama de conexão:

A introdução do gerador no lugar da tensão da rede pode ser utilizada em redes monofásicas e trifásicas, dependendo do modelo. Porém, para que esse processo seja totalmente automatizado, é necessário que o gerador seja equipado com um starter, e também será necessária uma unidade especial, consistindo em um conjunto de dispositivos de comutação que ligam o starter apenas para o momento da partida e desligam quando a tensão da rede é restaurada, parece que assim:

Esse bloco para um gerador é compatível com qualquer tipo de motor e tem três posições: "Stop", "On," Start. É verdade que no inverno o motor de combustão interna precisa se aquecer, mas esta unidade pode ser programada levando esse recurso em consideração. Está anexado a Din Reiku na mesa telefônica.

O vídeo explica claramente o esquema pelo qual você pode fazer uma entrada automática de uma reserva para o gerador com suas próprias mãos:

ATS em acumuladores

Com o desenvolvimento de conversores que transformam corrente contínua em corrente alternada, torna-se possível utilizar, por exemplo, uma bateria de carro como fonte reserva de energia. Além da bateria, você precisará comprar um inversor de carro moderno que converte 12 Volts DC em 220 Volts AC.

É verdade que essa fonte dificilmente pode ser usada para uma carga de energia, mas pode facilmente fornecer um circuito de iluminação com uma tensão estável durante uma curta interrupção na linha. Nesse caso, a duração da operação dependerá da potência dos consumidores e da capacidade das baterias.

Para aumentar a capacidade, várias baterias podem ser conectadas em paralelo. O diagrama de conexão do próprio sistema ATS pode ser implementado usando iniciante.

O starter é inserido no circuito principal e, em caso de problemas na rede, sua parte móvel desaparece, dessa forma um contato de bloqueio de abertura, inserido no circuito da bateria, inicia o automático fonte de energia. Este método é menos caro do que o método do gerador, mas não é capaz de fornecer corrente por muito tempo para eletrodomésticos potentes.

Aplicação do controlador lógico

Para duas redes de alimentação trifásica, unidades ATS prontas são usadas com o uso de controlador digital lógico que pode levar em consideração os muitos parâmetros necessários para criar sistema ideal. Possui todas as marcações e instruções necessárias para operação e conexão.

É verdade que antes de conectar o módulo e comprá-lo, você precisa pensar se existe uma fonte de alimentação de backup com uma fonte de alimentação mais confiável. Pois não faz sentido conectá-lo ao mesmo sistema de rede trifásico, ou seja, alimentado por um transformador 6 / 0,4 kV.

Organização da chave de transferência automática em circuitos de alta tensão

Para realizar a organização da redundância automática em circuitos com tensão superior a 1000 Volts, como elemento que mede e controlando a energia da rede, há um transformador de tensão especial, no enrolamento secundário do qual em operação normal 100 Volt. Para se comunicar com o sistema ATS, um relé de subtensão é usado ou relé de controle de fase. Reage não só a uma diminuição do valor da tensão da rede, mas também ao desaparecimento de pelo menos uma fase, por exemplo, quando uma linha aérea é interrompida. Aqui já é necessário cumprir todos os requisitos relativos à entrada correta da chave de transferência automática, e às vezes até com sistema com recuperação, um atraso de tempo é definido para retornar ao original configuração.

Também é importante observar que em redes de alta tensão, o circuito de chave de transferência automática é implementado em relés eletromecânicos de estilo antigo ou terminais de proteção baseados em microprocessadores multifuncionais modernos que executam várias funções, incluindo AVR.

Por fim, recomendamos assistir a um vídeo útil sobre o tema do artigo:

Agora você sabe o que é entrada automática de reserva, quais são os esquemas ATS e qual é o princípio de funcionamento deste sistema de alimentação. Esperamos que as informações e os tutoriais em vídeo fornecidos tenham sido úteis para você!

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