Anàlisi de l'impacte de la instal·lació del transformador de tensió al costat de la línia vs. al costat de la càrrega del disjuntor d'entrada d'energia per a (ATS)
Els dispositius de commutació automàtica de còpia de seguretat (ABTS) són components essencials per assegurar l'operació segura, fiable i estable de les xarxes elèctriques de les fabricacions. La seva lògica d'inici es basa estrictament en els criteris dobles de "pèrdua de tensió a la font d'alimentació de treball + detecció de no corrent", evitant eficientment els errors causats per la desconnectació secundària dels transformadors de tensió (VTs) o les malfuncions de l'ABTS degudes a faltes en el circuit secundari dels transformadors de corrent (CTs). La condició d'activació requereix tant "no tensió ni corrent" com "valors de tensió/corrent per sota del paràmetre de protecció", sense excepcions.
L'ABTS depèn dels VTs per recollir senyals de tensió i dels CTs per recollir senyals de corrent. Així, les posicions d'instal·lació d'aquests transformadors determinen directament la precisió del dispositiu en jutjar l'estat de la font d'alimentació de treball. D'aquestes, independentment de si els CTs estan instal·lats a la part superior o inferior del disjuntor d'entrada de la font d'alimentació, l'ABTS pot identificar amb precisió l'"estat de portada de corrent del disjuntor i les condicions de càrrega de la barra"; però hi ha diferències significatives en com l'ABTS jutja l'estat de vida de la barra quan els VTs estan instal·lats a la part superior (costat d'entrada) o inferior (costat de la barra) del disjuntor, el que requereix una anàlisi concentrada. El cablejat del sistema es mostra a la Figura 1.
1. Transformador de tensió instal·lat a la part superior del disjuntor d'entrada de la font d'alimentació (VT d'entrada)
(1) Operació normal de la font d'alimentació d'entrada
Quan l'ABTS pren alimentació del transformador de tensió de línia TV1, si el disjuntor 1DL està en la "posició de treball + estat tancat", el TV1 recull la tensió d'entrada, que és equivalent a la tensió de la barra. L'ABTS determina llavors que la barra I té tensió.
(2) Pèrdua de la font d'alimentació d'entrada
Quan falla la font d'alimentació d'entrada, el TV1 recull una tensió zero i el CT recull un corrent zero, activant l'ABTS: primer treu el 1DL, després tanca el disjuntor de barra-tie 3DL, restablint la alimentació a la barra I i permetent que la càrrega continuï funcionant.
(3) Malfunció del disjuntor (escenari de risc amagat principal)
Si el 1DL passa de l'estat tancat a obert per malfunció o fallida mecànica, la barra I perd la alimentació i la càrrega s'atura. El CT recull un corrent zero, però el TV1 encara recull la tensió normal del costat d'entrada (sense baixar al paràmetre de protecció), per tant, l'ABTS no detecta la "pèrdua de tensió de la barra" i no es pot iniciar. El 3DL no pot tancar, causant una pèrdua prolongada de la alimentació a la barra I i interrupcions severes de la producció.
(4) Solució d'optimització de la lògica
La identificació precisa requereix implementar una "interlock de posició del disjuntor + criteri de tensió": la tensió recollida pel TV1 és equivalent a la tensió de la barra només quan el 1DL està en la "posició de treball + estat tancat"; si la posició del disjuntor és anormal (no posició de treball/estat obert), l'ABTS jutja forçósament la tensió de la barra com 0. Addicionalment, cal afegir una lògica de "verificació de la posició del disjuntor": després de detectar la pèrdua de tensió de la barra, l'ABTS verifica l'estat del 1DL abans de decidir "treure el 1DL + tancar el 3DL" o directament "tancar el 3DL".
2. Transformador de tensió instal·lat a la part inferior del disjuntor d'entrada de la font d'alimentació (VT de la barra)
Quan l'ABTS pren alimentació del transformador de tensió de la barra TV3, si el disjuntor 1DL està en la "posició de treball + estat tancat", el TV3 recull directament la tensió de la barra I, i l'ABTS obté el senyal de tensió real de la barra.
(1) Pèrdua de la font d'alimentació d'entrada
Quan falla la font d'alimentació d'entrada o el 1DL malfuncio a l'estat obert, el TV3 recull una tensió zero i el CT recull un corrent zero, activant l'ABTS:
(2) Anàlisi de l'avantatge
El VT de la barra pot "reflectir en temps real i directament l'estat de vida de la barra" sense depenir dels criteris de la posició del disjuntor. L'ABTS té una lògica d'acció més simple, identificant amb precisió els escenaris de pèrdua de tensió de la barra i evitant riscos de malfunció o no funció.
3. Anàlisi comparativa dels dos esquemes d'instal·lació
(1) Complexitat de la lògica d'acció
(2) Riscos potencials (perill amagat principal de l'instal·lació al costat d'entrada)
Si el TV1 al costat d'entrada està en paral·lel amb la línia L1, quan la L1 perd la alimentació, l'ABTS activa l'acció "treure el 1DL → tancar el 3DL". La tensió de la barra es retroalimenta a la L1 a través del TV1, causant un "accident de càrrega inversa de tensió": en el millor dels casos, treu el disjuntor d'aire al costat de la L1 i causa una pèrdua secundària de tensió; en el pitjor, endinsa l'equipament i fins i tot pot provocar riscos d'electrocutació personal.
4. Conclusió i recomanacions
Per assegurar que l'ABTS "actua amb precisió i fiabilitat" durant la pèrdua de tensió de la barra i evitar accidents de càrrega inversa de tensió quan els VTs estan en paral·lel, els VTs haurien de ser instal·lats a la part inferior (costat de la barra) del disjuntor d'entrada de la font d'alimentació per recollir directament la tensió de la barra a través del VT de la barra. Això permet reflectir en temps real l'estat real de la barra, proporcionant criteris fiables per a l'ABTS. Assegura que el dispositiu actua ràpidament i amb precisió durant la pèrdua de tensió de la barra, minimitzant els impactes en la producció i la vida quotidiana.
