Análisis de Impacto de la Instalación del Transformador de Voltaje en el Lado de la Línea vs. el Lado de la Carga del Interruptor Automático de Entrada de Energía para (ATS)
Los dispositivos de conmutación automática de respaldo (ABTS) son componentes esenciales que garantizan la operación segura, confiable y estable de las redes eléctricas de fábricas. Su lógica de arranque sigue estrictamente el doble criterio de "pérdida de tensión en el suministro de energía de trabajo + detección de corriente cero", evitando eficazmente los errores causados por la desconexión secundaria de transformadores de voltaje (VTs) o malfuncionamientos del ABTS debido a fallas en el circuito secundario de transformadores de corriente (CTs). La condición de activación requiere tanto "sin tensión ni corriente" o "valores de tensión/corriente por debajo del ajuste de protección", sin excepciones.
El ABTS se basa en VTs para recopilar señales de tensión y CTs para recopilar señales de corriente. Por lo tanto, las posiciones de instalación de estos transformadores determinan directamente la precisión del dispositivo al juzgar el estado del suministro de energía de trabajo. Entre ellos, independientemente de si los CTs están instalados en el lado superior o inferior del interruptor de entrada de potencia, el ABTS puede identificar con precisión el "estado de carga del interruptor de circuito y las condiciones de carga de la barra colectora"; sin embargo, hay diferencias significativas en cómo el ABTS juzga el estado vivo de la barra colectora cuando los VTs están instalados en el lado superior (lado de entrada) versus el lado inferior (lado de la barra colectora) del interruptor de circuito, lo cual requiere un análisis focalizado. El cableado del sistema se muestra en la Figura 1.
1. Transformador de Voltaje Instalado en el Lado Superior del Interruptor de Entrada de Potencia (VT de Ingreso)
(1) Operación Normal del Suministro de Energía de Ingreso
Cuando el ABTS toma energía del transformador de voltaje de línea TV1, si el interruptor 1DL está en la "posición de trabajo + estado cerrado", TV1 recopila la tensión de ingreso, que es equivalente a la tensión de la barra colectora. Entonces, el ABTS determina que la Sección I de la barra colectora está viva.
(2) Pérdida del Suministro de Energía de Ingreso
Cuando el suministro de energía de ingreso falla, TV1 recopila una tensión de cero y el CT recopila una corriente de cero, desencadenando la acción del ABTS: primero, se abre 1DL, luego se cierra el interruptor de empalme 3DL, restaurando la energía a la Sección I de la barra colectora y permitiendo que la carga continúe funcionando.
(3) Mal Funcionamiento del Interruptor de Circuito (Escenario de Riesgo Oculto Principal)
Si 1DL cambia de la posición cerrada a la abierta debido a un mal funcionamiento o fallo mecánico, la Sección I de la barra colectora pierde energía y la carga se apaga. El CT recopila una corriente de cero, pero TV1 aún recopila la tensión normal del lado de ingreso (no cae hasta el ajuste de protección), por lo que el ABTS no detecta la "pérdida de tensión de la barra colectora" y no puede iniciar. 3DL no puede cerrarse, causando una pérdida prolongada de energía en la Sección I de la barra colectora y interrupciones graves de la producción.
(4) Solución de Optimización de Lógica
Para una identificación precisa, se debe implementar un "interbloqueo de posición del interruptor de circuito + criterio de tensión": la tensión recopilada por TV1 es equivalente a la tensión de la barra colectora solo cuando 1DL está en la "posición de trabajo + estado cerrado"; si la posición del interruptor de circuito es anormal (posición no de trabajo/estado abierto), el ABTS juzga forzosamente la tensión de la barra colectora como 0. Además, se debe agregar una lógica de "verificación de posición del interruptor de circuito": después de detectar la pérdida de tensión de la barra colectora, el ABTS verifica el estado de 1DL antes de decidir "abrir 1DL + cerrar 3DL" o directamente "cerrar 3DL".
2. Transformador de Voltaje Instalado en el Lado Inferior del Interruptor de Entrada de Potencia (VT de Barra Colectora)
Cuando el ABTS toma energía del transformador de tensión de la barra colectora TV3, si el interruptor 1DL está en la "posición de trabajo + estado cerrado", TV3 recopila directamente la tensión de la Sección I de la barra colectora, y el ABTS obtiene la señal real de tensión de la barra colectora.
(1) Pérdida del Suministro de Energía de Ingreso
Cuando el suministro de energía de ingreso falla o 1DL se mal opera a la posición abierta, TV3 recopila una tensión de cero y el CT recopila una corriente de cero, desencadenando la acción del ABTS:
(2) Análisis de Ventajas
El VT de la barra colectora puede "reflejar en tiempo real y directamente el estado de la barra colectora" sin depender de los criterios de posición del interruptor de circuito. La lógica de acción del ABTS es más simple, identificando con precisión los escenarios de pérdida de tensión de la barra colectora y evitando riesgos de mal funcionamiento/no funcionamiento.
3. Análisis Comparativo de los Dos Esquemas de Instalación
(1) Complejidad de la Lógica de Acción
(2) Riesgos Potenciales (Peligro Principal Oculto de la Instalación del Lado de Ingreso)
Si TV1 en el lado de ingreso está en paralelo con la línea L1, cuando L1 pierde energía, el ABTS desencadena la acción "abrir 1DL → cerrar 3DL". La tensión de la barra colectora se retroalimenta a L1 a través de TV1, causando un "accidente de carga inversa de tensión": en el mejor de los casos, se dispara el interruptor automático del lado de L1, causando la pérdida de tensión secundaria; en el peor de los casos, daña equipos e incluso provoca riesgos de descargas eléctricas personales.
4. Conclusión y Recomendaciones
Para garantizar que el ABTS "actúe con precisión y confiabilidad" durante la pérdida de tensión de la barra colectora y evitar accidentes de carga inversa de tensión cuando los VTs están en paralelo, los VTs deben instalarse en el lado inferior (lado de la barra colectora) del interruptor de entrada de potencia para recopilar directamente la tensión de la barra colectora a través del VT de la barra colectora. Esto permite reflejar en tiempo real el estado real de la barra colectora, proporcionando criterios confiables para el ABTS. Asegura que el dispositivo actúe rápidamente y con precisión durante la pérdida de tensión de la barra colectora, minimizando los impactos en la producción y la vida diaria.
