Analisi dell'Impatto dell'Installazione del Trasformatore di Tensione sul Lato della Linea vs. Lato del Carico dell'Interruttore Circuito di Ingresso di Potenza per (ATS)
I dispositivi di commutazione automatica di backup (ABTS) sono componenti chiave per garantire l'operazione sicura, affidabile e stabile delle reti elettriche industriali. La loro logica di avvio segue rigorosamente i due criteri di "perdita di tensione nella fonte di alimentazione in funzione + rilevamento assenza di corrente", evitando efficacemente errori di giudizio causati dalla disconnessione secondaria dei trasformatori di tensione (VT) o da malfunzionamenti dell'ABTS dovuti a guasti del circuito secondario dei trasformatori di corrente (CT). La condizione di attivazione richiede sia "assenza di tensione e assenza di corrente" o "valori di tensione/corrente inferiori alle impostazioni di protezione", senza eccezioni.
L'ABTS si basa sui VT per raccogliere i segnali di tensione e sui CT per raccogliere i segnali di corrente. Pertanto, le posizioni di installazione di questi trasformatori determinano direttamente l'accuratezza del dispositivo nel giudicare lo stato della fonte di alimentazione in funzione. In particolare, indipendentemente dal fatto che i CT siano installati sul lato superiore o inferiore dell'interruttore di ingresso, l'ABTS può identificare con precisione lo "stato di carico dell'interruttore e le condizioni di carico della barra"; tuttavia, ci sono differenze significative nel modo in cui l'ABTS giudica lo stato di tensione della barra quando i VT sono installati sul lato superiore (lato d'ingresso) rispetto al lato inferiore (lato della barra), il che richiede un'analisi approfondita. Il cablaggio del sistema è mostrato nella Figura 1.
1. Trasformatore di Tensione Installato sul Lato Superiore dell'Interruttore di Ingresso (VT d'Ingresso)
(1) Operazione Normale della Fonte di Alimentazione d'Ingresso
Quando l'ABTS prende energia dal trasformatore di tensione di linea TV1, se l'interruttore 1DL è in "posizione di lavoro + chiuso", TV1 raccoglie la tensione d'ingresso, equivalente alla tensione della barra. L'ABTS determina quindi che la barra I è sotto tensione.
(2) Perdita della Fonte di Alimentazione d'Ingresso
Quando la fonte di alimentazione d'ingresso fallisce, TV1 raccoglie una tensione pari a zero e il CT raccoglie una corrente pari a zero, attivando l'ABTS: prima apre 1DL, poi chiude l'interruttore di collegamento 3DL, ripristinando l'alimentazione alla barra I e permettendo al carico di continuare a operare.
(3) Malfunzionamento dell'Interruttore (Scenari di Rischio Nascosto)
Se 1DL passa dalla posizione chiusa a quella aperta a causa di un errore o di un guasto meccanico, la barra I perde l'alimentazione e il carico si ferma. Il CT raccoglie una corrente pari a zero, ma TV1 raccoglie ancora la tensione normale del lato d'ingresso (non scendendo al livello di protezione), quindi l'ABTS non riesce a rilevare la "perdita di tensione della barra" e non può avviarsi. 3DL non può chiudersi, causando una perdita prolungata di alimentazione sulla barra I e interruzioni gravi della produzione.
(4) Soluzione di Ottimizzazione Logica
Per un'identificazione precisa, è necessario implementare un "interblocco della posizione dell'interruttore + criterio di tensione": la tensione raccolta da TV1 è equivalente alla tensione della barra solo quando 1DL è in "posizione di lavoro + chiuso"; se la posizione dell'interruttore è anomala (non in posizione di lavoro/aperto), l'ABTS forza il giudizio della tensione della barra a 0. Inoltre, deve essere aggiunta una logica di "verifica della posizione dell'interruttore": dopo aver rilevato la perdita di tensione della barra, l'ABTS verifica lo stato di 1DL prima di decidere di "aprire 1DL + chiudere 3DL" o di "chiudere direttamente 3DL".
2. Trasformatore di Tensione Installato sul Lato Inferiore dell'Interruttore di Ingresso (VT della Barra)
Quando l'ABTS prende energia dal trasformatore di tensione della barra TV3, se l'interruttore 1DL è in "posizione di lavoro + chiuso", TV3 raccoglie direttamente la tensione della barra I, e l'ABTS ottiene il segnale di tensione reale della barra.
(1) Perdita della Fonte di Alimentazione d'Ingresso
Quando la fonte di alimentazione d'ingresso fallisce o 1DL malfunziona aprendosi, TV3 raccoglie una tensione pari a zero e il CT raccoglie una corrente pari a zero, attivando l'ABTS:
(2) Analisi dei Vantaggi
Il VT della barra può "riflettere in tempo reale e direttamente lo stato di tensione della barra" senza dipendere dai criteri di posizione dell'interruttore. L'ABTS ha una logica di azione più semplice, identificando con precisione gli scenari di perdita di tensione della barra e evitando rischi di malfunzionamento o inattività.
3. Analisi Comparativa dei Due Schemi di Installazione
(1) Complessità della Logica di Azione
(2) Rischi Potenziali (Principale Rischio Nascosto dell'Installazione sul Lato d'Ingresso)
Se TV1 sul lato d'ingresso è in parallelo con la linea L1, quando L1 perde l'alimentazione, l'ABTS attiva l'azione "aprire 1DL → chiudere 3DL". La tensione della barra viene quindi retroalimentata a L1 attraverso TV1, causando un "incidente di ricarica inversa della tensione": nel migliore dei casi, apre l'interruttore aereoplano sul lato L1 e causa una perdita secondaria di tensione; nel peggiore, danneggia l'equipaggiamento e persino rischi di shock elettrico personale.
4. Conclusione e Raccomandazioni
Per garantire che l'ABTS "agisca in modo accurato e affidabile" durante la perdita di tensione della barra e per evitare incidenti di ricarica inversa della tensione quando i VT sono in parallelo, i VT dovrebbero essere installati sul lato inferiore (lato della barra) dell'interruttore di ingresso per raccogliere direttamente la tensione della barra tramite il VT della barra. Ciò consente di riflettere in tempo reale lo stato effettivo della barra, fornendo criteri affidabili per l'ABTS. Garantisce che il dispositivo agisca rapidamente e con precisione durante la perdita di tensione della barra, minimizzando gli impatti sulla produzione e sulla vita quotidiana.
