Analiza wpływu montażu transformatora napięcia po stronie linii versus po stronie obciążenia przełącznika wejściowego prądu dla (ATS)

Automatyczne przełączanie zasobników kopii zapasowej (ABTS) to kluczowe komponenty zapewniające bezpieczne, niezawodne i stabilne działanie sieci energetycznych w zakładach. Logika ich uruchamiania ścisłe opiera się na podwójnym kryterium "strata napięcia w źródle zasilania roboczego + brak wykrycia prądu", co skutecznie unika błędnych ocen spowodowanych drugim rozłączeniem transformatorów napięciowych (VT) lub błędnym działaniem ABTS z powodu awarii obwodów wtórnych transformatorów prądowych (CT). Warunek aktywacji wymaga zarówno "braku napięcia i prądu" lub "wartości napięcia/prądu poniżej ustawień ochrony", bez wyjątków.

ABTS polega na VT do zbierania sygnałów napięcia i CT do zbierania sygnałów prądu. Zatem pozycja montażu tych transformatorów bezpośrednio określa dokładność urządzenia w ocenie stanu źródła zasilania roboczego. Wśród nich, niezależnie od tego, czy CT są zamontowane po stronie górnej czy dolnej przekaźnika wejściowego, ABTS może dokładnie identyfikować "stan obciążenia prądem przekaźnika i warunki obciążenia szyn"; jednak istotne różnice występują w sposobie, w jaki ABTS ocenia stan żywy szyn, gdy VT są zamontowane po stronie górnej (strona wejściowa) lub dolnej (strona szyn) przekaźnika, co wymaga szczegółowej analizy. Układ systemu przedstawiony jest na Rysunku 1.

1. Transformator napięcia zamontowany po stronie górnej przekaźnika wejściowego zasilania (VT wejściowy)
(1) Normalna praca źródła zasilania wejściowego

Gdy ABTS pobiera zasilanie z liniowego transformatora napięcia TV1, jeśli przekaźnik 1DL znajduje się w "położeniu roboczym + stanie zamkniętym", TV1 zbiera napięcie wejściowe, które jest równoważne z napięciem szyn. ABTS następnie określa, że szyna I jest pod napięciem.

(2) Strata zasilania wejściowego

Gdy zasilanie wejściowe ulega awarii, TV1 zbiera napięcie równe zero, a CT zbiera prąd równy zero, co powoduje, że ABTS działa: najpierw otwiera 1DL, a następnie zamyka przekaźnik łącznika szyn 3DL, przywracając zasilanie szyny I i umożliwiając dalsze działanie obciążeń.

(3) Błędne działanie przekaźnika (główny scenariusz ukrytego ryzyka)

Jeśli 1DL zmienia się z pozycji zamkniętej na otwartą z powodu błędnego działania lub awarii mechanicznej, szyna I traci zasilanie, a obciążenie zostaje wyłączone. CT zbiera prąd równy zero, ale TV1 nadal zbiera normalne napięcie strony wejściowej (nie spada do ustawienia ochrony), więc ABTS nie wykrywa "straty napięcia szyn" i nie może się uruchomić. 3DL nie może zamknąć, powodując długotrwałą utratę zasilania szyny I i poważne przerwy produkcyjne.

(4) Rozwiązanie optymalizacji logiki

Dokładne rozpoznawanie wymaga wprowadzenia "interlocku pozycji przekaźnika + kryterium napięcia": napięcie zebrane przez TV1 jest równoważne z napięciem szyn tylko, gdy 1DL znajduje się w "położeniu roboczym + stanie zamkniętym"; jeśli pozycja przekaźnika jest nietypowa (nie-robocza/otwarta), ABTS siłą określają napięcie szyn jako 0. Ponadto musi być dodana logika "weryfikacji pozycji przekaźnika": po wykryciu utraty napięcia szyn, ABTS weryfikuje status 1DL, zanim podejmie decyzję o "otwarciu 1DL + zamknięciu 3DL" lub bezpośrednim "zamknięciu 3DL".

2. Transformator napięcia zamontowany po stronie dolnej przekaźnika wejściowego zasilania (VT szyn)

Gdy ABTS pobiera zasilanie z transformatora napięcia szyn TV3, jeśli przekaźnik 1DL znajduje się w "położeniu roboczym + stanie zamkniętym", TV3 bezpośrednio zbiera napięcie szyny I, a ABTS uzyskuje rzeczywisty sygnał napięcia szyn.

(1) Strata zasilania wejściowego

Gdy zasilanie wejściowe ulega awarii lub 1DL działa błędnie, otwierając się, TV3 zbiera napięcie równe zero, a CT zbiera prąd równy zero, co powoduje, że ABTS działa:

• Jeśli zasilanie wejściowe ulega awarii: otwarcie 1DL → zamknięcie 3DL przywraca zasilanie szyn;

• Jeśli przekaźnik działa błędnie: bezpośrednie zamknięcie 3DL przywraca zasilanie szyn, bez przerw w obciążeniach.

(2) Analiza zalet

VT szyn może "w czasie rzeczywistym i bezpośrednio odzwierciedlać stan żywy szyn" bez konieczności opierania się na kryteriach pozycji przekaźnika. ABTS ma prostszą logikę działania, dokładnie identyfikując scenariusze utraty napięcia szyn i unikając ryzyka błędnego działania/nieaktywności.

3. Porównawcza analiza dwóch schematów montażu
(1) Złożoność logiki działania

• Montaż po stronie wejściowej (TV1): wymaga dodania "weryfikacji pozycji przekaźnika + logiki konwersji napięcia", zwiększając trudność oceny działania ABTS;

• Montaż po stronie szyn (TV3): bezpośrednio zbiera napięcie szyn z jasną logiką i wysoką niezawodnością działania.

(2) Potencjalne ryzyko ( główne ukryte zagrożenie montażu po stronie wejściowej)

Jeśli TV1 po stronie wejściowej jest połączony równolegle z linią L1, gdy L1 traci zasilanie, ABTS uruchamia działanie "otwarcie 1DL → zamknięcie 3DL". Napięcie szyn jest następnie cofane do L1 przez TV1, powodując "wypadek odwróconego ładowania napięciem": w najlepszym przypadku, powoduje to otwarcie przekaźnika pneumatycznego po stronie L1 i ponowną utratę napięcia wtórnego; w najgorszym, uszkadza sprzęt i nawet prowadzi do ryzyka porażenia elektrycznego.

4. Podsumowanie i rekomendacje

Aby zapewnić, że ABTS "działa precyzyjnie i niezawodnie" w czasie utraty napięcia szyn i uniknąć wypadków odwróconego ładowania napięciem, gdy VT są połączone równolegle, VT powinny być montowane po stronie dolnej (strona szyn) przekaźnika wejściowego zasilania, aby bezpośrednio zbierać napięcie szyn za pomocą VT szyn. To umożliwia w czasie rzeczywistym odzwierciedlanie rzeczywistego stanu szyn, dostarczając niezawodne kryteria dla ABTS. Zapewnia to szybkie i precyzyjne działanie urządzenia w czasie utraty napięcia szyn, minimalizując wpływ na produkcję i życie codzienne.