การวิเคราะห์ผลกระทบจากการติดตั้งหม้อแปลงแรงดันบนฝั่งสายไฟและฝั่งโหลดของวงจรตัดกระแสหลักสำหรับ (ATS)

อุปกรณ์การสลับสำรองโดยอัตโนมัติ (ABTS) เป็นส่วนประกอบหลักที่รับประกันการทำงานอย่างปลอดภัย น่าเชื่อถือ และเสถียรของระบบไฟฟ้าในโรงงาน การทำงานของมันยึดตามเกณฑ์คู่ของ "การสูญเสียแรงดันในแหล่งจ่ายไฟทำงาน + การตรวจจับไม่มีกระแสไฟฟ้า" ซึ่งช่วยหลีกเลี่ยงการตัดสินใจผิดพลาดที่เกิดจากความขัดแย้งในการตัดวงจรของทรานส์ฟอร์เมอร์แรงดัน (VTs) หรือการทำงานผิดปกติของ ABTS เนื่องจากความผิดปกติของวงจรรองของทรานส์ฟอร์เมอร์กระแสไฟฟ้า (CTs) ข้อกำหนดในการทำงานต้องการทั้ง "ไม่มีแรงดันและไม่มีกระแส" หรือ "ค่าแรงดัน/กระแสต่ำกว่าการตั้งค่าป้องกัน" โดยไม่มีข้อยกเว้น

ABTS ใช้ VTs เพื่อรวบรวมสัญญาณแรงดันและ CTs เพื่อรวบรวมสัญญาณกระแส ดังนั้น ตำแหน่งการติดตั้งของทรานส์ฟอร์เมอร์เหล่านี้จะกำหนดความแม่นยำในการตัดสินใจสถานะของแหล่งจ่ายไฟทำงาน ทว่า ไม่ว่า CTs จะติดตั้งบนด้านบนหรือด้านล่างของวงจรตัดวงจรทางเข้ากำลังไฟฟ้า ABTS สามารถระบุ "สถานะการนำกระแสของวงจรตัดวงจรและสภาพการนำโหลดของบัสบาร์" ได้อย่างแม่นยำ แต่มีความแตกต่างอย่างมากในการตัดสินใจสถานะการมีแรงดันของบัสบาร์เมื่อ VTs ติดตั้งบนด้านบน (ด้านทางเข้า) กับด้านล่าง (ด้านบัสบาร์) ของวงจรตัดวงจร ซึ่งจำเป็นต้องวิเคราะห์อย่างละเอียด วงจรระบบแสดงในรูปที่ 1

1. ทรานส์ฟอร์เมอร์แรงดันติดตั้งบนด้านบนของวงจรตัดวงจรทางเข้ากำลังไฟฟ้า (VT ทางเข้า)
(1) การทำงานปกติของแหล่งจ่ายไฟทางเข้า

เมื่อ ABTS รับไฟฟ้าจากทรานส์ฟอร์เมอร์แรงดัน TV1 หากวงจรตัดวงจร 1DL อยู่ใน "ตำแหน่งทำงาน + ปิด" TV1 จะรวบรวมแรงดันทางเข้า ซึ่งเทียบเท่ากับแรงดันบัสบาร์ ABTS จึงตัดสินใจว่าบัสบาร์ส่วนที่ 1 มีแรงดัน

(2) สูญเสียแหล่งจ่ายไฟทางเข้า

เมื่อแหล่งจ่ายไฟทางเข้าล้มเหลว TV1 รวบรวมแรงดันเป็นศูนย์และ CT รวบรวมกระแสเป็นศูนย์ ทำให้ ABTS ทำงาน: ขั้นแรก ตัดวงจร 1DL แล้วปิดวงจรตัดวงจรเชื่อมโยงบัสบาร์ 3DL ฟื้นฟูการจ่ายไฟให้บัสบาร์ส่วนที่ 1 และอนุญาตให้โหลดดำเนินการต่อไป

(3) การทำงานผิดปกติของวงจรตัดวงจร (สถานการณ์ความเสี่ยงหลัก)

หาก 1DL เปลี่ยนจากสถานะปิดเป็นเปิดเนื่องจากการทำงานผิดปกติหรือความผิดปกติทางกลไก บัสบาร์ส่วนที่ 1 จะสูญเสียไฟฟ้าและโหลดหยุดทำงาน CT รวบรวมกระแสเป็นศูนย์ แต่ TV1 ยังคงรวบรวมแรงดันทางเข้าที่ปกติ (ไม่ลดลงถึงการตั้งค่าป้องกัน) ดังนั้น ABTS ไม่สามารถตรวจจับ "การสูญเสียแรงดันบัสบาร์" และไม่สามารถเริ่มทำงานได้ 3DL ไม่สามารถปิดได้ ทำให้บัสบาร์ส่วนที่ 1 ขาดไฟฟ้าเป็นเวลานานและเกิดการหยุดชะงักในการผลิตอย่างรุนแรง

(4) โซลูชันการปรับปรุงตรรกะ

การระบุอย่างแม่นยำต้องการการใช้ "การล็อกตำแหน่งวงจรตัดวงจร + เกณฑ์แรงดัน": แรงดันที่ TV1 รวบรวมเทียบเท่ากับแรงดันบัสบาร์เฉพาะเมื่อ 1DL อยู่ใน "ตำแหน่งทำงาน + ปิด" หากตำแหน่งวงจรตัดวงจรผิดปกติ (ไม่ใช่ตำแหน่งทำงาน/เปิด) ABTS จะบังคับตัดสินใจว่าแรงดันบัสบาร์เป็น 0 นอกจากนี้ยังต้องเพิ่มตรรกะ "การตรวจสอบตำแหน่งวงจรตัดวงจร": หลังจากตรวจจับการสูญเสียแรงดันบัสบาร์ ABTS จะตรวจสอบสถานะของ 1DL ก่อนตัดสินใจ "ตัดวงจร 1DL + ปิด 3DL" หรือ "ปิด 3DL" ทันที

2. ทรานส์ฟอร์เมอร์แรงดันติดตั้งบนด้านล่างของวงจรตัดวงจรทางเข้ากำลังไฟฟ้า (VT บัสบาร์)

เมื่อ ABTS รับไฟฟ้าจากทรานส์ฟอร์เมอร์แรงดันบัสบาร์ TV3 หากวงจรตัดวงจร 1DL อยู่ใน "ตำแหน่งทำงาน + ปิด" TV3 จะรวบรวมแรงดันของบัสบาร์ส่วนที่ 1 ได้โดยตรง และ ABTS จะได้รับสัญญาณแรงดันบัสบาร์ที่แท้จริง

(1) สูญเสียแหล่งจ่ายไฟทางเข้า

เมื่อแหล่งจ่ายไฟทางเข้าล้มเหลวหรือ 1DL ทำงานผิดปกติเปิด TV3 รวบรวมแรงดันเป็นศูนย์และ CT รวบรวมกระแสเป็นศูนย์ ทำให้ ABTS ทำงาน:

• หากแหล่งจ่ายไฟทางเข้าล้มเหลว: ตัดวงจร 1DL → ปิด 3DL เพื่อฟื้นฟูการจ่ายไฟบัสบาร์;

• หากวงจรตัดวงจรทำงานผิดปกติ: ปิด 3DL ทันทีเพื่อฟื้นฟูการจ่ายไฟบัสบาร์ ไม่มีการหยุดโหลด

(2) การวิเคราะห์ข้อได้เปรียบ

VT บัสบาร์สามารถ "สะท้อนสถานะบัสบาร์แบบเรียลไทม์และโดยตรง" โดยไม่ต้องพึ่งพาเกณฑ์ตำแหน่งวงจรตัดวงจร ตรรกะการทำงานของ ABTS ง่ายขึ้น ระบุสถานการณ์การสูญเสียแรงดันบัสบาร์ได้อย่างแม่นยำ และหลีกเลี่ยงความเสี่ยงจากการทำงานผิดปกติหรือไม่ทำงาน

3. การวิเคราะห์เปรียบเทียบระหว่างสองแผนการติดตั้ง
(1) ความซับซ้อนของตรรกะการทำงาน

• การติดตั้งทางเข้า (TV1): ต้องเพิ่ม "การตรวจสอบตำแหน่งวงจรตัดวงจร + ตรรกะการแปลงแรงดัน" ทำให้ความยากในการตัดสินใจการทำงานของ ABTS เพิ่มขึ้น;

• การติดตั้งทางบัสบาร์ (TV3): รวบรวมแรงดันบัสบาร์โดยตรง ตรรกะชัดเจน และความน่าเชื่อถือในการทำงานสูง

(2) ความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น (ความเสี่ยงหลักของการติดตั้งทางเข้า)

หาก TV1 ทางเข้าต่อขนานกับสาย L1 เมื่อ L1 สูญเสียไฟฟ้า ABTS จะกระทำ "ตัดวงจร 1DL → ปิด 3DL" แรงดันบัสบาร์จะถูกส่งกลับไปยัง L1 ผ่าน TV1 ทำให้เกิด "เหตุการณ์การชาร์จแรงดันกลับ": ในกรณีที่ดีที่สุด วงจรตัดวงจรทางอากาศของฝั่ง L1 จะกระทำและทำให้สูญเสียแรงดันรอง ในกรณีที่เลวร้ายที่สุด อุปกรณ์อาจเสียหายและอาจทำให้เกิดความเสี่ยงจากการช็อตไฟฟ้า

4. สรุปและการแนะนำ

เพื่อให้แน่ใจว่า ABTS "ทำงานอย่างแม่นยำและน่าเชื่อถือ" ในกรณีที่สูญเสียแรงดันบัสบาร์และหลีกเลี่ยงเหตุการณ์การชาร์จแรงดันกลับเมื่อ VTs ต่อขนาน VTs ควรติดตั้งบนด้านล่าง (ด้านบัสบาร์) ของวงจรตัดวงจรทางเข้ากำลังไฟฟ้า เพื่อรวบรวมแรงดันบัสบาร์โดยตรงผ่าน VT บัสบาร์ ทำให้สามารถสะท้อนสถานะบัสบาร์ที่แท้จริงได้แบบเรียลไทม์ ให้เกณฑ์ที่น่าเชื่อถือสำหรับ ABTS ทำให้อุปกรณ์ทำงานอย่างรวดเร็วและแม่นยำในกรณีที่สูญเสียแรงดันบัสบาร์ ลดผลกระทบต่อการผลิตและชีวิตประจำวัน