Hoạt động của một công tắc chuyển
Cùng với việc truyền tải cho máy phát dự phòng, ATS cũng có thể ra lệnh cho máy phát dự phòng khởi động, dựa trên điện áp được theo dõi trên nguồn cung cấp chính. Công tắc chuyển cô lập máy phát dự phòng khỏi tiện ích điện khi máy phát bật và cung cấp nguồn tạm thời. Khả năng điều khiển của công tắc chuyển có thể chỉ bằng tay hoặc kết hợp giữa tự động và thủ công. Chế độ chuyển đổi công tắc (xem bên dưới) của công tắc chuyển có thể là Chuyển đổi mở (OT) (loại thông thường) hoặc Chuyển tiếp đóng (CT)).
Ví dụ, trong một ngôi nhà được trang bị máy phát điện dự phòng và ATS, khi xảy ra sự cố mất điện, ATS sẽ báo cho máy phát điện dự phòng bắt đầu. Khi ATS thấy rằng máy phát điện đã sẵn sàng cung cấp năng lượng điện, ATS sẽ ngắt kết nối của nhà với tiện ích điện và kết nối máy phát với bảng điện chính của nhà. Máy phát điện cung cấp năng lượng cho tải điện trong nhà, nhưng không được kết nối với các đường dây điện. Cần cách ly máy phát điện khỏi hệ thống phân phối để bảo vệ máy phát điện khỏi quá tải trong việc cung cấp năng lượng trong nhà và vì sự an toàn, vì các nhân viên tiện ích hy vọng các đường dây sẽ bị chết.
Khi nguồn điện trở lại trong thời gian tối thiểu, công tắc chuyển sẽ chuyển nhà trở lại nguồn điện và tắt máy phát điện, sau một khoảng thời gian “hạ nhiệt” được chỉ định khác mà không tải cho máy phát.
Một công tắc chuyển có thể được thiết lập để chỉ cung cấp năng lượng cho các mạch quan trọng hoặc cho toàn bộ bảng điện (phụ). Một số công tắc chuyển cho phép giảm tải hoặc ưu tiên các mạch tùy chọn, chẳng hạn như thiết bị sưởi ấm và làm mát. Thiết bị đóng cắt khẩn cấp phức tạp hơn được sử dụng trong các cài đặt máy phát điện dự phòng lớn cho phép tải mềm, cho phép tải được chuyển trơn tru từ tiện ích sang máy phát đồng bộ và quay lại; cài đặt như vậy rất hữu ích để giảm nhu cầu tải cao điểm từ một tiện ích.
Các loại ATS
Mở quá trình
Một công tắc chuyển đổi chuyển đổi mở cũng được gọi là một công tắc chuyển đổi đột phá trước khi thực hiện. Công tắc chuyển đổi ngắt trước khi ngắt tiếp xúc với một nguồn điện trước khi tiếp xúc với nguồn khác. Ví dụ, nó ngăn chặn việc cho ăn ngược từ một máy phát khẩn cấp vào dòng tiện ích. Một ví dụ là công tắc chuyển tự động chuyển tiếp mở (ATS). Trong quá trình phân chia giây của quá trình truyền điện, dòng điện bị gián đoạn. Một ví dụ khác là công tắc ba vị trí hoặc bộ ngắt mạch thủ công, với một bên là nguồn điện, bên kia là máy phát điện và “tắt” ở giữa, yêu cầu người dùng chuyển qua vị trí “tắt” hoàn toàn trước khi thực hiện kết nối tiếp theo.
Chuyển đổi khép kín
Công tắc chuyển đổi chuyển tiếp đóng (CTTS) cũng được gọi là công tắc chuyển đổi trước khi ngắt.
Một hệ thống khẩn cấp thông thường sử dụng quá trình chuyển đổi mở, do đó, sự gián đoạn tạm thời của nguồn điện đối với phụ tải khi nó được chuyển từ nguồn này sang nguồn khác (lưu ý rằng việc chuyển có thể xảy ra vì những lý do khác hơn là mất điện hoàn toàn) . Trong hầu hết các trường hợp, việc ngừng hoạt động này là không quan trọng, đặc biệt nếu nó ít hơn 1/6 giây.
Tuy nhiên, có một số tải bị ảnh hưởng bởi sự mất điện nhỏ nhất. Ngoài ra còn có các điều kiện hoạt động trong đó có thể mong muốn chuyển tải với mức gián đoạn bằng không khi điều kiện cho phép. Đối với các ứng dụng này, các công tắc chuyển đổi chuyển tiếp đóng có thể được cung cấp. Công tắc sẽ hoạt động ở chế độ bù trước khi cung cấp cả hai nguồn đều được chấp nhận và đồng bộ hóa. Các thông số điển hình xác định đồng bộ hóa là: chênh lệch điện áp nhỏ hơn 5%, chênh lệch tần số dưới 0,2 Hz và góc pha tối đa giữa các nguồn 5 độ điện. Điều này có nghĩa là động cơ điều khiển máy phát cung cấp một trong những nguồn thường phải được điều khiển bởi một thống đốc đẳng thời.
Thông thường, yêu cầu chuyển tiếp đóng, hoặc thời gian chồng lấp, phải dưới 100 mili giây. Nếu một trong hai nguồn không có hoặc không được chấp nhận (chẳng hạn như khi mất điện bình thường), công tắc phải hoạt động ở chế độ ngắt trước khi thực hiện (hoạt động chuyển tiếp mở tiêu chuẩn) để đảm bảo không xảy ra hiện tượng ngược.
Chuyển tiếp đóng kín làm cho thử nghiệm hàng tháng được ủy quyền mã ít bị phản đối hơn vì nó loại bỏ sự gián đoạn đối với các tải trọng quan trọng xảy ra trong quá trình chuyển đổi mở truyền thống.
Với chuyển đổi khép kín, bộ máy phát động cơ tại chỗ được kết nối tạm thời song song với nguồn tiện ích. Điều này đòi hỏi phải có sự chấp thuận từ các công ty tiện ích địa phương.
Các ứng dụng chuyển đổi tải điển hình mà chuyển tiếp đóng kín là mong muốn bao gồm xử lý dữ liệu và tải điện tử, tải động cơ và biến áp nhất định, hệ thống giảm tải hoặc bất kỳ nơi nào bị gián đoạn tải trong thời gian ngắn nhất đều bị phản đối. CTTS không thể thay thế cho UPS (nguồn cung cấp điện liên tục); một UPS có năng lượng lưu trữ tích hợp cung cấp năng lượng trong một khoảng thời gian quy định trong trường hợp mất điện. Bản thân một CTTS chỉ đơn giản đảm bảo sẽ không có hiện tượng mất điện tạm thời khi tải được truyền từ nguồn điện này sang nguồn khác.
Tải mềm
Công tắc chuyển tải tải mềm (SLTS) sử dụng CTTS và thường được sử dụng để đồng bộ hóa và vận hành phát sinh tại chỗ song song với nguồn điện và để truyền tải giữa hai nguồn trong khi giảm thiểu điện áp hoặc tần số quá độ.
Công tắc chuyển tĩnh (STS)
Một công tắc chuyển đổi tĩnh sử dụng các chất bán dẫn điện như bộ chỉnh lưu điều khiển bằng Silicon (SCR) để truyền tải giữa hai nguồn. Do không có bộ phận chuyển động cơ học, việc chuyển đổi có thể được hoàn thành nhanh chóng, có thể trong một phần tư chu kỳ của tần số nguồn. Công tắc chuyển đổi tĩnh có thể được sử dụng ở những nơi có nguồn năng lượng độc lập và đáng tin cậy, và cần phải bảo vệ tải khỏi một vài chu kỳ tần số nguồn bị gián đoạn, hoặc từ bất kỳ sự tăng hoặc giảm nào trong nguồn điện chính.
Cách sử dụng ATS tại nhà
Những ngôi nhà có máy phát điện dự phòng có thể sử dụng một công tắc chuyển cho một vài mạch hoặc toàn bộ ngôi nhà. Các mô hình khác nhau có sẵn, với cả chuyển giao thủ công và tự động. Thông thường các hệ thống chuyển mạch nhỏ sử dụng các bộ ngắt mạch với một liên kết hoạt động bên ngoài làm cơ chế chuyển mạch. Liên kết vận hành hai bộ ngắt mạch song song, đóng một trong khi mở cái kia. Các nhà sản xuất thiết bị chuyển mạch có thể cung cấp hướng dẫn cài đặt để chọn kích thước của công tắc và cung cấp các quy trình cài đặt được đề xuất.
