Joustavana ja tehokkaana hajautettuna sähköjärjestelmänä mikroverkon järjestelmää käytetään laajasti tietokeskuksissa, teollisuustuotannossa, lääketieteellisissä tiloissa ja muissa aloilla kriittisten kuormitusten vakaan virtalähteen varmistamiseksi. Mikroverkon järjestelmissä virrankytkentälaitteet ovat yksi ydinkomponenteista, jotka varmistavat virtalähteen jatkuvuuden ja luotettavuuden. Niistä staattinen siirtokytkin (ST) ja automaattinen siirtokytkin (ATS) ovat kaksi yleistä virrankytkentälaitetta. Heillä on merkittäviä eroja toiminnallisuudessa, sovellusskenaarioissa ja suorituskyvyssä. Tämä artikkeli integroituu STS: n ja ATS: n välisiin rooleihin ja eroihin mikroverkkojärjestelmissä.
1 Mikä on mikroverkko
(1) Mikroverkon määritelmä ja rakenne
Mikroverkko on pieni sähköntuotanto- ja jakelujärjestelmä, joka koostuu hajautetuista virtalähteistä (kuten aurinkoenergian, tuulivoima, pienet vesivoimat jne.), Energian varastointilaitteet (kuten paristot, superkondensaattorit jne.), Virta elektroniset muuntimet (kuten inverterit, tasasuuntaajat jne.), Lataukset ja seuranta- ja suojauslaitteet. Se voi toimia samanaikaisesti sähköverkon kanssa tai itsenäisesti saaristotilassa joustavalla käyttötilan ja korkean energian hyödyntämistehokkuudella.
(2) Mikroverkojärjestelmän toimintatila
Ruudukon kytketty käyttötila: Ruudukon kytkettynä käyttötilassa mikroverkko on kytketty pääverkkoon, ja mikroverkon hajautetut virtalähteet voivat toimittaa virtaa paikallisiin kuormiin. Ylimääräinen sähkö voidaan myös siirtää pääverkolle. Samanaikaisesti, kun mikroverkon sisällä oleva sähköntuotanto ei ole riittävä, suuri verkko voi tarjota tehon tukea mikroverkolle.
Island -käyttötila: Kun sähköverkkoon on vika tai suunniteltu sähkökatkos, mikroverkko voidaan irrottaa sähköverkosta ja päästä saaren käyttötilaan. Islanding -käyttötilassa mikroverkot luottavat omiin hajautettuihin virtalähteisiin ja energian varastointilaitteisiinsa ylläpitämään virtalähdettä paikallisissa kuormiissa varmistaen kriittisten kuormitusten normaalin toiminnan.
2 STS: n ja ATS: n määritelmä
1. Staattinen siirtokytkin (STS)
STS (staattinen siirtokytkin) on virrankytkentälaite, joka perustuu elektronisiin piiriin, jota käytetään pääasiassa nopean ja saumattoman kytkemisen saavuttamiseen kahden riippumattoman vaihtovirtalähteen välillä. Sen ydinkomponentteja ovat älykäs ohjauskortti, nopea tyristorit ja katkaisijat.
2. Automaattinen siirtokytkin (ATS)
ATS (automaattinen siirtokytkin) on mekaaninen virrankytkentälaite, jota käytetään pääasiassa hätävirtalähdejärjestelmissä, jotta kuormituspiiri kytkeisi automaattisesti virtalähteestä toiseen varmuuskopion lähteen. Kytkimen suorituskomponentit ovat yleensä kontaktoreita tai katkaisijoita.
3 STS: n ja ATS: n rooli
(1) STS: n rooli
1. Nopea kytkentä
ST: t voivat nopeasti siirtyä varmuuskopiointirehoon päätehon epäonnistumisen sattuessa, kytkentäaika ei yleensä ole yli 8 millisekuntia ja voi jopa saavuttaa 1/4 syklin (vähemmän tai yhtä suuret kuin 5 millisekuntia). Tämä nopea kytkentäominaisuus varmistaa tarkkuuselektronisten laitteiden keskeytymättömän toiminnan välttäen sähkökatkoksen aiheuttamat tietojen menetykset tai laitevauriot.
2. korkea luotettavuus
Virtalähde STS sopii sovelluksiin, jotka vaativat erittäin suurta tehoa, kuten tietokeskuksia, viestintätukisemiä, laboratorioita jne. Se voi tarjota kaksoisväylätehontaa yhden virrankuormitukselle, mikä parantaa virtalähdejärjestelmän redundanssia.
3. Yhteensopiva useiden virtalähteiden kanssa
ST: t voivat saavuttaa saumattoman vaihdon UP: n ja UPS: n, UPS: n ja generaattorin, UPS: n ja verkkovirran välillä ja virtaa virran virtaan tarjoamalla luotettavan virrantuen laitteille monimutkaisissa voimaympäristöissä.
(2) ATS: n rooli
Kello 1. Hätävarmuuskopiointi
ATS: tä käytetään pääasiassa hätävirtalähdejärjestelmissä. Kun päävirtalähde epäonnistuu, se siirtyy automaattisesti varmuuskopiointirehoon tärkeiden kuormien jatkuvan käytön varmistamiseksi. Sen kytkentäaika on yleensä yli 100 millisekuntia, jotka sopivat kuormituksiin, jotka eivät ole herkkiä lyhyisiin sähkökatkoksiin, kuten valaistus, moottorit jne.
2. mekaanisen rakenteen luotettavuus
ATS omaksuu mekaanisen kontaktin kytkentä, jolla on vahva interferenssin vastainen kyky ja korkea kytkimen onnistumisaste. Sen rakenne on yksinkertainen, ylläpitokustannukset ovat alhaiset ja se sopii raskaiden kuormien vaihtamiseen.
3. Laajasti käytetty
ATS: tä käytetään laajasti teollisuustuotannossa, tietokeskuksissa, sairaaloissa ja muissa tilanteissa, jotka vaativat jatkuvaa virtalähdettä, etenkin skenaarioissa, joissa kytkentänopeus ei ole korkea.
4 Ero STS: n ja ATS: n välillä
(1) kytkentänopeus
STS: Kytkentänopeus on erittäin nopea, yleensä 5 millisekuntia ja 8 millisekuntia, jotka sopivat laitteille, jotka ovat herkkiä sähkökatkoksille.
ATS: Kytkentänopeus on hidas, yleensä yli 100 millisekuntia ja voi jopa saavuttaa 1,5 sekuntia, joka sopii kuormituksiin, jotka eivät ole herkkiä lyhyille sähkökatkoksille.
(2) kytkentämenetelmä
STS: Käyttämällä elektronisia kytkimiä (nopeat tyristorit) kytkimen saavuttamiseksi kytkentäprosessi on "ensin pois päältä ja sitten päälle", mikä voi saavuttaa saumattoman kytkentä.
ATS: Kytkentä saavutetaan käyttämällä mekaanisia koskettimia (kontaktorit tai katkaisijat), ja kytkentäprosessi riippuu mekaanisesta toiminnasta, mikä voi johtaa lyhyisiin sähkökatkoksiin.
(3) Sovellusskenaariot
STS: Soveltuu tilanteisiin, joilla on erittäin korkeat virranlaadun vaatimukset, kuten tietokeskukset, viestintätukisemat, tarkkuusvälineet jne.
ATS: Sopii tilanteisiin, jotka eivät ole herkkiä lyhyille sähkökatkoksille, kuten teollisuustuotanto, sairaalat, valaistus jne.
(4) Luotettavuus
STS: Elektronisen kytkimen kytkentämenetelmä tekee siitä herkemmän tekijöille, kuten sähkömagneettisille häiriöille ja lämpötilan, mutta kytkentänopeus ja turvallisuus ovat suurempia.
ATS: Mekaaninen kontaktin kytkentämenetelmä antaa sille vahvemman interferenssien vastaiset kyvyn, mutta viat voivat tapahtua kosketuksen kulumisen, lämpötilan nousun ja lämmitysongelmien vuoksi.
(5) Kustannukset ja ylläpito
STS: Laitteiden kustannukset ovat suhteellisen korkeat, mutta huolto on suhteellisen yksinkertaista.
ATS: Laitteiden kustannukset ovat suhteellisen alhaiset, mutta mekaaninen rakenne vaatii säännöllistä huoltoa.
5 Päätelmä
ST: t, ja sen etuna nopea kytkentä ja korkea luotettavuusvirtalähde, soveltuu tarkkuuslaitteisiin, jotka ovat herkkiä sähkökatkoksille; Toisaalta ATS sopii tavallisille kuormituksille, jotka eivät ole herkkiä lyhyiden sähkökatkoksille sen mekaanisen luotettavuuden ja alhaisempien kustannusten vuoksi. Käytännöllisissä sovelluksissa STS tai ATS olisi valittava kohtuullisesti tekijöiden, kuten kuormitusominaisuuksien, sähköympäristön ja budjetin perusteella, jotta voidaan varmistaa mikroverkon vakaan toiminnan ja virtalähteen luotettavuus.