Chuyển đổi tự động: Kiểm soát nguồn dự phòng cho máy bơm & máy phát điện

Một trạm bơm đô thị ở một thành phố ven biển đã mất điện lưới trong mười một phút trong một cơn bão, và máy phát dự phòng không bao giờ khởi động — vì bảng điều khiển chuyển đổi đã được "kiểm tra" theo cách mà mọi người thường kiểm tra: bằng cách nhấn nút kiểm tra, không phải bằng cách rút điện lưới. Mười một phút không có áp lực trong mạng lưới nước có nghĩa là không khí trong ống, khiếu nại vào lúc 8:00 sáng và một đội sửa chữa ghét mọi người.

Chuyển đổi tự động không phải là vấn đề dây điện. Đó là một vấn đề logic, và logic phải xử lý những trường hợp nhàm chán: sự sụt giảm tạm thời không cần chuyển đổi, máy phát khởi động nhưng không tạo ra điện áp, tải không được phép tác động vào máy phát trước khi nó sẵn sàng. AMicro PLCvới một vài bộ hẹn giờ làm điều này tốt hơn một rơ le ATS được thiết kế đặc biệt, vì bạn có thể thấy trình tự và thay đổi nó mà không cần phải đấu dây lại.

Trình tự mà không ai nên tin tưởng vào trí nhớ

Mất điện lưới. Đầu tiên, một bộ hẹn giờ Off-Delay xác nhận rằng sự mất điện là có thật — một khoảng thời gian 3–5 giây sẽ làm hỏng chuyển đổi trong một sự nhấp nháy lưới đơn giản, đây là nguyên nhân gây trip giả phổ biến nhất trong các bảng chuyển đổi. Thứ hai, bộ điều khiển đóng tiếp điểm khởi động cho máy phát và chờ. Thứ ba, một kiểm tra điện áp (đọc từ các tiếp điểm phụ của máy phát hoặc một bộ giám sát pha) xác nhận rằng máy phát đang hoạt động và ổn định. Thứ tư, tải được chuyển. Thứ năm — và đây là phần mà mọi người quên — khi điện lưới trở lại, bộ điều khiển giữ tải trên máy phát trong 30–60 giây ổn định trước khi chuyển lại, để máy không bị dao động trên lưới.

Thời gian chuyển đổi nên là một tham số, không phải là một bí mật. Viết độ trễ mất điện lưới, thời gian ổn định máy phát và độ trễ trở lại vào chương trình với các hằng số có tên, và đưa chúng vào hướng dẫn sử dụng. Khi kỹ sư hiện trường hỏi tại sao mất tám giây để chuyển đổi, câu trả lời nằm trên màn hình LCD và trong tệp, không phải trong đầu ai đó. Đó là sự khác biệt giữa một bảng mà hiện trường tin tưởng và một bảng mà hiện trường sợ hãi.

Toàn bộ trình tự này vừa vặn trong khoảng mười lăm khối chức năng trong xLogicSoft. SR-22AC-R chạy nó một cách vui vẻ với tám đầu ra rơ le để điều khiển các tiếp điểm, và các cờ F (F0 đến F63) giữ trạng thái của từng bước hiển thị trên LCD phía trước để một người bảo trì có thể đọc vị trí trình tự mà không cần laptop. Nếu đó không phải là khả năng bảo trì, tôi không biết đó là gì.

Giảm tải là tính năng ATS cứu máy phát, không chỉ là tải. Khi máy phát nhỏ hơn nhu cầu toàn bộ của nhà máy — điều này xảy ra với hầu hết các lắp đặt dự phòng — bộ điều khiển nên giảm tải không thiết yếu theo một thứ tự xác định trước khi chuyển đổi, và chỉ đóng lại sau khi máy phát ổn định. Trình tự là một tập hợp các bộ hẹn giờ và đầu ra rơ le: mất điện lưới, máy phát khởi động, tải thiết yếu chuyển trước, sau đó là máy bơm, rồi phần còn lại sau một độ trễ ổn định. Nếu không có nó, máy phát sẽ chao đảo dưới tải đầy đủ và điện áp giảm đúng lúc nhà máy cần nhất.

Tại sao không chỉ mua bộ điều khiển ATS chuyên dụng mà mọi người khác sử dụng? Bởi vì một mô-đun ATS chuyên dụng là một hộp kín với hành vi cố định — bạn nhận được trình tự của nhà cung cấp, thời gian của nhà cung cấp, và một cuộc gọi điện thoại đến nhà cung cấp khi bạn muốn điều gì đó khác. TheMicro PLCcung cấp cho bạn cùng một rơ le, cùng một bộ hẹn giờ, và một trình tự mà bạn có thể đọc và thay đổi. Khi một địa điểm thêm một máy phát thứ hai hoặc muốn thay đổi trình tự giảm tải, sự thay đổi là một chỉnh sửa chương trình, không phải một bảng mới. Sự linh hoạt đó đáng giá hơn sự chênh lệch giá cả lần đầu tiên nó tiết kiệm một lần đấu dây lại.

Kiểm tra máy phát thực sự kiểm tra điều gì đó

Đây là bản nâng cấp đáng để đánh cắp: thay vì một nút kiểm tra thủ công, lập lịch chạy máy phát không tải hàng tháng với một Bộ hẹn giờ hàng tuần. Bộ điều khiển khởi động máy phát, chạy nó trong hai mươi phút, tải nó một cách ngắn gọn qua một chuyển đổi, rồi tắt nó — vào một đêm Chủ nhật yên tĩnh, được ghi lại trong bộ đếm. Máy phát được vận hành, bảng được chứng minh, và kịch bản bão mười một phút được kiểm tra thực sự hàng tháng thay vì mỗi "thỉnh thoảng."

Thêm một kiểm tra chạy khô và xem xét nhiên liệu: nếu máy phát là diesel, một bộ đếm giờ chạy cho bạn biết khi nào thay dầu, và một cảnh báo nhiên liệu thấp (một cảm biến nổi đơn giản hoặc đầu vào công tắc) sẽ thông báo cho người vận hành trước khi bể chứa cạn. Máy phát không chết vì tuổi tác; chúng chết vì những lần kiểm tra bị bỏ qua và bể chứa trống.

Đặt một công tắc ba vị trí trên bảng — TAY / TỰ ĐỘNG / KIỂM TRA — và đấu dây đúng cách. TAY đặt chuyển đổi dưới sự kiểm soát của nút nhấn trực tiếp cho bảo trì, với logic khóa vẫn hoạt động để hai nguồn không bao giờ có thể đóng lại cùng nhau. TỰ ĐỘNG là trình tự được mô tả ở trên. KIỂM TRA thực hiện bài tập hàng tháng tự động: khởi động máy phát, chứng minh điện áp, chuyển đổi, chạy dưới tải trong số phút đã lập trình, chuyển lại, dừng. Vị trí công tắc được đọc như một đầu vào số, và bộ điều khiển ghi lại thời gian mà bảng đã ở trong mỗi chế độ, điều này giải quyết tranh luận về việc liệu máy phát có thực sự được vận hành hay không. Tin tôi đi, tranh luận đó xảy ra ở mọi địa điểm, thường là sau cơn bão.

Sự hoang tưởng mà trả tiền

Logic chuyển đổi nên an toàn trong hướng giữ tải sống. Nếu bộ điều khiển tự nó chết, tải nên ngồi trên bất kỳ nguồn cung nào đã khỏe mạnh cuối cùng — điều này có nghĩa là các tiếp điểm phải được liên kết cơ học, chuyển đổi phải được đấu dây sao cho trạng thái không có điện là "mains," và tiếp điểm khởi động máy phát phải ngắt khi có bất kỳ lỗi nào của bộ điều khiển. Một bộ điều khiển $90 bảo vệ một bộ bơm $40,000 chỉ có giá trị nếu chế độ thất bại của nó không giết chết nhà máy.

Kiểm tra bảng theo cách mà nó sẽ thất bại. Rút cầu dao điện lưới, theo dõi đồng hồ, và xem áp lực nước thực sự giữ được bao lâu. Sau đó sửa thời gian cho đến khi chuyển đổi không thể nhìn thấy với mọi người ngoại trừ bộ ghi dữ liệu. Đó là sự khác biệt giữa một ATS tồn tại trên giấy và một ATS hoạt động trong một cơn bão.