کاوان الکتریک | ساخت انواع تابلو
نویسنده: کاوان الکتریک 
تابلو برق ATS با نام های دیگر: تابلو برق چنج آور، تابلو برق دیزل ژنراتور و تابلو برق اضطرار هم شناخته میشود.
واژه ی ATS مخفف Automatic Transfer Switch میباشد که در صنعت برق از اهمیت ویژه ای برخوردار است. برای جابجایی بار بین دو شبکه برق مانند شبکه برق شهر و ژنراتور ایمنی و سرعت انتقال بار بر روی باس بار تغذیه از اصلی ترین موارد میباشد که برای عملکرد صحیح این فرآیند حتما از تابلو برق ATS مستقر در اتاق برق استفاده میشود تابلو برق های ATS بسته به نوع جریان ولتاژ ورودی در ابعاد و سایزهای مختلف تابلو برق دیواری یا سلول طراحی، ساخته و مونتاژ میشوند.
تابلوبرق دیزل ژنراتور چیست؟
تابلو برق دیزل ژنراتور برای ورود جریان ژنراتور به مدار استفاده میشود که با توجه به مدل ژنراتور نوع راه‌اندازی و ورود به شبکه توزیع در هر ژنراتور متفاوت میباشد تابلو برق دیزل ژنراتور با سنسورهای دیزل ژنراتور ارتباط مستقیم دارد به طور مثال سنسور میزان سوخت سنسور دمای روغن سنسور رادیاتور برای خنک کاری که با فرستادن اطلاعات تابلو برق دیزل ژنراتور میتوان از وضعیت لحظه به لحظه ژنراتور آگاه شد. با خرید هر دستگاه دیزل ژنراتور برای مجموعه طبیعتاً به یک تابلو برق دیزل ژنراتور برای راه اندازی و کنترل آن نیاز هست.
تابلو برق دیزل ژنراتور تشکیل شده از برد دیزل ژنراتور، مدارات فرمان، ورودی سنسورهای دیزل ژنراتور، نشانگرهای روی درب تابلو برق دیزل ژنراتور، کلید اصلی و کلید چنج آور میباشد. تابلو برق دیزل ژنراتور یکی از مهمترین تابلو برق‌های مجموعه میباشد زیرا در بخش ایمنی باید نگاه ویژه‌ای به آن داشت چرا که کوچک‌ترین اشتباه منجر به فجایع بزرگی میشود.
امروزه طراحی تابلو برق‌های ژنراتور به صورت رله‌ای و plc و یا مدارات از پیش تعیین شده قابلیت اجرا در مجموعه‌ها را دارند. ژنراتور با فرمان قطعی برق شبکه از تابلوبرق شروع به استارت زدن میکند و پس از استانداردهای مناسب برای توالی فاز و عدم افت ولتاژ کم کم با رساندن دور الکتروموتور خود به میزان مناسب شروع به وارد شدن در شبکه برق اصلی میشود به این صورت الکتروموتور ولتاژ و جریان و فرکانس مطلوب را به ما ارائه میکند.
هر ژنراتور زمان کارکرد مطلوبی را دارد به این صورت که حداکثر زمان کارکرد یک ژنراتور با تمام توان خود بر روی پلاک آن درج شده است. تابلو برق ژنراتور متقابلاً باید با توجه به پلاک ژنراتور پارامترهای مخصوصی را درون خود جای دهد. تابلو برق یا سلول برق ژنراتور می‌تواند مجزا از تابلو برق شهر اصلی در کنار آن نصب شود یا هر دو فیدر داخل یک سلول برق یا تابلو برق قابلیت اجرا را دارند.
تابلو برق ژنراتور به صورت هوشمند متوجه خطای اتصال کوتاه شده و دستور trip را به کلید اصلی شهر یا ژنراتور می‌دهد. با وجود نشانگرها بر روی درب سلول برق یا تابلو برق ژنراتور متوجه پارامترهای fault که به موجب قطعی فاز یا کاهش ولتاژ یا افزایش ولتاژ هست میشویم.
| ویژگی های تابلوبرق ژنراتور | |
|---|---|
| تشخيص قطعی برق شهر بصورت هوشمند | کنترل فاز و نمایش تقارن فازها |
| قابلیت اینترلاک دو کلید اصلی شهر و ژنراتور | ورود و راه اندازی بصورت دستی و اتوماتیک |
| کنترل پارامتر های ژنراتور بوسیله ی برد دیپ سی | ضریب اطمینان بالا |
| صرفه جویی در زمان جهت راه اندازی و استارت ژنراتور | دقت بالا در تعویض باس بارهای شهر و ژنراتور |
| عدم ورود دو برق شبکه شهر و ژنراتور بصورت همزمان روی باس بار | نمایش error fault کنترل فاز |
| مایش error over current در هر دو شبکه شهر و ژنراتور | سرعت عملکرد بالا trip در مواقع اتصال کوتاه |
| نمایش وجود فازها | اطلاع از نوسانات ولتاژی |
| نمایش پارامترهای توان ، ولتاژ و جریان تولید شده توسط ژنراتور و برق شهر | |
ضرورت استفاده از تابلو برق ATS
تابلو برق ATS برای جابجایی بین دو ورودی برق شبکه که بصورت یکی پس از دیگری درسیستم توزیع مجموعه های صنعتی و پتروشیمی، کارخانجات و معادن و همچنین ساختمان های بلند مرتبه بسیار حائز اهمیت میباشد.
در فصل های تابستان که با توجه به اعلام برنامه ی قطعی برق از سمت سازمان توانیر که متقابلا به شهرک های صنعتی اعلام میگردد وجود ژنراتور در کارخانجات و مجتمع های کارگاهی امری ضروری میباشد، چرا که با وجود ژنراتور خط تولید متوقف نمیشود، راندمان کاری کاهش نمی یابد دسترسی به ماشین آلات دستگاه های صنعتی میسر میشود و همچنین ضرر و زیان قطعی برق سراسری جبران میشود.
حال با توجه به عملکر ژنراتور در زمان استفاده، مرکز فرماندهی و کنترل آن باید از پیش در نظر گرفته شود که این امر مستلزم وجود تابلو برق ATS (چنج آور) میباشد.
◁◁مطلب پیشنهادی: تابلو برق bms
ایمنی سلول و تابلو برق ATS
ایمنی مهمترین بحث در تابلو برق ATS است که در زمان طراحی باید نگاه ویژه ای به آن داشت چرا که برخورد دو شبکه شهر و ژنراتور در مدار بسیار خطر ناک میباشد و عواقب جبران ناپذیری را به همراه دارد. در ابتدای طراحی تابلو برق ATS اینترلاک دو کلید ورودی شهر و ژنراتور در اولویت هستند سپس با توجه به نوع کلید ورودی که ACB (کلید هوایی) MCCB(کلید کامپکت)، شروع بکار بردن مدارات اینترلاک در تابلو برق ATS میشویم. مدارات اینترلاک به تجهیزات جانبی کلید ها نیازمندند از جمله کنتاکت های بسته NC ، رله شنت، رله آندره ،موتور راه اندازی کلید رله های الکترومکانیکی و در بعضی از مدارات کنتاکتور های قدرت مورد استفاده قرار میگرند.
در تابلو برق ATS فقط یکی از ورودی های شهر یا ژنراتور مجاز به وصل باس بار اصلی هستند مگر اینکه مدار برای سنکرون کردن شهر و ژنراتور طراحی شده باشد.
تابلو برق ATS حتما باید از IP مشخصی با توجه به محل قرار گیری و شرایط آب وهوایی برخوردار باشد، در سیستم مدار فرمان ATS وجود کلید قارچی یا emergency ضروری میباشد و در اولین مرحله ی آغاز فرمان قرار میگیرند پس از این مورد تابلو برق ATS در دو حالت دستی و اتوماتیک باید عمل کند به این صورت که اگر به هر دلیلی برد ژنراتور دچار مشکل شود و سیستم بصورت اتوماتیک قادر به تشخیص قطعی برق و جابجایی با شبکه ژنراتور نباشد، اپراتور مربوطه با حضور در اتاق برق بصورت دستی به تابلو برق ATS فرمان بدهد و شبکه برق ژنراتور را وارد مدار کند، با این وضع عملکرد سیستم در هر حالتی فرمان پذیر میباشد.
انواع سلول برق یا تابلوبرق دیزل ژنراتور
-
تابلو کنترل دستی
در سلول برق و یا تابلو برق ژنراتور کنترل دستی ، بعد از قطعی برق شهر اپراتور باید پس از ورود به اتاق برق و اطمینان از قطعی کامل کلید برق شهر را در وضعیت off قرار دهد و سپس بعد از روشن کردن ژنراتور و به حد نصاب رسیدن دور نامی کلید اصلی برق ژنراتور را در وضعیت on قرار دهد.
این جابجایی بین دو برق شبکه شهر و ژنراتور گاهی توسط کلید چنج آور هم امکان‌پذیر میباشد کلید چنج اور از پایین ورودی ۶ شینه دارد که سه شینه آن مربوط به برق شهر و سه شینه دیگر مربوط به برق ژنراتور میشود که در نهایت در خروجی کلید این شینه‌ها به یکدیگر کوپل شده‌اند و تبدیل به یک شینه مشترک میشوند. مکانیز عملکرد کلید چنج آور به این صورت میباشد که اهرمی روی آن تعبیه شده است که در سه حالت قطع ،ورودی شهر و ورودی ژنراتور عمل میکند در حقیقت یک کلید سه حالته میباشد. این کلید از داخل توسط مکانیزم عملکرد ، اینترلاک بین شهر و ژنراتور را در بر دارد که در این صورت تنها یکی از باس بار های شهر یا ژنراتور موفق به خروج بر روی باس بار اصلی میشوند. در هنگام استفاده از تابلو برق دیزل ژنراتور دستی ، اپراتور باید با لباس مخصوص ایمنی که دارای عایق مناسب و کفش و دستکش استاندارد است در محل اجرا حاضر شوند. بعد از وصل برق شهر با توجه به نمایشگرها بر روی درب تابلو برق ژنراتور اپراتور متوجه این موضوع شده و سریعاً خود را در محل اتاق برق حاضر میکند و متقابلاً به تعویض حالت کلید می‌پردازد. بعد از تعویض حالت کلید و ورود به برق شهر به باسبار اصلی و شبکه ژنراتور در حالت off قرار می‌گیرد.
-
تابلو کنترل اتوماتیک(ATS)
سلول برق یا تابلو برق ژنراتور اتوماتیک یا ATS مخفف Automatic transfer switch میباشد که در این سیستم جابجایی بین برق شهر و ژنراتور به صورت اتوماتیک و بدون دخالت اپراتور صورت می‌گیرد به این صورت که با قطع برق شهر کنترل فاز برق شهر خاموش و پالسی به مدار ژنراتور داده میشود و سپس ژنراتور شروع به روشن شدن و دور گرفتن میکند و پس از تشخیص کنترل فاز ژنراتور که دارا بودن تقارن فاز و عدم افت ولتاژ در آن موثر است کلید ورودی ژنراتور در حالت on قرار گرفته و کلید اصلی برق شهر در حالت off مجدداً پس از وصل برق شهر کنترل فاز برق شهر حسگرهای خود را به عمل آورده و کلید برق ورودی ژنراتور در حالت off و کلید اصلی برق شهر در حالت on قرار گرفته و برق شهر بر روی باس بار شبکه می‌آید. مدار اینترلاک در تابلو برق ژنراتور اتوماتیک به این صورت میباشد که اینترلاک اصلی از داخل مدارات فرمان کلیدهای MCC ویا ACB صورت می‌گیرد. تابلو برق ژنراتور اتوماتیک بدون نیاز به اپراتور عمل کرده و همین امر باعث سهولت در کارکرد و سرعت عمل بالای آن شده است.
-
تابلوبرق کنترل پارالل
تابلو برق کنترل پارالل ژنراتور برای استفاده همزمان دو یا چند ژنراتور استفاده میشود که در این حالت تابلو برق کنترل پارالل وظیفه هماهنگ سازی بین ژنراتورها را بر عهده دارد. طریقه کنترل تابلو برق پارالل به وسیله برد نصب شده بر روی درب تابلو برق میباشد به این صورت که برد نصب شده فرمان روشن شدن اولین ژنراتور را می‌دهد و پس از دور گرفتن ژنراتور و رسیدن به مقدار نامی ژنراتور دوم و همینطور به ترتیب مابقی ژنراتورهای موجود در مجموعه را وارد مدار کرده و توان هر کدام را متناسب و برابر با دیگری بر روی باس بار اصلی تزریق میکند.
هم فاز بودن ژنراتور ها و هم فرکانس بودن آنها در مراحل پارالل بسیار حائز اهمیت میباشد که رعایت و تنظیم این پارامترها به عهده برد نصب شده بر روی درب تابلوبرق پارالل است.
پارالل در بعضی از مجموعه ها ترکیب ورود برق شهر با یک و یا چند ژنراتور میباشد.
-
تابلو برق‌های سنکرون
در سلول برق و یا تابلو برق‌های سنکرون تنظیماتی که به وسیله برد نصب شده بر روی درب تابلو برق صورت می‌گیرد قابلیت همسان سازی فرکانس ، ولتاژ و جریان خروجی را به ما می‌دهد. این همسان سازی ابتدا به وسیله نمونه برداری از خروجی ژنراتورها صورت می‌گیرد و سپس با کوپل شدن آنها به یکدیگر مراحل همگام سازی صورت می‌گیرد. تابلو برق‌های سنکرون کارایی بسزایی در بارهای سنگین دارند به این صورت که با توجه به میزان توان زیاد در بعضی از معادن ، فولاد و یا مجموعه‌هایی که نیاز به توان‌های باری بسیار بالایی دارند با سنکرون سازی میتوان به تامین برق این مجموعه ها پاسخ داد. سنکرون سازی در ژنراتور از ضرورت بالایی برخوردار است به دلیل توزیع بار متوازن در آنها همینطور استفاده بهینه از توان که با سنکرون سازی میتوان بیشترین میزان بهره‌وری را از ژنراتورها دریافت کرد. همینطور پشتیبانی در مواقع اضطراری یکی از پر اهمیت‌ترین مزایای سنگ‌سازی در مجموعه‌ها میباشد.
- سهولت در دسترسی به شبکه اضطراری
- جابجایی ایمن بین دوشبکه برق شهر و ژنراتور
- تامین برق اضطراری مراکز حساس از قبیل بیمارستان ها
- عدم نیاز به اپراتور
- اینترلاک بین کلیدهای اصلی برق شهر و ژنراتور
- هماهنگی کامل بین شبکه برق شهر و ژنراتور
- پاسخ کامل به تأمین نیاز برق مجموعه
◁◁مطلب پیشنهادی: تابلو برق PLC
سیستم نول در تابلو برق ATS
در سیستم قدرت و فرمان تابلو برق ATS نول شبکه باید حتماً ایزوله شده و بعد در سیستم تزریق شود و برای ایزولاسیون شبکه های شهر و ژنراتور از کلیدهای هوایی چهار پل و یا کامپکت چهارپل میتوان استفاده کرد در این حالت نول ورودی در شبکه به همراه فازهای ورودی در حالت وصل عمل میکند و پس از قطع کلید نول هم همانند فاز ها از شبکه خارج میشود. اگر یک سیستم به کلید چهارپل مجهز نباشد، نول مدار فرمان باید حتما از طریق سکسیونر یا فیوز ذوب شونده و یا کلید مینیاتوری ایزوله شود.
در طراحی مدار تابلو برق ATS نول برگشتی حتما باید در نظر گرفته شوده به گونه ای که هیچ کدام از نول های برگشتی شبکه شهر و یا ژنراتور به یکدیگر آسیب نزنند.
برای مونتاژ شینه ی نول حتما از سطح مقطع مناسب استفاده شود.
تجهیزات به کار رفته در تابلو برق ATS
- کلید هوایی ACB
- کلید کامپکت mccb
- کنتاکت های کمکی بسته NC
- موتور کلید
- کنتاکتورهای قدرت
- برد ژنراتور
- تایمر
- سکسیونر
- رله آندر
انواع کلید در تابلوبرق چنج آور
- کلید هوایی (ACB)
- کلید کامپکت ویا اتوماتیک (MCCB)
- کلید مینیاتوری (MCB)
- کلید چنج آور (SECOMEC)
مدار تابلو ATS
مدار تابلو ATS باید به گونه ای طراحی شود که جابجایی بین دو شبکه برق شهر و ژنراتور در کوتاه‌ترین زمان ممکن انجام شود.
این جابجایی باید بدون هرگونه ایجاد آرک در باس بار و مدار قدرت و بدون خطای fault در کنترل فاز و سیستم‌های حسگر و اندازه‌گیری انجام شود. مدار تابلو برق ATS قبل از نصب و راه‌اندازی باید توسط دستگاه میگر و دستگاه مولتی متر مقاومت سنجی و از ضریب مقاومت بالای آن در سطوح ولتاژی استاندارد و همینطور ایزوله بودن مدار به هر ترتیب بدون هیچ گونه نشتی جریان اطمینان حاصل نمود.
مدار تابلو برق ATS باید عاری از هرگونه اتصال کوتاه و شل بودن پیچ‌ها و نبود سرسیم‌ها در مدار باشد ، استفاده از شماره سیم معتبر و هماهنگ با کد و همینطور ترکیبی از عدد و حروف در مدار فرمان الزامی میباشد و متقابلاً استفاده از همین فرمول در نقشه‌ها باید رعایت شود.
◁◁مطلب پیشنهادی: تابلو برق ups
برد تابلو برق ATS چنج آور
بر روی درب تابلو برق ATS برد الکترونیکی نصب میگردد تا از وضعیت قطعی برق شبکه اطلاع پیدا کند، همچنین از وظایف برد تابلوبرق ATS میتوان به:
- کنترل توالی فاز برق شهر
- کنترل توالى فاز برق ژنراتور
- افت ولتاژ برق شهر
- افت ولتاژ برق ژنراتور
- آگاهی از عدم تقارن برق شهر
- آگاهی از عدم تقارن برق ژنراتور
- اطلاع از قطعی فاز در برق شهر و شبکه ژنراتور
- اندازه گیری پارامترهای مصرف و راندمان ژنراتور
- ایجاد هماهنگی در قطع و اتصال دو شبکه شهر و ژنراتور
- حفظ ایمنی در برابر عدم ورود فاز هر دو شبکه شهر و ژنراتور
- استارت و راه اندازی ژنراتور
- کنترل دور موتور ژنراتور
- بازدید از فرکانس ارسالی ژنراتور
- ارتباط با پورت RS485
نقشه تابلوبرق دیزل ژنراتور
نقشه تابلو برق دیزل ژنراتور بر اساس منطق از پیش تعریف شده توسط طراحان کشید میشود و پس از و پس از اشکال گیری از طرح و توسعه به مرحله وایرینگ می‌رسد. نقشه تابلو برق ریز ژناتور باید به گونه‌ای طراحی شود که در درجه اول ایمنی و حفاظت به طور کامل رعایت شود چرا که میزان وجود خطر احتراق و یا انفجار در این نوع تابلو برق‌ها بسیار بالا میباشد. برای طراحی ژنراتور به تجهیزات زیر نیاز است: کنترل فاز، تایمر، رله، کنتاکت کمکی کلید های اصلی، رله آندر، رله شنت، سکسیونر، برد دیپ سی در مدارات فرمان تمام هماهنگی بین تجهیزات به صورت وایرینگ و با سیم مقطع یک میلیمتر انجام میشود.
طراحی تابلو برق چنج آور
با توجه به جریان و ولتاژ ورودی از ترانس برق شهر کلید اصلی برق شهر را محاسبه میکنیم و بعد با توجه به توان خروجی ژنراتور بر اساس KVA رنج کلید اصلی شبکه ژنراتور را بدست می آوریم. هر دو کلید شهر و ژنراتور باید اینترلاک شوند و فقط یکی ازکلید ها اجازه ی وصل را داشته باشد. یک باس بار مشترک با سطح مقطع مناسب برای خروجی هر دو کلید در نظر گرفته میشود پ، پس از قطع برق شبکه شهر تایم گیری آغاز میشود و بعد از گذشت حداقل ۵ ثانیه به شبکه برق ژنراتور اجازه ورود و وصل کلید داده میشود.
اگر تابلو در مکان شرجی یا از رطوبت بالایی برخوردار هست، حتما هیتر مناسب درون تابلو برق تعبیه شود و از فن های دمنده و مکنده برای تهویه تابلو استفاده شود. نشانگرهای اخطار جهت عدم تعاون فاز و قطعی فاز در هر دو شبکه برق شهر و ژنراتور الزامی میباشد. ایجاد حالت دستی و اتومات برای کنترل تابلو برق ATS حتما باید در نظر گرفته شود چرا که در زمان ایجاد مشکل برای برد ژنراتور مدار بتواند به عملکرد خود ادامه دهد. مکان و فضای مناسب برای نصب تجهیزات در نظر گرفته شود، زیرا عدم رعایت فاصله بین تجهیزات تا تابلوبرق ATS باعث شدت حرارت و آسیب به تجهیزات میگردد.
ساخت تابلوبرق دیزل ژنراتور
ساخت تابلو برق دیزل ژنراتور به این صورت میباشد که ابتدا مهندسین طراح با توجه به مقدار توان ژنراتور و آمپراژ برق شبکه شهر به انتخاب کلید اصلی برق شهر و برق ژنراتور می‌پردازند سپس با توجه به نیاز کارفرما که تابلو برق به صورت دستی یا اتوماتیک فعالیت داشته باشد به سمت طراحی مدار فرمان می‌روند. در هنگام ساخت به نکاتی از جمله شرایط قرارگیری تابلو برق ، شرایط آب و هوایی ، ارتفاع از سطح دریا و میزان زمان تاخیر جهت ورود برق ژنراتور در زمان قطعی برق شهر مورد نیاز هر طراح میباشد. ابعاد و اندازه تابلو برق و یا سلول برق ژنراتور با توجه به نقشه فونداسیون که از پیش تعیین شده است طراحی میگردد. طراحی باید به گونه‌ای باشد که بعدها در زمینه تعمیر و نگهداری تکنسین‌ها دچار مشکل جهت انجام عملیات اجرایی نشوند مجموعه کاوان صنعت الکتریک با توجه به نیاز کارفرمایان محترم و مراکز صنعتی، پتروشیمی و فولاد می‌تواند جهت طراحی هرگونه سلول برق یا تابلو برق ژنراتور به صورت دستی، اتوماتیک، پارالل و سنکرون آماده مشاوره و پشتیبانی میباشد.
عوامل تأثیر گذار بر قیمت تابلوبرق چنج آور اتوماتیک
- انتخاب برند تجهیزات
- انتخاب برند سیم و کابل جهت وایرینگ
- ابعاد و اندازه سلول ویا تابلوبرق
- قطر ورق جهت ساخت اسکلت سلول و یا تابلوبرق
- مدار فرمان انتخابی ( plc) و یا رله ای
- انتخاب درجه IP
- بهره مندی از گزینه ی پارالل ویا سنکرون
- بهره مندی از سیستم هوشمند تابلوبرق
◁◁مطلب پیشنهادی: تابلو برق ریتال
مشاوره طراحی و ساخت تابلو برق چنج آور
با توجه به نیاز و درخواست فنی شرکت ها و کارخانجات، مراکز پتروشیمی و فولاد و صنایع کشور و همینطور مصارف شهری و خانگی مجموعه کاوان صنعت الکتریک در زمینه مشاوره طراحی و ساخت تابلو برق های ATS چنج آور در تمامی ساعات و روزهای هفته آمادگی تبادل نظر و ارائه خدمات به کارفرمایان و پیمانکاران عزیز میباشد. جهت بهره برداری از خدمات کاوان صنعت الکتریک به شماره تلفن 02133986368 و یا به شماره همراه 09124766368 و همینطور از طریق پیام رسان های مجموعه با ما در ارتباط باشید.
