Astro-nn.ru

Стройка и ремонт
12 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство автоматического включения резерва

Как работают устройства автоматики включения резерва (АВР) в электрических сетях

В статье, описывающей работу устройств АПВ, рассмотрены случаи пропадания электроэнергии по различным причинам и методы ее восстановления автоматикой линий электропередач в том случае, когда причины создания аварийных ситуаций самоустранились и перестали действовать.

Птица, пролетающая между проводами воздушной ЛЭП, может создать короткое замыкание через свои крылья. Это повлечет снятие напряжения с ВЛ отключением от защит силового выключателя на питающей подстанции.

Устройства АПВ через несколько секунд восстановят питание потребителей электроэнергией, а защиты в этот момент уже не отключат его потому, что пораженная током птица успеет упасть на землю.

Однако, если на воздушную ЛЭП от порыва ураганного ветра упадет рядом выросшее дерево, сломав опору, то произойдет длительное короткое замыкание, оборвутся провода, которые исключат быстрое автоматическое восстановление электроснабжения подключенных объектов.

Все потребители этой линии не смогут получать питание до полного окончания ремонтных работ, которые могут растянуться на несколько суток…

Представим, что такое повреждение произошло на линии, которая снабжает электроэнергией районный город с большими производственными мощностями, например, использующими электрические печи в автоматическом режиме для плавки стекла.

С отключением электроэнергии плавильные ванны перестанут работать, а все жидкое стекло затвердеет. В итоге предприятие потерпит огромные материальные убытки, будет поставлено перед необходимостью остановки производства, проведения дорогостоящего ремонта…

Чтобы избежать подобных ситуаций на всех крупных производственных объектах предусматривается источник резервного электропитания, состоящий из дублирующей линии электропередачи от другой подстанции или собственная мощная генераторная установка.

На питание от нее потребуется переходить быстро и надежно. Для этого используются устройства автоматического включения резерва, сокращенно называемые АВР.

Таким образом, рассматриваемая автоматика предназначена для бесперебойного снабжения ответственных потребителей электроэнергией при возникновении серьёзных аварий на основной питающей линии за счет быстрого задействования резервного источника.

Требования, предъявляемые к АВР

Устройства автоматики ввода резервного питания должны срабатывать:

максимально быстро после потери электроэнергии на основной линии;

при любом пропадании напряжения на собственных шинах потребителя без анализа причин возникшей неисправности, если не предусмотрена блокировка запуска от определенного вида защит. Например, дуговая защита шин должна блокировать запуск АВР с целью предотвращения развития возникшей аварии;

с необходимой задержкой при выполнении определенных технологических циклов. Например, во время включения под нагрузку мощных электродвигателей возможна «просадка» напряжения, которая быстро заканчивается;

всегда только однократно, ибо иначе возможно многократное включение на не устраняемое короткое замыкание, способное полностью разрушить сбалансированную электрическую систему.

Естественным требованием, необходимым для надежной работы схемы, является постоянное поддержание ее в исправном состоянии и контроль технических параметров в автоматическом режиме.

Преимущества схемы АВР над параллельным питанием от двух источников

На первый взгляд, для питания ответственных потребителей можно вполне обойтись их одновременным подключением к двум разным линиям, берущих энергию от разных генераторов. Тогда при аварии на одной из ВЛ эта цепочка разорвется, а другая останется в работе и будет осуществлять бесперебойное питание.

Такие схемы уже создавались, но не получили массового практического применения из-за следующих недостатков:

при возникновении коротких замыканий на любой линии токи значительно увеличиваются за счет подпитки энергией от обоих генераторов;

на питающих трансформаторных подстанциях увеличиваются потери мощности;

значительно усложняется схема управления электроснабжением за счет использования алгоритмов, одновременно учитывающих состояние потребителя и двух генераторов, возникновения перетоков мощностей;

сложность реализации защит, взаимосвязанных алгоритмами на трех удаленных концах.

Поэтому питание потребителя от одного основного источника и автоматический переход на резервный генератор при пропадании напряжения считается наиболее перспективным. Время перерыва в энергоснабжении при этом способе может быть менее 1 секунды.

Особенности создания схем АВР

Для работы автоматики может быть заложен один из следующих алгоритмов:

одностороннее питание от рабочей станции с нахождением в горячем резерве дополнительной, вводимой в работу только при пропадании напряжения от основного источника;

возможности двухстороннего использования любого из источников в качестве рабочей станции;

способности схемы АВР автоматически возвращаться на питание от основного источника после восстановления напряжения на шинах входящего выключателя. При этом создается последовательность срабатывания силовых коммутационных устройств, исключающих возможность подключения потребителя в режим параллельного питания от двух источников;

простая схема АВР, исключающая переход на режим восстановления питания от основного источника в автоматическом режиме;

ввод резервного питания должен происходить только в том случае, когда приняты меры подачи напряжения на поврежденный силовой элемент основного питания отключением соответствующего выключателя.

В отличие от автоматики АПВ устройства АВР показывают наибольшую эффективность при пропадании питания, оцениваемую в 90÷95%. За счет этого они широко применяются в системах энергоснабжения промышленных предприятий.

Автоматическое включение резерва применяется для питания линий электропередач, трансформаторов (силовых и собственных нужд), секционных выключателей.

Принципы, заложенные в работу АВР

Для анализа напряжения на линии основного питания используется измерительный орган, состоящий из реле контроля напряжения РКН в комплексе с измерительным трансформатором и его цепями. Высоковольтное напряжение первичной сети, пропорционально преобразованное во вторичную величину 0÷100 вольт, поступает на обмотку контролирующего реле, которое выполняет роль пускового органа.

Настройка уставок реле РКН имеет особенность: требуется учитывать низкий необходимый уровень срабатывания пускового органа, обеспечивающего снижение напряжения до 20÷25% номинальной величины.

Это связано с тем, что при близких коротких замыканиях происходит кратковременное «проседание напряжения», ликвидируемое срабатываниями токовых защит. А пусковые органы РКН необходимо отстраивать от этих процессов. Но при этом нельзя использовать обычные типы реле из-за их неустойчивой работы на начальном пределе шкалы.

Для эксплуатации в пусковых органах АВР используются специальные конструкции реле, исключающие вибрации и дребезг контактов при срабатывании на нижних пределах.

Когда питание оборудования происходит нормально по основной схеме, то реле контроля напряжения просто отслеживает этот режим. Стоит только напряжению исчезнуть, как РКН переключает свои контакты и этим выдает сигнал на электромагнит включения соленоида резервного выключателя для ввода его в работу.

При этом соблюдается определенная последовательность срабатывания силовых элементов первичной схемы, которая заложена в логику управления системы АВР при ее создании и настройке.

Кроме пропадания напряжения на основной линии питания, для полного срабатывания пускового органа АВР обычно необходимо выполнить проверку еще нескольких условий, например:

отсутствие неустраненного КЗ на защищаемой зоне;

включение вводного выключателя;

наличие напряжения на резервной линии питания и некоторые другие.

Все пусковые факторы, введенные для срабатывания АВР, проверяются в алгоритме логики и при соблюдении необходимых условий выдается команда на исполнительный орган с учетом выставленной временно́й уставки.

Примеры выполнения некоторых схем АВР

В зависимости от величины рабочего напряжения системы и сложности конфигурации сети схема АВР может иметь разную структуру, выполняться на постоянном или переменном оперативном токе или обходиться вообще без него за счет использования основного напряжения сети в схемах 0,4 кВ.

АВР высоковольтной линии на постоянном оперативном токе

Кратко рассмотрим логику работы релейной схемы резервирования питания линии с основным источником питания №1.

Если на участке Л-1 произойдет КЗ, то защиты отключат выключатель В-1 и на шинах присоединения пропадет напряжение. Реле минимального напряжения «Н

От его контактов запустятся команды на срабатывание целого ряда реле, выполняющих различные функции контроля и выдачи управляющего сигнала на соленоид включения силового выключателя В-2.

В схеме обеспечивается однократность действия и выдача информации о срабатываниях сигнальными реле.

АВР секционного выключателя на постоянном оперативном токе

Рабочие силовые трансформаторы Т1 и Т2 запитывают свою секцию шин, разъединенных секционным выключателем В-5.

При отключении или выводе из работы любого из этих трансформаторов подача питания на отключенный участок осуществляется коммутацией выключателя В-5. Реле РПВ обеспечивает однократность действия АПВ.

Работа схемы построена на взаимодействии блок-контактов выключателя с подачей + опер тока на обмотки реле РПВ и сигнальные блинкера. Здесь же предусмотрено оперативное ускорение ОУ, вводимое в работу на время выполнения переключений дежурным персоналом.

Принцип формирования логики работы АВР может быть изменен. Например, при эксплуатации схемы с включением дополнительного секционного выключателя, как показано на картинке ниже, потребуются дополнительные пусковые и логические элементы.

АВР секционного выключателя на переменном оперативном токе

Особенности работы автоматики на источниках, использующих энергию от расположенных на подстанции измерительных ТН, можно оценить по следующей схеме.

Здесь контроль напряжения на каждой секции выполняют реле 1РН и 2РН. Их контакты запускают в работу органы отсчета времени 1РВ или 2РВ, которые воздействуют через блок-контакты и обмотки блинкеров на соленоиды силовых выключателей.

Принцип выполнения АВР потребителей сети 0,4 кВ

При создании резервного питания трехфазной сети используют магнитные пускатели КМ1, КМ2 и реле минимального напряжения kV, контролирующее параметры основной линии Л1.

Обмотки пускателей подключены от одноименных фаз своих линий через коммутационные контакты логики к заземленному нулю, а силовые контакты врезаны в шины питания потребителя с обеих сторон.

Контактная система реле напряжения в любом положении подключает в сеть только один какой-то пускатель. При наличии напряжения на линии Л1 kV сработает и своим замыкающим контактом включит обмотку пускателя КМ1, который своей силовой цепью будет запитывать потребителя и подключит свою сигнальную лампочку, одновременно выводя из работы обмотку КМ2.

При пропадании напряжения на Л1 реле kV разрывает цепь питания обмотки пускателя КМ1 и запускает КМ2, выполняющего для линии Л2 те же функции, что и КМ1 для своей цепочки в предыдущем случае.

Силовые рубильники QF1 и QF2 служат для полного снятия напряжения со схемы.

Этот же алгоритм может быть взят за основу для создания питания ответственных потребителей в сети однофазного питания. Просто в нем надо исключить лишние элементы и применить однофазные пускатели.

Особенности современных комплектов АВР

Для объяснения принципов построения алгоритмов автоматики была намеренно использована старая релейная база, позволяющая более доступно понять работающие алгоритмы.

Современные статические и микропроцессорные устройства работают по этим же схемам, но имеют улучшенный вид, меньшие габариты, обладают более удобными настройками и возможностями.

Их создают отдельными блоками или целыми комплектами, собранными в специальных модулях.

Для промышленного использования комплекты АВР выпускают полностью готовыми к использованию комплектами, размещенными в специальных защищенных корпусах.

Принцип работы и назначение системы АВР

Даже самые современные и многофункциональные системы электроснабжения не всегда отличаются необходимой надежностью. Когда возникает чрезвычайная ситуация, без энергии могут остаться потребители, у которых любой перерыв в электроснабжении приводит к большим финансовым потерям. Именно поэтому специалисты всегда рекомендуют для бытовой и промышленной отрасли обустраивать два источника электроэнергии.

Такая система имеет название АВР, ее расшифровка звучит как: автоматическое включение резерва. Основная ее работа заключается в том, что в случае отключения основного источника энергии она в автоматическом режиме должна подключить все цепи электрооборудования к резервному источнику электроэнергии. Именно поэтому каждый электрик должен знать основные функциональные возможности и принцип работы АВР разных видов.

Принцип работы автоматического ввода резерва

Главная роль в работе этого переключателя возложена исключительно на контакторную группу, которая контролируют наличие электроэнергии. В том случае если напряжение пропало, контакторы подают специальный сигнал на управляющий механизм — контроллер. Именно от этого устройства поступают все дальнейшие команды, которые являются основанием для автоматического переключения на питание генератора. Когда алгоритм работы основной сети восстановлен, контроллер осуществляет обратное переключение. Именно это и является основным назначением системы.

Классификация систем АВР

В зависимости от технических возможностей резервное питание и его автоматический ввод может осуществляться от аккумуляторной батареи, генератора или же отдельной линии.

Все современные системы АВР в зависимости от своей функциональности делятся на два типа:

  1. Односторонние. Один ввод или секция является рабочей (основной), а вторая резервной. Если возникла непредвиденная ситуация и исчезло рабочее напряжение, тогда включается резерв.
  2. Двухсторонние. В этом случае существует две секции, которые раздельно питаются от сети и обе являются рабочими. Если на одной из них пропадает электроснабжение, тогда вторая секция используется в качестве резервной.

В зависимости от модели АВР может быть с восстановлением питания по стандартной схеме либо без него. Второй вариант отличается тем, что происходит полное погашение нерабочей сети и даже после полного восстановления система уже не сможет работать как прежде.

Главные требования

Основными требованиями, которые всегда предъявляются к системам АВР, являются:

  • Надежность включения.
  • Срабатывание только в том случае если на резервном вводе есть электроэнергия.
  • Быстродействие.
  • Однократность срабатывания.
  • Подача электроэнергии только в том случае если на аварийном участке нет короткого замыкания. Качественное устройство автоматического включения резерва обязательно должно иметь блокировку при КЗ.
  • Возможность индивидуально настраивать порог активации резервного электроснабжения. К примеру, чтобы устройство не срабатывало при просадках уровня напряжения в момент запуска мощных электродвигателей.

Конечно, самая простая схема на контакторах не может соответствовать всем предъявленным требованиям. Для решения таких задач в современной электронике используются логические системы, которые могут подавать сигнал на включение резервного источника питания только при условии соблюдения всех правил и блокировок. В некоторых случаях для повышенной надежности могут быть использованы механические блокировки.

Особенности эксплуатации в высоковольтных цепях

Для того чтобы установка автоматического резервирования работала в цепи, где стандартное напряжение превышает отметку 1 тыс. вольт, необходим специальный трансформатор напряжения. На второй обмотке такого агрегата в нормальном режиме работы должно, быть 100 вольт. Чтобы собрать и запустить установку, используют специальное реле минимального напряжения либо реле контроля фаз. Оно оперативно реагирует не только на понижение величины сетевого напряжения, но даже на исчезновение минимум одной из фаз. В этом случае электрики должны выполнить все требования, которые касаются правильного ввода АВР в первичную эксплуатацию.

Работа с генератором

Все электроснабжающие компании условно делят своих клиентов на три основные группы, в зависимости от степени надежности обеспечения электроэнергией. Квартиры и частные дома относятся к третьей группе. Ведь для частной недвижимости в основном покупают бесперебойные источники питания электроэнергией.

Многие специалисты отмечают, что АВР для генератора блок автоматики с микропроцессорным управлением все чаще используется для автоматического резервирования. В бытовой и промышленной отрасли широко востребованы многофункциональные реле-контроллеры. На вход в реле поступают сигналы с датчиков напряжения. В случае отключения электроэнергии контроллер автоматически запускает двигатель генератора. Когда все показатели достигают номинальной отметки, схема АВР самостоятельно переключает нагрузку на резервное питание. В этом случае также важно учитывать временные задержки с подключением. Для бытовых нужд это вполне допустимо, но вот для ответственных и более мощных нагрузок задача очень сложная.

К входу АВР всегда подключают сеть и генератор, а выход — к нагрузке. Основным источником питания чаще всего выступает обычная электросеть. В случае исчезновения напряжения в сети запускается генератор и уже после этого АВР подключает всю нагрузку к нему. После того как работа электросети полностью восстановлена, осуществляется переключение питания в прежний режим работы. Генератор через заданное количество времени отключается.

Особенности АВР на аккумуляторах

Современное производство немного видоизменило преобразователи, которые теперь могут трансформировать постоянный ток в переменный. Тем самым у потребителей появилась отличная возможность своими руками превратить обычный автомобильный аккумулятор в надежный источник резервного питания. Кроме аккумулятора, дополнительно необходимо приобрести качественный автомобильный инвертор, который сможет преобразовывать 12 вольт постоянного напряжения в 220 вольт переменного тока.

Этот источник нельзя использовать для силовой нагрузки, но вот в случае кратковременной аварии на линии он может обеспечить стабильным напряжением важные цепи освещения. Длительность его работы зависит только от емкости аккумулятора и мощности потребителей.

Для того чтобы увеличить емкость аккумулятора, можно параллельно подключить несколько батарей. Схему соединения системы АВР можно реализовать с помощью пускателя, который необходимо подключить к основной сети. В аварийной ситуации его подвижная часть отпадает, а размыкающий блок-контакт, который ведет в аккумулятор, запускает главную систему резервного электроснабжения. Несмотря на то, что этот способ менее затратный в финансовом плане, нежели генераторный, он все же не сможет длительное время выдавать необходимый ток для мощных бытовых приборов.

Читать еще:  Как правильно выбрать автоматический выключатель

Автоматика без контроллера

Многие производители выпускают системы АВР без соответствующего контроллера по сниженным ценам. Потребители часто покупают такие модификации устройства в надежде на то, что переключатель будет исправно работать и выполнять свои главные функции. Но на самом деле такие агрегаты имеют весомый недостаток, который состоит в отсутствии некоторых элементов управления. Если устройство АВР не оснащено специализированным контроллером, тогда оно попросту не сможет определять параметры управления электроустановкой.

Такая вариация автоматики не сможет отключать сеть при низком или же слишком высоком напряжении, а также фиксировать важные события и ошибки, контролировать параметры электростанции, которые необходимы для выполнения плановой диагностики. В процессе эксплуатации работа автоматического ввода резерва будет минимизирована: в качестве главных информирующих элементов будут выступать один или два светодиода. В соответствии с инструкцией одно мигание будет означать одну ситуация, два мигания — это уже другая ситуация и т. д. Помимо этого, нередки те случаи, когда за установку таких устройств электрики требовали с потребителей дополнительную плату за свою работу.

Основные нюансы правильного выбора устройства

Чтобы не повторить наиболее распространенные ошибки при выборе устройства автоматического включения резерва, необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

  • на щите устройства должен присутствовать контроллер DATAKOM/DeepSea;
  • все элементы, расположенные в шкафу должны иметь соответствующую схеме маркировку;
  • блок АВР обязательно должен быть оснащен контакторами ABB/Schneider Electric;
  • если устройство предназначено для уличного монтажа, тогда шкаф должен иметь хорошую защиту IP 44/65;
  • к устройству должна прилагается подробная инструкция и схема подключения;
  • наибольшее внимание необходимо уделить лицевой панели устройства, где должны находиться следующие элементы: вольтметр, кнопка аварийного отключения, амперметр, световая индукция сети, управление ручным режимом.

В завершение можно подвести итог, что к выбору и настройке системы автоматического ввода резерва всегда нужно подходить грамотно и со знанием дела, так как от качества устройства зависит бесперебойная подача электроэнергии. Ведь многие потребители, решив купить АВР, даже не догадываются о том, как он выглядит и какими функциями должен быть оснащен. Купив бюджетный блок за 10 тысяч рублей, потребители наивно полагают, что он будет служить им в течение всего заявленного производителем срока. Но на самом деле все происходит совсем иначе. Именно поэтому, чтобы не допустить критичной ошибки в процессе выбора такого устройства, не стоит полагаться исключительно на свои познания. Лучше всего доверить это дело профессионалам.

3 схемы автоматического ввода резерва для дома. Ввод 1 — Ввод 2 — Генератор.

При сборке схемы автоматического ввода резерва можно выбрать три варианта. Два более простых и один посложнее.

Рассмотрим каждый из вариантов схемы поподробнее.

Простейшая схема АВР для двух однофазных вводов собирается всего лишь на одном магнитном пускателе. Для этого понадобится контактор с двумя парами контактов:

    нормально разомкнутым
    нормально замкнутым

Если таковых в вашем контакторе не оказалось, можно использовать специальную приставку.

Только учтите, что контакты у большинства из них не рассчитаны на большие токи. А если вы решите подключать через АВР нагрузку всего дома, то уж точно не стоит этого делать, используя блок контакты расположенные по бокам стандартных пускателей.



Вот самая простая схема АВР:

Катушка магнитного пускателя подключается на один из вводов. В нормальном режиме напряжение поступает на катушку, она замыкает контакт КМ1-1, а контакт КМ1-2 размыкается.

SF1 и SF2 в схеме – это однополюсные автоматические выключатели.

Напряжение через контактор поступает к потребителю. Дополнительно в схеме могут быть подключены сигнальные лампы. Они визуально будут показывать какой из вводов в данный момент подключен. Немного измененная схемка с лампочками:

Если напряжение на первом вводе исчезло, контактор отпадает. Его контакты КМ1-1 размыкаются, а КМ2-1 замыкаются. Напряжение начинает поступать к потребителю с ввода №2.

Если вам в нормальном режиме просто нужно проверить работоспособность схемы, то выключите автомат SF1 и смотрите как реагирует сборка. Все ли работает исправно.

Самое главное здесь изначально проконтролировать на какой ток рассчитаны эти самые нормально замкнутые и разомкнутые контакты.

При этом обратите внимание, что эту простейшую схему можно собрать двумя способами:

    без разрыва ноля
    с разрывом нулевого провода

Без разрыва можно применять в том случае, если у вас есть две независимые линии эл.передач или кабельных ввода, от которых вы собственно и подключаете весь дом. А вот когда резервной линией является какой-то автономный источник энергии – ИБП или генератор, то здесь придется разрывать как фазу, так и ноль.

Естественно, что все контакторы подключаются после счетчика kWh. QF – это модульные автоматы в щитке дома.

Если у вас второй источник питания подает напряжение не автоматически, например бензиновый генератор без пусковой аппаратуры. Который нужно сначала вручную завести, прогреть и только потом переключиться, то схемку можно немного изменить, добавив туда одну единственную кнопку.

За счет нее не будет происходить автоматического переключения. Вы сами выберите для этого нужный момент, нажав ее когда потребуется. Монтируется эта кнопка SB1 параллельно катушке контактора.

Когда у вас напряжение на основном вводе не исчезает на долго, а периодически пропадает и появляется (причины могут быть разными), в этом случае не желательны постоянные переключения контакторов туда-обратно. Здесь целесообразно использовать специальную приставку к контактору типа ПВИ-12 с задержкой времени.

Трехфазная схема практически аналогична однофазной.

Только особо следите за правильной фазировкой АВС. Она должна совпадать на вводе-1 с вводом-2. Иначе 3-х фазные двигатели после переключения будут крутиться в обратную сторону.

Вторая схема немного посложнее. В ней используется уже два магнитных пускателя.

Допустим, у вас есть два трехфазных ввода и один потребитель. В схеме применены магнитные пускатели с 4-мя контактами:

    3 нормально разомкнутые
    1 нормально замкнутый КМ1

Катушка пускателя КМ1 подключается через фазу L3 от первого ввода и через нормально замкнутый контакт КМ2. Таким образом, когда вы подаете питание на ввод №1, катушка первого пускателя замыкается и вся нагрузка подключается к источнику напряжения №1.

Второй контактор при этом отключен, так как нормально замкнутый разъем КМ1, будет в этот момент размокнут, и питание на катушку второго пускателя поступать не будет. При исчезновении напряжения на первом вводе, отпадает контактор-1 и включается контактор-2. Потребитель остается со светом.

Самый главный плюс этих схем – их простота. А минусом является то, что подобные сборки называть схемами автоматизации можно с очень большой натяжкой.

Стоит лишь исчезнуть напряжению на той фазе, которая питает катушку включения и вы легко можете получить встречное КЗ.

Можно конечно усовершенствовать всю систему, выбрав катушку контактора не на 220В, а на 380В. В этом случае будет осуществлен контроль уже по двум фазам.

Но на 100% вы все равно себя не обезопасите. А если учесть момент возможного залипания контактов, то тем более.

Кроме того, вы никак не будете защищены от слишком низкого напряжения. Пускатель №1 может отключиться, только если U на входе будет ниже 110В. Во всех остальных случаях, ваше оборудование будет продолжать получать не качественную электроэнергию, хотя казалось бы, рядом и есть второй исправный ввод.

Чтобы повысить надежность, придется усложнять схему и включать в нее дополнительные элементы:

    реле напряжения
    реле контроля фаз и т.п.

Поэтому в последнее время, для сборки схем АВР, все чаще стали применяться специальные реле или контроллеры — ”мозги” всего устройства. Они могут быть разных производителей и выполнять функцию не только включения резервного питания от одного источника.

Вдруг перед вами стоит более сложная задача. Например, нужно чтобы схема управляла сразу двумя вводами и вдобавок еще генератором. Причем генератор должен запускаться автоматически.

Алгоритм работы здесь следующий:

1.При неисправном вводе №1 происходит автоматическое переключение на ввод №2.
2.При отсутствии напряжения на обоих вводах осуществляется запуск генератора и переключение всей нагрузки на него.

Как и на чем реализовать подобный ввод резерва? Здесь можно применить схему АВР на базе AVR-02 от компании ФиФ Евроавтоматика.

В принципе есть смысл один раз потратиться и защитить себя и свое оборудование раз и навсегда.

Данное устройство является многофункциональным и с помощью него можно построить 8 разных схем АВР. Чаще всего применяются три из них:

Что такое автоматический ввод резерва и как работает АВР?

Нельзя гарантировать бесперебойную работу энергосистемы, поскольку всегда существует вероятность воздействия на нее техногенных или природных внешних факторов. Именно поэтому токоприемники, относящиеся к первой и второй категории надежности, положено подключать к двум или более независимым источникам энергоснабжения. Для переключения нагрузок между основными и резервными питаниями используются системы АВР. Подробная информация о них приведена ниже.

Что такое АВР и его назначение?

В подавляющем большинстве случаев такие системы относятся к электрощитовым вводно-коммутационным распредустройствам. Их основная цель — оперативное подключение нагрузки на резервный ввод, в случае возникновения проблем с энергоснабжением потребителя от основного источника питания. Чтобы обеспечить автоматическое переключение на работу в аварийном режиме, система должна отслеживать напряжение питающих вводов и ток нагрузки.

Типовой щит АВР

Расшифровка аббревиатуры АВР

Данное сокращение это первые буквы полного названия системы – Автоматический Ввод Резерва, как нельзя лучше объясняющее ее назначение. Иногда можно услышать расшифровку «Автоматическое Включение Резерва», такое определение не совсем корректное, поскольку под ним подразумевается запуск генератора в качестве резервного источника, что является частным случаем.

Классификация

Вне зависимости от исполнения, блоки, шкафы или АВР принято классифицировать по следующим характеристикам:

  • Количество резервных секций. На практике чаще всего встречаются АВР на два питающих ввода, но чтобы обеспечить высокую надежность электроснабжения, может быть задействовано и больше независимых линий. Шкаф АВР на три ввода
  • Тип сети. Большинство устройств предназначено для коммутации трехфазного питания, но встречаются и однофазные блоки АВР. Они применяются в бытовых сетях электроснабжения для запуска двигателя генератора. Применение АВР в частном доме
  • Класс напряжения. Устройства могут быть предназначены для работы в цепях до 1000 или использоваться при коммутации высоковольтных линий.
  • Мощностью коммутируемой нагрузки.
  • Время срабатывания.

Требования к АВР

В число основных требований к системам аварийного восстановления электроснабжения входит:

  • Обеспечение подачи питания потребителю электроэнергии от резервного ввода, если произошло непредвиденное прекращение работы основной линии.
  • Максимально быстрое восстановление электропитания.
  • Обязательная однократность действия. То есть, недопустимо несколько включений-отключений нагрузки из-за КЗ или по иным причинам.
  • Включение выключателя основного питания должно производиться автоматикой АВР до подачи резервного электропитания.
  • Система АВР должна контролировать цепь управления резервным оборудованием на предмет исправности.

Устройство АВР

Существует два основных типа исполнения, различающиеся приоритетом ввода:

  1. Одностороннее. В таких АВР один ввод играет роль рабочего, то есть используется, пока в линии не возникнут проблемы. Второй – является резервным, и подключается, когда в этом возникает необходимость.
  2. Двухстороннее. В этом случае нет разделения на рабочую и резервную секцию, поскольку оба ввода имеют одинаковый приоритет.

В первом случае большинство систем имеют функцию, позволяющую переключиться на рабочий режим питания, как только в главном вводе произойдет восстановление напряжения. Двухсторонние АВР в подобной функции не нуждаются, поскольку не имеет значения от какой линии запитывается нагрузка.

Примеры схем двухсторонней и односторонней реализации будут приведены ниже, в отдельном разделе.

Принцип работы автоматического ввода резерва

Вне зависимости от варианта исполнения АВР в основу работы системы заложено отслеживание параметров сети. Для этой цели могут использоваться как реле контроля напряжения, так и микропроцессорные блоки управления, но принцип работы при этом остается неизменным. Рассмотрим его на примере самой простой схеме АВР для бесперебойного электроснабжения однофазного потребителя.

Рис. 4. Простая схема однофазной АВР

Обозначения:

  • N – Ноль.
  • A – Рабочая линия.
  • B – Резервное питание.
  • L – Лампа, играющая роль индикатора напряжения.
  • К1 – Катушка реле.
  • К1.1 – Контактная группа.

В штатном режиме работы напряжение подается на индикаторную лампу и катушку реле К1. В результате нормально-замкнутый и нормально-разомкнутый контакты меняют свое положение и на нагрузку подается питание с линии А (основной). Как только напряжение в на входе А пропадает, лампочка гаснет, катушка реле перестает насыщаться, и положение контактов возвращается в исходное (так, как показано на рисунке). Эти действия приводят к включению нагрузки в линию В.

Как только на основном вводе восстанавливается напряжение, реле К1 производит перекоммутацию на источник А. Исходя из принципа работы, данную схему можно отнести к одностороннему исполнению с наличием возвратной функции.

Представленная на рисунке 4 схема сильно упрощена, для лучшего понимания происходящих в ней процессов, не рекомендуем брать ее за основу для контроллера АВР.

Варианты схем для реализации АВР с описанием

Приведем несколько рабочих примеров, которые можно успешно применить при создании щита автоматического запуска. Начнем с простых схем для бесперебойной системы электроснабжения жилого дома.

Простые

Ниже представлен вариант схемы АВР, переключающей подачу электричества в дом с основной линии на генератор. В отличие от приведенного выше примера, здесь предусмотрена защита от короткого замыкания, а также электрическая и механическая блокировка, исключающая одновременную работу от двух вводов.

Схема АВР для дома

Обозначения:

  • AB1 и AB2 – двухполюсные автоматические выключатели на основном и резервном вводе.
  • К1 и К2 – катушки контакторов.
  • К3 – контактор в роли реле напряжения.
  • K1.1, K2.1 и K3.1 – нормально-замкнутые контакты контакторов.
  • К1.2, К2.2, К3.2 и К2.3 – нормально-разомкнутые контакты.

После переводов автоматов АВ1 и АВ2 алгоритм работы блока АВР будет следующим:

  1. Штатный режим (питание от основной линии). Катушка К3 насыщается и реле напряжения срабатывает, замыкая контакт К3.2 и размыкая К3.1. В результате напряжение поступает на катушку пускателя К2, что приводит к замыканию К2.2 и К2.3 и размыканию К2.1. Последний играет роль электрической блокировки, не допускающей подачи напряжения на катушку К1.
  2. Аварийный режим. Как только напряжение в главной линии исчезает или «падает» ниже допустимого предела, катушка К3 перестает насыщаться и контакты реле принимают исходную позицию (так, как показано на схеме). В результате на катушку К1 начинает поступать напряжение, что приводит к изменению положения контактов К1.1 и К1.2. Первый играет роль электрической защиты, не допуская подачи напряжения на катушку К2, второй снимает блокировку подачи питания на нагрузку.
  3. Чтобы работала механическая блокировка (на схеме отображена в виде перевернутого треугольника) необходимо использовать реверсивный пускатель, где ее наличие предполагается конструкцией электромеханического прибора.

Теперь рассмотрим два варианта простых АВР для трехфазного напряжения. В одном из них энергоснабжение будет организовано по односторонней схеме, во втором применено двухстороннее исполнение.

Рисунок 6. Пример односторонней (В) и двухсторонней (А) реализации простого трехфазного АВР

Обозначения:

  • AB1 и AB2 – трехполюсные автоматы защиты;
  • МП1 и МП2 – магнитные пускатели;
  • РН – реле напряжения;
  • мп1.1 и мп2.1 – групповые нормально-разомкнутые контакты;
  • мп1.2 и мп2.2 – нормально-замкнутые контакты;
  • рн1 и рн2 – контакты РН.

Рассмотрим схему «А», у которой два равноправных ввода. Чтобы не допустить одновременное подключение линий применяется принцип взаимной блокировки, реализованный на контакторах МП1 и МП2. От какой линии будет питаться нагрузка, определяется очередностью включения автоматов АВ1 и АВ2. Если первым включается АВ1, то срабатывает пускатель МП1, при этом разрывается контакт мп1.2, блокируя поступление напряжение на катушку МП2, а также замыкается контактная группа мп1.1, обеспечивающая подключение источника 1 к нагрузке.

Читать еще:  Автомат для откачки воды

При отключении источника 1 контакты пускателя ПМ1 возвращаются в исходное положение, что приводит в действие контактор ПМ2, блокирующий катушку первого пускателя и включающий подачу питания от источника 2. При этом нагрузка будет оставаться подключенной к этому вводу, даже если работоспособность источника 1 пришла в норму. Переключение источников можно делать в ручном режиме манипулируя выключателями АВ1 и АВ2.

В тех случаях, когда требуется одностороння реализация, применяется схема «В». Ее отличие заключается в том, что в цепь управления добавлено реле напряжения (РН), возвращающее подключение на основной источник 1, при восстановлении его работы. В этом случае размыкается контакт рн2, отключающий пускатель МП2 и замыкается рн1, позволяя включиться МП1.

Промышленные системы

Принцип работы промышленных систем энергообеспечения остается неизменным. Приведем в качестве примера схему типового шкафа АВР.

Схема типового промышленного шкафа АВР

Обозначения:

  • AB1, АВ2 – трехполюсные устройства защиты;
  • S1, S2 – выключатели для ручного режима;
  • КМ1, КМ2 – контакторы;
  • РКФ – реле контроля фаз;
  • L1, L2 – сигнальные лампы для индикации режима;
  • км1.1, км2.1 км1.2, км2.2 и ркф1 – нормально-разомкнутые контакты.
  • км1.3, км2.3 и ркф2 – нормально-замкнутые контакты.

Приведенная схема АВР практически идентична, той, что была представлена на рисунке 6 (А). Единственное отличие заключается в том, что в последнем случае используется специальное реле контролирующее состояние каждой фазы. Если «пропадет» одна из них или произойдет перекос напряжений, то реле переключит нагрузку на другую линию, и восстановит исходный режим при стабилизации основного источника.

АВР в высоковольтных цепях

В электрических сетях с классом напряжения более 1кВ реализация АВР более сложная, но принцип работы системы практически не меняется. Ниже в качестве примера приведен упрощенный вариант схемы понижающей ТП 110,0/10,0 киловольт.

Упрощенная схема ТП 110/10 кВ

Из приведенной схемы видно, в ней нет резервных трансформаторов. Это говорит о том, что каждая из шин (Ш1 и Ш2) подключена к своему питающему трансформатору (T1, T2), каждый из которых может на определенное время стать резервным, приняв на себя дополнительную нагрузку. В штатном режиме секционный выключатель СВ10 разомкнут. АВР контролирует работу ТП через ТН1 Ш и ТН2 Ш.

Когда перестает поступать питание на Ш1, АВР выполняет отключение выключателя В10Т1 и производит включение секционного выключателя СВ10. В результате такого действия обе секции работают от одного трансформатора. При восстановлении источника система ввод резерва перекоммутирует систему в исходное состояние.

Микропроцессорные бесконтакторные системы

Завершая тему нельзя не упомянуть о АВР с микропроцессорными блоками управления. В таких устройствах, как правило, используются полупроводниковые коммутаторы, которые более надежны, чем аппараты, выполняющие переключение с помощью контакторов.

Электронный блок АВР

Основные преимущества бесконтакторных АВР несложно перечислить:

  • Отсутствие механических контактов и всех связанных с ними проблем (залипание, пригорание и т.д.).
  • Отпадает необходимость в механической блокировке.
  • Более широкий диапазон управления параметрами срабатывания.

К числу недостатков следует отнести сложный ремонт электронных АВР. Самостоятельно реализовать схему устройства также не просто, для этого потребуются знания электротехники, электроники и программирования.

Автоматический ввод резерва от компании EKF

Устройство АВР предназначено для обеспечения резервным электроснабжением нагрузки, подключенной к системе электрообеспечения, имеющей основной и резервный вводы. Устройство АВР автоматически подключает резервную линию питания в случае пропадания напряжения на основной линии.

Устройство АВР ТСP1 EKF PROxima

Устройство АВР ТСP1 EKF PROxima выполнено в виде моноблока и состоит из контактного блока и блока управления. На блоке управления имеется рычаг ручного переключения, замковый механизм перевода в ручной или автоматический режимы управления и запорный механизм, обеспечивающий блокировку переключения устройства АВР.

Корпус контактного блока выполнен из термостойкой АВС пластмассы. Механизм переключения обеспечивает перемещение контактных групп мостикового типа, которые замыкают цепи или основной линии, или резервной линии, также предусмотрено положение, когда обе линии отключены. В металлическом корпусе блока управления смонтирован электромотор приводной механизм и реле управления. Реле управления запитано от линии L3 основного ввода. При наличии напряжения на линии L3 основного ввода реле управления подает напряжение на электромотор, который обеспечивает замыкание контактных групп основного ввода и отключается концевым выключателем после замыкания главных контактов. Попытка ручного переключения ввода приведет к включению электромотора управления, который вернет питание от основного ввода. При пропадании напряжения на основном вводе реле управления подаст напряжение от резервного ввода на электромотор управления. Работа устройства АВР от резервного ввода аналогична работе устройства АВР от основного ввода. При появлении напряжения на основном вводе устройство АВР автоматически переключится на основной ввод.

Преимущества

Устройство АВР TCM EKF PROxima

Устройство АВР TCM EKF PROxima выполнено в виде моноблока и состоит из контактного блока, блока управления и двух силовых автоматических выключателей в литом корпусе. На блоке управления имеется рычаг ручного переключения. Такая конструкция позволяет уменьшить высоту и площадь установки АВР. Устройство АВР ТСM имеет функцию защиты от токов перегрузки и коротких замыканий распределительных сетей и электродвигателей. Устройство АВР ТСM может быть настроено на несколько программ переключения:

А) Питающие линии: электросеть – электросеть: автоматическое переключение на резервную электрическую линию при выходе параметров основной питающей электрической линии за установленные пределы, автоматический возврат с резервной линии на основную после восстановления параметров основной линии в установленные пределы. Установка времени задержки переключения между электрическими линиями: автоматическое переключение на вторую электрическую линию при выходе параметров первой питающей электрической линии за установленные пределы, без автоматического возврата со второй линии на первую после восстановления параметров первой линии в установленные пределы. Переключение на первую линию происходит автоматически после выхода параметров второй питающей электрической линии за установленные пределы. Установка времени задержки переключения между электрическими линиями: ручное переключение между питающими электрическими линиями.

Б) Питающие линии: электросеть – генератор: автоматическое переключение на резервный генератор линии при выходе параметров основной питающей электрической линии за установленные пределы, автоматический возврат с генератора на основную после восстановления параметров основной линии в установленные пределы. Установка времени задержки переключения между электрическими линиями: ручное переключение между питающими электрическими линиями.

Преимущества

Применение

Обязательное резервирование нагрузки для потребителей I категории:

  • больницы;
  • крупное металлургическое производство (например, доменная печь, установки непрерывной разливки стали);
  • транспортная инфраструктура;
  • объекты Министерства обороны;
  • тепловые станции;
  • противопожарные системы;
  • сельскохозяйственные фермы.

Желательное применение АВР для потребителей II категории:

  • сборочный конвейер автозавода, других производств;
  • административные здания;
  • в качестве вводных автоматических выключателей в электрощите;
  • для обеспечения объектов гражданского жилого строительства, коммерческих строительных объектов.

Автомат ввода резерва — что нужно о нём знать?

Автомат ввода резерва (АВР) — это устройство, в системе электропитания здания или его части, отвечающее за бесперебойное питание приборов-потребителей. Задача АВР заключается в том, чтобы почти мгновенно переключать питание электросети на объекте с центрального источника (общегородской энергосети) на резервное при его обесточивании. При восстановлении центрального энергоснабжения автомат переключает сеть на него.

Устройство и принцип работы АВР

Конструкция автомата ввода резерва включает три основные составляющие:

  1. Микроконтроллер. Именно этот узел отвечает за отслеживание ситуации с напряжением в основной сети и при отсутствии электричества в главном источнике дает команду переключиться на резерв.
  2. Силовая часть. Состоит из автоматов и контакторов, выполняющих непосредственное переключение с одного источника на другой.
  3. Релейный блок. В него входят реле и переключатели, отвечающие за управление генератором.

Устройство срабатывает при выполнении нескольких ключевых условий:

  • отсутствует напряжение на входе с основного источника питания;
  • на участке электросети, который защищает автомат, нет короткого замыкания;
  • выключатель ввода включён;
  • в резервном источнике питания напряжение присутствует.

Только проверив выполнение каждого из этих условий, АВР отключает вводной выключатель на обесточенном участке сети и включает межлинейный выключатель. Если АВР снабжена функцией восстановления, то при появлении напряжения в отключенном основном источнике питания, автомат снова переключается на него. Если же функции восстановления на приборе нет, вернуть исходную схему энергоснабжения можно только вручную.

Классификация АВР

Автоматы включения резервного питания можно сгруппировать в три основные категории в зависимости от назначения:

  1. С явным резервированием. Имеется хотя бы один источник питания, постоянно находящийся в резерве. В этой роли может выступать резервный трансформатор, топливный генератор и т.п.
  2. С неявным резервированием. Источники питания разных секций являются взаимным резервом друг для друга и постоянно находятся в работе. В этом случае питание обеспечивает трансформатор, рассчитанный на перегрузки.
  3. С групповым резервированием. Самая надежная схема, в которой два основных источника питания соединены последовательно, а третьим источником является топливный генератор, который вступает в игру при обесточивании обоих основных источников.

Кроме того АВР классифицируют по:

  • напряжению питания;
  • количеству питающих вводов;
  • скорости переключения (зависит от типа переключающего устройства);
  • номинальному току.

  • Модель:3200А
  • 1 083 000 руб.

  • Модель:LS Metasol 800
  • 225 720 руб.

  • Модель:ИЭК 63
  • 39 750 руб.

Преимущества использования АВР

Существует одна фундаментальная причина для использования АВР — высокая скорость переключения на резервное питание. Отключить обесточенный основной источник и переключиться на резервный можно и вручную с помощью рубильников. В сущности, во многих ситуациях именно так и делается. Но для некоторых видов оборудования такой подход будет неприемлем, так как даже нескольких секунд без электричества будет достаточно для наступления нежелательных последствий. Смонтировав аварийный распределительный щит, Вы гарантируете непрерывную подачу электропитания в тех ситуациях, когда это критически важно.

Теоретически альтернативой АВР могло бы стать одновременное питание цепей от двух источников, что также позволило бы избежать остановок в работе техники при обесточивании одного из источников. Однако такой подход сопряжен с целым комплексом технических трудностей, что делает использование АВР более рациональным решением проблемы.

  • Модель: 2000А
  • 723 010 руб.

  • Модель: LS Metasol 800
  • 225 720 руб.

  • Модель: LS Metasol 100
  • 61 560 руб.

Сфера применения

Использование автоматов ввода резерва обязательно для тех типов потребителей электрической энергии (предприятий), сбои в электроснабжении которых неизбежно или потенциально грозят жизни и/или здоровью людей, могут вызвать значительный материальный ущерб, или ставят под удар безопасность государства. Все эти потребители выделены в так называемую первую категорию.

Также АВР целесообразно применять на производственных и других предприятиях, обесточивание которых не грозит безопасности людей, но из-за простоя возникают материальные убытки (то есть будет недополучена прибыль). На таких объектах использование АВР — не столько обязанность, сколько разумная мера предосторожности, спасающая от убытков.

  • Модель: 3200А
  • 1 083 000 руб.

  • Модель: 1600А
  • 472 100 руб.

  • Модель: LS Metasol 265
  • 115 572 руб.

Как выбрать АВР?

Ко всем автоматам ввода резерва предъявляется ряд базовых требований:

  • Переключение с базового на резервное питание должно происходить в максимально короткий отрезок времени — от 0,3 до 0,8 секунд.
  • При отключении тока в основной сети, автомат должен срабатывать всегда.
  • Краткосрочные просадки напряжения должны игнорироваться.
  • Недопустимо многократное включение резервного питания.

Выбор устройства АВР всегда осуществляется исходя из особенностей схемы электропитания на объекте, ожидаемых нагрузок, допустимых провалов напряжения и других факторов. Основное внимание следует уделить номинальным параметрам, которыми обладает система электропитания:

  • Каково рабочее напряжение и частота тока?
  • Используется однофазная или трехфазная сеть?
  • Наличие/отсутствие нейтрали.
  • Каково состояние нейтрали, если она есть?
  • Типы источников питания.

Далее определяют потребность в коммутации (разрыве) нейтрали и устанавливают полную величину тока. Только на основе всех этих данных подбирают конкретную модель автомата введения резервов. Он может представлять собой как отдельно стоящий шкаф, так и быть интегрированным в общий электрощит.

Важно отметить, что всеми вопросами, связанными с покупкой и монтажом АВР, должен заниматься профильный специалист. Не следует поручать эту задачу человеку, который хотя бы чего-то не понимает в схемах энергоснабжения предприятий и применении АВР.

Приобрести автоматы ввода резерва в Москве Вы можете, обратившись в компанию «ЭнергоПроф». У нас широкий ассортимент АВР-оборудования для любых потребностей. Если Вам нужно обеспечить бесперебойное электроснабжение оборудования, мы готовы предложить Вам самые лучшие автоматы отечественного и зарубежного производства.

Обзорная статья об автоматах ввода резерва. Из текста вы узнаете принципы работы устройств, их разновидности и получите советы по выбору.

Автоматический ввод резерва при исчезновении питания

Автоматическое включение резерва представляет собой решение, которое реализует логику безаварийной работы схемы электроснабжения при исчезновении рабочего питания путем включения резервного источника питания взамен отключенного.

Черт, наверно не совсем понятно написал. В общем, если происходит авария, например ток на вводе становится больше уставки токовой защиты или пропадает напряжение вследствие аварии => ввод отключается => с выдержкой времени включается другой ввод и потребители секции вновь становятся запитаны.

АВР предназначено для бесперебойности электроснабжения. Если бы его не было, то происходило отключение и оперативному персоналу приходилось производить переключения вручную. Однако, длительные перерывы питания вредны для производства и могут приводить к авариям и незапланированным остановам. Никто не хочет заново растапливать котёл. Ну и естественно экономические потери от недоотпуска электро и тепловой энергии. Но экономика не мой конёк, поэтому углубимся в электрическую часть.

Расшифровка значения данного понятия в области электрики лежит в словах выше — это автоматическое включение резерва, в отдельных источниках эта аббревиатура может расшифровываться как аварийный ввод резерва, но сути это не меняет.

Разобравшись с определением, двинемся дальше, и рассмотрим какими бывают вводы резерва. В зависимости от времени действия — могут быть стандартные с выдержкой времени от 0,3 до 1-2 секунд и быстродействующие — с временем действия до пары десятых секунд. БАВРы в основном применяют на опасных и ответственных производствах, где нарушение электроснабжения приведет к ужасающим последствиям (нефтяные, химические заводы).

Варианты схем снабжения:

  • с явным резервом (на одной секции два питания, одно рабочее, а второе резервное)
  • с неявным резервом (две секции, у каждой свой рабочий ввод, а между секциями секционный выключатель. Тут следует учитывать возможность запуска механизмов и нагрузки двух секций от одного, оставшегося в работе трансформатора. Его мощность должна быть рассчитана на требуемую нагрузку. Такие схемы являются двусторонними)
  • групповое резервирование (одна резервная секция, от которой ничего не запитано, и к этой секции идут шины или кабельные линии от каждой рабочей секции)

Кроме секций распредустройств, вводов домов существует ввод резерва различных ответственных механизмов. В данном случае уже гасится не секция, а при отказе (аварийном останове или срабатывании РЗА) механизма отключается и включается аналогичный резервный для поддержания режима работы системы. Например, есть воображаемая тэц или котельная и там есть четыре сетевых насоса => два всегда в работе => и у каждого есть по насосу с резервным другим.

Некоторые требования по ПУЭ

Несмотря на разницу в областях применения, принципы работы должны быть аналогичными. Вот некоторые требования, предъявляемые ПУЭ к устройствам включения резерва (полный список требований можно прочитать в разделах 3.3.30-3.3.42 правил устройства электроустановок):

  • следует использовать АВР, если это приведет к уменьшению токов короткого замыкания, упрощению схемы и удешевлению аппаратуры
  • может применяться на линиях, трансформаторах, ответственных механизмах, секционных выключателях
  • действие ввода резерва должно быть однократного действия
  • данная автоматика должна срабатывать и при исчезновении напряжения на защищаемом присоединении
  • Если есть несколько рабочих вводов и один резервный. Например, каждая секция от своего рабочего трансформатора, а резервный трансформатор общий. Так вот при срабатывании АВР при такой схеме должна быть обеспечена возможность срабатывания автоматики при каждом отключении рабочего ввода любой секции. Даже, если отключения идут подряд. Хотя тут спорно.
  • Кроме того, дополняя прошлый пункт, стоит отметить необходимость достаточной мощности резервного трансформатора. Если же мощности не хватает, то необходимо производить перед включением АВР отключение неответственных механизмов.
  • Схема должна быть отстроена от режима самозапуска и от снижения напряжения при удаленном коротком замыкании
  • Устройства должны быть обеспечены устройством пуска по снижению напряжения. А в отдельных случаях пускаться по частоте и даже действию датчиков (давления, расхода).
Читать еще:  УЗО или дифференциальный автомат – как отличить и что выбрать

Это вероятно не все пункты из ПУЭ. Более подробно и возможно доходчиво можно почитать в первоисточнике.

Обозначение на схеме

В зависимости от чертившего, варианты обозначения на схеме электроснабжения могут разниться. Я часто работаю со схемами различных ТЭЦ, котельных и там встречаются следующие обозначения:

  • рядом с выключателем, который должен включаться при нарушении питания пишется АВР (иногда это слово внутри прямоугольника)
  • иногда на схеме не обозначено наличие, хотя в реальности присутствует (или сверху справа, где описание схемы, текстом прописано как происходит резервирование)
  • рядом с выключателем рисуют кружок, который и обозначает данную возможность
  • на выключателе, на котором реализована схема, сбоку или сверху нарисован примыкающий треугольник и рядом написано название автоматики

Пусковой орган может быть исполнен с пуском от

  • реле напряжения
  • реле напряжения и реле тока
  • реле тока и реле частоты

Примеры расчета уставок АВР

Уставка пускового органа реле минимального напряжения (РМН) принимается из двух условий:

где Uc.р. — напряжение срабатывания реле;

Uотс.к. — наименьшее напряжение при расчете трехфазного КЗ;

Ucам — наименьшее напряжение при самозапуске ЭД;

kотс — коэффициент отстройки равный 1,25;

ku — коэффициент трансформации ТН.

Или же по выражению Uc.р. = (0,25-0,4)*Uном

Уставка срабатывания пускового органа РМН по времени определяется также из двух условий:

где t1 — наибольшая выдержка времени защиты присоединений, отходящих от шин высокой стороны подстанции

t1 — наибольшая выдержка времени защиты присоединений, отходящих от шин низшей стороны подстанции

dt — ступень селективности. Для микропроцессорных 0,3с, а для простых реле в зависимости от шкалы.

Уставка срабатывания пускового органа минимального реле тока:

где Iнагр.мин. — минимальный ток нагрузки;

ki — коэффициент трансформации ТТ.

Уставка срабатывания реле контроля наличия напряжения на резервном источнике:

где kв — коэффициент возврата реле.

Или же по выражению Uc.р. = (0,6-0,65)*Uном

Если пуск происходит от органа минимальной частоты, то его уставка 48Гц. Подробнее можно почитать в книге — Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей.

Далее рассмотрим какие бывают схемы не на производстве.От простых до заводских схем исполнения.

Примеры схем

Начнем рассмотрение схем с одного пункта, который лучше сразу обозначить. Разница между схемами АВР “автомат+пускатель” и “автомат с электроприводом” в экономичности последнего варианта на токи начиная от 200 ампер, меньшем месте в шкафу и большей устойчивости к перегрузкам, возникающим при включениях. Но в зависимости от схем, это решение должно приниматься индивидуально. А так в любой схеме вместо автомата с пускателем можно установить автомат с электроприводом.

Схема для двух вводов на контакторе

Значит, тут у нас два ввода. У каждого ввода есть вводной автомат или рубильник. Также присутствует третий автомат, который отвечает за нагрузку потребителя. И главную роль в этом театре играет контактор, который я обозначил К1. У него есть обмотка и два контакта — нормально закрытый и нормально открытый. Принцип работы схемы в следующем: при пропадании напряжения пропадает питание с обмотки К1 и контакты перекидываются.

Недостатки данной схемы в том, что при моржках света питание будет кидать туда-обратно. Это конечно не даст Вам остаться без света, но сам контактор, а именно его контакты, потреплет знатно, вплоть до замены. Так как через них будет проходить весь ток. Поэтому токи при такой схеме должны быть небольшими. Да и для нагрузки такие режимы не есть хорошо.

Схема с магнитными пускателями

Пускай в этой схеме пускатели будут обозначены К1 и К2. Хотя обычно пускатели обозначают КМ, даже называю их “каэм’ы”. Данная схема может быть однофазная или трехфазная. Я нарисовал её однофазной, так проще и быстрее. Значит, принцип работы в следующем: включаем “ввод №1” и тут же размыкается контакт К1 в со стороны нуля обмотки К2. Затем включаем “Ввод №2”, обмотка К2 уже разомкнута и следовательно контакт К2 в схеме нуля К1 не разомкнется и не вызовет отключение К1. Далее, если пропадает питание на вводе №1, то контакт К1 в схеме нуля К2 обратно становится замкнутым, питание доходит до обмотки с двух сторон и пускатель К2 срабатывает. Пускатель К1 у нас отключен и следовательно питание происходит от второго ввода. Если вновь появится напряжение на вводе №1, то для возврата надо будет вручную отключать второй ввод и включать первый. Это не очень то удобно.

В данной схеме получается, что рабочим вводом будет тот, который включить в первую очередь. Тоже не вызывает сильного доверия, но на первое время сойдет. Чтобы питание переключалось обратно на первый ввод можно установить реле напряжения. Значит, его обмотка будет подключена параллельно цепочке “катушкаК1 — контактК2”, а его контакт замкнутый последовательно в цепочку “катушкаК2 — контактК1”. Не забываем следить за рабочим током нагрузки и контактов пускателей.

Схема на три ввода

В большинстве своем схема на три ввода представляет из себя два ввода плюс дизельгенератор. Суть её работы: при исчезновении питания на первом вводе, включается второй, а при исчезновении двух вводов сразу — включается ДГ. При повторном появлении электроэнергии на одном из двух вводов питание переходит от дизельгенератора на вновь включенный ввод. Данные схемы самому реализовать себе во вред, так как есть готовые решения — законфигурированные мозги, куда надо просто подключить провода и задать уставки. Нечто подобное рассматривалось в статье про БАВРы.

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями

АВР Автоматический ввод резерва: что такое и как работает

Бесперебойность в работе энергосистемы не всегда носит постоянный характер. Природные или техногенные внешние факторы способны внести свои коррективы в ее функциональность. С учетом этого токоприемники (первой и второй категории надежности) подключаются к более, чем двум источникам питания. Нагрузка при переключениях к основным и резервным источникам питания увеличивается, поэтому для надежности используют систему АВР (автоматический ввод резерва).

Содержание:

Предназначение и что представляет собой АВР

Система АВР – электрощитовое вводно-коммутационное распредустройство – оперативно переключает нагрузку на резервный источник, если возникнут проблемы энергетического плана на основной линии. Перед автоматическим переключением в режим аварийной работы система выявляет проблемы с напряжением в цепи вводов и проблемы с нагрузками.

Что скрывается под аббревиатурой

Есть немало способов усовершенствования работы системы энергоснабжения зданий и жилых домов. Среди них – АВР имеет особое значение. Название АВР – автоматический ввод резерва – объясняет назначение системы. Иногда «ввод» заменяют на «включение», что не совсем корректно. Включение резерва подразумевает запуск резервного генератора в определенных случаях.

Типовой щит АВР

Класификация АВР

Принип классификации работы рабочей системы позволяет выявить наиболее сложные участки цепи подачи напряжения. АВР блоки или шкафы принято классифицировать по определенным параметрам:

    по количеству резервных секций (например, АВР на два питания для обеспечения большей надежности энергоснабжения);

Шкаф АВР на три ввода

по типу сети (обычно используются однофазные блоки АВР, но есть устройства для коммутации трехфазного питания, применяющиеся для запуска генератора);

Применение АВР в частном доме

  • по времени срабатывания;
  • по мощности коммутируемой нагрузки;
  • по классу напряжения (например, в цепях для коммутации высоковольтных линий).
  • Классификация служит наглядным примером работы системы энегообеспечения с контролем переключений от исновного источника к резервному. АВР ускоряет и защищает автоматические переключения.

    Какие требования предъявляется к АВР

    Для восстановления электроснабжения в случаях аварийных ситуаций используется система АВР, соответствующая определенным требованиям.

    1. Обеспечение бесперебойного энергоснабжения от резервного ввода в случае проблем на основной линии.
    2. Возможность восстановить работу системы электрообеспечения в максимально краткие сроки.
    3. Однократное подключение и отключение нагрузки (по любым причинам).
    4. Процесс перевода с основного источника питания на резервный блок контролируется системой АВР до подключения к резерву.
    5. Системой АВР контролируется исправность управления резервным оборудованием.

    Как устроен АВР

    Есть два вида системы, которые отличаются по типу ввода:

    1. АВР одностороннего типа, где есть один рабочий ввод, используемый, пока не исчезнут проблемы с основной линией. В системе есть второй – резервный – ввод, который подключается в случаях крайней необходимости.
    2. АВР двустороннего типа не имеет разделения по рабочему и резервному принципу, так как оба ввода в приоритете.

    Для первого типа характерно наличие функции, которая дает возможность переключаться на рабочий режим, как только основной режим восстановится. У двустороннего типа АВР свои преимущества, поэтому такой функции там не предусмотрено. И во втором случае нет принципиальной разницы, от какого источника идет нагрузка.

    Можно посмотреть примеры как односторонней, так и двусторонней работы системы АВР.

    По какому принципу происходит автоматический ввод резерва

    Независимо от типа подключения по одностороннему или двустороннему принципу, в системе заложена функция отслеживания параметров сети. Для этих целей служит реле контроля напряжения, а также управляющие микропроцессорные блоки, что не сказывается на работе системы в целом. Например, можно рассмотреть принцип действия АВР, чтобы обеспечить бесперебойное энергоснабжение для однофазного потребителя.

    Простая схема однофазной АВР

    Обозначения:

    • N – Ноль.
    • A – Рабочая линия.
    • B – Резервное питание.
    • L – Лампа, играющая роль индикатора напряжения.
    • К1 – Катушка реле.
    • К1.1 – Контактная группа.

    При штатном режиме подача напряжения производится на индикаторную лампу с катушкой реле К1. Таким образом положение нормально-замкнутого (и нормально-разомкнутого) контакта меняется. Нагрузка поступает с основного источника линия А. Напряжение В пропадает на входе А, гаснет лампа, прекращается насыщение катушки реле, что, соответственно, приводит к возврату контактов в начальное положение. Таким образом нагрузка включается на входе В.

    Когда на основном вводе напряжение восстанавливается, то в реле производится перекоммутация на источник А, что соответствует принципу работу источника с односторонним исполнением.

    Это упрощенная схема, иллюстрирующая происходящие процессы в системе АВР, которую обычно берут в пример для объяснения.

    Какие схемы работы АВР существуют

    Рабочие примеры показывают успешность применения щита автозапуска для бесперебойного электроснабжения дома.

    Простые схемы

    Один из вариантов схемы АВР показывает переключение электроэнергии на генератор с основной линии. Здесь присутствует принцип защиты от короткого замыкания. В данном АВР предусмотрены электрическая и механическая блокировка, которая не дает запуститься одновременно двум вводам.

    Схема АВР для дома

    Обозначения:

    • AB1 и AB2 – двухполюсные автоматические выключатели на основном и резервном вводе.
    • К1 и К2 – катушки контакторов.
    • К3 – контактор в роли реле напряжения.
    • K1.1, K2.1 и K3.1 – нормально-замкнутые контакты контакторов.
    • К1.2, К2.2, К3.2 и К2.3 – нормально-разомкнутые контакты.

    При автоматическом переключении АВ1 и АВ2 работа системы АВР выглядит следующим образом:

    1. Питание от основной линии в штатном режиме. При насыщении катушки К3 происходит срабатывание реле напряжения, что приводит к замыканию К2.2 и К2.3 и размыканию К1.
    2. Энергообеспечение при аварийном режиме. При проблемах напряжения на основной линии К3 не насыщается, напряжение падает ниже допустимого, контакты приходят к исходному положению. Таким образом напряжение поступает на катушку К1, из-за чего меняется положение контактов К1.1 (имеющаяся роль электрической защиты) и К1.2 (которая снимает блокировку подачи питания на нагрузку).
    3. Срабатывание механической блокировки. В этом случае используется реверсивный пускатель (если есть на конструкции электромеханического прибора).

    Пример работы двух простых АВР для трехфазного напряжения, где, в одном случае энергообеспечение производится по односторонней схеме, а в другом – по двустороннему принципу.

    Пример односторонней (В) и двусторонней (А) реализации простого трехфазного АВР

    Обозначения:

    • AB1 и AB2 – трехполюсные автоматы защиты;
    • МП1 и МП2 – магнитные пускатели;
    • РН – реле напряжения;
    • мп1.1 и мп2.1 – групповые нормально-разомкнутые контакты;
    • мп1.2 и мп2.2 – нормально-замкнутые контакты;
    • рн1 и рн2 – контакты РН.

    Схема А имеет два равноправных ввода, чтобы не произошло одновременного переключения линий. Здесь используется принцип взаимный блокировки, как на контакторах МП1 и МП2. Благодаря очередности автоматического включения АВ1 и АВ2, будет зависеть от какой линии пойдет нагрузка. Если первым сработает АВ1, то задействуется пускатель МП1, а контакт МП1.2 разрывается, что приводит к блокировке напряжения на катушку МП2. Если отключается источник 1, то пускатель МП1 переходит н свое исходное положение. И в действие вступает ПМ2, который блокирует первый пускатель и переводит подачу нагрузки от источника 2. Переключать источники можно и в ручном режиме с помощью АВ1 и АВ2.

    Для одностороннего принципа работы используется схема В. Основное ее отличие в том, что в цепи подключения добавляется реле напряжения (РН) и при восстановлении работы оно возвращает подключение на источник 1. Но при этом размыкается РН2, который отключает пускатель МП2 и замыкает РН1, что позволяет подключить МП1.

    Принцип работы промышленных систем

    Основные принципы здесь неизменны. В качестве примера можно взять схему АВР в виде типового шкафа. Здесь используется реле с контролем состояния каждой фазы. При проблемах на одной из них с перекосом напряжения, всегда можно переключить нагрузку на оставшуюся линию. Это восстановит исходный режим энергообеспечения, когда проблемы с основным источником исчезнут.

    Схема типового промышленного шкафа АВР

    Обозначения:

    • AB1, АВ2 – трехполюсные устройства защиты;
    • S1, S2 – выключатели для ручного режима;
    • КМ1, КМ2 – контакторы;
    • РКФ – реле контроля фаз;
    • L1, L2 – сигнальные лампы для индикации режима;
    • км1.1, км2.1 км1.2, км2.2 и ркф1 – нормально-разомкнутые контакты.
    • км1.3, км2.3 и ркф2 – нормально-замкнутые контакты.

    Высоковольтные цепи с АВР

    Действие АВР в высоковольтных сетях класса 1кВ имеет более сложную схему, хотя со схожим принципом работы, как было указано выше. Все механизмы запуска здесь не меняется. Но в данной схеме нет резервных трансформаторов и каждая шина (Ш1 и Ш2) подключается к основному для себя питающему трансформатору (Т1 и Т2). Последние могут в определенных обстоятельствах стать резервными источниками с дополнительной нагрузкой. При штатном режиме выключатель СВ10 разомкнут и АВР производит контроль ТП по ТН1 Ш и ТН2 Ш.

    При блокировке питания на Ш1 происходит отключение В10Т1 и включается СВ10. Обе секции или блоки начинают работать от одного и того же трансформатора. Как только источник восстанавливаает свою работу, АВР перекоммутирует систему в свое исходное положение.

    Упрощенная схема ТП 110/10 кВ

    Как работают микропроцессорные бесконтактные системы

    АВР данного типа имеют микропроцессорные блоки управления. В работе устройства подключение производится через полупроводниковые коммутаторы, отличающиеся большей надежностью.

    Электронный блок АВР

    У бесконтакторных АВР немало своих преимуществ:

    1. Нет необходимости в механическом контакте и нет проблем, которые могут с ним возникнуть (пригорание или залипание и т.д.).
    2. Нет необходимости в блокировке по механическому принципу.
    3. Есть расширенный диапазон управления всеми параметрами переключений.

    К недостаткам стоит причислить сложности при ремонте АВР электронного типа. Реализовать такую схему устройств самостоятельно – будет проблематично. Без специальных знаний электроники и знаний в области программирования здесь не обойтись.

    С водом АВР значительна уменьшается нагрузка на работу всей системы, блокировки проихоят меньше, зато проще контролировать процессы переключений электроэнергии от основного источника к резервному и — наоборот. Схемы подключений всегна можно найти в сети интернет или в инструкциях.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector