Автоматический ввод резерва (АВР): назначение, устройство, схемы

В работе любой энергосистемы возможны сбои, вызванные техногенными или природными факторами. Это может вызвать определенные неудобства в повседневной жизни. Но еще больше проблем возникает, когда нарушение подачи электропитания происходит в промышленной сфере. Любые длительные перерывы здесь влекут за собой материальные убытки, серьезные последствия в отношении сохранности техники, могут представлять угрозу безопасности жизни людей. Чтобы этого не допустить, энергосистему подключают к двум или сразу нескольким независимым источникам питания. А переход от одного источника к другому осуществляют в автоматическом режиме с помощью устройства АВР.

Что такое устройство АВР?

Система АВР — это оборудование для автоматического ввода резерва. Такое устройство при нарушении параметров тока в основной сети самостоятельно производит переключение нагрузки на резервный ввод. При этом в качестве резервного источника может выступать другая линия электропередач, бензиновый генератор или ДГУ, аккумулятор и др. В некоторых случая наличие резервного питания и системы его ввода является обязательным. К примеру, энергопотребители первой категории оснащаются двумя независимыми друг от друга источниками питания. Также существует первая особая категория, где потребители требуют наличия не менее трех взаимно резервирующих источников питания.

Назначение АВР и требования к нему.

Главное назначение устройства АВР заключается в обеспечении бесперебойного питания электроэнергией потребителей. Для этого система АВР должна отслеживать состояние основной линии. И при выявлении нарушений переходить на подачу электроэнергии потребителю от резервного ввода. При этом процесс восстановления электропитания должен происходить максимально быстро. Обязательным условием является однократность выполняемого действия. То есть не должно быть повторных срабатываний в случае одной и той же неисправности (неустраненные токи короткого замыкания и т.п.). Еще один важный момент — разрыв основной сети должен происходить до подключения резервной линии. обо всех изменениях устройство АВР должно информировать с помощью индикации параметров.

Принцип работы АВР.

Пользователь задает параметры рабочего напряжения. При любых отклонениях от заданных параметров автоматика дает команду на смену ввода. Таким отклонением от нормы может стать перенапряжение, падение напряжения, обрыв сети, перекос фаз или короткое замыкание. При этом устройство АВР проверяет выполнение целого ряда дополнительных условий. Во-первых, на защищаемом участке не должно быть неустраненных неисправностей. Иначе подключение резерва не имеет смысла и даже может представлять опасность. Во-вторых, основной ввод должен быть включен. Чтобы исключить ситуацию, когда не напряжение на основной линии пропало, а сам ввод был отключен намеренно. В-третьих, проверяется наличие напряжения на резервной линии. Ведь генератор мог и не запуститься или требуется время для его выхода на рабочую мощность.

Если все условия удовлетворяются, устройство АВР размыкает основной ввод. Только после этого подключается резервная линия. Далее принцип работы АВР может развиваться по двум сценариям. Если предполагается наличие двух равноценных вводов, то будет осуществляться питание от резерва. В противном случае произойдет возврат на основной ввод, когда параметры электрического тока на нем восстановятся.

Компоненты АВР.

С технической точки зрения устройство АВР состоит из логической и коммутационной части. Первая из них отвечает за принятие решений, а вторая выполняет механическую функцию, то есть осуществляет переключение на практике. Но задач у автоматики несколько, поэтому стоит рассмотреть компоненты АВР более детально. На каждом из вводов находятся измерительные органы. При этом измерительная часть имеет регулируемую уставку, чтобы можно было задавать верхнюю и нижнюю границу рабочего напряжения. В задачи измерительной части входит постоянный контроль того или иного ввода.

Что касается логического контроллера, то он тоже имеет регулировку выдержки срабатывания. К логической части также относится цепь однократности, которая представляет собой двухпозиционное реле. Еще один немаловажный элемент АВР — индикаторная (сигнальная) часть. Она реализуется на основе указательных реле. По сути, это важная составляющая защитной функции АВР, поскольку информирует обо всех изменениях и неисправностях в работе.

В отношении силовой части стоит сказать, что она может быть собрана на контакторах или автоматических выключателях. В любом случае силовая часть должна полностью исключать возможность одновременного включения обоих вводов. Это возможно только при использовании сразу двух типов блокировки — электронной и механической.

Типовые схемы АВР.

Пожалуй, самый сложный и наиболее ответственный момент в организации системы АВР — это выбор правильной схемы. Здесь все будет зависеть от конкретной задачи. Но все же есть типовые схемы, которые в первую очередь отличаются количеством вводов и тем, какой именно источник используется в качестве резервного питания.

Схема АВР на два ввода. Это самый простой вариант организации системы АВР. Реализуется на основе двух контакторов или автоматических выключателей. В трехфазной сети схема строится с использованием реле контроля фаз. Принцип действия АВР на два ввода максимально простой. В нормальном режиме электрический ток подается через первый ввод. В случае нарушений контакт на первом вводе разомкнется, а на втором замкнется. Затем происходит обратный процесс, когда напряжение на основном вводе снова появляется. Особенность данной схемы заключается в том, что всегда существует приоритет первого ввода.

Схема АВР на два ввода с секционированием. Используется в ситуациях, когда питание потребителей распределено между двумя разными вводами. То есть первая секция питается от одного ввода, а вторая от другого. Особенность состоит в том, что оба ввода являются равнозначными. В схеме используются два автомата и секционный выключатель. Если на одном из вводов срабатывает автомат, секционный выключатель запитывает обесточенную секцию от другого ввода. С восстановлением нормальной работы каждая секция переходит на питание от своего ввода.

Схема АВР на три ввода. Здесь логика работы состоит в том, что проблемы на основном вводе приводят к переключению на второй ввод. А если и он обесточен, то задействуется третий ввод. При этом реализовать такую схему АВР можно в двух вариантах. Все будет зависеть от того, что используется источниками питания. К примеру, это могут быть два равнозначных ввода и один резервный, если используются две независимые линии и генератор. Или же один основной ввод и два последовательных резерва, если в наличии имеется одна линия и два генератора.

Схема АВР на три ввода с отложенным запуском. По сути, это разновидность предыдущей схемы, только в нее добавляется программируемый контроллер. Он позволяет откладывать запуск генератора на определенное время. Не секрет, что в начале работы выдаваемое генератором напряжение нестабильно. А отложенный запуск дает время генератору для выхода на рабочий режим.

Схема АВР на четыре ввода с каскадным запуском. Используется в ситуациях, когда резервом выступают несколько ДГУ с высокой мощностью. Одновременный их запуск может дать высокие пусковые токи и, соответственно, просадку напряжения. В результате не все генераторы смогут запуститься, да и на работу оборудования в целом это оказывает негативное влияние. Поэтому при наличии нескольких генераторов запуск их осуществляется последовательно, один за другим с интервалом по времени. Такой механизм запуска называется каскадным.

Автоматический ввод резерва: задачи, характер действия, варианты реализации.

                    Наша жизнь напрямую связана с электричеством. Мы с ним сталкиваемся дома, на работе, в больнице, в магазине и т. п. Плохое качество или перебои в электроснабжении приводят кроме неудобств, связанных с отсутствием света в помещении и невозможностью войти в интернет, также и к материальному ущербу (например, выход из строя оборудования, простой цеха предприятия), а в некоторых случаях могут нести угрозу жизни человека (например, отключение электропитания больницы). Поэтому одним из главных требований, предъявляемых к электропитанию, считается бесперебойность.

               Бесперебойность электропитания можно осуществить путем реализации питания каждого потребителя одновременно от двух независимых источников питания (ИП). Такой способ решения проблемы имеет ряд недостатков: высокие токи короткого замыкания, большие потери электроэнергии на питающих трансформаторах, сложная релейная защита (у раздельного электропитания проще и надежней), невозможность реализации параллельной работы источников питания из-за ранее установленной релейной защиты. Поэтому специалисты рекомендуют применять раздельное электроснабжение при быстром возобновлении электропитания потребителя. Для реализации этой задачи используют АВР – автоматический ввод резерва.

               Бесперебойное электропитание потребителей может иметь разную степень резервирования основного источника питания, которая зависит от того, к какой категории надежности по электроснабжению (согласно ПУЭ) относится потребитель. Всего существует 4 категории: особая, первая, вторая и третья. Резервный источник питания должен быть независимым от основного. В роли резервного источника используют линию электропередачи, подключенную к подстанции не основного источника питания, дизель-генераторная установка, аккумуляторные батареи.

За автоматическое подключение к резервному источнику питания отвечает АВР.

               В каких случаях будет срабатывать АВР? В большинстве схем АВР реле контроля фаз (РКФ) определяет ситуации, когда необходимо включить резервный источник питания. Основная функция РКФ – это контролировать наличие напряжения на каждой из фаз (при 3-хфазном питании). Существуют АВР с реле, у которых можно задавать уставки по напряжению, частоте переменного тока, правильному чередованию фаз. Если параметры напряжения выйдут за установленные на реле пределы, то мгновенно подастся сигнал на выключение «аварийного источника питания» и включение резервного (только после проверки наличия напряжения).

               Давайте разберем, из чего состоит АВР. Условно в каждой АВР можно выделить три составляющие: релейный блок управления, силовой блок, блокировка (механическая и электрическая) одновременной подачи электроэнергии от двух вводов. Современные модели в своем составе помимо упомянутых частей имеют в своем составе микроконтроллер, который обрабатывает сигналы с датчиков, реле и по заранее прописанному алгоритму подает управляющие сигналы силовому блоку. Релейный блок включает в себя не только РКФ, но и реле контроля напряжения (РКН), реле времени (РВ). С помощью реле времени можно менять задержку между переключениями между основным и резервным источниками питания. РВ при необходимости помогает предотвратить ложное срабатывание АВР в таких случаях: при пуске нескольких двигателей, вызывающем просадку напряжения, при кратковременном отключении электропитания основного источника. Силовая часть АВР отвечает за подачу электроэнергии по одному из ИП. В качестве силовой части могут использоваться электромагнитный контактор (пускатель), рубильник с электроприводом и статический переключатель (симистор, тиристор). Для питания микроконтроллера схему АВР дополняют источником бесперебойного питания (ИБП), так как в случае питания микроконтроллера от какого-либо ввода существует возможность отключения напряжения, что станет причиной неработоспособного состояния АВР. Специалисты рекомендуют дополнять АВР понятной схемой индикации рабочего состояния и элементами, позволяющими управлять АВР в ручном режиме.

               Разнообразие схем и модификаций АВР позволяет подобрать необходимую модель под Ваш частный случай. Существуют общие требования, предъявляемые к проектируемой АВР. Во-первых, АВР должен обладать быстродействием и безотказностью. Под быстродействием понимается как можно меньшее время между отключением основного источника питания и включением резервного. Безотказность означает, что АВР должен выполнять поставленные перед ним задачи при любых обстоятельствах: исчезновение напряжения на питающей линии (по любой причине) или поломка силового трансформатора. Второе требование – селективность (избирательность) работы АВР. Примером селективности может быть предусмотренное отсутствие реакции АВР на просадку напряжения в результате запуска мощного оборудования потребителем (системы отопления, вентиляции и т. п.). Поэтому особое внимание уделяют регулировкам порогов срабатывания контролируемых величин АВР для каждого ввода. С помощью реле времени устраняют ложные срабатывания АВР, которые возможны при кратковременном отключении питания. Если между АВР и потребителем установить ИБП, то он может подпитывать потребителей (или часть потребителей) электроэнергии в момент принятия системой АВР решения на включение/отключение основного/резервного источника питания. Установка ИБП позволит реализовать следующее требование к АВР – однократность действия, под которым подразумевается предотвращение череды переключений между основным и резервным источником питания из-за неустранённых причин неисправности. При проектировании АВР исключают возможность замыкания между собой 2-х независимых ИП (согласно требованию ПУЭ). Энергонадзор проверяет выполнение данного требования к АВР. В большинстве случаев кроме электрической блокировки коммутирующих элементов силового блока предусматривают еще и механическую блокировку.

               В зависимости от необходимости существуют следующие типовые варианты реализации АВР объекта:

• Два независимых источника питания и одна нагрузка.
• Два независимых источника питания и две нагрузки с секционированием.
• Два независимых источника питания и 3-й источник – дизель-электростанция (ДЭС), с секционированием (или без него), две нагрузки.
• Два независимых источника питания и 3-й источник – ДЭС с секционированием 1-ого и 2-ого ввода. В случае отсутствия напряжения на обоих вводах происходит питание от ДЭС приоритетной группы потребителей.
• Один источник питания, а второй – ДЭС.

               Принцип работы АВР носит односторонний характер действия (с приоритетным источником питания) или двухсторонний характер действия (с равноценными источниками питания). При одностороннем действии АВР один ИП является основным, а второй – резервным. При отсутствии напряжения (или при недостаточном уровне напряжения для питания оборудования) АВР переключит питание потребителя с основного на «запасной» ввод. При восстановлении работоспособности основного ввода АВР восстановит электропитание секции потребителей от основного (приоритетного) ИП. Односторонний принцип работы может носить АВР 2, 3 или 4 варианта исполнения. Двухстороннее действие АВР подразумевает наличие двух независимых источников питания, каждый из которой может быть как рабочим (основным), так и резервным. Примером такой АВР может служить первый вариант.

               Одна из главных классификаций АВР, на которую обращают внимание при проектировании системы электроснабжения, – классификация по виду используемого коммутирующего силового устройства. Существует три вида коммутирующего оборудования для АВР – электромагнитный контактор, рубильник с электроприводом, электронный контактор. АВР с применением электромагнитных контакторов – самый распространённый вид, который обязан своей популярностью простоте и относительной дешевизне оборудования. В основе щита АВР используется два силовых контактора с механической или электромеханической блокировкой от одновременного включения и РКФ. К недостаткам такого типа АВР относят отсутствие возможности ручного переключения при неисправности в цепях АВР, вероятность залипания контактов и малое количество циклов срабатывания пускателей.

               АВР с электроприводом рубильника уступает предыдущему типу АВР по быстродействию, но отличается высокой надежностью. Можно также применять механическую или электромеханическую блокировку. К недостаткам данного типа АВР относят дороговизну и сложность конструкции. Теперь о «плюсах» конструкции. В основе АВР лежит рубильник, приводящийся в действие моторным приводом. Привод зачастую управляется микроконтроллером, который может быть частью рубильника или устанавливаться дополнительно. К плюсам можно отнести возможность при необходимости осуществлять переключения в ручном режиме. АВР с электромагнитными контакторами применяют при небольших токах потребителя (до 400 А), а АВР с электроприводом рубильника – свыше 400 А.

               В качестве коммутирующего устройства в схеме электронного АВР используются силовые тиристоры. Основное преимущество данного типа АВР – практически нулевое (меньше, чем частота колебания переменного тока) время переключения между ИП, поэтому переключение между ИП никак не сказывается на работе питаемого оборудования. Эта особенность позволяет не использовать в системе АВР ИБП, применяемые при АВР с электромеханическим коммутирующим устройством.

               От верно подобранного типа АВР, от правильно выполненного подбора комплектующих АВР, от качества монтажа зависит качество и бесперебойность электроснабжения Вашего объекта. Доверять проектирование и установку АВР необходимо только специалистам. Самостоятельные непрофессиональные действия могут привести к непоправимым последствиям. Огромный опыт по реализации проектов, связанных как с разработкой, так и с монтажом шкафа АВР, имеет коллектив компании ЭДС-ИНЖИНИРИНГ.

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВВОД РЕЗЕРВА (АВР)

для большей автоматизации восстановления, нормальной схемы подстанции (автосборка), так и для обеспечения питания потребителей, когда одна питающая линия не может обеспечить всей нагрузки подстанции. С этой целью при срабатывании защиты шин запускаются АПВ всех питающих линий. В случае успешного АПВ первой линии, поочередно включаются выключатели других линий. Если первая линия включится на устойчивое КЗ, снова сработает защита шин. При этом блокируется действие АПВ других линий, и их выключатели не включаются, благодаря чему обеспечивается однократность АПВ шин.

10.2.1 Назначение АВР

Схемы электрических соединений энергосистем и отдельных электроустановок должны обеспечивать надежность электроснабжения потребителей. Высокую степень надежности обеспечивают схемы питания одновременно от двух и более источников (линий, трансформаторов), поскольку аварийное отключение одного из них не приводит к нарушению питания потребителей.

Несмотря на эти очевидные преимущества многостороннего питания потребителей, большое количество подстанций, имеющих два источника питания и более, работает по схеме одностороннего питания. Одностороннее питание имеют также секции собственных нужд электростанций.

Применение такой менее надежной, но более простой схемы электроснабжения во многих случаях оказывается целесообразным для снижения токов КЗ, уменьшения потерь электроэнергии в питающих трансформаторах, упрощения релейной защиты, создания необходимого режима по напряжению, перетокам мощности и т. п. При развитии электрической сети одностороннее питание часто является единственно возможным решением, так как ранее установленное оборудование и релейная защита не позволяют осуществить параллельную работу источников питания.

Используются две основные схемы одностороннего питания потребителей при наличии двух или более источников.

В первой схеме один источник включен и питает потребителей, а второй отключен и находится в резерве. Соответственно этому первый источник называется рабочим, а второй – резервным (рис, 10.9, а, б). Во второй схеме все источники включены, но работают раздельно на выделенных потребителей. Деление осуществляется на одном из выключателей (рис.10.9, в, г).

Недостатком одностороннего питания является то, что аварийное отключение рабочего источника приводит к прекращению питания потребителей. Этот недостаток может быть устранен быстрым автоматическим включением резервного источника или включением выключателя, на котором осуществлено деление сети. Для выполнения этой операции широко используется автоматическое включение резерва (АВР). При наличии АВР время перерыва питания потребителей в большинстве случаев определяется лишь временем включения выключателей резервного источника и составляет 0,3–0,8 сек. Рассмотрим принципы использования АВР на примере схем, приведенных на рис. 10.9..

1.Питание подстанции А (рис. 10.9, а) осуществляется по рабочей линии Л1 от подстанции Б. Вторая линия Л2, приходящая с подстанции В, является резервной и находится под напряжением (выключатель ВЗ нормально отключен). При отключении линии Л1 автоматически от АВР включается выключатель ВЗ линии Л2, и таким образом вновь подается питание потребителям подстанции А.

Схемы АВР могут иметь одностороннее или двустороннее действие. При одностороннем АВР линия Л1 всегда должна быть рабочей, а линия Л2 – всегда резервной. При двустороннем АВР любая из этих линий может быть рабочей и резервной.

2.Питание электродвигателей и других потребителей собственных нужд каждого агрегата электростанции осуществляется обычно от отдельных рабочих трансформаторов (Т1 и Т2 на рис. 10.11, б). При отключении рабочего трансформатора автоматически от АВР включаются выключатель В5 и один из выключателей В6 (при отключении Т1) или В7 (при отключении Т2) резервного трансформатора ТЗ.

3.Трансформаторы Т1 и Т2 являются рабочими, но параллельно работать не могут и поэтому со стороны низшего напряжения включены на разные системы шин (рис. 10.11, в). Шиносоединительный выключатель В5 нормально отключен. При аварийном отключении любого из рабочих трансформаторов автоматически от АВР включается выключатель В5, подключая нагрузку шин, потерявших питание, к оставшемуся в работе трансформатору. Каждый трансформатор в рассматриваемом случае должен иметь мощность, достаточную для питания всей нагрузки подстанции. В случае, если мощность одного трансформатора недостаточна для питания всей нагрузки подстанции, при действии АВР должны приниматься меры для отключения части наименее ответственной нагрузки.

4.Подстанции В и Г (рис. 10.11, г) нормально питаются радиально от подстанций А и Б соответственно. Линия ЛЗ находится под напряжением со стороны подстанции В, а выключатель В5 нормально отключен. При аварийном отключении линии Л2 устройство АВР, установленное на подстанции Г, включает выключатель В5, таким образом питание подстанции Г переводится на подстанцию В по линии ЛЗ. При отключении линии Л1 подстанция В и вместе с ней линия ЛЗ остаются без напряжения. Исчезновение напряжения на трансформаторе напряжения ТН также приводит в действие устройство АВР на подстанции Г, которое включением выключателя В5 подает напряжение на подстанцию В от подстанции Г.

Принцип работы авр генератора — Морской флот

Содержание

Автомат включения резерва [ править | править код ]

Автоматическое восстановление питания должно обеспечиваться для:

• электроприемников первой категории — обеспечиваются электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания;
• особая группа электроприемников первой категории — обеспечиваются электроэнергией от трех независимых взаимно резервирующих источников питания. [6]

Таким образом, кроме неудобств в повседневной жизни человека, длительный перерыв в электропитании может привести к угрозе жизни и безопасности людей, материальному ущербу и другим, не менее серьёзным последствиям. Гарантированное питание можно реализовать, осуществив электропитание каждого потребителя от двух источников одновременно (для потребителей I категории так и делают), однако подобная схема имеет ряд недостатков:

• Токикороткого замыкания при параллельной работе источников питания гораздо выше, чем при раздельном питании потребителей.
• В питающих трансформаторах выше потери электроэнергии
• Релейная защита сложнее, чем при раздельном питании.
• Необходимость учета перетоков мощности вызывает трудности, связанные с выработкой определённого режима работы системы.
• В некоторых случаях не получается реализовать схему из-за того, что нет возможности осуществить параллельную работу источников питания из-за ранее установленной релейной защиты и оборудования.

В связи с этим возникает необходимость в раздельном электроснабжении и быстром восстановлении электропитания потребителей. Решение этой задачи и выполняет АВР. АВР может подключить отдельный источник электроэнергии (генератор, аккумуляторную батарею) или включить выключатель, разделяющий сеть, при этом перерыв питания может составлять всего 0.3 — 0.8 секунд.

При проектировании схемы АВР, допускающей включение секционного выключателя, важно учитывать пропускную способность питающего трансформатора и мощность источника энергии, питающих параллельную систему. В противном случае может получиться так, что переключение на питание от параллельной системы выведет из строя и её, так как источник питания не сможет справиться с суммарной нагрузкой обеих систем. В случае если невозможно подобрать такой источник питания, обычно предусматривают такую логику защиты, которая отключит наименее важных потребителей тока обеих систем.

АВР разделяют на:

• АВР одностороннего действия. В таких схемах присутствует одна рабочая секция питающей сети, и одна резервная. В случае потери питания рабочей секции АВР подключит резервную секцию.
• АВР двухстороннего действия. В этой схеме любая из двух линий может быть как рабочей, так и резервной.
• АВР с восстановлением. Если на отключенном вводе вновь появляется напряжение, то с выдержкой времени он включается, а секционный выключатель отключается. Если кратковременная параллельная работа двух источников не допустима, то сначала отключается секционный выключатель, а затем включается вводной. Схема вернулась в исходное состояние.
• АВР без восстановления.

АВР должен срабатывать однократно. Это требование обусловлено недопустимостью многократного включения резервных источников в систему с неустранённым коротким замыканием.

АВР должен срабатывать всегда, в случае исчезновения напряжения на шинах потребителей, независимо от причины. В случае работы схемы дуговой защиты АВР может быть блокирован, чтобы уменьшить повреждения от короткого замыкания. В некоторых случаях требуется задержка переключения АВР. К примеру, при запуске мощных двигателей на стороне потребителя, схема АВР должна игнорировать просадку напряжения.

Принцип действия [ править | править код ]

Реализацию схем АВР осуществляют с помощью средств РЗиА: реле различного назначения, цифровых блоков защит (контроллер АВР), переключателей — изделий, включающих в себя механическую коммутационную часть, микропроцессорный блок управления, а также панель индикации и управления.

В качестве измерительного органа для АВР в высоковольтных сетях служат реле минимального напряжения (реле контроля фаз), подключённые к защищаемым участкам через трансформаторы напряжения. В случае снижения напряжения на защищаемом участке электрической сети реле даёт сигнал в схему АВР. Однако, условие отсутствия напряжения не является достаточным для того, чтобы устройство АВР начало свою работу. Как правило, должен быть удовлетворён ещё ряд условий:

• На защищаемом участке нет неустранённого короткого замыкания. Так как понижение напряжения может быть связано с коротким замыканием, включение дополнительных источников питания в эту цепь нецелесообразно и недопустимо.
• Вводной выключатель включён. Это условие проверяется, чтобы АВР не сработало, когда напряжение исчезло из-за того, что вводной выключатель был отключён намеренно.
• На соседнем участке, от которого предполагается получать питание после действия АВР, напряжение присутствует. Если обе питающие линии находятся не под напряжением, то переключение не имеет смысла.

После проверки выполнения всех этих условий логическая часть АВР даёт сигнал на отключение вводного выключателя обесточенной части электрической сети и на включение межлинейного (или секционного) выключателя. Причём, межлинейный выключатель включается только после того, как вводной выключатель отключился. АВР подразделяется также на системы с восстановлением и без восстановления: при работе с восстановлением при возникновении напряжения на вводе с установленной выдержкой схема восстанавливает исходную конфигурацию. Обычно данный режим выбирается установкой накладок вторичных цепей в соответствующее положение. При восстановлении АВР допускается кратковременная работа питающих трансформаторов «в параллель» для бесперебойности электроснабжения.

В низковольтных сетях одновременно в качестве измерительного и пускового органа могут служить магнитные пускатели или модуль АВР-3/3. Либо предназначенный для управления схемами АВР микропроцессорный контроллер АВР.

Коммутационный аппарат переключения (переключатель питания) [ править | править код ]

Автоматический [ править | править код ]

Коммутационная аппаратура автоматического переключения — аппаратура автономного действия, состоящая из коммутационного аппарата (аппаратов) переключения и других устройств, необходимых для контроля цепей питания и переключения одной или нескольких цепей нагрузки от одного источника питания к другому. [4] :п. 2.1.2

Автоматические переключатели питания делятся на оборудование:

• постоянного тока;
• переменного тока

• использующие релейно-контакторные схемы;
• с непрерывной подачей питания при переключении нагрузок;
• источники бесперебойного питания. [7] :п.1

При автоматическом переключении обеспечивается гарантированное электропитание, когда допускается перерыв на время ввода в действие резервного источника. Бесперебойное электропитание с «мгновенным» вводом в действие резервного источника обеспечивает источник бесперебойного электропитания. [8]

Возможно использование автоматической коммутационной аппаратуры не только во время длительных отключений рабочего источника питания, но и при кратковременных провалах напряжения. Если допустимое время перерыва питания меньше 0,2 с возможно только использование источников бесперебойного питания, защита автоматическими выключателями цепи с коротким замыканием для уменьшения времени перерыва питания в таком случае невозможна или неэффективна. Если допустимое время более 0,2 с возможно использование защит электросети или использование источников бесперебойного питания. При допустимом времени 5…20 с возможно отказаться от источников бесперебойного питания и использовать автоматическую коммутационную аппаратуру. [9] :с. 61

Проблемы с перебоями в энергоснабжении существуют, пожалуй, со времен открытия электричества и знакомы каждому. Одним из выходов из создавшегося положения может стать резервный электрогенератор, на который можно перейти до устранения проблемы. Переключиться на него несложно и вручную, но если объект ответственный или у вас нет желания возиться с рубильниками, эту задачу можно возложить на автомат — АВР для генератора.

Требования к оборудованию резервного питания

Необходимость перехода на резервный источник, как правило, вызвана либо аварийной, либо нештатной ситуацией. В связи с этим нередко все переключения осуществляются неквалифицированным персоналом и зачастую в сложных условиях — в темноте, тесноте, под открытым небом. Именно поэтому требования к резервирующему оборудованию достаточно жесткие:

1. Безопасность для оператора. Все резервное электрооборудование не должно иметь открытых токоведущих и движущихся частей (за исключением приводных ручек), а его металлические шасси и кожухи нужно заземлить. Отправляя даже неподготовленного человека на переключение, вы должны быть уверены, что он не попадет под напряжение и не повредит руки какими-нибудь фиксаторами или тягами, даже работая при плохом освещении.
2. Безопасность для электрооборудования. Схема коммутации должна быть такой, чтобы даже при не полностью или не в той последовательности выполненном переключении оператор не смог создать аварийной ситуации — подать встречное напряжение, переключить не все фазы, вызвать короткое замыкание и пр. Все это обеспечит сохранность основных и резервных цепей даже при неумелых или ошибочных действиях человека.
3. Оперативность. Переход на резервный генератор должен требовать минимум манипуляций и производиться по возможности быстро. Сами устройства коммутации должны быть максимально доступны, чтобы к ним не нужно было взбираться по стремянкам или лазить по люкам. Это особенно важно для ответственных объектов и специального электрооборудования (холодильные установки, системы микроклимата, котлы, печи и пр.).
4. Наглядность и простота. Конструкция переключателей и рубильников должна быть максимально простой, а схема переключения — наглядной и интуитивно понятной. Это существенно сокращает вероятность ошибки человека и выхода из строя оборудования. Такие схемы проще обслуживать, а ремонт при их поломке будет стоить дешевле.

Стоит отметить, что каким бы методом переключения на резервное питание вы ни пользовались, ручным или автоматическим, все условия должны быть по возможности максимально соблюдены. Ведь именно от этого будет зависеть не только обеспечение бесперебойного питания объекта, но и безопасность людей.

Методы подключения резервного генератора

В зависимости от конкретных требований и возможностей (наличие или отсутствие дежурного персонала, его квалификации, финансов предприятия и пр.) переход на резервный источник может осуществляться одним из трех способов:

1. Ручное переключение.
2. Полуавтоматический переход.
3. Автоматическое переключение.

Для небольших объектов и частных домов вполне подойдет ручная схема подключения бензогенератора к домашней сети. Оборудование таких систем стоит недорого, а присутствие людей в жилом доме подразумевается само собой. Полуавтоматический способ переключения требует участия оператора на том или ином этапе коммутации, а значит, он отлично подойдет как для частных домов, так и для объектов с постоянным, пусть даже неквалифицированным персоналом.

Полностью автоматический переход обычно используется на автоматизированных и ответственных объектах или участках, а также там, где постоянный персонал отсутствует.

Ручное подключение

Для реализации этого метода достаточно обычного перекидного рубильника на нужное количество полюсов и резервного генератора, подходящих мощности и напряжения.

Схема подключения генератора к сети дома через перекидной рубильник

Для того чтобы запитать дом от резервного источника, здесь достаточно лишь повернуть ручку рубильника, на оси которой находятся переключатели А и В. При этом ножи устройства сначала отключат потребителя от основного источника (сети), и лишь затем подключат его к резервному (генератору). В схеме необходимо коммутировать однофазную цепь, рубильник имеет два переключателя или, как принято говорить, полюса. Но существуют и многополюсные приборы, коммутирующие трехфазные линии.

Трехполюсные перекидные рубильник (слева) и переключатели

Первым на рисунке приведен двухпозиционный рубильник, два последних — переключатели, имеющие по три позиции. Рубильник позволяет подключить нагрузку либо к сети, либо к резервному источнику. Третьего не дано. Трехпозиционные приборы имеют третье (промежуточное) положение, в котором нагрузка уже отключена от сети, но еще не подключена к генератору.

Если потух свет, рубильник переключается на бензиновый или дизельный генератор и этот самый генератор запускается. Во время пуска на выходе напряжение частота начнут плавно увеличиваться от нуля до номинала.

В это время двигатели электроприборов сгорят. Будь в вашем распоряжении трехпозиционный переключатель, вы бы смогли сначала просто отключить дом от сети, потом спокойно запустить генератор, вывести его на режим, а уж затем переключиться к резервному электропитанию.

Полуавтоматический переход на другой источник

Этот метод подразумевает автоматизацию тех или иных (не всех) процессов переключения. Участие человека в таком типе переключения все равно необходимо, но сама коммутация становится намного проще и безопаснее как для человека, так и для оборудования.

Автомат переключения на резерв

Этот узел, который несложно собрать своими руками, предназначен для автоматического переключения нагрузки с основного на резервный источник при пропадании первого и наоборот. Для его реализации понадобится электромагнитный пускатель или реле, срабатывающие от 220 В и с контактами, выдерживающими ток домовых потребителей. В качестве примера взято электромагнитное реле РЭК77/3 с тремя группами переключающих контактов:

Электромагнитное реле РЭК77/3 с обмоткой 220 В / 50 Гц

Устройство выдерживает ток до 10 А, и вполне может использоваться в качестве автоматического переключателя на небольшом объекте или в частном доме. Схема же автомата будет выглядеть следующим образом:

Здесь реле исполняет роль автоматического перекидного выключателя. Одна группа контактов переключает фазу, другая — ноль, третья не используется. Обмотка реле питается от основной сети. В исходном положении в линии «Сеть» присутствует напряжение, реле включено и подает напряжение на нагрузку. При пропадании сети реле отпускает и переключает нагрузку на питание от генератора. При возобновлении электроснабжения реле К1 вновь срабатывает, и схема возвращается к питанию от основного источника.

Это полный автомат ввода резерва, но лишь в том случае, когда сам резервный источник всегда под напряжением. Если же в качестве резерва используется бензогенератор, а это чаще всего именно так, то понятно, что система будет полуавтоматической — генератор придется запускать вручную.

С запуском бензогенератора

Эта конструкция в состоянии самостоятельно запустить генератор. Единственное условие — сам генератор должен иметь стартер и дистанционную систему пуска хотя бы кнопкой. Для реализации этой идеи понадобится еще одно реле и пусковой таймер произвольной конструкции:

Подключение бензогенератора к сети дома, схема с автостартом

Здесь реле К1 исполняет те же функции — переключает нагрузку при пропадании основного напряжения. Но дополнительно оно своей третьей группой контактов подает напряжение на стартер и реле времени. Реле периодически пытается завести генератор, с его запуском появляется напряжение на резервной линии. При этом срабатывает реле К2 и своими контактами отключает систему автозапуска бензогенератора.

Но и эта конструкция не является полным автоматом. Во-первых, если генератор по каким-либо причинам не запустится (холодно, плохая регулировка пуска, нет топлива и пр.), устройство будет пытаться заводить его до тех пор, пока не сожжет стартер или не посадит пусковой аккумулятор. Во-вторых, при появлении основного напряжения автоматика переключит нагрузку на него, но не заглушит генератор.

Полный автомат ввода резерва

Для того чтобы полностью автоматизировать процесс, необходимо нечто большее, чем 2 реле — полноценная система контроля. Такая система существует и называется АВР — Автоматический Ввод Резерва. Создаются подобные устройства на базе программируемых AVR контроллеров, имеют в своем составе множество датчиков обратной связи и регуляторов. Сделать такое оборудование самостоятельно сможет лишь квалифицированный специалист.

Но оснастить свой дом или любой другой объект подобным автоматом можно — они есть в продаже, хотя и стоят недешево. Зато список функций, выполняемых стандартным АВР, достаточно велик:

1. Отключение потребителей от основного источника при пропадании в нем питающего напряжения.
2. «Умный» запуск генератора с контролем неудачного старта.
3. Вывод бензогенератора на рабочий режим.
4. Подключение потребителей к линии генератора.
5. Подсчет моточасов, контроль температуры двигателя, расхода топлива и пр.
6. Контроль напряжения, частоты и тока с автоподстройкой режима работы генератора.
7. Автоматическое переключение на основной источник при возобновлении штатного электроснабжения.
8. Остановка бензогенератора.
9. Зарядка аккумулятора стартера.

Сегодня купить блок АВР можно как в комплекте с бензогенератором, так и отдельно. Первый вариант, конечно, проще (узлы адаптированы и подключены друг к другу уже производителем), но финансово неоправдан, если генератор уже есть. В этом случае достаточно приобрести АВР, но перед покупкой обязательно проконсультируйтесь со специалистом о том, сможет ли конкретная модель автомата работать именно с вашим генератором. Структурная же схема подключения генератора с АВР в домовую сеть будет выглядеть примерно так:

Общая схема подключения генератора с блоком АВР

Практически каждый попадал в ситуацию, когда по тем или иным причинам электросети отключали подачу электроэнергии. Перебои в энергоснабжении — это не только мелкие неудобства, но и зачастую серьезные проблемы. Порча продуктов в холодильнике и электродуховке, прерванный процесс стирки. Ну и стоит добавить ко всему этому возможный выход из строя электроприборов, которые начав определенную операцию, не могут остановить ее до окончания процесса.

Наиболее страдают от отключения электроэнергии районы с не особо развитым электрохозяйством — сельские и загородные дома, частные дачи и пр. Но избежать всех вышеперечисленных неприятностей совсем несложно, хотя и потребуются определенные расходы. Для этого достаточно обзавестись резервным мотогенератором. Подключение генератора к домашней сети

Схема и оборудование для подключения должны отвечать следующим требованиям:

• Оперативность. При пропадании основного напряжения подключение резервного источника должно быть максимально простым и требовать минимум манипуляций, провести которые можно даже при свете спички.
• Безопасность для человека. Все переключения должны быть безопасны для оператора — он не попадет в темноте под напряжение, не повредит руку каким-нибудь рубильником, не упадет со стремянки и пр.
• Безопасность для оборудования. Схема должна иметь надежную защиту от нештатных ситуаций, таких как, к примеру, подача встречного напряжения при внезапном появлении основного питания, пропадание «нуля» или заземления на подстанции и пр. Все это может привести к серьезным авариям как в доме, так и на подстанции.
• Максимальная простота схемы. Это не только обеспечит надежность и наглядность работы оборудования, но и хорошую ремонтопригодность, а также, что немаловажно, более низкую стоимость комплектующих и ЗИПа.

Ручное подключение

Для того чтобы запитать потребитель от генератора, нужно произвести следующие действия:

1. Отключить домовую сеть от основного источника.
2. Запустить резервный генератор и дождаться выхода его на рабочий режим.
3. Подключить домовую сеть к резервному источнику. Именно в такой последовательности. Единственно, первым пунктом в списке можно поставить предварительный пуск резервного генератора, но отключение основной сети и подключение резервной — именно в указанной выше последовательности. Они не должны пересекаться ни при каких обстоятельствах. В противном случае вы рискуете включить источники питания встречно и последствия такого «недоразумения» могут оказаться весьма плачевными.

Специально для исключения подобных ситуаций созданы так называемые перекидные рубильники или переключатели. Взглянем на нижеприведенную схему:

Есть переключатели, имеющие и три положения: основное питание / резервное питание / цепь разомкнута. В среднем положении такого прибора потребитель не подключен ни к одному источнику.

Если в вашем распоряжении не окажется перекидного выключателя, то его несложно собрать самому. Для этого достаточно взять два обычных «автомата» и собрать по схеме, предложенной ниже:

Обратите внимание: при использовании такой конструкции обязательно вставьте фиксирующую планку в специально предусмотренные отверстия каждого из выключателей (отмечена оранжевой полосой). Эта планка не даст переключать каждый прибор отдельно и не допустит встречного включения источников тока.

Автоматическое подключение генератора

Самая простая схема автоматического подключения потребителя к генератору при пропадании основного напряжения не вызывает проблем и реализуется, что говорится, в 5 секунд. Для этого достаточно взять любой соответствующий по мощности и напряжению пускатель с нужным количеством групп переключающих контактов. К примеру, трехполюсное реле РЭК77/3:

При соответствующем включении такое реле будет самостоятельно следить за сетевым напряжением, и при его пропадании переключать потребитель на резервный источник:

Пока в линии «Сеть» есть напряжение, реле находится во включенном состоянии и нагрузка подключена к этой линии. Как только сетевое напряжение пропадет, реле отпустит (на схеме изображено именно такое положение пускателя) и своими нормально замкнутыми контактами подключит нагрузку к линии «Генератор», предварительно отключив ее от основного источника. Когда сетевое напряжение вновь появится, автомат сработает и восстановит питание нагрузки от сети. Тут вроде проблем нет, но как быть с автозапуском генератора? Если его нужно запускать вручную, какой смысл городить огород с автоматическим переключением нагрузки?

Автоматический запуск генератора

Если в конструкции бензогенератора предусмотрена возможность дистанционного пуска, скажем, кнопкой, то вопрос автопуска можно решить минимальными затратами сил и средств. Взгляните на схему ниже:

Несмотря на исключительную простоту такой схемы, она имеет и множество недостатков. Прежде всего, нагрузка переключается на питание от генератора до его пуска — немедленно после пропадания сети. Это значит, что некоторое время, пока генератор не запустится и не выйдет на рабочий режим, на нагрузку будет подаваться неизвестно какое напряжение неизвестной частоты. Это грозит серьезными проблемами очень многим типам оборудования, к примеру, электродвигателям или трансформаторам.

Ну и если генератор не запустится, таймер будет «толкать» его до тех пор, пока полностью не разрядит аккумулятор, лишая вас возможности запустить двигатель хотя бы вручную. Всего этого, конечно, можно избежать, но схема автоматического пуска и переключения на резервное питание серьезно усложнится, и собрать ее сможет только профессионал, знающий как электрику, так и электронику.

Кто не хочет или не может «заморачиваться», а просто желает получить надежный автоматический альтернативный источник питания у себя дома или на даче, необходимо установить модуль АВР — Автоматического Ввода Резерва.

АВР для генератора

Этот прибор может идти как в комплекте с самим генератором, так и докупаться отдельно к уже существующему. Единственное условие — бензогенератор должен предусматривать такую доработку (иметь электрический стартер, дроссельную/воздушную заслонку с электроприводом и пр.).

Функции АВР:

1. Отключение нагрузки от основной сети при снижении в ней напряжения.
2. Самостоятельный пуск генератора.
3. Вывод генератора на рабочий режим.
4. Переключение нагрузки на питание от генератора.
5. Постоянный контроль и автоматическая регулировка режима работы генератора — частоты, напряжения, оборотов и пр. (регулятор может быть опцией, т. к. некоторые генераторы им уже оснащены).
6. Переключение нагрузки на основной источник (сеть) при возобновлении подачи с него напряжения.
7. Остановка электрогенератора.
8. Подзарядка стартерного аккумулятора.

Работу АВР проделывает основательную, и собрать его, обладая даже хорошими знаниями электротехники, не так-то просто. Обычно для построения таких агрегатов используются avr — контроллеры, реже — полноценные микропроцессоры и даже компьютерные системы, требующие от мастера глубоких знаний не только электротехники и электроники, но и программирования. Именно из-за сложности повторения полноценных АВР тема самостоятельного изготовления их в данной статье рассматриваться не будет.

«>

Автоматическое включение резерва — полное описание

АВР (автоматическое включение резерва) релейная защита, призванная предотвратить перебои в питании электроэнергией объектов электроснабжения.

Автоматическое включение резерва необходимо во всех случаях, когда в наличии имеется резервный или дополнительный источник питания. Это может быть второй трансформатор или дополнительная резервная линия, вторая секция шин. При аварийном отключении основного источника питания вся нагрузка подстанции, секции шин и т. д. переходит на дополнительный источник напряжения.

АВР используют в обязательном порядке для предотвращения ущерба от кратковременных перебоев электроснабжения и для обеспечения безаварийной подачи электроэнергии, а также для создания надежной схемы электроснабжения и достаточной производительности ТСН (трансформаторов собственных нужд) разработаны схемы АВР (автоматическое включение резерва)

АВР обязательны к установке на выключателях резервных ТСН, в стойках управления резервными маслонасосами и водяными насосами питающими парогенераторы. АВР необходимо в щитах управления 0,4 кВ питающих важные объекты и оборудование, обеспечивающее безаварийную работу потребителей и электрических станций. АВР обязательно устанавливается в ячейках секционных выключателя 2-х трансформаторных подстанций.

Основные требования, предъявляемые к АВР на оперативном постоянном токе в электроустановках высокого напряжения

1. Быстродействие, обязательное условие при подключении к секциям шин синхронных электродвигателей. При несоблюдении этого требования произойдет выпадение агрегата из режима синхронизма после потери питания в бестоковую паузу, что недопустимо по технологии.
2. Однократность действия, включение в работу только после отключения выключателя.
3. Включение АВР недопустимо после отключения нагрузки при КЗ (коротком замыкании).
4. АВР должна быть завязана и с основной МТЗ (максимальной токовой защитой), которая присутствует на действующем источнике питания, и с защитой от минимального напряжения, это действие предназначено для того чтобы АВР сработала при исчезновении напряжения питающей сети.
5. В случае присутствия на действующем источнике питания устройства АПВ, то в случае если параллельная работа действующего и дополнительного источника питания не разрешена, из-за отсутствия синхронизма существует вариант неправильной срабатывании защиты при работе в параллель, необходимо установить блокировку от параллельной работы. Для этого нужно отделить рабочий источник от нагрузки независимо от работы устройства АПВ (все последующие переключения при успешном АПВ выполняют в ручном режиме) или необходимо выдержку времени устройства АВР выбрать больше времени полного цикла АВР.

Схема устройства автоматического включения резервной линии

Использование на промышленных объектах I, II категорий. Основные требования к схеме.

1. Обязательно должно быть в наличии два комплекта реле, они должны предупредить ложное срабатывание, по причине неисправности сети или обрыва проводника в питающей сети, неисправности фазы на трансформаторе и прочие неполадки.
2. Для АВР объектов категории III и прочих не ответственных групп, допускается использовать однорелейные АВР на каждом вводе .
3. Трансформаторы напряжения устанавливают для конкретного резервного ввода, на основном вводе производится установка шинных трансформаторов.

Рис. №1. АВР резервной линии.

Назначение цепей схемы АВР (автоматического включения резерва) линии электропередач

1. 1 – 2 – запуск АВР при срабатывании защиты минимального напряжения.
2. 1 – 4 – блокировка АВР при потере напряжения на резервном вводе, ограничение времени импульса включения выключателя 2В
3. 3 – 6 – питание реле отключения действующего ввода от защиты по минимальному напряжению (минималка).
4. 5 – 6 – аналогичное питание, но при МТЗ.
5. 6 – 7 – самоподхват реле 1П.
6. 8 – 9 – ручное отключение выключателя 1В.
7. 8 – 11 – отключение выключателя 1В при помощи минималки или от релейной защиты.
8. 10 – 13 – включение контактора 2К.
9. 12 – 15 – отключение выключателя 2В релейной защитой.
10. 14 – 17 – включение контактора 1К.
11. 16 – 19 – включение выключателя 1В.
12. 18 – 21 – включение выключателя 2В.

Недостатком схемы считается возможность параллельной работы двух вводов, то есть включение основного ввода при работающем резервном вводе. Для того чтобы предотвратить параллельную работу в цепь 14 – 17 включают размыкающий контакт не допускающий включение выключателя 2В.

Характеристика аналогичных схем АВР

Схема устройства автоматического включения резервного трансформатора работает аналогично схеме включения резервной линии. Нюанс ее в том, что в ней нет блокировки АВР от отсутствия  напряжения на вводе включения резерва. АВР действует без выдержки времени, это из-за того, что при наличии второго трансформатора, для рабочего трансформатора не предусмотрено АПВ. Рабочий трансформатор может работать в параллель с резервным тр-ром. Оба трансформатора подбираются согласно условиям, действующим для двух параллельно работающих трансформаторов.

Назначение цепей

1. 1 – 2 подача питания на реле отключения действующего тр-ра от защиты.
2. 3 – 4 и 5 – 6 – отключение обоих выключателей от защиты.
3. 7 – 8 – цепь, питающая реле времени, обеспечивающая выдержку времени при включении выключателей 3В и 4В.
4. 9 – 10 – питание включающего реле трансформатора резерва.
5. 11 – 12 и 13 – 14 – включение контакторов, включающих катушки, привода выключателей трансформатора резерва.
6. 17 – 18 и 19 – 20 – отключение выключателей 3В и 4В от релейной защиты.
7. 21 – 22 и 23 – 24 – включение выключателей резервного трансформатора 3В и 4В.

Работа схемы осуществляется при низком напряжении вторичных цепей до 1кВ. Для этого на стороне НН установлен автоматический выключатель с отключающей катушкой.

Рис. №2. АВР включения резервного трансформатора.

Схема устройства автоматического включения секционного выключателя. В этом случае питание секции шин осуществляется от двух действующих силовых трансформаторов. Нормальная схема, секционный выключатель отключен, ключ устройства АВР стоит в положении «вкл». При аварийном отключении одного трансформатора, должен сработать АВР, секционный выключатель включится в работу. При этом необходимо учитывать, что общая нагрузка обоих секций не должна превышать максимально допустимую нагрузку, разрешенную на одном трансформаторе.

Рис. №3. АВР секционного выключателя.

Пояснение схемы.

Выключатели 1В и 3В включены в обмотки промежуточных реле 1ПВ и 2ПВ и обтекаются током, при этом замыкающие контуры замкнуты. После отключения одного тр-ра, при срабатывании защиты или в случае неисправности, соответствующий выключатель отключается, происходит размыкание контакта в цепи электромагнита отключения 1ЭО и происходит замыкание размыкающего контакта в цепи 1ЭВ, этих цепей на схеме нет.

Реле 1ПВ обесточивается, но контакты остаются замкнутыми в течение выдержки времени. По плюсовой цепи размыкающий контакт 1В – замыкающий контакт, 1ПВ – У –контакт, работающий на размыкание. 5В – 5КВ – минус осуществляет включение выключателя 5В. В случае если КЗ не устранилось, предусмотрено ускорение защиты на СМВ. Оно выполняется контактной группой реле 1ПВ и 2ПВ, с их помощью осуществляется подача плюса на мгновенный контакт реле времени В, осуществляющий защиту секционного выключателя. Промежуточное реле П отключает выключатель 5В. Оба тр-ра подключены от одного питающего источника напряжения, то при выходе его из строя, действие АПВ нецелесообразно. Как следствие отсутствие этой схеме пускового органа защиты от минимального напряжения.

Современные устройства АВР

С развитием инновационных технологий и совершенствованием электрооборудования элекстроустановок, постепенно производство уходит от применения простых и надежных, полностью оправдавших себя релейных схем защиты. Новейшие системы АВР отличаются сверх быстродействием , называются БАВР. Устройства объединяют в себе ряд пусковых органов, которые взаимодействуют между собой благодаря специфическим алгоритмам, они могут идентифицировать аварийные режимы.

Пусковые устройства БАВР дают возможность выполнить все задачи  за минимальное время, без задания времени с устройствами РЗиА, сопутствующих  элементов сети.

Рис. №4. Блок БАВР.

Главные преимущества БАВР

1. Минимальное время срабатывания при аварийном режиме от 5 до 12 сек.
2. Переключение с основного на резервный ввод осуществляется с сохранением синфазности питающих источников.
3. Блок действует при несимметричных КЗ в энергосистеме с напряжением 110 (220) кВ, они составляют 80% от общего числа неисправностей, осуществляется контроль направления мощности и специальное реле, следящее и осуществляющее направление тока.
4. БАВР надежно функционирует как при наличии синхронных и асинхронных двигателей 6 (10) кВ так и при отсутствии. Функции блока как реле направления мощности позволяет за время не более 10мс определить потери питания со стороны основного источника.
5. Работает без привязки к определенным системам РЗиА. В блоке БАВР можно осуществить защиту МТЗ, ТО, ЗМН.
6. С его помощью определяется величина активной и реактивной мощности, производится подсчет полной мощности, осуществляется контроль напряжения в сети и током нагрузок. Производит контроль состояния дискретных сигналов.
7. Осуществляет восстановление режима ВПР в нормальное состояние без участия обслуживающего персонала.
8. Сохраняет происходящие события до 1000 срабатываний БАВР.

Внедрение комплекса БАВР позволяет получить определенные преимущества:

• Обеспечения надежности и беспрерывного электроснабжения, обеспечив суточные графики за счёт достигнутого полного времени перехода на резервный за время 0,034 с.
• Значительное повышение ресурса электродвигателей и насосов ввиду ненужности производства повторных пусков электрических машин и агрегатов.
• Снижение электропотребления за счёт снижения потерь при повторном пуске и восстановлении нормальной скорости прокачки.
• Снижение потерь на разогрев печей после продувки.
• Предотвратить перерывы работы технологического оборудования, которые очень дорого обходятся предприятию.
• Снижение рисков экологических загрязнений впоследствии аварий электроснабжения.
• Повышение степени автоматизации производства.
• Повышение производительности труда работников и предприятия.

Пишите комментарии,дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Поделиться ссылкой:

Что такое АВР, как работает и для чего нужен?

При подключении резервных источников электроснабжения часто возникает вопрос о том, что такое АВР или автоматический ввод резерва. При помощи АВР осуществляется поддержание постоянного электроснабжения даже при кратковременных отключениях основного источника энергии — вот для чего он нужен. Чтобы правильно выбрать  систему автоматического ввода резерва, необходимо понять, как работает АВР.

Содержание

1. Что такое АВР
2. Где применяются?
3. Классификация
4. Какие требования предъявляются к устройствам АВР?
5. Как работает АВР

Что такое АВР

Прежде чем подключить к потребителям резервный источник электроснабжения, надо отключить их от общей энергосети. Сделать это можно вручную при помощи рубильника, но этот вариант сопряжен со сбоем в работе энергопотребителей. Непрерывную подачу электропитания в данном случае можно обеспечить только при помощи автоматики, вот для чего, собственно, нужен автоматический ввод резерва — АВР.

Давая определение АВР, можно сказать, что это такая система, которая при помощи контакторов или пускателей осуществляет перевод нагрузки с одного источника электроснабжения на другой. Пускатели представляют собой исполнительный механизм, при помощи которого непосредственно производится перевод нагрузки с основного источника питания на аварийный.

Другим основополагающим элементом в схемах АВР является реле контроля фаз, которое фиксирует параметры электрического тока в сети.

Кроме того, схемы АВР могут включать контроллеры, при помощи которых осуществляется контроль параметров при запуске генератора, и промежуточные реле, обеспечивающие различные дополнительные функции.

Схемы АВР, как правило, реализуют на щитах, для крупных объектов иногда используют шкафы. Существуют готовые решения, но для выполнения конкретных задач в заданных условиях и обеспечения наиболее полного функционала часто производят сборку АВР на основе комплектующих, удовлетворяющих конкретным техническим условиям. Перед подключением в обязательном порядке проводят испытание устройств АВР с подключением основной цепи через ЛАТР.

Стоит учесть тот факт, что одновременное питание от двух разных источников обладает следующими недостатками:

• Высокие потери электрической энергии в питающем трансформаторе.
• Токи «КЗ» при данном подключении на много больше, нежели в случаи раздельного схемы питания.
• Усложняется защита оборудования.
• Возникают сложности с выбором определённого режима работы.
• Отсутствует возможность осуществления параллельного питания. Связано это с имеющейся релейной защитой и свойств оборудования.

Именно по этим причинам и возникла такая необходимость, как раздельное питание и мгновенное восстановление электричества для потребителей. С данной задачей превосходно справляется АВР. С помощью автоматического ввода резерва подключение питания происходит мгновенно, за 0,3 – 0,8 секунды.

Где применяются? ↑

Системы автоматического ввода резерва устанавливаются на бензиновых или дизельных генераторах. Работают они в однофазной либо трёхфазной сетях переменного тока. Такие генераторы с автоматическим запуском являются незаменимыми устройствами вспомогательного питания.  

Классификация  ↑

Аппараты АВР подразделяются на следующие типы:

• Односторонней работы. В такой схеме имеется одна рабочая и одна резервная секция питающей электрической цепи.
• Двухсторонней работы. Каждая питающая линия в таких устройствах может быть рабочей и резервной.

Какие требования предъявляются к устройствам АВР?  ↑

1. Данные аппараты обязаны включаться за кротчайший интервал времени после того момента, как отключится основное питание потребителей.
2. Устройство АВР должно срабатывать постоянно, не зависимо от того, какова была причина прекращения подачи электричества.
3. Срабатывание обязано происходить однократно.

Как работает АВР  ↑

Для чего ещё нужен АВР? Благодаря данному аппарату осуществляется контроль минимально и максимально допустимого входного напряжения. Происходит и проверка наличия чередования фаз.

При падении напряжения на одной из фаз, а также изменениях частоты или просадках напряжения, то есть выхода этих параметров из заданных пределов основной цепи питания, посредством реле контроля фаз происходит размыкание контактов контактора на основном входе и замыкание контактов контакторов резервного входа.  Далее срабатывают выключатели, происходит отключение потребителей от основного источника электроснабжения и подключение к резервному. Большинство схем АВР, как правило, работает по этому принципу.

При восстановлении параметров тока в основной цепи происходит замыкание контактов контактора основной цепи с одновременным размыканием контактов контактора резерва. Как правило, в схемах дополнительно имеется блокировка одновременного срабатывания катушек.

С помощью АВР вы сможете не допустить одновременного включения сразу двух линий (основной и резервной). В схемах, в которых применено секционирование, устройство автоматического ввода резерва заблокирует включение секционного «АВ». В случае надобности, АВР укомплектовываются специальной механической системой блокировки.

Данные аппараты могут устанавливаться в отдельных шкафах. В зависимости от мощности электропотребления, они могут быть: малогабаритными, полногабаритными, двух и трёх секционными. Также, АВР можно размещать в распределительных и вводных шкафах.

Инженерный центр «ПрофЭнергия» имеет все необходимые инструменты для качественного проведения испытания устройств АВР, слаженный коллектив профессионалов и лицензии, которые дают право осуществлять все необходимые испытания и замеры. Оставив выбор на электролаборатории «ПрофЭнергия» вы выбираете надежную и качествунную работу своего оборудования!

Если хотите заказать испытание устройств АВР или задать вопрос, звоните по телефону: +7 (495) 181-50-34.

АВР (автоматический ввод резерва) линий, схемы, принцип работы

Схемы автоматики содержат большое чисто замкнутых и разомкнутых контактов. При срабатывании элементов разомкнутые контакты становятся замкнутыми и наоборот. Во избежание неправильного чтения схем, необходимо принять изображение контактов для вполне определенного состояния элементов. Как правило, на схемах контакты изображаются для обесточенного состояния элемента.

Рассмотрим АВР линии на простом примере. На рис. 1.6 показан выключатель В1 с четырьмя вспомогательными контактами В1.1. В 1.2. В 1.3 и В 1.4. В отключенном положении выключателя вспомогательные контакты В 1.1 и В 1.3 нормально открыты, а два других контакта В 1.2 и В 1.4 — замкнуты.

Принципиальная схема автоматического ввода резерва линии показана на рисунке:

Линия Л1 является рабочей. Линия Л2 в нормальном режиме не работает и находится в резерве. Соответственно выключатели Bl. В2 и В включены, а выключатель В4 отключен. Для повышения надежности резервная линия питается от другого источника.

Выключатель имеет электромагнитный привод. Катушка включения УАС включена последовательно с контактами В 1.2. В цепь катушки отключения УАТ включены контакты В 1.1. Это сделано для того, чтобы разрыв цепи включения или отключения осуществлялся вспомогательными контактами выключателя, а не контактами пускового элемента, которые имеют сравнительно небольшую разрывную мощность.

Рассмотрим процесс включения выключателя В1. Для этого ключом управления должно быть подано питание в цепь катушки включения УАС. Как только выключатель включится, его вспомогательные контакты в этой иепи В1.2 разомкнутся и разорвут пепь питания.

Аналогичное замечание относится к изображению контактов реле. На схемах они изображаются для состояния, когда их обмотки обесточены.

Пуск схемы АВР (рис. 1.5, б) осуществляется с помощью реле минимального напряжения KV1 и KV2. контакты которых включены последовательно. напряжение срабатывания этих реле выбирается равным 0,3 — 0,4UNOM. Использование двух реле напряжения, включенных на разные фазы, исключает возможность ложного пуска схемы из-за перегорания одного предохраннтетя в цепи трансформатора напряжения. Одновременное перегорание двух предохранителей маловероятно.

При снижении напряжения на сборных шинах подстанции ниже 0,3 — 0,4U реле срабатывают и запускают схему. Выдержка времени осуществляется с помощью рете времени К Т. Если на рабочей линии установлено АПВ, то уставка реле времени должна быть больше времени, необходимого для отключения рабочей линии с последующим ее включением действием АПВ.

Реле времени подает сигнал на отключение выключателя В2. Через вспомогательные контакты этого выключателя В2.3 снимается напряжение с реле KLT. имеющего выдержку при отпускании якоря. Вспомогательные контакты В2.4 подают сигнал на включение выключателя В4. В случае успешного цикла АВР резервная линия Л2 остается в работе. Если запуск схемы АВР произошел при устойчивом коротком замыкании на шинах подстанции, то действием релейной зашиты линия Л2 отключается. Повторного включения линии не произойдет, поскольку к этому времени якорь реле KLT отпускается и его контакты в цепи электромагнита УАС4 размыкаются.

Даже однократное включение резервной линии на устойчивое к.з. на сборных шинах достаточно опасно. Для того чтобы сократить время включения на устойчивое к.з.. применяется ускорение действия ретейной защиты. Если на линии установлена максимальная токовая защита, то селективность ее действия создается за счет выдержки времени, которая выбирается больше выдержки времени защиты на отходящих к потребителям линиях.

На время действия схемы АВР выдержку времени защиты резервной линии сокращают практически до нуля. При включении на устойчивое к.з. на сборных шинах резервная линия мгновенно будет отключена. Более подробно ускорение релейной зашиты для согласования ее действия с устройствами автоматики рассмотрено в параграфе 2.7.

Проверка напряжения на резервной линии осуществляется с помощью реле KV3- При нормальном напряжении на резервной линии контакты реле замкнуты. Если напряжение на резервной линии отсутствует, то контакты размыкаются, и питание с реле времени снимается. В этом случае схема АВР блокируется.

На многих подстанциях распределительных сетей отсутствуют аккумуляторные батареи. На таких подстанциях релейная зашита и автоматика выполняются на переменном оперативном токе, источником которого является трансформатор напряжения. Из-за ограниченной мощности источника оперативного тока не могут быть использованы выключатели с соленоидным приводом. На легких выключателях широкое распространение получили грузовые или пружинные приводы. В грузовых приводах для включения выключателя используется энергия падающего груза, в пружинном — энергия предварительно натянутой пружины. Подъем груза или натяжение пружины может осуществляться вручную или с помощью электродвигателя мощностью 50-100 Вт. Для питания такого двигателя мощности трансформатора напряжения вполне достаточно. В своей основе схема АВР с действием на выключатель с грузовым или пружинным приводом аналогична схеме АВР на постоянном оперативном токе.