АВР в электрике: применение и характеристики

Автоматический ввод резерва представляет собой устройство, ответственное за бесперебойную работу электросети. Оно позволяет автономно восстанавливать электропитание объекта путем присоединения запасного источника питания. Таким образом, он помогает предотвратить скачки электричества при аварийных ситуациях.

Перебои в подаче электрической энергии доставляют людям массу неудобств. Если говорить в промышленных масштабах, то длительная остановка электроснабжения может угрожать жизни и безопасности человека, повлечь за собой материальный урон, стать причиной серьезных исходов. Во избежание подобных случаев сети снабжают АВР.

Рассмотрим принцип работы изделия. Аппарат отслеживает наличие напряжения на каждой из фаз (при трехфазном питании), правильность их переключения, контролирует частоту переменного тока. При выходе этих параметров из установленных пределов главной цепи посредством регулировки реле происходит размыкание контактов контактора на основном входе и их замыкание на резервном.   

При использовании дизельных генераторов или аккумуляторных батарей одна из линий определяется, как приоритетная. Это означает, что при вводе резерва выключатель продолжает отслеживать наличие напряжения на главной линии, на которую он переключается при восстановлении исходных значений.

Из чего состоит АВР

Основными структурными элементами устройства являются:

• контакторы ‒ исполнительные механизмы, осуществляющие перевод нагрузки с базисного электроснабжения на аварийное;
• реле контроля фаз ‒ фиксирует значения электротока в сети;
• контроллеры ‒ контролируют параметры при запуске генератора.

Как выглядит АВР

Приборы также оснащают микропроцессорным блоком управления и панелью индикации. Преимущественно схемы ввода резерва располагают на щитах или в шкафах (для крупных производственных объектов).

Аппараты, исходя от способа установки, изготавливают в двух видах: напольном и навесном. На лицевой части изделия расположены индикаторы напряжения, фазировки. Модель выбирают по значениям номинального тока.

Производители электроустановок предлагают покупателю готовые решения, но чаще всего собирают механизм по конкретным техническим заданиям заказчиков. Такой подход обеспечивает возможность каждому покупателю решать свои задачи.

Технические характеристики

Электроустановки используют в сетях однофазного и трехфазного переменного тока с напряжением 220, 380 В и частотой 50‒60 Гц. Время переключения составляет от 0,3 до 0,8 секунды. Эксплуатация возможна при температурных значениях наружного воздуха от -40 до +40⁰C в помещениях, не содержащих газы и пыль в предельных концентрациях.  

Схемы АВР срабатывают по всем причинам исчезновения электропитания. Они характеризуются быстродействием. Это означает, что включение в работу происходит за минимально короткое время (практически мгновенно) после отключения питания.

Для чего используют

Приспособления позволяют регулировать работу электросети, обеспечивая мгновенные переключения между двумя источниками питания. Вы спросите: зачем между ними переключаться?

• Решение запитаться от обоих источников может привести к повышенным потерям электроэнергии в питающем трансформаторе.
• При таком подключении токи коротких замыканий значительно выше.
• Появляются проблемы с разработкой определенного рабочего режима.
• В некоторых случаях нет возможности осуществления параллельного электропитания.

Перечисленные факторы являются своего рода основанием для применения автоматического ввода резерва в сетях.

Типы АВР и требования к ним

По приоритету ввода различают следующие установки:

• односторонние ‒ здесь присутствует резервная и рабочая секция питающей сети;
• двухсторонние ‒ отсутствует разделение, обе линии приоритетны.

Также изделия могут быть с возобновлением питания по нормальной схеме и без него. Во втором случае подразумевается полное погашение нерабочей электросети.

В первую очередь, аппараты используют для снабжения электрической энергией электропотребителей двух категорий. К первой относят объекты, нарушение снабжения которых может привести к человеческим жертвам и ущербу государственной безопасности. Ко второй относят электроприемники, отсутствие электричества у которых вызовет недоотпуск продукции, простои рабочих, нарушение жизнедеятельности большого количества граждан.

К основным требованиям системы относят: возможность мгновенного реагирования на отсутствие напряжения (за десятые доли секунды), однократность действия, наличие блокировки при коротком замыкании, надежность включения.

Автоматическое включение резерва (АВР) дома и на производстве

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. В этом и есть АВР.

АВР предназначено для бесперебойности электроснабжения. Если бы АВР 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 АВР 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 какие бывают АВР. В зависимости от времени действия — могут быть АВР стандартные с выдержкой времени от 0,3 до 1-2 секунд и быстродействующие АВР с временем действия до пары десятых секунд (подробнее про БАВР). БАВРы в основном применяют на опасных и ответственных производствах, где нарушение электроснабжения приведет к ужасающим последствиям (нефтяные, химические заводы).

Вариантов схем снабжения, для которых реализованы АВР множество:

• авр с явным резервом (на одной секции два питания, одно рабочее, а второе резервное)
• авр 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 АВР 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 на АВР.

Некоторые требования к АВР в ПУЭ

Хоть АВР и разнится по схемам применения, однако, принципы работы должны быть аналогичными. Вот некоторые требования, предъявляемые ПУЭ к устройствам автоматического 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 авр 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.
• АВР должен быть отстроен от режима самозапуска и от снижения напряжения при удаленном коротком замыкании
• Устройства авр должны быть обеспечены устройством пуска по снижению напряжения. А в отдельных случаях пускаться по частоте и даже действию датчиков (давления, расхода).

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

Обозначение АВР на схеме

В зависимости от чертившего, варианты обозначения АВР 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 слово 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 (выключатель — квадратик на схеме) нарисован примыкающий треугольник и рядом написано АВР

Пусковой орган АВР 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:

tс.р.=t1+dt

tс.р.=t2+dt

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 АВР

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 АВР 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 АВР 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 АВр на три ввода

В большинстве своем схема авр 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.

Если хотите более подробно ознакомиться с заводскими исполнениями схем АВР, то поисковые системы выдают множество pdf файлов различных изготовителей.

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями

---

---

Последние статьи

---

Самое популярное

Автоматический ввод резерва — это… Что такое Автоматический ввод резерва?

Автомати́ческий ввод резе́рва (Автомати́ческое включе́ние резе́рва, АВР) — способ обеспечения резервным электроснабжением нагрузок, подключенных к системе электроснабжения, имеющей не менее двух питающих вводов и направленный на повышение надежности системы электроснабжения. Заключается в автоматическом подключении к нагрузкам резервных источников питания в случае потери основного.

Общие требования к АВР

• АВР должен срабатывать за минимально возможное после отключения рабочего источника энергии время .
• 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.
• АВР должен срабатывать однократно. Это требование обусловлено недопустимостью многократного включения резервных источников в систему с неустранённым коротким замыканием.

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.

Применение

Практическая реализация различных схем, обзорные статьи: Что такое АВР ? Часть вторая. Часть третья Часть четвертая Часть пятая Часть шестая Часть седьмая

В этом разделе не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 12 мая 2011.

Схема секционированной системы сборных шин. Секции имеют связь посредством секционного выключателя QS

Согласно ПУЭ все потребители электрической энергии делятся на три категории: I категория — к потребителям этой группы относятся те, нарушение электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный материальный ущерб, угрозу для безопасности государства, нарушение сложных технологических процессов и пр. II категория — к этой группе относят электроприёмники, перерыв в питании которых может привести к массовому недоотпуску продукции, простою рабочих, механизмов, промышленного транспорта. III категория — все остальные потребители электроэнергии.

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. Бесперебойное питание можно реализовать, осуществив электропитание каждого потребителя от двух источников одновременно (для потребителей I категории так и делают), однако подобная схема имеет ряд недостатков:

• Токи короткого замыкания при такой схеме 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 определенного 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.

Принцип действия

В качестве измерительного органа для АВР в высоковольтных сетях служат реле минимального напряжения, 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 еще 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.

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.

См. также

Источники

• «Релейная защита энергетических систем» Чернобровов Н. В., Семенов В. А. Энергоатомиздат 1998 ISBN 5-283-010031-7
• «Автоматическое включение резерва» М. Т. Левченко, М. Н. Хомяков «Энергия» 1971

Ссылки

Блок АВР — электрическая схема на 2 ввода, модуль

Авр — оборудование, благодаря которому можно обеспечить нагрузку при помощи резервного электроснабжения. Что собой представляет установка, какое имеет назначение, как расшифровывается известная аббревиатура и каков принцип работы авр? Об этом далее.

Описание прибора

Автоматическим вводом резерва является система, которая нужна, чтобы обеспечить нагрузки электроснабжения резервным зарядом. Выполняется в двух вариантах. Бывает односторонней и двухсторонней. В первой есть разделение на рабочую с резервной секцией, а во второй такого нет. В первом случае можно переключиться на обычный режим или аварийный, во втором случае в этих режимах нет необходимости.

Безопасная работа электрооборудования как одно из предназначений устройства

Основная цель модуля направлена на то, чтобы система электроснабжения была более надежной. Это устройство оперативно подключает нагрузки на резервный вид ввода, когда возникают перебои электричества. Для обеспечения автоматического переключения система все время отслеживает напряжение с током. В этом заключается ее предназначение.

Расшифровка аббревиатуры АВР

Расшифровывается аббревиатура очень просто. АВР является автоматическим вводом резерва. Иногда вместо слова ввод используется включение, но это некорректно, потому что под вводом понимается генераторный запуск как резервный источник.

Как расшифровывается аббревиатура

Классификация

В зависимости от того, какое имеет блок авр исполнение, классифицируется оборудование по количеству секций, типу сети, классу напряжения, мощности и времени срабатывания.

Обратите внимание! АВР часто представлена с одним, двумя и тремя выводами для обеспечения высокой надежности сети. Также бывает однофазной, двухфазной и трехфазной. По классу напряжения обрабатывает до 1000 вольт.

Шкаф АВР на три ввода

Основные требования

При покупке и установке в сеть пользователям требуется, чтобы АВР:

• обеспечивала подачу питания энергии при непредвиденном случае приостановления работы линии;
• максимально быстро восстанавливала электрическое питание;
• обязательно действовала однократно, то есть несколько режимов работы сразу не должно быть;
• включала основное питание до того, как будет подано резервное электрическое питание.

Кроме того, она должна осуществлять контроль за исправностью цепи управления оборудованием.

Быстрое восстановление электрического питания — основное требование к системе

Принцип работы

Вне зависимости от того, как сделан модуль АВР, основа работы агрегата — отслеживание сетевых параметров. Для данной цели используется контролирующее реле напряжения с микропроцессорными управленческими блоками. Принцип работы выглядит следующим образом: напряжение подается в центр индикаторной лампы и реле. Далее контакты изменяют свое положение и ток подается на рабочую линию.

При пропаже тока рабочей линии лампа гаснет и реле перестает работать. Контакты вновь меняются местами. Это приводит к тому, что включается резервное питание. Как только восстанавливается напряжение, реле приходит в действие и перекоммутирует ток на рабочую линию.

Обратите внимание! Представленная схема работы является упрощенной. Чтобы лучше понимать происходящие в оборудовании процессы, не рекомендуется ее брать за основу.

Простая схема однофазной АВР

Варианты схем

Представленные здесь схемы блока АВР можно с успехом использовать, чтобы создать щит автозапуска. Есть простая и промышленная схема. В первом случае существует два режима: штатный и аварийный. В штатном режиме после прекращения подачи напряжения на основные рабочие линии катушка будет насыщена и реле сработает, замыкая одни контакты и размыкая другие. В результате напряжение попадет на пускательную катушку, которая изменит направление третьих контактов. В аварийном режиме при исчезновении тока главная катушка перестанет насыщаться и реле примет исходное положение. В результате изменятся контакты, которые отвечают за то, чтобы напряжение не пошло по проводам и была снята блокировка подачи тока на нагрузки.

Промышленная электрическая схема АВР на 2 ввода отличается от простой тем, что реле используется специальное, оно контролирует каждую фазу. Если одна фаза перестанет нормально работать, то реле начнет передавать ток на другую линию, стабилизирует основной источник.

Схема АВР для дома

Промышленные системы

Промышленные системы АВР это более мощные, комплексные аппараты автоматического резервного включения. Сегодня самым крупным поставщиком такого оборудования является компания «Контактор». Она продает АВР с секционированным и несекционированным питанием, дополнительным аварийным генератором и т.д. В качестве элементной базы используются как релейная, так и микропроцессорная схема управления.

Обратите внимание! Рассчитана такая система на обработку до 6300 ампер тока для установок до 1000 вольт.

Как выглядит промышленная система

АВР в высоковольтных цепях

На данный момент производится выпуск АВР и для высоковольтных электросетей. Так работает оборудование с напряжением больше 1000 вольт. Схема работы усложненная, но принцип неизменный. Согласно схеме ниже резервные трансформаторы отсутствуют. Каждый контакт подключен к своей рабочей линии, но каждый из них может стать резервным. При отсутствии подачи напряжения включается секционный выключатель и обе секционные части работают от одной линии. Когда восстанавливается ток, реле перекоммутирует систему так, как было ранее.

Схема работы АВР в высоковольтной цепи

Блок АВР — это аппарат, благодаря которому можно обеспечить бесперебойную работу энергетической системы, когда на энергосистему могут воздействовать техногенные или природные внешние факторы. Расшифровывается как автоматическое включение резерва. Бывает разных видов. Работает в штатном и аварийном режиме, также в режиме механической блокировки.

Виды и классификация АВР

Автоматический ввод резерва – это система, обеспечивающая бесперебойную подачу электроэнергии потребителям.

Конструкция представляет собой блок с устройствами автоматики, работающими по определенной логической схеме. Ее функция – автоматическое переключение напряжения с основного источника на резервные. 

В составе любого АВР есть три основных блока: 

• силовая часть;

• контроллер или логический блок;

• реле управления генератором и силовым узлом.

 Логический блок контролирует напряжение в основном и резервном источниках питания, подает сигнал контакторам на замыкание или размыкание. 

Виды АВР 

Существуют аппараты односторонней и двухсторонней работы. В первом случае в схеме реализована рабочая и запасная секции электропитания. В качестве резерва может использоваться генератор. Каждая секция может выполнять только свои функции. В двухсторонних АВР любой источник питания может быть основным и резервным. 

Другие типы устройств: 

• без возврата. Переключение на резервный источник происходит автоматически, а обратное – вручную;

• с независимыми источниками питания. При отключении одного из них происходит автоматическое переключение его потребителей на нормально работающие. 

Критерии классификации АВР 

Согласно правилам устройства электроустановок, потребители электрической энергии разделяются на три типа: 

• первая категория: отсутствие электричества оборачивается угрозой жизни людей, причинением материального ущерба, крупными финансовыми потерями;

• вторая категория: при прекращении подачи напряжения происходят производственные простои, остановка транспортных средств

• третья категория – все остальные.

 Согласно ПУЭ, потребителям I и II категорий необходима установка АВР. 

Другие виды классификации: 

• количество резервных секций. Более всего распространены устройства на два питающих ввода, но иногда используется больше;

• тип сети. Есть однофазные и трехфазные блоки;

• уровень напряжения. Существует оборудование для работы в сетях до 1000 В и высоковольтных линий электропередач;

• мощность подключаемой нагрузки;

• время переключения на резерв. 

Качественные и надежные АВР с реализацией необходимых для конкретного потребителя схем предлагает компания РКМ Электро. Изготовление блоков предполагает полный комплекс работ, от составления технического задания до сборки, тестирования, монтажа и пуска. В качестве комплектующих используется продукция проверенных производителей, гарантирующая мгновенное срабатывание автоматики. Оборудование реализуется с фирменной гарантией.

Основные схемы АВР и их особенности.

Энергоснабжение промышленных предприятий, различных учреждений и частных домов должно быть бесперебойным. В противном случае последствия могут оказаться непредсказуемыми и в некоторых ситуациях весьма опасными. Во избежание этого питание потребителей обеспечивают двумя независимыми друг от друга источниками электроэнергии. Один из них служит основным, а второй используется в качестве резервного. Для быстрого переключения между источниками применяют автоматический ввод резерва — АВР. Схемы подключения АВР достаточно разнообразны и зависят от типа напряжения, нагрузки, видов потребителей и множества других факторов. Но базовые схемы АВР остаются неизменными и могут быть взяты за основу при создании более сложных систем автоматического ввода резерва.

Типовая схема подключения АВР на модульных контакторах.

Для большинства частных домов, административных зданий и малых производственных помещений достаточно простейшей схемы АВР. Она состоит из двух однополюсных автоматических выключателей, одного контактора и одного двухполюсного автоматического выключателя. В нормальном режиме электропитание проходит через однополюсный автомат и поступает на контактор. При этом нормально-разомкнутый контакт замыкается, а нормально-замкнутый, наоборот, размыкается. От контактора фаза приходит на двухполюсный выключатель. В свою очередь ноль никогда не размыкается и сразу приходит на второй контакт двухполюсного выключателя. В случае аварийного режима контактор размыкает фазу с основного ввода и подключает с резервного. Если же понадобится вручную перевести нагрузку с основного источника на резервный, достаточно просто отключить однополюсный автомат основной сети.

Схема АВР с реле контроля фаз.

Рассмотренная выше схема прекрасно работает в однофазной сети. Однако при наличии трехфазного напряжения схема АВР не обходится без реле контроля фаз. Такое реле выполняет функцию постоянного слежения за параметрами напряжения основной сети. В случае превышения показателей или падения напряжения, а также при неисправностях одной из фаз, реле обеспечит переход на резервный ввод. Но этим возможности реле не ограничиваются. Так, в зависимости от выбранной модели оно может следить за фазировкой (порядок чередования фаз) и асимметрией напряжения (перекос фаз).

С технической точки зрения реле контроля трехфазного напряжения состоит из измерительной и силовой части. Первая, как правило, имеет регулируемые параметры. Например, можно установить порог для верхнего и нижнего значения напряжения. Также незаменимой окажется возможность регулировки параметров задержки срабатывания реле. Это позволит избежать ложного срабатывания устройства во время кратковременных колебаний напряжения основной электрической сети.

Схема АВР на два и на три ввода.

Пока что нами были рассмотрены схемы АВР только на два ввода. Логика их работы достаточно проста — с основной сети переключать на резерв, а с резерва на основную сеть. Но ведь источников питания может быть и больше. В этом случае не обойтись без схемы АВР на три ввода. Предположим, в нашем распоряжении имеется основная линия (Ввод 1), резервная линия (Ввод 2) и дизельный генератор (ДГУ). Тогда логика работы будет состоять в следующем. При падении напряжения на первом вводе питание потребителей идет за счет второго ввода. А с возобновлением нормального напряжения снова возвращается на первый ввод. Если же оба ввода обесточены, через заданную выдержку по времени подается команда на запуск ДГУ. Каждый из вводов сопровождается своим автоматическим выключателем и дополнительно устанавливается автомат между ДГУ и двумя другими вводами. Это необходимо во избежание встречного напряжения между ДГУ и основным вводом.

Схема АВР для вводно-распределительного устройства с секционным переключателем.

А теперь настало время перейти к более сложным распределительным системам электроэнергии. Таковыми являются вводно-распределительные устройства с секционным переключателем. Чтобы бесперебойно принимать и распределять электроэнергию, вся система разделена на секции, каждая из которых питается от своего источника. В случае аварийной ситуации на одной из секций потребители будут запитаны от смежной секции через секционный выключатель. Звучит достаточно просто, но на практике схема АВР должна учитывать не только отсутствие напряжения на указанной секции. Учитывается также наличие напряжения на соседнем участке, иначе переход на питание от него не имеет смысла. Помимо этого, контроллер АВР проверяет отсутствие короткого замыкания, в противном случае подача энергии на эту секцию недопустима. Схема АВР обязана учитывать и то, что вводной выключатель должен быть включен. Чтобы не получилось ситуации, когда секцию обесточили намеренно, а в этот момент АВР вступает в работу. Все эти особенности делают создание схемы АВР для вводно-распределительного устройства весьма нетривиальной задачей. Особенно если количество секций ВРУ больше двух.

Основные выводы.

Даже самая простая схема АВР подразумевает наличие сразу нескольких компонентов. Неправильное расположение или подключение хотя бы одного из них может привести к печальным последствиям. И даже если все элементы задействованы правильно, их подключение и настройка занимают массу времени. При этом не стоит забывать и о том, что все контакторы, автоматические выключатели и прочие составляющие должны быть одного производителя! Только в этом случае можно гарантировать отлаженную и бесперебойную работу автоматического ввода резерва. В связи с этим невольно возникает вопрос — не лучше ли воспользоваться готовым модульным решением вместо того, чтобы самостоятельно пытаться собрать АВР из различных компонентов?

Готовое решение от CHINT — модульный АВР серии NZ7 с моторным приводом.

Специалисты CHINT уже все сделали за вас, остается только подключить два ввода и выход питания. Все до безумия просто, не правда ли?! Да, и вы сейчас сами в этом убедитесь. CHINT серии NZ7 представляет собой модульную конструкцию, от начала и до конца собранную на заводе. Это исключает сборку «кривыми руками», все уже протестировано, настроено и полностью готово к работе. АВР от CHINT легко помещается в типовой шкаф.

Неоспоримое преимущество серии NZ7 заключается в двойной блокировке обоих вводов! Контакты прерывателей цепи обеспечивают электрическую блокировку, а моторный привод выполняет механическую блокировку. Таким образом, полностью исключается вероятность подключения к нагрузке сразу обоих источников питания. Более того, электродвигатель используется только один, а переключение вводов осуществляется его вращением вперед и назад. Это дает существенную экономию пространства, делая устройство компактным, практически бесшумным и с пониженным энергопотреблением.

Еще одной отличительной чертой АВР CHINT серии NZ7 можно назвать универсальность в выборе источника ввода. То есть питание можно осуществлять как от централизованной электрической сети, так и от любого генератора. При этом АВР от CHINT сможет самостоятельно управлять не только запуском, но и остановкой генератора. А регулировка задержки при переходе на резерв позволит избежать ложного срабатывания в случае кратковременного падения напряжения.

В общем готовый модульный АВР от CHINT позволит избежать мучительного поиска подходящей схемы АВР и длительного монтажа оборудования. Всего за полчаса автоматический ввод резерва будет смонтирован и станет обеспечивать бесперебойное снабжение электроэнергией заданного объекта. А все что для этого потребуется — просто подключить вводы и вывод!

АВР – просто о сложном. Часть I

Доктор Вольт, для Ua.Automation.com

В работе часто приходится сталкиваться с запросами на расчет и заказ АВР-ов. По нашим наблюдениям, заказчики, произнося эту аббревиатуру «АВР», не всегда понимают, что это такое на самом деле… Этим материалом мы бы хотели добавить ясности в этот вопрос – возможно и для специалистов, в том числе. В общем, в некотором роде, наша цель это «Просвещение + Электрификация всей страны» :).

Что же такое АВР

Под АВР подразумевается, как правило, устройство Автоматического Ввода Резерва.

Более подробное определение может звучать таким образом: «Щит АВР – это устройство, предназначенное для приема, контроля трехфазного переменного напряжения и автоматического переключения резервного электропитания на нагрузку…». Можно, также, добавить такое окончание фразы, как «…автоматического запуска генераторной установки, а также защиты отходящих линий от токов перегрузки и токов короткого замыкания».

Это определение АВР, на самом деле, довольно короткое, но уже из него видно 2 принципиальных момента: 1) АВР – это сложное устройство; и 2) АВР – это часть щитового устройства.

В Википедии дано такое определение АВР: «способ обеспечения резервным электроснабжением нагрузок, подключенных к системе электроснабжения, имеющей не менее двух питающих вводов и направленный на повышение надежности системы электроснабжения. Заключается в автоматическом подключении к нагрузкам резервных источников питания в случае потери основного».

Обычно, АВР — это электрощитовое вводно-коммутационное распределительное устройство, минимум, на два питающих ввода. Один ввод основной (от которого постоянно работает нагрузка) и другой ввод – резервный. От резервного ввода происходит питание нагрузки в случае «пропадания» напряжения на основном вводе.

Устройство АВР переключает питание между вводами, обеспечивая питание нагрузки с минимальным временем переключения. Количество питающих вводов может быть больше двух. Например, три ввода, четыре ввода. Все зависит от степени обеспечения надежности питания нагрузки.

Из всего сказанного об АВР-ах можно вывести следующее:

АВР-ы классифицируются по:

• количеству питающих вводов
• напряжению питания 
• времени переключения (в зависимости от типа переключающего устройства, но об этом мы расскажем позднее)
• по номинальному току.

«А на чем АВР?»

Самый «животрепещущий» вопрос, касающийся Автоматического Ввода Резерва, звучит так: «На чем АВР?». АВР может быть на контакторах, рубильниках с мотор-приводом, на автоматических выключателях с мотор-приводами, на рубильниках соленоидного типа, на полупроводниковых контакторах (дорого, зато быстро) и т.д.

Самый распространенный тип коммутирующего устройства – контакторы (они же – магнитные пускатели).

Устройство на контакторах состоит из двух контакторов – один контактор подключает питание от основного ввода на нагрузку, другой контактор – от резервного ввода.

Важная особенность – контакторы взаимосблокированы друг с другом. Это означает, что когда один контактор замкнут, то другой разомкнут и наоборот. Причем, включить оба контактора нельзя, т.к. между ними есть механическая и электрическая взаимоблокировки. Тут есть смысл остановиться и расписать все подробнее…

Чего не любят энергопоставляющие организации

Если два питающих ввода включить встречно, то произойдет встречное включение (обычно, как вариант, это может привести к полному короткому замыканию). Этого необходимо избегать. За этим бдительно следят энергопоставляющие организации. Стоит им узнать, что где-то есть АВР, они обязательно поинтересуются и потребуют, чтобы контакторы или другие коммутирующие устройства были сблокированы и защищены от одновременного включения. Особенно когда это АВР для ДГУ (дизель-генераторной установки).

Механическая взаимоблокировка – это такая «штучка», которая при монтаже контакторов устанавливается между ними и объединяет их таким образом, чтобы они не смогли включиться одновременно, причем блокирует их движущиеся части с силовыми контактами, позволяя включиться только одному контактору.

Электрическая взаимоблокировка – это система вспомогательных контактов, включенных определенным образом в цепи питания катушек контакторов, для исключения одновременной подачи на них напряжения управления. 

Время переключения АВР-а на контакторах минимально короткое и может составлять до 200-250 мс. Но, на самом деле, оно может отличаться в зависимости от номинального тока контактора. Чем меньше ток, а значит физический габарит, то тем быстрее замыкаются и размыкаются контакты. Чем больше ток, тем больше габариты и больше расстояния между контактами и, соответственно, время включения увеличивается.

2+1=3

Как я уже говорил, чтобы реализовать самый «простой» АВР необходимо два ввода – один основной и другой, резервный.

Усложним задачу и примем в качестве основных два ввода, а третий ввод пусть будет резервным. Данный тип схемного построения АВР позволяет увеличить степень надежности электропитания нагрузок, т.к. в случае «пропадания» 1 основного ввода, АВР переключит питание нагрузки на 2-ой основной ввод. Ну, а в случае «пропадания» и 2-го основного ввода, АВР переключит питание нагрузки на 3-й резервный ввод. Причем, при восстановлении напряжения питания любого из основных вводов, АВР вернет питание нагрузки от основных вводов.

Слова «пропадание» питания, «пропадание» напряжения мы написали в кавычках неспроста и совершенно осознанно. Сейчас все объясним :). 

Понятие «пропадание» напряжения питания описывает только один из вариантов выхода параметров напряжения за установленные пределы. У нас, согласно установленным и принятым правилам, напряжение считается нормальным, если оно находиться в пределах +/- 10% от номинального значения.  Т.е.: 380 В + 10% = 418 В – максимальное превышение и 380 В – 10% = 342 В – минимальное понижение. Другие аномалии «пропадания» это: пропадание одной, двух или сразу трех фаз ввода, а также неправильное чередование фаз.

Можно еще, конечно, упомянуть такое явление как выход частоты за установленные пределы, но это, действительно аномалия. Хотя решить эту проблему несложно – достаточно применить в качестве дополнительного устройства контроля напряжения устройство «частотомер».

Итак, принимаем за «пропадание» выход за установленные пределы напряжения ввода, основного или резервного. В дальнейшем мы будем применять словосчетание «пропадание напряжения», смысл которого понятен.

Как это работает?

Вернемся к нашим трем вводам…

Логика в данном случае весьма простая. Будем считать 1-й ввод главным или «основным-основным», 2-й ввод основным (просто основным, или первым резервным) и 3-й ввод — резервным или аварийным (аварийным, в смысле, «самым надежным» и который применяется, когда вокруг все отказало, а электропитание все-таки нужно)…

Рассмотрим гипотетический сценарий: 1-й ввод работает, 2-й ввод есть, 3-й ввод, например, тоже работает (или это ДГУ, которая должна заработать автоматически).

И вот Горэнерго отключило 1 ввод! — контакторы переключают питание на 2-й ввод. Все прекрасно! Но, энергетики упорствуют и идут дальше (профилактика у них, что непонятного?), отключая и 2-й ввод! А что делать в таком случае банку, если у него в этот период закрытие отчетного периода или переводы денег, а значит, серверы должны работать «при любой погоде»! Конечно, тут нас должен выручить АВР, подключив нагрузку к 3-му вводу! В случае с ДГУ – при пропадании 1 и 2 вводов поступает сигнал на запуск ДГУ, который автоматически запускается и подает питание на АВР, который, конечно, срабатывает.

И если даже энергетики вновь включат 2-й ввод, то АВР произведет обратное переключение, и нагрузка будет питаться от 2-го ввода (3-й ввод при этом отключается, а если на 3-м вводе был ДГУ, то он останавливается. Солярка ныне не дешева). Если подключается и 1 ввод, то происходит переключение нагрузки на питание от 1 ввода.

Процесс, по сути простой, а вот слов для его описания потребовалось немало 🙂 

Продолжение следует…

 Связаться с автором можно по адресу: [email protected]