HydroMuseum – Автоматическое включение резерва
Автоматическое включение резерва
Автоматическое включение резерва (АВР) — один из методов релейной защиты, направленный на повышение надежности работы сети электроснабжения. Заключается в автоматическом подключении к системе дополнительных источников питания в случае потери системой электроснабжения из-за аварии.
Общие требования к АВР
- АВР должно срабатывать за минимально возможное после отключения рабочего источника энергии время.
- АВР должно срабатывать всегда в случае исчезновения напряжения на шинах потребителей, независимо от причины. В случае работы схемы дуговой защиты АВР может быть блокировано, чтобы уменьшить повреждения от короткого замыкания.
- АВР должно
срабатывать однократно. Это требование обусловлено недопустимостью
многократного включения резервных источников в систему с неустраненным
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
Схема секционированной системы сборных шин. Секции имеют связь посредством секционного выключателя QS
Согласно правилу устройств электроустановок (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, опасность для безопасности государства, нарушение сложных технологических процессов и пр. II категория — к этой группе относят электроприемники, перерыв в питании которых может привести к массовому недоотпуску продукции, простою рабочих, механизмов, промышленного транспорта.
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 серьезным 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 секунды (это время срабатывания выключателя).
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 ее, 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.
Принцип действия
В качестве измерительного органа для АВР в высоковольтных сетях служат реле минимального напряжения, подключенные к защищаемым участкам через трансформаторы напряжения. В случае снижения напряжения на защищаемом участке электрической сети реле дает сигнал в схему АВР. Однако условие отсутствия напряжения не является достаточным для того, чтобы устройство АВР начало свою работу. Как правило, должен быть удовлетворен еще ряд условий:
- На
защищаемом участке нет неустраненного короткого замыкания. Так как
понижение напряжения может быть связано с коротким замыканием, включение
дополнительных источников питания в эту цепь нецелесообразно и
недопустимо.
- Вводной выключатель включен. Это условие проверяется, чтобы АВР не сработало, когда напряжение исчезло из-за того, что вводной выключатель был отключен 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 дает сигнал на
отключение вводного выключателя обесточенной части электрической сети и на
включение межлинейного (или секционного) выключателя. Причем межлинейный
выключатель включается только после того, как вводной выключатель отключился.
Особенности и конструкция устройства автоматического ввода резерва ✅ Статьи Электромол
На предприятиях часто требуется, чтобы оборудование работало без сбоев и перерывов. Для обеспечения постоянного снабжения электрическим током к устройству подключают резервный источник питания. При подключении второго источника важно, чтобы переключение произошло автоматически, именно в тот момент, когда основного источника будет недостаточно. Для того, чтобы обеспечить автоматическое переключение используют шкаф АВР.
На предприятиях часто требуется, чтобы оборудование работало без сбоев и перерывов. Для обеспечения постоянного снабжения электрическим током к устройству подключают резервный источник питания. При подключении второго источника важно, чтобы переключение произошло автоматически, именно в тот момент, когда основного источника будет недостаточно. Для того, чтобы обеспечить автоматическое переключение используют шкаф АВР.
Что такое шкаф АВР
Шкаф автоматического включения резерва (АВР) – это устройство, которое с помощью специальных контакторов и пускателей производит переключение с одного источника питания на другой.
В комплектацию АВР входит реле контроля фаз, которое отслеживает параметры электрического тока от источника. В случае несоответствия параметров установленным нормам, они дают команду исполнительному механизму (пускатели и контакторы) для переключения источника питания на аварийный.
Помимо этого в шкафы АВР содержат в себе котроллеры, которые отслеживают параметры, при запуске генератора, другие функции поддерживаются с помощью промежуточных реле.
У некоторых компаний имеются в наличие готовые решения шкафов АВР, однако большинство компаний предпочитают заказывать сборку под конкретные нужды, с соответствующим набором оборудования под конкретные задачи. Перед вводом в работу схема проходит обязательные испытания.
Шкафы автоматического включения резерва позволяют избежать всех недостатков параллельного подключения двух источников питания, притом, что ввод резерва происходит практически мгновенно (0,3-0,7 сек.).
Обычно резервным питанием, в схеме со шкафом АВР устанавливают бензиновые или дизельные генераторы. С ними строится однофазная или трехфазная сеть переменного тока. Такие генераторы, обладая автоматическим запуском, отлично подходят в качестве дублирующего источника питания.
Особенности АВР
АВР предназначаются для работы с двумя, тремя или более источниками питания сети. Возможна автоматическая (чаще используется) и ручная перекоммутация электропитания на один из резервных источников. Использование щитов АВР позволяет повысить надежность всей системы снабжения электричеством, защищая оборудование от перегрузок и остановок.
Шкафы автоматического ввода резерва подразделяют на две основные группы:
- С односторонней работой. В данной схеме делается один рабочий и один резервный источник питания электрической сети.
- С двухсторонней работой. В подобной схеме любой из источников энергии может быть рабочим или дублирующим.
Изготавливаемые шкафы АВР в обязательном порядке отвечают главным требованиям:
- Высокая скорость срабатывания. Включение резерва должно произойти за минимально короткий промежуток времени, после отключения основного источника питания.
- Стабильность работы. Устройство АВР должно сработать вне зависимости от причин, вызвавших отключение основного источника питания.
- Однократность. Переключение после срабатывания должно произойти однократно.
- Синхронность. Не должно быть не синхронных включений двигателей и перегрузки оборудования.
Принцип действия АВР
Данное устройство контролирует минимально и максимально допустимый уровень напряжения, проверяет наличие и чередование фаз. Если напряжение на какой-то фазе падает, меняются частоты или проседает напряжение и их параметры выходят за рамки нормативов цепи питания, то с помощью реле контроля фаз осуществляется размыкание контактов на главном входе и замыкание на входе резервного источника.
Когда параметры тока в основной цепи восстанавливаются, то перезамыкание контактов происходит в обратном направлении. В большинстве схем предусмотрена блокировка от одновременного срабатывания катушек.
АВР, в зависимости от комплектации, могут быть малогабаритными и полногабаритными, двух секционными или трех секционными. Их можно размещать в специальных, отдельных шкафах, или устанавливать в вводных или распределительных шкафах.
Для того, чтобы устройство соответствовало минимальным требованиям, параметры его пускового органа и прибора выдержки времени выбирают так:
- Пусковой орган минимального напряжения должен сработать при снижении напряжения, которые могут быть вызваны короткими замыканиями. Такие повреждения отключаются защитой с соответствующей выдержкой времени. После отключения поврежденного элемента напряжение начинает восстанавливаться и происходит самозапуск двигателей.
- Если при эксплуатации АВР выходят их строя предохранители или появляются другие неисправности, возможны ложные срабатывания в минимальном реле напряжения. Для предотвращения часто используется два реле, которые подключаются на разные трансформаторы напряжения.
- Включаемый от АВР выключатель, должен иметь соответствующую защиту, которая действует с ускорением. Если при срабатывании АВР аварийный источник питания испытывает перегрузки и не может обеспечить самозапуск двигателей, то автоматически должна отключаться часть нагрузки, например, с помощью минимальной защиты напряжения.
Производство АВР
Наша компания производит шкафы АВР, которые обеспечивают надежное бесперебойное питание оборудование, по заданным параметрам. Наши специалисты помогут разработать схему АВР, адаптированную под Ваш, конкретный случай.
Наличие типовых решений, в нашем ассортименте, позволяет ускорить разработку и монтаж оборудования. Наши щиты АВР имеют следующие технические характеристики:
- номинальный рабочий ток AC-1 – 16… 800A.
- номинальное импульсное выдерживаемое напряжение Uimp – 6кВ.
- номинальное рабочее напряжение Ue – 220/380 В.
- номинальное рабочее напряжение Ue цепей управления – 220 В.
- рабочая температура – от -5°С до +40°С.
- уровень защиты от влаги и пыли – IP31 и IP65.
Мы гарантируем высокое качество устройств, так как используем для монтажа только лучшее оборудование, а значительный опыт работы в данной сфере позволил нам изучить все особенности и предупреждать типовые ошибки.
Автоматический ввод резерва (АВР): назначение, виды, схема
Даже современная система электроснабжения не всегда отличается абсолютной надежностью. В случаях возникновения аварийных ситуаций без энергии могут остаться потребители, у которых длительный перерыв в электроснабжении может привести к большим материальным потерям, а то и к угрозе жизни. Поэтому как в быту, так и на производстве имеет смысл организовать питание от двух источников электроэнергии, с передачей мощности от одного. Такая система называется автоматическим вводом резерва, сокращенно АБП. Ее работа заключается в полностью автоматическом подключении электрических цепей потребителей от резервного источника питания в случае отключения основного. В этой статье мы подробно рассмотрим назначение и принцип работы различных типов АВР.
- Назначение АВР
- Как работает автоматический ввод резервного питания
- Системные требования
- Классификация ABP и варианты реализации
- Особенности работы с бытовыми генераторами
- АТС на аккумуляторах
- Приложение логического контроллера
- Организация АВР в цепях высокого напряжения
Назначение АВР
Назначение данной системы в электрике аналогично организации бесперебойного питания. Основной задачей автоматического ввода резервного питания является быстрое восстановление электроснабжения без участия человека в этом процессе. На крупных подстанциях всегда два ввода на два, разделенные секционным выключателем, секции КРУ работают независимо друг от друга. Согласно ПУЭ (правил устройства электроустановок) автоматическое подключение резервного питания и питания на 2 ввода является обязательным мероприятием для обеспечения электроэнергией потребителей первой категории.
Простой пример необходимости этой системы можно привести в отношении освещения какой-либо важной охраняемой территории. То есть при отключении основного входа система сама включит питание от резервного источника, при этом эта важная область останется освещенной. Максимум, что может произойти, это кратковременное прекращение питания, которое даже визуально сложно отследить. Это зависит от скорости работы АВР, время включения резерва должно быть около 0,3-0,8 сек.
Принцип работы автоматического ввода резервного питания
Принцип работы АВР основан на контроле напряжения в цепи. Это можно сделать с помощью любого реле напряжения или цифровых логических блоков защиты. Однако принцип работы всех ранних остается неизменным. Рассмотрим это на простейшем примере.
Это однолинейная схема, на которой видно, что напряжение контролируется контактором КМ. Оба автомата QS1 и QS2 должны быть включены, при этом катушка КМ получит питание и будет втянута, соответственно замыкающий контакт ее в цепи основного ввода также замкнут, а замыкающий контакт в цепи резервного ввода разомкнут. Таким образом, питание потребителя осуществляется от основной сети и горят соответствующие лампы. В случае пропадания питания на линии L12 и падения напряжения до значения при отключении контактора КМ замыкающий контакт разомкнется в основной линии и одновременно перейдет контакт в линии резервного питания L22 в замкнутое состояние, тем самым подавая напряжение потребителю от резервного источника. Обратная ситуация будет при возобновлении основного питания по линии L12.
В видео ниже наглядно рассмотрен принцип работы АВР в сетях 6 кВ:
youtube.com/embed/cLAtLpDbo3M» allowfullscreen=»allowfullscreen»>Системные требования
Основные требования к АВР:
- Производительность.
- Надежность включения.
- Напряжение питания только при отсутствии короткого замыкания, то есть должна быть блокировка при коротком замыкании.
- Однократное срабатывание.
- Возможность настроить порог включения резервного источника питания, чтобы он не срабатывал, например, при перепадах напряжения при пуске мощных электродвигателей.
- Срабатывание возможно только при наличии электричества на резервном вводе.
Естественно, самая простая схема на контакторах не сможет реализовать все требования к системе АВР. Для этого в современной электронике используются логические системы, сигнализирующие о включении резервного источника питания только при соблюдении всех правил и блокировок. Также для дополнительной надежности даже используется механическая блокировка.
Варианты классификации и реализации БПС
Может быть обеспечено резервное питание и его автоматический ввод может осуществляться от отдельного генератора, батареи или отдельной линии.
В свою очередь все системы АТС по своему действию делятся на:
- Односторонние. Одна секция или ввод рабочая (основная), а вторая резервная. В случае исчезновения рабочего напряжения включается резерв.
- Двусторонний. При наличии двух раздельно питаемых секций и, соответственно, работающих двух линий, а при отключении одной из них другая является резервной.
Также АВР может быть с рекуперацией мощности по нормальной схеме и без нее. Во втором случае неработающая сеть полностью гасится и даже при повторном восстановлении питания схема не будет работать как раньше на двух линиях.
Особенности работы с бытовыми генераторами
Для организации автоматического ввода резерва в доме можно использовать автономный генератор в качестве резервного источника питания. Он даст возможность длительное время обеспечивать электроэнергией весь дом, а величина подключаемой нагрузки зависит от мощности самого генератора. Вот схема подключения:
Внедрение генератора в качестве источника электроэнергии вместо сетевого напряжения можно практиковать в однофазной и трехфазной сети с учетом модели генератора. Однако для того, чтобы этот процесс был полностью автоматизирован, необходимо, чтобы генератор был оснащен пускателем, а также потребуется специальный блок, состоящий из набора коммутационных аппаратов, включающих пускатель только на время работы. включаться и отключаться при восстановлении сетевого напряжения. Выглядит так:
Такой блок для генератора совместим с любым типом двигателя и имеет три положения: «Стоп», «Вкл», «Пуск». Правда, зимой ДВС нужно прогревать, но этот агрегат можно запрограммировать с учетом этой особенности. Устанавливается на DIN-рейку в распределительном щите.
На видео наглядно объясняется схема, по которой можно сделать автоматический резервный ввод для генератора своими руками:
youtube.com/embed/wffmGCbE-D4″ allowfullscreen=»allowfullscreen»>АВР на аккумуляторах
С развитием преобразователей, преобразующих постоянный ток в переменный, появляется возможность использовать в качестве резервного источника питания, например, автомобильный аккумулятор. Помимо аккумулятора, потребуется приобрести современный автомобильный инвертор, преобразующий от 12 вольт постоянного тока до 220 вольт переменного тока.
Правда, этот источник вряд ли можно использовать для силовой нагрузки, но он легко может обеспечить стабильным напряжением осветительную цепь при кратковременной аварии на линии. При этом продолжительность работы будет зависеть от мощности потребителей и емкости аккумуляторов.
Для увеличения емкости можно соединить несколько аккумуляторов параллельно. Саму схему подключения системы АВР можно реализовать с помощью пускателя.
Пускатель включается в основную цепь, а в случае проблем с сетью его подвижная часть исчезает, тем самым его размыкающий блок-контакт, введенный в цепь аккумулятора, запускает систему автоматического электропитания. Этот способ менее затратен, чем генератор, но не способен выдавать ток длительного времени для мощных бытовых приборов.
Приложение логического контроллера
Для двух трехфазных сетей электроснабжения используются готовые блоки АВР с использованием логического цифрового контроллера, способного учитывать многие параметры, необходимые для создания идеальной системы. Имеет все необходимые маркировки и инструкции по управлению и подключению.
Однако, прежде чем подключить модуль и приобрести его, необходимо подумать, есть ли резервный источник питания с более надежным блоком питания. Так как нет смысла подключать его к той же системе трехфазной сети, то есть с питанием от одного трансформатора 6/0,4 кВ.
Организация АВР в цепях высокого напряжения
Для организации автоматического резервирования в цепях напряжением более 1000 Вольт в качестве элемента измерения и регулирования сетевой энергии используется специальный трансформатор напряжения, на вторичной обмотке которого 100 вольт в норме. Для соединения его с системой АВР используется реле минимального напряжения или реле контроля фаз. Реагирует не только на снижение сетевого напряжения, но и на пропадание хотя бы одной фазы, например, при обрыве ВЛ. Здесь уже необходимо выполнить все требования по правильному вводу АВР, а иногда даже при системе с восстановлением устанавливается временная задержка для возврата к исходной начальной конфигурации.
Также важно отметить, что в высоковольтных сетях схемотехника автоматики АВР реализуется на электромеханических реле старого образца или современных многофункциональных микропроцессорных терминалах защиты, выполняющих несколько функций, в том числе и АВР.
Напоследок рекомендуем посмотреть полезное видео по теме статьи:
Теперь вы знаете, что такое автоматический ввод резерва, какие бывают схемы АВР и каков принцип работы этой системы электроснабжения. Надеемся, предоставленная информация и видеоуроки были вам полезны!
Наверняка вы не знаете:
- Зачем заново включать автоматику
- Как установить дизель-генератор
- Схема подключения солнечной батареи
- Как подключить магнитный пускатель Генераторные автоматические переключатели
— MTS Power Products
Генераторные автоматические переключателииспользуются во многих электрических приложениях. Они особенно подходят для отраслей, которым необходимо передавать большие электрические нагрузки из одной точки в другую. Их также можно использовать для отключения основного источника питания в зоне, где существует риск отключения электроэнергии. Они обычно используются в областях с высокой электрической активностью, таких как фабрики и склады. Некоторые промышленные генераторы подключаются напрямую к основным линиям электропередач, тогда как другие управляются автоматическими выключателями. Поиск генераторных автоматических переключателей временами может показаться сложной задачей и привести вас в тупик, к коммерческим запасным частям для генераторов с завышенными ценами и многому другому. В MTS Power Products мы стремимся предоставить вам лучшие генераторные автоматические переключатели по отличной цене!
Преимущество автоматических переключателей резерва генератора заключается в их компактных размерах и универсальности. Их можно использовать таким образом, чтобы свести к минимуму шум и вибрацию, связанные с отключением сетевого питания. Кроме того, они помогают экономить электроэнергию. Они особенно важны в случае временного отключения электроэнергии в районе, который обслуживается рядом коммунальных предприятий. Будет легко восстановить цепи и запустить их после восстановления питания.
Панель питания обычно устанавливается в модуле управления рядом с резервной батареей. Это прямоугольная коробка, в которой находится как минимум одна клеммная колодка, а часто и несколько клемм. Клеммные колодки устанавливаются на плату в соответствии с компоновкой, требуемой приложением. Некоторые панели могут иметь дополнительные слоты или разъемы для подключения дополнительного оборудования. Панель блока питания спроектирована таким образом, чтобы быть прочной и выдерживать воздействие постоянных вибраций, вызванных тяжелым оборудованием или операциями.
Модуль управления управляет работой переключателя. Он контролирует, когда переключатель должен быть замкнут, разомкнут или запущен. Он способен переключаться между полным и резервным рабочими циклами. Резервные рабочие циклы устанавливаются коммунальной компанией для обеспечения оптимальной производительности генератора даже при пониженном уровне нагрузки. Генераторные автоматические переключатели резерва предназначены для работы, когда мощность, подаваемая в систему, недостаточна.
Наличие автоматического переключателя резерва дает множество преимуществ. Во-первых, они избегают ситуации, когда у вас переизбыток электроэнергии и некому присматривать за АВР. В таком сценарии все схемы необходимо запускать и управлять ими вручную, что требует большой дополнительной работы с вашей стороны. Во-вторых, эти выключатели гораздо более надежны, чем автоматические выключатели, управляемые человеком, потому что они работают даже при сбое в системе распределения электроэнергии. В-третьих, поскольку электроэнергия отключается во время работы генератора, вы не столкнетесь с перерывами в своих обычных деловых операциях.
В случае чрезвычайной ситуации вам будет чрезвычайно трудно отключить автоматический переключатель резерва.