Site Loader

Содержание

Автоматика ввода резерва(АВР): схемы, назначение и требования

В процессе эксплуатации энергосистем нельзя исключить вероятность создания аварийных ситуаций, вызванных техногенными или природными катастрофами. Поэтому для подключения токоприёмников различных категорий надёжности используют два и более не зависимых источника. Рассмотрим особенности применения АВР, их назначение, классификацию, регламентированные требования и прочие сопутствующие вопросы.

Назначение АВР

Системами АВР называют электрощитовые распределительные устройства для ввода и коммутации напряжения. Они предназначены для оперативного переключения оборудования, если по основному вводу произойдёт аварийный отказ. Автоматическая коммутация производится, благодаря тому, что устройством отслеживаются параметры подключения.

принцип-работы-авр

Аббревиатура АВР означает – автоматический ввод резерва, что исчерпывающе означает предназначение и принципиальное устройство указанного узла.

Устройство и принцип работы

Применяются АВР двух основных вариантов схем, с учётом приоритетности подключения:

  • одностороннего типа, в котором один вход является рабочим. Он используется до момента возникновения чрезвычайной ситуации. При возникновении проблем производится переключение на второй ввод, выполняющий роль резервного;
  • двухстороннего – когда рабочая и резервная секции не разделяются, обладая одинаковым приоритетом.

Чаще всего односторонние системы предусматривают возможность автоматического перехода на основную схему при восстановлении штатных характеристик. Для двухсторонних данная необходимость отсутствует, поскольку нет разницы, с какого входа запитана энергосистема.

Характеристики сети отслеживаются посредством реле, контролирующего параметры напряжения, и микропроцессорных управляющих модулей. Но для всех устройств принцип работы аналогичен. Его можно понять, рассмотрев следующую схему:

1

Рисунок выполнен с использованием следующих обозначений:

  • N – нулевая фаза;
  • А – основное подключение;
  • В – запасной ввод;
  • L – лампа, сигнализирующая о наличии питания;
  • К1 – реле в виде катушки;
  • К1.1 – клеммы.

При штатной ситуации схема подключается через лампу L и обмотку К1. При таком режиме клеммы, находящиеся в замкнутом и разомкнутом состоянии изменяют занятые позиции, а схема подключена через главный ввод А.

При перебоях питания на вводе А, на обмотку прекращается подача тока, о чём свидетельствует погасшая лампа индикатора. Как результат, система переключается на питание от запасного источника В.

Если характеристики восстановились, включившееся К1 переводит работу схемы в исходное положение.

Данный анализ характеризует, в сильно сокращённом примере, функционирование одностороннего АВР.

Классификация

Системы АВР выпускаются в разных исполнениях, классифицируемых по таким признакам:

  1. Числу линий резерва – обычно их используется два, но, в целях повышения надёжности, число резервных входов может быть увеличено.
  2. Типа сети – могут использоваться трёхфазные или однофазные устройства. Последние характерны для бытовых схем, предполагающих применение резервных генераторов.тип сети
  3. Величине напряжения – в пределах 1 кВ или высоковольтных.
  4. Времени срабатывания.

Учитывая разновидность и особенности конструкции, указанные устройства могут применяться в быту или промышленном производстве.

Требования к АВР

Предполагается соответствие АВР таким условиям:

  • обеспечивать переход на запасной режим подключения, если возникнет нештатная ситуация;
  • максимально оперативно восстанавливать энергоснабжение;
  • сохранять обязательность разового переключения – не допускать несколько переключений из-за КЗ или по другому поводу;
  • главный ввод должен выключаться автоматически, до подключения резервного входа.

Данное устройство должно контролировать характеристики сети, срабатывая при их отклонении от номинального значения.

Возможные способы реализации АВР с анализом работы

Функционирование АВР проще проанализировать на анализе нескольких типовых решений, указанных далее.

Простые

На рисунке указана типовая система, переключающая бытовую сеть на работу от резервного генератора:

2

Данная схема предусматривает дополнительно защиту сети от КЗ, наличие электрического и механического блокирования, исключающего одновременное подключение обоих источников.

На рисунке представлены следующие элементы:

  • АВ1 и АВ2 – коммутаторы двухполюсного типа на главном и запасном входе, срабатывающие автоматически;
  • К1 и К2 – контакторные катушки;
  • К3 – реле напряжения;
  • К1.1, К2.1, К3.2, К3.1 – контакторные клеммы нормально-замкнутого типа;
  • К1.2, К2.2, К3.2, К2.3 – клеммы нормально-разомкнутого типа.

При нормальной работе К3 подключена, со срабатыванием посредством реле К3.2 и отключением К3.1. Подключена обмотка К2, замыкая К2.2 и К2.3, размыкая К2.1, являющегося электрическим блокированием, исключающим включение К1.

При создании аварийной ситуации, ток перестаёт поступать на обмотку К3, с занятием клемм реле начального положения. К1 отключается, изменяется статус клемм К1.1 и К1.2. К1.1 обеспечивает защищает сеть, исключая включение К2. К1.2 убирает блокировку нагрузки.

Срабатывание механической блокировки обеспечивается реверсивным устройством, представленным на рисунке в виде треугольного значка, вершиной книзу.

Схема подключения АВР на контакторах:

АВР в промышленной сфере

Промышленные системы работают в аналогичном порядке. На рисунке представлен типовой вариант шкафа АВР:

3

Изображены элементы:

  • АВ1, АВ2 – защитные устройства трехполюсного типа;
  • S1, S2 – механические коммутационные устройства;
  • КМ1, КМ2 – контакторные устройства;
  • РКФ – фазные контролирующие реле;
  • L1, L2 – индикаторные модули;
  • км1.1, км2.1, км2.2, ркф1 – клеммы в разомкнутом состоянии при нормальном режиме;
  • км1.3, км2.3, ркф2 – замкнутые клеммы.

Система функционирует по аналогичному принципу, но применяется реле, выполняющее контроль по каждой фазе. В случае перекоса или пропажи питания, схема переключается на запасной ввод, возвращаясь в штатный режим при восстановлении нормальных характеристик.

АВР для высоковольтных линий

Для систем высокого напряжения порядок работы сохраняется прежний, но конструкция устройства усложняется:

4

Представленная система исключает применение резервных трансформаторов. Шины Ш1 и Ш2 задействованы соответственно через трансформаторы Т1 и Т2, равнозначными по значению. При нормальной работе характерно разомкнутое положение секционного коммутирующего элемента СВ10, с контролем работы ТП от ТН1 Ш и ТН2 Ш.

При прекращении подачи питания на Ш1, отключается выключатель В10Т1, и включается СВ10. При этом напряжение на обе секции подаётся от одного трансформатора. При нормализации ситуации, схема возвращается в исходное положение.

Виды АВР для высоковольтной сети:

виды-авр

Микропроцессорные бесконтактные системы

Для микропроцессорных управляющих блоков используются АВР на полупроводниковых элементах, отличающихся большей надёжностью.

баврБлок АВР

Такие системы обладают следующими достоинствами:

  • исключением механических соединений, что позволяет избавиться от связанных с этим неудобств в виде дефектов указанных контактов;
  • пропадает надобность использования механического блокирования;
  • расширенным спектром регулировки характеристик переключения.

К минусам стоит отнести сложность в ремонте и непростую конструкцию, разобраться в которой по силам только квалифицированным специалистам.

Применение АВР позволяет обеспечить штатный режим эксплуатации энергосистем, как в условиях бытового потребителя, так и на промышленных предприятиях.

примеры сборки системы и особенности применения в зависимости от характеристик сетей (120 фото)

Несмотря на все нововведения в современной технике существуют сбои, которые происходят с постоянной периодичностью. Сейчас простые потребители уже готовы требовать, чтобы питание было постоянным, а не с какими-то длительными сбоями. У многих работа происходит на дому. То есть перебои в электросети ведут к прямым материальным потерям населения.

Именно поэтому теперь стараются организовывать не только на промышленных предприятиях, но и в жилых условиях такую систему, где источников электрической энергии было бы несколько.

Это называется устройство автоматического ввода резерва. Она осуществляет плавный перевод всей сети на альтернативный источник. То есть все приборы конечных пользователей без потерь и разрывов переходят на питание от вспомогательной системы. В этом материале вы подробно узнаете обо всех нюансах такой АВР-машины.

Краткое содержимое статьи:

Назначение

Данное устройство необходимо только по одной лишь причине – бесперебойное питание всех электроприборов конечного пользователя вне зависимости от внешних факторов. Восстанавливать снабжение теперь не надо при помощи специальной бригады.

Человеческий фактор нигде и никто не отменял. Серьезные подстанции всегда вводятся в работу не с одного места, а двух. Причем они разделены на секции. Всё это работает в, так называемых, электросистемах высшей категории. Это необходимая мера предосторожности, чтобы можно было быстро запустить резервные мощности, о которых может даже не узнать конечный потребитель.

Схема подключения авр не такая уж и сложная, как это могло показаться на первый взгляд. Например, вы хотите осветить важный государственный объект особого назначения. Нужно сделать так, чтобы при отключении основного источника и запуске другого, свет не пропал в этот самый эпизод.

Питание может прекратиться на какой-то отрезок, но скорость запуска АВР составляет порядка 0.5 секунды. За это время накопленная энергия останется, поэтому ничего и не погаснет.

Методы работы

Как работает автоматический ввод резерва знают большинство инженеров-электриков. Важно контролировать постоянное напряжение в цепи. Практически любое реле напряжения справляется с этой функцией. Защита цифровым методом логических блоков тоже присутствует. Работа при этом остается без изменений.

Обычно напряжение контролируют при помощи контактора. Снабжение по стандарту идет от основной сетки. Об этом должны свидетельствовать определенные горящие лампочки.

Если произошла неисправность, то величины снижаются и контактор отключается. Размыкается контакт основной линии, и одновременно замыкается резервный. Происходит подача электрической энергии уже от вспомогательного устройства.  Обратная ситуация также возможна при возобновлении подачи от основы.


Требования

Главные показатели при работе АВР:

  • Быстрая реакция
  • Безопасное включение
  • Подключение только после проверки отсутствия короткого замыкания, то есть проверка наличие блокирующих элементов
  • Срабатывание один раз
  • Ручная подстрока порога резервного подключения, то есть состояние покоя при небольших просадках в пределах нормы
  • Подключение только, если резервная система имеет достаточное количество энергии.

Простые современные схемы, которые мы продемонстрируем, не смогут рассказать полноценно о всех хитростях и нюансах работы АВР. Там есть множество логических схем, о которых известно только профессионалам. Есть даже механическое блокирование в случае самых экстренных ситуаций.

Виды и варианты работы

Характеристики для выбора авр блока весьма специфичны. Много зависит от того, откуда будет подключаться резервное питание. Это может быть и аккумулятор, и индивидуальный генератор или даже отдельная выделенная линия.

Системы могут быть с одной стороной. То есть ввод осуществляется из той же самой секции. Если рабочее напряжение пропадает, то включается резерв. Две стороны характерны в тех случаях, когда две отделенные друг от друга секции питаются двумя линиями. Есть одна отключается, то вторая начинает действовать.

АВР иногда работают и без обратного восстановления питания в том случае, если неполадку удалось устранить. Приходится все включать вручную, но подобные приборы уже уходят из современной жизни.

Особенности

Инструкция для монтажа авр существует в различных вариациях. Нет какой-то канонический технической книжки. Если вы хотите, чтобы в вашем частном доме или квартире было альтернативное питание, то, скорее всего, понадобится неплохой генератор. Он способен порой надолго обеспечивать бесперебойную работу электроэнергии во всем доме. Нагрузки в подобных системах имеют прямую зависимость от мощностей резерва.

Использование подобного устройства может осуществляться в однофазных и трехфазных сетях. Все зависит от конкретной марки. Для автоматизации всех процессов заранее узнайте о том, есть ли у генератора стартер. Должен быть и блоком с набором устройств коммутации. Стартер должен подключаться только во время запуска, а потом отключаться во время подачи основного питания.

Есть три команды всегда – это остановка, включение и запуск. Дополнительно ещё часто вставляют прогрев двигателя, который необходим в холодное время года.

Аккумуляторы

Сейчас на рынке часто встречаются преобразующие системы из постоянного тока в переменный. Всё это ведет к тому, что человек может даже попробовать брать аккумулятор автомобиля, чтобы подключать его в качества альтернативного источника питания в частном доме или квартире. Кроме того ещё покупают инвертор для машины, чтобы преобразовывать 12 Вольт постоянного в 220 Вольт переменного тока.

Конечно, всё это может быть только временным решением. Никакие силовые нагрузки такая цепь не будет выдерживать. Она нужна, например, для стабильного напряжения на небольшой аварийный период, чтобы осветить какое-то пространство.

Работоспособность напрямую зависит от мощностей и емкостей аккумуляторов. Всегда можно добавить дополнительные батареи в случае необходимости. Способ не такой дорогостоящий, но и мощный ток выдаваться не будет.

Логический контроллер

Если имеются две сети электрического снабжения с трехфазным питанием, то есть брать готовые АВР-блоки, работающие при помощи логического контроллера. Там сразу учтены самые разные характеристики работы. По сути, создается просто идеальная система, где учтены все малейшие нюансы. Вы легко сможете самостоятельно управлять всем и подключать нужные элементы.

Такой модуль необходим только в том случае, если дополнительное питание – это хорошо работающее устройство с надежной подачей энергии. Нет смысла подключения, если вторая сеть питается из того же трансформатора.

АВР в высоковольтных цепях

Если рабочее напряжение превышает 1000 В нужно подключать специализированный трансформатор, который на повторной обмотке в спокойном режиме демонстрирует показатели в 100 В. Связываются они по реле фазового контроля. Реакция происходит на понижение значений в сети, а также на отсутствие хотя бы одной фазы.

Установка классическая с возможность возвращения первоначальных характеристик. Большое влияние имеет устаревшие реле или новые с микропроцессорами. Внимательно изучите все эти вопросы.

Фото автоматического ввода резерва

Виды и классификация АВР

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

Конструкция представляет собой блок с устройствами автоматики, работающими по93.png 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.

Секционный АВР и его особенности.

Современные системы электрического снабжения защищены от многих внешних факторов и ситуаций, но ни один производитель не может гарантировать 100% защиту. Поэтому желательно использовать два источника питания, один из которых (резервный) начинает работать при отключении основного. Для этого система должна «считывать» и контролировать ток нагрузки и проходящее по проводам напряжение, чтобы в нужный момент автоматически переключиться на аварийный режим. Именно это и делает АВР – автоматический ввод резерва.

Для чего используется?

В частных или многоквартирных домах такая система используется редко, а вот в городской электросети или на промышленных предприятиях без нее никуда. Отключение электрики даже на короткое время чревато большими материальными потерями, поэтому необходимо обеспечить бесперебойную работу цепей напряжения до устранения поломки. АВР помогает в считанные минуты возобновить подачу электрической энергии и при этом пользователю ничего не нужно делать.

Крупные фирмы и предприятия уже давно устанавливают минимум два ввода на две секции распределительных приборов. Их между собой разделяет секционный выключатель и обе секции функционируют автономно друг от друга. Для потребителей первой категории – это обязательная мера предосторожности, которая прописана в ПУЭ.

Время срабатывания резерва зависит от модели прибора, качества сборки деталей, производителя и марки. Но в идеале оно должно быть от 3 до 8 секунд. Необходимость АВР проще доказать на примере. Допустим, есть важный охраняемый объект, который всегда должен быть освещен. По разным причинам основной источник питания может дать сбой. Тогда автоматически начинает действовать ввод резерва и при этом свет не будет отключен даже на минуту, освещение лишь станет немного более тусклым на 8 секунд до срабатывания аппарата.

Принцип работы.

Какая бы ни была конструкция автоматического ввода, ее главная задача – контроль напряжения. Он может осуществляться двумя способами: цифровой блок защиты или реле напряжения. Но в любом из вариантов сама схема работы одинакова. Ее проще объяснить на примере.

Есть две рабочие линии А (основная) и В (резервная). Также у нас есть К – катушка реле и Л – лампа индикатора напряжения. При нормальных режимах ток проходит через катушку реле и лампу. Нормально-разомкнутые и нормально-замкнутые контакты функционируют по своей основной схеме, подавая напряжение на основную линию А. Но если на входе А ток пропадает, обе группы контактов возвращаются в исходное положение. Катушка прекращает свою работу и лампочка гаснет. Тогда срабатывает механизм защиты и замыкается контакт линии В, что приводит к возобновлению подачи электроэнергии. Как только неполадка будет устранена, К1 перекоммутирует все к исходному состоянию, то есть на линию А.

Классификация.

По своему устройству АВР могут быть:

Односторонние. В данном случае предусмотрено два ввода, один из которых главный, а другой – дополнительный.
Двухсторонние. Также два ввода, но оба используются в качестве основных источников питания.

В первом варианте в конструкции предусмотрена возможность переключения от одного источника к другому, а во втором она отсутствует, поскольку оба имеют одинаковый приоритет.

АВР на аккумуляторах.

Рынок электроники постоянно совершенствуется и сейчас в качестве резервного источника можно использовать даже аккумулятор транспортного средства. Но для этого нужно прикупить еще и инвертор, который будет преобразовывать постоянное напряжение в переменное. Конечно, для силовых цепей такой мощности маловато. Но вот при неожиданных отключениях осветительных линий такая схема вполне может обеспечить стабильное напряжение на время аварии. Но учитывайте, что аккумуляторы малой мощности помогут только на короткое время.

Логический контроллер.

Применяется для трехфазных сетей и учитывает практически все параметры сети, для создания совершенной системы. Это уже готовый блок, в конструкцию которого вмонтирован цифровой контроллер. Именно он и «считывает» все необходимые данные. Преимущество в том, что на корпусе очень подробная маркировка. Кроме того в комплекцию включена инструкция, разъясняющая как правильно подключать и отключать аппарат.

Но тут нужно подумать, есть ли смысл в покупке модуля. Подключить его к трехфазной сети, которая питается от одного трансформатора не очень целесообразно. Только если имеется дополнительный мощный резервный источник питания.

Бесконтакторные системы.

Еще одно чудо техники, в котором для управления используется микропроцессорный блок. Переключение выполняют полупроводниковые коммутаторы, которые считаются более быстрыми и надежными, чем контакторы. Это идеальный модуль для тех, кто не любит возиться с проводами, поскольку в конструкции не предусмотрены механические контакты. А значит, не нужно проводить механическую блокировку. У таких аппаратов множество функций, которые расширяют возможности управления. И всего один недостаток: сложный ремонт, который потребует не только вмешательства электрика, но и помощи программиста.

Особенности АВР в высоковольтных цепях.

На первый взгляд схема может показаться сложной, но это из-за необходимости использования дополнительного оборудования. В цепях с напряжением, превышающим 1000 Вольт необходимо использовать трансформатор напряжения. Он будет контролировать и измерять сетевую энергию. На вторичной обмотке такого механизма напряжение в 100 Вольт (при нормальной работе). Чтобы связать его с автоматическим вводом, необходимо реле контроля фаз. Оно среагирует и на понижение электрической энергии, и на обрыв любой из фаз.

Важно: такую схему можно реализовать только на новейшем оборудовании (многофункциональные терминалы защиты) или на механических реле старого образца.

почти мгновенное переключение при исчезновении питания

Отдельно стоит упомянуть о том, что такое АВР. Автоматический ввод (включение) резерва. Если у нас есть распредустройство, а это может быть РУ-0,4кВ, РУ-3,15 кВ, РУ-6,3 кВ, РУ-10,5кВ, то у этого РУ есть секции.

От этих секций запитаны всевозможные нагрузки: двигатели синхронные и асинхронные, трансформаторы собственных нужд, сборки сварки, сборки освещения и прочие и прочие ответственные и неответственные механизмы.

Секций может быть от двух до восьми. Может быть и больше, но я не встречал. У каждой секции есть ввод рабочего питания и ввод резервного питания.

Тут возможно много вариантов, но существуют стандартные, которые от объекта к объекту повторяются. Это или у каждой секции свой ввод рабочего питания и между ними секционный выключатель (неявный резерв).

Тут на картинке для примера две секции РУ-6 кВ. От каждой секции запитаны по одной секции 0,4кВ, по одному двигателю 6кВ, и по одному двигателю 0,4кВ с ЧРЭП через понижающий трансформатор. В данном случае при отключении рабочего ввода одной из секций (ВВ1 и ВВ2) происходит АВР (включение секционного выключателя СВ), и секция запитывается от нагруженной секции до восстановления питания.

Второй распространенный вариант, когда секций больше двух, хотя встречается и на двух секциях — у каждой секции по рабочему вводу и резервному вводу. Резервные ввода “собираются” вместе и идут к резервному трансформатору собственных нужд (РТСН) — явный резерв.

При исчезновении рабочего питания отключается выключатель рабочего питания и с заданной выдержкой времени включается ввод резервного питания. Под исчезновением рабочего питания понимаю следующее: напряжение на вводе опускается до величины уставки срабатывания органа минимального напряжения и выключатель отключается.

Также уместным будет упомянуть про время перерыва питания. Значит, у нас напряжение просело до величины — пошел сигнал на отключение рабочего выключателя (это мгновенно) — отключение рабочего выключателя (про это подробнее ниже) — срабатывание уставки АВР — включение резервного выключателя.

Затем когда питание на отключенном вводе восстанавливается происходит переход в нормальное положение. Резервный ввод отключается и включается рабочий. Это вручную или автоматически.

АВР необходим, чтобы быстро восстановить электроснабжение при морганиях напряжения, коротких замыканиях, авариях на оборудовании. Однако, время действия АВР составляет от полсекунды до пары секунд. Теоретически это может привести, но не обязательно, к следующему:

С точки зрения электрика это приводит к:

  • отпаданию пускателей 0,4 кВ
  • большим пусковым токам у ЭД
  • зависанию отдельных систем ЧРЭП

Отпадание пускателей — это отключение электродвигателей, обесточивание сборок КИПиА, несохранение данных в административных корпусах в конце то концов. Для предотвращения этого на пускатели ставят например УЗОПы, которые задерживают механизмы на время действия АВР, тем самым обеспечивая их самозапуск.

Большие пусковые токи при серьезной загрузке секции могут привести к срабатыванию МТЗ вводов, ну и навредить оборудованию. Чтобы снизить пусковые токи на мощные электродвигатели ставят системы частотного регулирования, гидромуфты, или РЭПы. Причем, чем выше напряжение, тем выше стоимость ЧРЭПа. Поэтому на станциях подключают двигатели 6 кВ через понижающие трансформаторы 6/0,4 и покупают ЧРЭПы на 0,4 кВ.

Но и тут встречаются казусы, когда вроде купили ЧРЭП, а потом оказывается, что к нему надо покупать бесперебойник, который стоит как сам этот ЧРЭП. А без бесперебойника при кратковременном исчезновении питания ЧРЭП зависает и всё тут. Но не все частотники этим грешат. Да и вообще это ошибка тех, кто выбирал.

С точки зрения директора это приводит к:

  • нарушению производственного цикла
  • потерям в биллионы долларов из-за недоотпуска
  • серьезным авариям

И будь то потери электроэнергии, тепла, нефти, газа или металла суть ясна — перерыв питания должен быть кратковременный и безаварийный.

БАВР — быстродействующий спаситель заводов

Значит будем разбираться что за зверь такой и где его внедряют и зачем. Быстродействующим АВР можно считать тот, у которого весь цикл переключения составляет до 0,1с. Впечатляющая цифра, не так ли?

За счет чего такое вообще стало возможно? В самую первую, в самую главную очередь виной тому стали новые поколения выключателей, которые пришли вместо масляных и воздушных — это вакуумные и элегазовые выключатели, которые позволяют производить переключения уже не за десятые доли секунды, а за сотые.

На запрос про БАВР интернет предложил ознакомиться с различными устройствами. Про них речь и пойдет ниже: SUE_3000, БАВР_072, БАВР10_SHELL_FT2, БМРЗ-БАВР, БАВР-НАТЭК. Сто процентов существуют и другие аналоги, но я рассматриваю то, что открыто в интернете для ознакомления.

Любой быстродействующий АВР состоит из блока управления и быстродействующих выключателей рабочих и резервных вводов. На БАВР приходят сигналы от трансформаторов напряжения и трансформаторов тока, а также дискретные сигналы положения контактов выключателей. Заводятся и другие аналоговые и цифровые сигналы, но это индивидуально для каждого устройства. Кроме этого существуют условия пуска и блокировки от пуска.

Так как время срабатывания БАВР составляет десятки миллисекунд, то необходимо предотвратить возможные синфазные включения. Это когда напряжения рабочего и резервного вводов отличаются по фазе и при включении может произойти наложение, которое удвоит итоговую величину напряжения. А это неблагоприятно для механизмов и всего РУ. Питание различных БАВРов осуществляется от постоянного или переменного опертока. Ниже приведу известные данные по отдельным системам быстрого АВР.

SUE3000 от ABB

По данному БАВРу имеется достаточно подробное описание, которое легко раздобыть в интернете, или в бумажном варианте на специализированной выставке. Особое внимание производитель уделяет пункту про то, что параметры для пуска устройства постоянно подсчитываются и во время подачи сигнала на БАВР все параметры уже подсчитаны. Но с другой стороны питание только от постоянного тока. Все классы напряжения по паспорту, но про 400В ничего не написано, так что любые классы напряжения с ТТ-1 или 5А, ТН-100…145В.

Характеристики SUE_3000
Производитель ABB
Классы напряжения 6, 10
Выключатели Быстродействующие выключатели
Возможные схемы
  • рабочий и резервный ввод на секции
  • неявный резерв
  • три питания на секцию
Что измеряет Идут показания с трансформаторов тока и напряжения, а также положения контактов выключателей и происходят постоянные замеры величин. Если приходит сигнал, то токи, напряжения и блокировки уже высчитаны и сразу происходит БАВР
Блокировки

По величине заданной уставки могут помешать работе следующие параметры:

  • угол сдвига фаз между Uраб и Uрез
  • разность частот между Uраб и Uрез
  • контроль напряжения Uрез
  • контроль напряжения Uраб
Условия пуска

Срабатывает от быстродействующего реле, параллельно с ним

Режимы переключения:

  • быстрое (сразу на отключение и включение), не произойдет, если сети не синхронизированы
  • на первом совпадении фаз
  • с функцией времени
  • по остаточному напряжению
Время переключения устройства, мс Время между защитным срабатыванием устройства и подачей сигнала на выключатель
Осциллографирование +
Питание устройства судя по инструкции =
Документация bavrsue3000.pdf

БАВР_072

Для данного устройства также доступна подробная документация с примерами внедрения на различных объектах. Особо следует рассмотреть устройство БАВР для сетей 0,4кВ.

Характеристики БАВР_072
Производитель НПК Энергетическое оборудование
Классы напряжения 0,4 6 10 20 35
Выключатели Статические, вакуумные, элегазовые
Возможные схемы Явный, неявный резерв 1-, 2-, 3-х секционных РУ
Что измеряет

Показания с ТН, ТТ и выключателей подаются на:

  • орган минимального напряжения
  • орган направления тока
  • орган угла рассогласования между векторами напряжений рабочей и резервной секций двух ТП
  • орган контроля синхронизма при включении
  • орган максимального и минимального тока
Блокировки
  • сигнал от РЗА
  • от блока контроля синфазного включения
  • неисправность ТН
  • отключен другой ВВ
  • одновременное снижение напряжение на двух секциях
Условия пуска
  • обесточен ввод
  • отключение рабочего ввода при отсутствии запрета БАВР
  • сформирован сигнал на отключение вводного выключателя
Время переключения устройства, мс >3…9
Полное время АВР, мс
  • Заявлено
  • 0,4 кВ – 23-70
  • 6(10) кВ – 23-78
  • 20-35 кВ – 46-110
Осциллографирование + (запись 200мс)
Питание устройства AC, DC 110,220
Документация bavr072.pdf

БАВР10_SHELL_FT2

Достойный конкурент, но для своих целей.

Характеристики БАВР10_SHELL_FT2
Производитель Таврида электрик
Классы напряжения 6, 10кВ
Выключатели Рекомендуется BB/TEL
Возможные схемы Схема неявного резерва
Что измеряет Фазные токи, напряжения до вводов, напряжения нулевой последовательности секций, P и Q вводов, cosf вводов, напряжения симметричных составляющих
Блокировки
  • от РЗА на вводе
  • от синфазного включения
  • неисправность ТН
  • сигнал от отключенного выключателя
  • одновременное снижение напряжения на двух секциях
  • при других запрограммированных условиях
Время переключения устройства, мс
Полное время АВР, мс
Осциллографирование память от 4МБ до 4ГБ, просмотр с помощью HiperTerminal
Питание устройства =110/220, ~110/220
Документация bavr10shellft21.pdf

БМРЗ-БАВР

Время работы устройства чуть больше, чем у аналогов. Но в документации приведены все данные. Хоть бери и делай свой аналог. Шутка. Это очень почетно и круто, когда вся документация есть.

Характеристики БМРЗ-БАВР
Производитель НТЦ Механотроника
Каналы

Аналоговые:

  • 6 входов по току (0,25…250А)
  • 10 входов по напряжению (2…264В)

Дискретные:

  • 30 универсальных (постоянка и переменка)
  • 2 постоянного тока
Выключатели быстродействующие
Возможные схемы Явный и неявный резерв; режимы АВР, БАВР и возврат нормального режима (ВНР)
Пуск происходит по команде от быстродействующей РЗА, по углу, изменение направления мощности
Блокировки
  • по углу
  • от несинхронного включения
  • контроль измерительных цепей ТН
  • по реактивному току
Время переключения устройства, мс
Полное время АВР, мс зависит от типа выключателей
Осциллографирование Устройство регистрирует параметры девяти срабатываний АВР, БАВР, ВНР. Осциллограммы можно изучить в программе fast view от Механотроники
Питание устройства постоянный или переменный, 110 или 220В
Документация bavrbmrz.pdf

В общем, БАВРы достаточно активно распространяют в нефтегазовой отрасли, на заводах, так как там потеря электроэнергии несет существенные экономические потери в виде недоотпуска производимой продукции. Встречаются БАВРы и на ТЭЦ. В общем, использование данного устройства должно рассматриваться в каждом случае индивидуально. И при выборе среди отдельных производителей следует опираться на опыт внедрения на других предприятиях в рамках одного региона, наличие русской документации и полноты документации (схемы, описание функций, техподдержка).

Достоинства всех БАВРов примерно одинаковы, хотя отдельные производители заявляют о конкурентных преимуществах. Общие для всех устройств преимущества вытекают одно из одного и взаимосвязаны, перечислим их:

  • Уменьшение пусковых токов. Вместо стандартных 5-7*Iном, это будут 2-3*Iном. Уменьшение пусковых токов также увеличивает срок службы электродвигателей и насосов
  • Остаточное напряжение остается на высоком уровне
  • Повышается успешность самозапуска, причем не только ответственных механизмов, но и всех механизмов собственных нужд
  • Обеспечивается непрерывный технологический процесс
  • Значительно уменьшается время переходного процесса по сравнению с традиционными АВР

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями



Последние статьи


Самое популярное

как выбрать трансформатор тока

Что нужно знать об АВР?

Что такое АВР?

На сегодня вопрос перебоев в подаче электроэнергии нельзя считать критичным. Генераторы на ура справляются с ролью резервного, а то и основного, источника питания. Но предугадать, когда именно «рухнет» центральная электросеть – задача не из легких, разве что об этом было объявлено заранее: запланированные технические работы, прочее. И вы не всегда в этот момент можете оказаться рядом, чтобы вручную запустить генератор. А если речь вообще идет о загородном доме? Не будешь ведь срываться с места и мчаться непонятно куда при каждой сколь-нибудь серьезной поломке на ЛЭП? Благо, есть более разумные варианты, такие как генератор с АВР. Что же это такое? По сути, АВР – система, обеспечивающая возможность автоматического запуска генератора. Пропадает электричество – через определенный период времени отдается команда на запуск агрегата.

Устройство и принцип работы

Генератор с АВР, помимо стандартных компонентов, включает в себя также щит автоматического ввода резерва, панель управления, зарядное устройство для АКБ. Могут присутствовать и другие опции, например, блок индикации, реле, позволяющее регулировать напряжение, прочее.

Блок АВР можно разделить на две части:

  • внешняя;
  • внутренняя.

Первая представляет собой электрический щит. Она, собственно, и контролирует состояние электросети, принимая решение о задействовании резервного источника.

Вторая находится внутри генератора. Ее задача сводится к приему поступившей от АВР команды и запуску самого агрегата.

Принцип работы генераторов с АВР очень прост. Система контролирует подачу энергии из основного источника, в нашем случае – центральной электросети, и напряжение. Если наблюдаются отклонения – скачок напряжения, отключение электричества, – то блок управления оперативно реагирует на изменения, отключая основной источник и задействуя резервный. Проходит несколько секунд – зависит от модели, типа устройства, настроек системы и т.д., – блок управления обеспечивает подачу электричества на объект, запустив генератор.

Время работы резервного источника питания, опять же, зависит от многих факторов и настроек. Наиболее простые модели проработают до:

а) восстановления подачи электроэнергии – тогда система автоматически переключится на внешнюю электросеть, остановив генератор, но не сразу, а выдержав определенный интервал, ведь иногда электричество появляется на несколько секунд в тестовом режиме и снова пропадает;

б) того момента, когда в баке закончится топливо.

Естественно, остановить генератор можно будет и вручную, если возникнет такая необходимость.

Существуют также модели, в которых процесс полностью автоматизирован, вплоть до включения/отключения удаленно или строго по таймерам. В качестве примера можно обратить внимание на GENERAC 6270 – 10-киловаттный однофазный газогенератор. Такие опции идеально подходят для оборудования, используемого в загородных домах, коттеджах.

Классификация

АВР устанавливаются на всех трех типах генераторов – при желании вы без проблем сможете отыскать как бензогенераторы, оснащенные системами автоматического запуска, например, модель ELEMAX SH 7000 ATS, мощностью 6,1 кВт и продолжительностью автономной работы до 7 часов, так и их дизельные или газовые аналоги, в частности, Generac 5914 – 8-киловаттный однофазный агрегат, уровень шума которого составляет всего лишь 63 дБ(А). Для газогенераторов наличие опции автоматического запуска особенно важно, ведь многие из них рассчитаны на подключение к магистральному газопроводу и использование в качестве основного источника энергии и/или тепла.

АВР бывают:

  • односторонние – жесткое разграничение задач: одна секция рабочая, вторая – резервная;
  • двусторонние – каждая секция может при необходимости играть роль резервной или основной.

Также они делятся на ручные и автоматические. Первые предназначены для домашнего использования, мощность их не превышает 30 кВт. Вторые могут применяться как частными потребителями, так и задействоваться в промышленности, на объектах инфраструктуры и т.д.

Как и генераторы, АВР бывают трехфазными и однофазными. Трехфазные в основном используются на предприятиях, что обусловлено наличием соответствующего оборудования, но купить их может любой. Модель Geko 7401 ED–AA/HEBA BLC – типичный представитель качественного трехфазного генератора мощностью 6,5 кВт, оснащенного системой автоматического запуска. Для домашнего применения оптимальными являются однофазные АВР. Их преимущество – простота – при всем этом еще и является основным недостатком. К примеру, при снижении напряжения основного источника питания может не отключиться пускатель. Как следствие, в сети пониженное напряжение, но генератор не запускается, что не самым лучшим образом сказывается на бытовой технике и прочем электрооборудовании. Сразу стоит оговориться, что выше речь шла о конструктивных особенностях однофазных АВР как таковых. В реальных условиях система включает в себя дополнительные компоненты, которые устраняют эти недостатки.

Преимущества использования АВР

Генераторы с функцией автоматического запуска – это удобно и практично. Вы можете быть уверены, что резервный источник питания активируется при возникновении такой необходимости без какого-либо участия человека. АВР контролируют не только наличие сети, но и качественные характеристики. В случае перепадов напряжения система задействует генератор, чтобы минимизировать риск повреждения электроприборов. Некоторым моделям можно задавать приоритет в подключении электросетей, к примеру, чтобы в первую очередь обеспечить работу отопительной системы, освещения, прочее. Ряд современных генераторов с АВР позволяет не только удаленно контролировать работу агрегата, но и уведомляет владельца о фактах отключения электроэнергии, включении/выключении устройства и т.д.

Сфера применения

Генераторы с АВР могут устанавливаться везде, где присутствует необходимость наличия резервного источника питания. Такие силовые агрегаты используются как обычными гражданами в квартирах, загородных домах, коттеджах и т.д., так и задействованы в промышленности, на важных объектах инфраструктуры, прочее. К примеру, мощности 13-киловаттного газогенератора Generac 7046 хватит для полного обеспечения и дома в несколько этажей, и даже небольшого производства.

Как выбрать

Генераторы с системой автоматического запуска подразумевают, что АВР является неотъемлемой частью оборудования, одной из его опций. Следовательно, в первую очередь необходимо подобрать генератор из числа моделей, оснащенных АВР, который будет наиболее точно соответствовать конкретным условиям эксплуатации. Так что обращаем внимание на тип используемого топлива – бензин, дизель, газ, – мощность генератора, шумовые показатели, количество фаз, время автономной работы и т.д. При выборе непосредственно системы АВР смотрим, чтобы максимальный ток электростанции был взят с запасом, что позволит избежать перегрузок. Дальше – мощность. Можно как остановиться на системах, мощность которых превышает показатели генератора (вдруг в дальнейшем вам понадобится большая нагрузка), так и купить менее мощную АВР, если вы уверены, что ее параметров достаточно. Количество фаз в этом случае также привязано к аналогичному показателю генератора и электросети.

На нашем сайте вы можете выбрать из широкого ассортимента генераторов с АВР. Если у вас возникли какие-либо вопросы – свяжитесь с нами любым удобным для вас способом, мы с радостью предоставим дополнительную информацию и поможем подобрать оптимальную модель устройства.

что это такое, принцип работы

В нашем мире комфорта и изобилия человеку живется очень уютно. Однако всегда надо помнить, что «обязательными подпорками» уюта является современная техника. Более того, выстроено уже несколько глобальных сетей, работающих на то, чтобы людям было светло, тепло и не скучно. Но если что-то где-то вырубается… Тогда человек чувствует себя сразу слепым, голым и беззащитным.

Настоящая автоматика — это не только когда нажал на кнопочку и что-то заработало. Настоящая автоматика сама умеет отслеживать режим работы каких-то аппаратов и в нужный момент подавать корректирующее воздействие. Да так, чтобы никто и не догадался, что где-то что-то изменилось, произошло переключение, и все заработало как-то иначе.

Для обычного «клиента» как бы ничего и не случилось: работало, потом что-то где-то щелкнуло, или даже вообще без внешних признаков — и работа продолжилась. Вот так должна действовать АВР — система автоматического ввода резерва.

Резервирование и резервное питание

Резервирование в конструкциях каких-то важных для жизни и деятельности систем — дело обычное.  Есть такие автоматические схемы, в которых даже в случае выхода из строя, «сгорания» каких-то модулей или блоков автоматически вводятся в действие резервные, до этого момента находившиеся в схеме, но бездействовавшие. Такие схемы отличаются повышенной живучестью и применяются в важных приборах и аппаратах. Например, в компьютерных серверах используются RAID-массивы дисков памяти с динамическим резервированием на случай выхода из строя некоторых из них.

Резервирование хорошо иметь при пользовании связью. Например, сейчас, во времена всеобщей и повсеместной мобильной связи, многие отказались от услуг традиционной связи — домашней телефонии, еще недавно которую было иметь важно, а кое-где даже почетно. Вот отказались, а зря. Случись что с мобильником — деньги кончились, симка испортилась, в тазик с водой уронили! — и позвонить уже нечем. Надо бежать куда-то пешим ходом.

Так как электропитание у нас едва ли не самая важная вещь в теперешней жизни и в быту, то логично и здесь позаботиться о резервировании. Часто так и делается, хотя бы на тех же компьютерах: свет выключился, а у него имеется свое устройство резервного питания UPS (Uninterruptible Power Supply — непрерываемая поддержка питания). В таком устройстве питание поддерживают аккумуляторы. Непрерывно после выключения напряжения сутками они питать компьютер, конечно, не смогут, но подождать, пока хозяин закончит какие-то свои важные работы в течение 20–30 минут, а то и часа, им вполне по силам.

Аналогичное резервное питание встречалось еще недавно в связи на радиорелейных вышках. Вышка со всеми ее усилителями-ретрансляторами, принимавшими от зеркал-антенн радиосигнал, и переизлучавшими его дальше, питалась энергией от обычной электросети 220/380 В. Но на случай сбоя питания неподалеку располагался целый каскад аккумуляторных батарей, способных поддержать энергию в течение 3–4 часов. И за это время вполне могли быть устранены аварии, связанные с питанием важного устройства.       

 Другими видами резервного питания могут быть местные дизель-генераторы или специальные сети резервного питания (которые тоже работают от где-то установленных автономно запускаемых генераторов).

Дизель-генераторы сейчас выпускаются в очень большом ассортименте: от небольших переносных мощностью в полкиловатта до больших стационарных. Их и приобретают для использования в качестве автономных источников питания где-то за городом, при строительстве, в походе…

Но они же вполне пригодны как резервные генераторы, и можно соорудить аварийное питание с их помощью. Важно организовать правильное автоматическое переключение.

Работа системы автоматического включения питания

Принцип работы АВР состоит в контроле наличия питания основного источника и включении источника резервного питания в случае его внезапного отсутствия. Также должно работать обратное переключение: при появлении основного питания (аварию устранили) оно должно переключить сеть на основной источник, а резервное питание остановить.

При этом важно быстродействие. Идеальный вариант, когда потребляющая сеть не замечает переключения. Это зависит не только от скорости срабатывания электронных компонентов и силовых реле. Резервное питание может требовать некоторого времени для запуска. Поэтому система переключения может быть не одноступенчатой. Сначала включаются быстродействующие источники, а после ввода в действие дизель-генераторов и входа их в рабочий режим переключение производится на них. Обратное переключение таких сложностей не потребует, так как гашение дополнительного источника может проводиться и во время уже заработавшей основной сети.

Схема автоматического переключения питания на основе АВР

Главная функция — отслеживать питание в основной сети. На изображенной схеме основное и резервное напряжения попадают через включенные автоматы на контакторы КМ. Причем, стоящий на основном питании замкнут и управляет размыканием того, который поставлен на резервную линию питания. При пропадании напряжения на основной линии, ее контактор перестает размыкать контактор на резервном питании. Кроме того, он сам разомкнется, в этом случае начнет работать резервная линия питания. При появлении напряжения питания на основной линии ее контактор замкнется сам и разомкнет контактор резервной линии. Таким образом, восстановится первоначальное положение, когда основная линия включена, а резервная разомкнута.

Простейшая схема автоматического ввода резервного питания. Слева – контактор. L12 – линия основного  питания; L22 – линия резервного питания   Простейшая схема автоматического ввода резервного питания. Слева – контактор. L12 – линия основного питания; L22 – линия резервного питания

Данную схему можно считать наипростейшей. Она срабатывает только по выполнению одного условия: при снижении напряжения основной линии ниже определенного порога. Тогда как в реальности может отслеживаться целый ряд условий и включение резервного питания производиться специальной логической решающей схемой.

Простейшая система резервного питания для квартиры на основе аккумуляторной батареи

Для квартиры можно использовать в качестве резервного питания обычный автомобильный аккумулятор. Большой плюс такой системы — хорошее быстродействие. Мощностью, достаточной для питания больших силовых агрегатов, аккумулятор, конечно, не обладает, но обеспечить аварийное освещение на время устранения проблем с основным питанием вполне может. Единственное, что нужно приобрести для него, это инвертор напряжения, который, беря от аккумулятора его стандартные 12 вольт постоянного тока, выдавал бы на выход  ~220 В.

Система ввода резервного питания на основе магнитного пускателя КМ1 (справа). Резервный ввод подает переменное напряжение 220В от инвертора, преобразующего постоянное напряжение аккумулятора. Система ввода резервного питания на основе магнитного пускателя КМ1 (справа). Резервный ввод подает переменное напряжение 220В от инвертора, преобразующего постоянное напряжение аккумулятора.

Увеличивать мощность резервного питания можно, подключив параллельно несколько одинаковых аккумуляторов.

Система резервного питания на основе бытового генератора

Кроме мощности и емкости системы по поддержанию напряжения есть и другие решающие факторы. Система с генератором может резервировать не только однофазное питание, но и трехфазное. Резервное питание на основе генератора больше подходит для электроснабжения отдельного дома, усадьбы или крестьянского хозяйства. Снабжение питанием в этом случае зависит от количества имеющегося запаса топлива, то есть реально снабжать своих потребителей неограниченно во времени.

Схема резервного питания на основе генератора. Генератор может быть трехфазным или однофазным, в зависимости от сети нагрузки. Схема резервного питания на основе генератора. Генератор может быть трехфазным или однофазным, в зависимости от сети нагрузки.

Генератор во время переключения необходимо запустить, для этого в сети должен наличествовать запускающий стартер. Логическая схема управления должна включать стартер только на время запуска генератора, после чего при успешном запуске стартер выключается. При возобновлении основного питания, после переключения генератор должен гаситься через некоторое время. Это достигается логической схемой стартера.

Система автозапуска двигателя для резервного питания. Схема настраивается достаточно гибко и может предусматривать различные режимы запуска, например, предварительный разогрев в зимнее время Система автозапуска двигателя для резервного питания. Схема настраивается достаточно гибко и может предусматривать различные режимы запуска, например, предварительный разогрев в зимнее время

Блок управления АВР

Компактно логическая схематика может быть собрана в одном блоке управления автоматической системой ввода резерва. Настройка устройства вполне внятно описывается инструкцией. Возможно приобретение БУ, отвечающего потребностям пользователя, в соответствии с параметрами его сети и устройств резервирования.

Блок управления АВР Блок управления АВР

Оборудование позволяет учитывать множество факторов, управлять однофазным или трехфазным включением, на панель выведена индикация, отражающая режимы работы и управления.

Системы автоматического ввода резерва очень полезны не только для больших производственных предприятий или организаций. Ими вполне можно обезопасить питание в квартире или частном доме.

Особенно интересен вариант, когда при строительстве добротного хозяйства используются временные источники электропитания. После окончания строительства и подключения дома к сети питания по постоянной схеме необходимость во временных источниках отпадает. Компактный дизель-генератор можно, разумеется, реализовать кому-то еще. Но неплохим вариантом видится дать ему новую жизнь в качестве резервного источника энергии, найдя для него почетное место в гараже или в подвале и обеспечив его работу толковой схемой управления резервным электропитанием.   

Похожие статьи:

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *