Mebelhoff.ru

Мебель HOFF
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Автоматический ввод резерва при исчезновении питания

Автоматический ввод резерва при исчезновении питания

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

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

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

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

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

Варианты схем снабжения:

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

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

Некоторые требования по ПУЭ

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

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

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

Обозначение на схеме

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

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

Пусковой орган может быть исполнен с пуском от

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

Примеры расчета уставок АВР

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

расчет уставки органа минимального напряжения АВР

где Uc.р. — напряжение срабатывания реле;

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

Ucам — наименьшее напряжение при самозапуске ЭД;

kотс — коэффициент отстройки равный 1,25;

ku — коэффициент трансформации ТН.

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

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

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

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

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

Уставка срабатывания пускового органа минимального реле тока:

расчет уставки 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:

расчет уставки 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.

Содержание

Автоматическое восстановление питания должно обеспечиваться для:

  • электроприемников первой категории — обеспечиваются электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания;
  • особая группа электроприемников первой категории — обеспечиваются электроэнергией от трех независимых взаимно резервирующих источников питания. [12]

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

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

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

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

АВР разделяют на:

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

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

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

Принцип действия [ править | править код ]

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

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

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

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

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

Автоматический ввод резерва

По принципу действия АВР делятся на:

  • Односторонние, включают в себя две сети: основная и резервная. Резерв включается при отсутствии питания от основной сети.
  • Двухсторонние. Обе сети работают на одинаковых условиях, могут быть как основными, так и рабочими.
  • Восстановительный АВР, при появлении основного питания сети, потребители подключаются к ней, а резерв выключается.
  • Без автовосстановления. Подключение после резерва к основному питанию осуществляется вручную.

Подключение резерва осуществляется устройством коммутации, которое отключает главный источник питания. Нагрузка должна соответствовать мощности резервного питания. Если мощности не хватает, то включаются только наиболее важные потребители.

Требования к АВР:

  • Ввод резерва без задержки времени, после того, как сработало реле напряжения.
  • Подключение при любых ситуациях, кроме короткого замыкания.
  • Не должно реагировать на снижение напряжения при пуске нагрузок большой мощности.
Принцип работы

В сетях низкого напряжения удобно использовать специальные реле для контроля напряжения в схемах защиты. Здесь АВР более необходим, так как не любые устройства могут выдержать частые переключения и отключения электрической сети. Устройство АВР показано на элементарной схеме.

Avtomaticheskii vvod rezerva skhema

  • Реле осуществляет контроль 3-фазного напряжения, перекоса и обрыва фаз.
  • Электромагнитные реле с силовыми контактами используются для коммутации нагрузки. В номинальном режиме обмотка пускателя основного ввода подключается от электромагнитного реле и силовыми контактами подает питание.
  • При отсутствии напряжения в главной цепи, реле КМ – 1 выключается, и напряжение идет на катушку реле КМ-2, подключающее запасной ввод.

Такая схема применяется в частном секторе, зданиях на производстве, там, где нагрузка больше нескольких десятков кВт. Одним из недостатков схемы стала сложность подбора реле для больших токов. Для слабых нагрузок такая схема нашла применение, а при коммутации мощных потребителей, оптимальным выбором будет пускатель магнитного типа или симистор.

Magnitnyi puskatel

Хорошими источниками вспомогательного питания стали генераторы, работающие на бензине или дизельном топливе. Дизельные генераторы чаще используются из-за своей экономичности и значительной мощности двигателя. Сегодня на рынке в продаже имеется большой ассортимент генераторных устройств, которые содержат защитные системы от значительных перегрузок по току.

Как действует автоматический ввод резерва

Чтобы понять функционирование и степень надежности АВР в снабжении электричеством потребителей, необходимо владеть знаниями по их устройству и конструктивным особенностям.

Читайте так же:
Как подключиться выключатель с индикатором

Когда часто случаются сбои в питании, то дома лучше смонтировать резервное питание, так как некоторые бытовые приборы при этом могут выйти из строя, нарушается комфорт жизни в квартире. Иногда устанавливают бесперебойные источники напряжения, в которых применяются аккумуляторы. Они чаще используются для бытовой техники с электронной начинкой, а генераторы применяются чаще в качестве резервных сетей питания собственных домов.

Генератор на бензине простого конструктивного исполнения подключается к питанию дома от обычного рубильника. Это предохраняет электрооборудование от коротких замыканий при неправильном подключении, когда АВР неисправен. Рубильник должен иметь три позиции, среднее из которых отключает полное питание сети, а два крайних положения соответствуют основному и резервному питанию.

Автоматический ввод резерва можно сделать собственными руками, при условии обеспечения генератора автоматом пуска устройства, осуществлять управление им при помощи контакторов, переключающих вводы. Автоматический режим будет работать на основе микропроцессоров, контроллеров и силовых реле. Для подачи сигнала на включение резервного питания используют датчики напряжения.

Когда отключается напряжение, то автоматически запускается мотор генератора. Чтобы достигнуть рабочего режима, необходимо определенное время. После этого автоматический ввод резерва осуществляет коммутацию нагрузки в резерв. Подобные задержки по времени допускаются только для бытовых нужд.

Блок автозапуска генератора

Автоматический ввод резерва для частного дома запускает и управляет запасным генератором при неисправностях в системе электроснабжения. Генератор оснащается специальным блоком для автозапуска. Это недорогое устройство для случаев сбоя питания электроэнергией в основной сети. Блок автозапуска осуществляет 5 запусков за 5 секунд после отсутствия питания на главной линии.

Когда на главной линии возникает напряжение, то устройство снова включает нагрузку на основное питание и останавливает генератор. Во время бездействия генератора топливо закрывается электромагнитным клапаном.

Особенности АВР

Самым применяемым методом АВР является схема с двумя вводами, когда первый ввод более приоритетный. При включении к сети нагрузки бытового назначения в основном работают от одной фазы. Когда фаза исчезает, удобнее быстро подключить другую запасную линию, чем включать генератор. При входе трех фаз контроль питания осуществляется несколькими реле, установленными на каждую фазу. Если напряжение вышло за норму, то контактор реле отключает фазу, потребитель питается от остальных фаз. При выходе из строя следующей линии, общая нагрузка ложится на одну фазу.

Avtomaticheskii vvod rezerva sistema upravleniia

Для маленького дома или дачного домика используют установку небольшой мощности до 10 киловатт. Такой мощности вполне хватит для питания дома минимальным количеством электричества на небольшое время. Во время аварии контрольное реле переключит шину потребителя на запасное питание и подаст сигнал на включение дизель-генераторной установки. Когда основное питание возобновится, то реле снова его подключит, а генератор остановится.

Функциональность АВР

Для автоматического управления выключателями по определенным алгоритмам используются логические контроллеры. В них закладывается программа для АВР. Ее остается только настроить для определенного режима. Применение логических контроллеров позволяет сделать электрические схемы проще. Устройство управления АВР размещают на дверце щита, оно имеет вид набора переключателей, индикаторов и кнопок.

Avtomaticheskii vvod rezerva avtomatika

В стандартном исполнении уже заложено программное обеспечение, установленное в контроллере.

Сбои в питании электроэнергией могут создавать большие проблемы для потребителей. Многие пользователи не имеют представления об устройстве и назначении АВР, не знают, что это такое, представляют совершенно другое назначение этого устройства. Так как стоимость электрооборудования АВР не малая, то важно сделать правильный выбор с необходимым набором функций. Для этого потребуется помощь специалиста. Автоматический ввод резерва повышает работоспособность устройств бытового назначения и других объектов, для которых наличие бесперебойного питания очень важно.

Недостатки дешевых АВР

Часто в магазинах встречаются продавцы, которые рекламируют и предлагают автоматические блоки, которые на самом деле являются совсем другими устройствами. В интернете есть много сайтов, на которых интернет-магазины выставляют на продажу блоки автоматики по 10 тысяч рублей, а некоторые виды вообще продают за 3,5 тысячи рублей. Но не стоит торопиться покупать такое оборудование, осуществляющее якобы автоматический ввод резерва.

Что приобретет покупатель в таком случае, вместо рекламируемого блока автоматического запуска запасного питания? Эта продукция является обычной аналогией устройств управления электроснабжением. Для коммутации здесь используется специальный разъем китайского производства, крепящийся на панели. Никаких функций автоматической работы здесь и в помине нет.

Но, самое опасное здесь то, что контролируют действие генератора в блоке электронные компоненты, вместо надежных электромеханических деталей, которые рассчитаны на долгую работу при значительных перегрузках. Это создает большую угрозу надежности работы всей системы.

При значительных резких перепадах напряжения возникают следующие отрицательные моменты:
  • Автоматика не будет срабатывать, она осуществляет мгновенное отключение электричества от сети.
  • Бытовая техника и кабели проводки не имеют защиты от неисправностей и выхода из строя.

Эти факторы приводят к выходу из строя самой автоматической установки. Также будут работать и другие дешевые устройства. Они выполнены с обычной платой, отключение и включение производится электронными деталями, которые могут работать только на слабых токах. Они не справляются с возложенной задачей, а создают опасность для оборудования. Качественный автоматический ввод резерва стоит намного дороже.

Классификация АВР и варианты реализации

Осуществляться резервное питание и его автоматический ввод может от отдельного генератора, аккумуляторной батареи либо отдельной линии.

В свою очередь все системы АВР по своему действию делятся на:

  1. Односторонние. Одна секция или же ввод является рабочим (основным), а второй резервный. В случае исчезновения рабочего напряжения включается резерв.
  2. Двухсторонние. Когда существуют две раздельно питающиеся секции и соответственно две линии являются рабочими, и при отключении одной любой из них, другая является резервной.

Также АВР может быть с восстановлением питания по нормальной схеме и без него. Во втором случае происходит полное погашение нерабочей сети и даже при повторном возобновлении питания схема не будет работать как прежде по двум линиям.

Особенности работы с бытовыми генераторами

Для того чтобы организовать автоматический ввод резерва в доме можно в качестве источника резервного питания использовать автономный генератор. Он даст возможность длительное время обеспечить электрической энергией целый дом, а величина подключаемой нагрузки зависит от мощности самого генератора. Вот схема подключения:

Резервное питание через генератор

Введение генератора в качестве источника электроэнергии вместо сетевого напряжения можно практиковать в однофазной и трёхфазной сети с учетом модели генератора. Однако для того, чтобы этот процесс был полностью автоматизирован необходимо, чтобы генератор был оснащён стартером, а также понадобится специальный блок, состоящий из набора коммутационных устройств, включающих стартер только на время запуска и отключающих при возобновлении подачи сетевого напряжения. Выглядит он вот так:

Читайте так же:
Как сделать скрутку для выключателя

Добавление стартера в схему

Такой блок для генератора совместим с любым типом двигателя и имеет три положения: «Стоп», «Включен, «Запуск». Правда, в зимнее время необходим прогрев двигателя внутреннего сгорания, но этот блок можно запрограммировать, учитывая и эту особенность. Крепится он на дин рейку в распределительном щитке.

На видео доходчиво объясняется схема, по которой можно сделать автоматический ввод резерва для генератора своими руками:

АВР на аккумуляторах

С развитием преобразователей, трансформирующих постоянный ток в переменный, появляется возможность использовать, например, автомобильный аккумулятор в качестве источника резервного питания. Помимо аккумулятора, понадобится приобрести современный автомобильный инвертор, преобразующий 12 Вольт постоянного напряжения в 220 Вольт переменного.

Правда, этот источник вряд ли можно использовать для силовой нагрузки, но цепи освещения он может легко обеспечить стабильным напряжением на время непродолжительной аварии на линии. При этом длительность работы будет зависеть от мощности потребителей и емкости аккумуляторов.

Для увеличения ёмкости можно параллельно подключить несколько аккумуляторных батарей. Схема соединения самой системы АВР может быть реализована с помощью пускателя.

Схема с пускателем

Пускатель включается в основную цепь, а при проблемах в сети его подвижная часть отпадает, тем самым его размыкающий блок-контакт, введённый в цепь аккумулятора, запускает систему автоматического электроснабжения. Этот способ менее затратный, нежели генераторный, но не способен выдавать длительное время ток для мощных бытовых приборов.

Применение логического контроллера

Для двух сетей электроснабжения трехфазным питанием применяются уже готовые блоки АВР с применением логического цифрового контролера, который может учитывать множество параметров, требуемых для создания идеальной системы. На нём имеется вся нужная маркировка и инструкция по управлению и подключению.

Цифровой контроллер

Правда, перед тем как подключить модуль и приобрести его, нужно задуматься, имеется ли резервный источник питания с более надёжным электроснабжением. Так как нет смысла подключать его к одной и той же системе трёхфазной сети, то есть питающейся от одного трансформатора 6/0,4 кВ.

Организация АВР в высоковольтных цепях

Для того чтобы выполнить организацию автоматического резервирования в цепях с напряжением больше 1000 Вольт, в качестве элемента, измеряющего и контролирующего сетевую энергию, служит специальный трансформатор напряжения, на вторичной обмотке которого в нормальном режиме работы 100 Вольт. Для связи его с системой АВР используется реле минимального напряжения или же реле контроля фаз. Оно реагирует не только на понижение величины сетевого напряжения, но и на исчезновение хотя бы одной фазы, например, при обрыве воздушной линии ВЛ. Здесь уже обязательно выполнение всех требований, касающихся правильному вводу АВР, а иногда даже при системе с восстановлением устанавливается выдержка времени на возврат в исходную первоначальную конфигурацию.

Также важно отметить, что в высоковольтных сетях схема автоматики АВР реализуется на электромеханических реле старого образца или современных многофункциональных микропроцессорных терминалах защиты, которые выполняют несколько функций, в том числе и АВР.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме статьи:

Теперь вы знаете, что такое автоматический ввод резерва, какие бывают схемы АВР и какой принцип работы у данной системы электроснабжения. Надеемся, предоставленная информация и видео уроки были для вас полезными!

АВР — Автоматический ввод резерва (Автоматическое включение резерва).

Предназначен для 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. Щиты автоматического ввода резерва (АВР, ЩАВР, ШАВР) предназначены для автоматического переключения между основным и дополнительным источниками питания в случае пропадания напряжения на основном вводе.

  • Основные функции щитов автоматического ввода резерва (АВР):
  • Защита от коротких замыканий и перегрузок;
  • Автоматический переход на резервный источник при пропадании напряжения;
  • Передача сигнала на включение и остановку электроагрегата.

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 простою рабочих, механизмов, промышленного транспорта.
  • III категория — все остальные потребители электроэнергии.

Таким образом, кроме неудобства 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).

Основные технические характеристики щитов АВР

  • Щиты АВР комплектуется оборудованием концерна abb-26b.png(Германия)
  • Номинальная рабочий ток АС-1 – 16…800А.
  • Номинальное рабочее напряжение Ue – 220/380В.
  • Номинальное рабочее напряжение Ue цепей управления – 220В.
  • Номинальное импульсное выдерживаемое напряжение Uimp – 6 кВ
  • Уровень защиты от пыли и влаги в зависимости от вариантов – IP31 и IP65.
  • Рабочая температура от –5°С до +40°С.

Требования к устройствам АВР, принципы их выполнения и расчет параметров

В системах электроснабжения при наличии двух (и более) источников питания часто целесообразно работать по разомкнутой схеме. При этом все источники включены, но не связаны между собой, каждый из них обеспечивает питание выделенных потребителей. Такой режим работы сети объясняется необходимостью уменьшить ток к. з., упростить релейную защиту, создать необходимый режим по напряжению, уменьшить потери электроэнергии и т. п. Однако при этом надежность электроснабжения в разомкнутых сетях оказывается более низкой, чем в замкнутых, так как отключение единственного источника приводит к прекращению питания всех его потребителей. Электроснабжения потребителей, потерявших питание, можно восстановить автоматическим подключением к другому источнику питания с помощью устройства автоматического включения резервного источника.

Применяют различные схемы АВР, однако все они должны удовлетворять изложенным ниже основным требованиям.

Находиться в состоянии постоянной готовности к действию и срабатывать при прекращении питания потребителей по любой причине и наличии нормального напряжения на другом, резервное для данных потребителей источнике питания. Чтобы не допустить включения резервного источника на короткое замыкание, линия рабочего источника к моменту действия должна быть отключена выключателем со стороны шин потребителей. Отключенное состояние этого выключателя контролируется его вспомогательными контактами или реле положения, и эти контакты должны быть использованы в схеме включения выключателя резервного источника. Признаком прекращения питания является исчезновение напряжения на шинах потребителей, поэтому воздействующей величиной устройства обычно является напряжение. При снижении напряжения до определенного значения АВР приходит в действие.

Читайте так же:
Выключатель двухклавишный проходной схема включения

Иметь минимально возможное время срабатывания tАВР1. Это необходимо для сокращения продолжительности перерыва питания потребителей и обеспечения самозапуска электродвигателей. Минимальное время tАВР1 определяется необходимостью исключить срабатывания при коротких замыканиях на элементах сети, связанных с рабочим источником питания, если при этом напряжение на резервируемых шинах станет ниже напряжения срабатывания устройства. Эти повреждения отключаются быстродействующими защитами поврежденных элементов. При выборе выдержки времени необходимо также согласовывать действие АВР с действием других устройств, расположенных ближе к рабочему источнику питания.

Обладать однократностью действия, что необходимо для предотвращения многократного включения резервного источника на устойчивое короткое замыкание.

Обеспечивать вместе с защитой быстрое отключение резервного источника питания и его потребителей от поврежденной резервируемой секции шин и тем самым сохранять их нормальную работу. Для

Не допускать опасных несинхронных включений синхронных электродвигателей и перегрузок оборудования.

В зависимости от конструкции коммутационного аппарата, схемы электроснабжения и ее номинального напряжения основные требования к устройствам выполняются по-разному (например, устройства АВР в сетях напряжением до 1 кВ).

avr-scheme.jpg

Пусковые органы и выбор параметров. В качестве примера рассмотрим АВР на секционном выключателе схемы сети

(рис.10.11,а). В этой схеме шины секционированы; секционный выключатель Q5 отключен. Каждая секция питается от отдельного источника. Схему можно выполнить так, что устройство будет действовать на включение секционного выключателя Q5 при отключении любого из источников питания и исчезновения напряжения на любой секции шин. В том случае осуществляется взаимное резервирование с помощью АВР двухстороннего действия.

Но прежде чем включить выключатель Q5, устройство АВР должно отключить выключатель Q2 или Q4, если он остался включенным при исчезновении напряжения на соответствующей секции шин. Для этой цели в схему вводят пусковой орган, в котором обычно применяют минимальные реле напряжения. В общем случае АВР содержит также орган выдержки времени. Если резервируемой является одна из секций, например секция 1, то АВР включает выключатель Q5 только при исчезновении напряжения на этой секции, предварительно отключив выключатель Q2, т. е. осуществляет одностороннее действие. Для удовлетворения основных требований, предъявляемых к АВР, параметры пускового органа и органа выдержки времени выбирают следующим образом.

Минимальный пусковой орган напряжения должен срабатывать при понижениях напряжения на шинах, например секции 1, до Uост.к, вызванных короткими замыканиями в точках Ki—Кз (за элементами с сосредоточенными параметрами). Эти повреждения обычно отключаются защитой с выдержкой времени третьей ступени tIIIс.з. Характер изменения напряжения на шинах секции 1 и напряжение срабатывания показаны на рис. 10.11, в.

При к.з. в точках К4-К6 устройство тоже не должно срабатывать. В этих случаях напряжение на шинах секции 1 может снизиться практически до нуля (рис. 10.11, б), и минимальные реле напряжения срабатывают. Короткие замыкания в точках К4-К6 ликвидируются быстродействующими защитами с выдержкой времени tIс.з., а реле напряжения будет находиться в положении после срабатывания в течение времени tIс.з. +tо.в. После отключения поврежденного элемента напряжение на шинах секции 1 начинает восстанавливаться и осуществляется самозапуск электродвигателей. Для того чтобы исключить действие АВР, в этом случае необходимо соответствующим образом выбрать выдержку времени tАВР1 и обеспечить возврат минимальных реле напряжения в исходное состояние при напряжениях, не больших значения Uост.сзп. Это второе условие выбора напряжения срабатывания

Uс.р1 ≤ Uoст.сзп./(kвKuKu),(10.8)

Где Kв=1,25 — коэффициент возврата.

Принимается меньшее значение напряжения срабатывания, полученное из выражений (10.7) и (10.8). В расчетах часто принимают

Uс.р1 = (0,25. 0,4)(Uном/Ku),

Оно обычно удовлетворяет обоим условиям. При этом выдержка времени должна быть больше времени tс.з+tо.в (см. рис. 10.11, б). Обычно в расчетах принимают наибольшую выдержку времени защит присоединений, отходящих от шин источника питания ИП 1 и от шин секции 1, т. е.

В некоторых схемах пусковой орган (минимальное реле напряжения) и орган выдержки времени объединены в одном реле. Если на резервируемом элементе системы электроснабжения (например, на линии Л1) имеется устройство Автоматического Повторного Включения (АПВ), то время tАВР1. должно согласовываться с временем действия АПВ tАПВ1чтобы АВР действовало только после неуспешного действия АПВ. Для этого время tАВР1, полученное из выражения (10.9), Необходимо увеличить при однократном АПВ на значение tАПВ1. Если в системе электроснабжения (рис. 10.11, а) наряду с рассматриваемым устройством устройство, расположенное ближе к рабочему источнику питания, то его время действия tАВР1. выбирается с учетом сказанного, а для рассматриваемого АВР должно выполняться дополнительное условие. Время tзап в зависимости от типов выключателей и реле времени в схемах принимается 2-3 с.

В условиях эксплуатации случаются перегорания предохранителей или другие неисправности в цепях трансформаторов напряжения. При этом возможны срабатывания минимальных реле напряжения пускового органа. Для предотвращения ложных действий устройства имеется ряд способов, например в пусковом органе используют два минимальных реле напряжения, включенные на разные трансформаторы напряжения. Для этих же целей в пусковом органе вместе с минимальным реле напряжения используют минимальное реле тока, включенное на ток питающей линии Л1 (рис. 10.11, а). Такой комбинированный пусковой орган срабатывает лишь тогда, когда вместе с исчезновением напряжения на шинах исчезает ток в линии. Ток срабатывания реле отстраивается от минимального рабочего тока Iраб.min питающей линии по условию

В этом случае выдержка времени tАВР1, определяемая из условия (10.9), согласуется только с защитой, действующей при к.з. в точке К6. Если к резервируемым шинам подключены синхронные электродвигатели и компенсаторы, то при отключении рабочего источника питания на шинах в течение некоторого времени поддерживается остаточное напряжение благодаря разряду электромагнитной энергии, запасенной этими электродвигателями и компенсаторами. Значение этого напряжения снижается постепенно, поэтому минимальное реле напряжения может подействовать с замедлением, достигающим tс.р=1 с и более. Такое замедление нежелательно. Избежать его можно, если вместо минимального реле напряжения использовать реле понижения частоты. Это возможно, так как снижается не только значение, но и частота остаточного напряжения, причем время снижения частоты до значения уставки срабатывания, равной 46—47 Гц, обычно не превышает 0,2—0,3с, т. е. всегда значительно меньше, чем время снижения остаточного напряжения от первоначального значения до уставки срабатывания минимального реле напряжения. Действие устройства имеет смысл при наличии напряжения на резервном источнике питания. Поэтому в пусковой орган включают максимальное реле напряжения, контролирующее наличие напряжения на резервном источнике питания, на шинах секции II. При минимальном рабочем напряжении Uраб.min реле должно находиться в состоянии после срабатывания, разрешая действие пускового органа. Это обеспечивается выбором его напряжения срабатывания по условию

где Котс = 1,5. 1,7 — коэффициент отстройки; Кв = 0,8 — коэффициент возврата.

Читайте так же:
Как проверить двухклавишный выключатель

В расчетах обычно принимают Uc.p.2 = (0,65. 0,7) (Uном/Ки). Требование однократности действия удовлетворяется, если принять продолжительность воздействия на включение выключателя Q5 (рис. 10.11, а)

где tв.в — время включения выключателя Q5; tзап = 0,3. 0,5 с.

Включенный от АВР выключатель должен иметь защиту, действующую с ускорением после АВР. В том случае, если при действии АВР резервный источник питания перегружается и не обеспечивает самозапуск электродвигателей, следует отключить часть нагрузки, например, минимальной защитой напряжения.

Требования к АВР и их типы

К системам АВР предъявляется ряд технических требований, касающихся эффективности производимых ими переключений. Они состоят в том, что резервная схема должна:

  • Мгновенно переключать обслуживаемый объект на вспомогательный источник питания ИП (задержка коммутации не должна превышать 1-2-х секунд);
  • Гарантировать однократность срабатывания системы АВР и высокое качество энергоснабжения на время отключения основной питающей линии;
  • Иметь большой временной ресурс работы, достаточный для того, чтобы успеть ввести в строй аварийно-отключенную основную сеть;
  • Не реагировать на КЗ и случайные «проседания» питающего напряжения в обслуживаемой нагрузке;
  • Обеспечивать возможность совместной работы обоих источников питания (схема такого включения приводится ниже).

Совместная работа от 2-х вводов

На указанном рисунке представлены следующие графические обозначения:

  • Ввод 1 – основное питание, подаваемое через трансформатор T1;
  • ЭА – резервный энергетический агрегат, представленный генератором под обозначением G;
  • Q1, Q2 – исполнительные узлы (контакторы) АВР.

Важно! Мощность резервного питания должна соответствовать параметрам потребления данного объекта.

При недостаточной мощности системы к ней подключаются только самые важные потребители (операционная больничного заведения, например, или холодильный склад лекарственных препаратов).

Рабочее подключение резервного ввода осуществляется в установленном порядке, определяемом конкретными условиями эксплуатации всей системы в целом (они обычно задаются в ТЗ на типовой проект АВР). К числу проблемных мест в работе этих систем следует отнести значительный уровень импульсных помех, возникающих в момент, когда при коммутациях срабатывает релейный переключатель.

Образование резких всплесков напряжения и тока объясняется переходными процессами, которых невозможно избежать при наличии нелинейных элементов в коммутируемых цепях (индуктивности катушек реле, в частности).

Также обратим внимание на то, что автоматический ввод резерва может иметь несколько исполнений, отличающихся принципом своего действия. В соответствии с этим делением, он может быть:

  • Односторонним, то есть состоящим из штатного и дополнительного ИП; в этом случае резервная схема подключается лишь при пропадании основного питания;
  • Двухсторонним. Это означает, что любая из питающих систем может выполнять функцию и рабочего, и резервного источника одновременно;
  • Так называемая «восстанавливаемая» АВР (когда с момента появления основного питания прежняя схема вновь включается в работу, а резервное энергоснабжение снимается).

И, наконец, возможен режим функционирования, при котором возвращение системы в штатное состояние осуществляется не автоматически, а за счет ручного переключения.

Устройство автоматического ввода резерва, основные технические характеристики

Наименование параметраЗначение
Номинальное напряжение, кВ0.22; 0.38
Частота, Гц50
Номинальный ток, А10; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 630 (1000 А в отдельных случаях)
Время переключения, с не более0.2
Контролируемые параметры— пропадание хотя бы одной из фаз;
— симметричное или асимметричное снижение, повышение напряжения хотя-бы одной из фаз;
— изменение чередования фаз
— обрыв нулевого провода;
— перепутывания при подключении нулевого провода и фазы;
— раздельная установка контролируемого напряжения (верхнего и нижнего порогов ).

По заказу устанавливаем контакторы с механической блокировкой (по умолчанию), это бывает особенно важно, когда необходимо гарантированно избежать встречного напряжения вводов.

Для увеличения изображения кликнуть по картинке

Изготовление АВР АВР два входа, нагрузка 25А АВР с двумя входами на АВВ АВР с двумя входами Schneider

АВР два входа, нагрузка 160А АВР 160А АВР три ввода Производство АВР

Однофазный АВР Однофазный АВР АВР двигателя АВР производство

Слева на фото изображён однофазный АВР на два ввода, контроль напряжения на каждом вводе, выбор режима работы и приоритет ввода.
/>В правой части — для электродвигателя на два ввода, с приоритетом первого, работает по напряжению и по току, защита двигателя от перегрузок и асимметрии (напряжения или тока).
Видео по работе />смотреть

Функциональные особенности автоматического ввода резерва

  1. В устройствах автоматического ввода резерва АВР-100 автоматически происходит переключение с основного ввода на резервный при отсутствии одной — трех фаз, в случае аварийных режимов, коротких замыканий электропитающей сети.
    Состав:
    — комплекс вводных устройств,
    — силовые коммутационные устройства,
    — распределительные, контролирующие и сигнализирующие аппараты.
  2. В устройстве АВР-200 автоматическое переключение происходит с устанавливаемой выдержкой времени в случае изменении последовательности чередования фаз, при возникновении асимметрии фаз, отсутствии одной или снижении напряжения фазы, при симметричном снижении напряжения свыше допустимых значений, аварийных режимах К.З. при питании от основного или резервного ввода.
  3. В устройстве автоматического ввода резерва АВР-300 автоматически переключаются вводы с регулировкой задержки времени при асимметрии фазных напряжений, снижении выше допустимого значения напряжения или отсутствии фаз, или при симметричном снижении трехфазного напряжения более установленного значения, в случае возникновения аварийного режима или КЗ- короткого замыкания.
  4. Устройство АВР-400 исполняет те же функции и осуществляет контроль тех же параметров питающей сети, что и АВР-200. Отличается большим током нагрузки (Iн = 250, 400А).
  5. В устройстве АВР-500 переключение вводов осуществляется с задержкой, выставляемой на реле времени, при пропадании или снижении ниже или превышении установленного значения напряжения фазы, симметричном (асимметричном) снижении Uпит на вводах, в случае аварийного режима и коротком замыкании. Отличием АВР-500 является наличие секционного аппарата между равнозначными энергонезависимыми вводами, при помощи которого осуществляется переключение нагрузок в параллельную работу вследствие аварии одного из вводов.
  6. Устройство АВР-600 предназначен для выполнения тех же функций и контроля тех же параметров питающего напряжения, что и АВР-500. Отличием является наличие аппаратов секционирования, назначение которых в обеспечении напряжением питания при неисправном соответствующем вводе.
  7. В устройствах серии АВР в качестве коммутирующих приборов применяются автоматические выключатели серии ВА0435, ВА0436, ВА5139, ВА5735, ВА5739 и ВА5731, что значительно повышает надежность всего устройства.
  8. В случае особых требований может быть изготовлен с функцией отключения при срабатывании пожарной сигнализации.

Конструкция АВР

Структура условного обозначения шкафов (блоков):

А В Р — X.Х — XXX
Х.Х — первая цифра количество вводов (2 -два ввода, 3-три ввода ), вторая цифра наличие секционного аппарата (0- нет секционного выключателя, 1- имеется секционный выключатель)
ХХХ — номинальный ток (А).
Пример:
ABP-2.0-100 — два ввода, без секционирования на 100 ампер;
ABP-3.1-250 — три ввода с секционированием на 250 ампер.

АВР Формулирование заказа

В комплект поставки устройства АВР Сертификат АВР входят:
Паспорт на изделие
Инструкция по эксплуатации
Паспорта на комплектующие
Схема
Сертификат соответствия на автоматический ввод резерва

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector