Что такое автоматический ввод резерва и как работает авр?

Выбор автоматики

Блок АВР ПромЭнерго

Промышленное оборудование и технику профессиональной категории оснащают автоматикой в стандартной комплектации. Как минимум, предлагают в составе ящик с набором контакторов для воспроизведения защитного алгоритма. В зоне доступности размещают аварийную кнопку. При необходимости рукой установку отключают одним быстрым движением.

Специализированный щит АВР можно приобрести в собранном состоянии либо создать функциональный аналог самостоятельно

При выборе готового изделия следует обратить внимание на репутацию производителя. Пригодится предварительное изучение отзывов покупателей и мнения опытных экспертов

В нижнем ценовом диапазоне представлены изделия сомнительного происхождения. Если АВР однофазный стоит до 1500-2000 р., вряд ли можно рассчитывать на длительный срок службы и высокую надежность. Подделки отличаются плохой сборкой, низким качеством контактных групп. Достаточно часто в подобных моделях используют маломощные электронные ключи, которые не приспособлены к броскам напряжения и нагрузкам с выраженными индуктивными характеристиками.

От 4 000 до 8 000 р. можно найти качественные АВР малоизвестных торговых марок. В надежных комплектах оборудования применяют электромеханические функциональные компоненты.

Автоматика без контроллера

Расшифровка обозначения подчеркивает главную особенность оборудования данной категории. «Автоматический» способ подключения резерва современного уровня подразумевает не только отсутствие вмешательства со стороны пользователей. Электронный контроллер обеспечивает оперативную проверку состояния питающей и резервной сети. Он блокирует выполнение ошибочных операций, препятствует возникновению потенциально опасных ситуаций. При выборе АВР следует проверить наличие в комплекте этого полезного компонента.

АВР в сетях 0,4 кВ

Для коммутации цепей питания в сетях со сравнительно небольшим напряжением (0,4 кВ) применяют серийные контакторы с магнитным приводом. Также используют пускатели в комплекте с АВ. Компоненты схемы подбирают с учетом токовых нагрузок (потребляемой мощности).

В типовые щиты АВР на 2 ввода устанавливают приборы учета электроэнергии, устройства защиты от импульсных бросков напряжения, реле с функцией задержки для создания дополнительного временного интервала перед подключением нагрузки.

Устройство АВР

Существует два основных типа исполнения, различающиеся приоритетом ввода:

  1. Одностороннее. В таких АВР один ввод играет роль рабочего, то есть используется, пока в линии не возникнут проблемы. Второй – является резервным, и подключается, когда в этом возникает необходимость.
  2. Двухстороннее. В этом случае нет разделения на рабочую и резервную секцию, поскольку оба ввода имеют одинаковый приоритет.

В первом случае большинство систем имеют функцию, позволяющую переключиться на рабочий режим питания, как только в главном вводе произойдет восстановление напряжения. Двухсторонние АВР в подобной функции не нуждаются, поскольку не имеет значения от какой линии запитывается нагрузка.

Примеры схем двухсторонней и односторонней реализации будут приведены ниже, в отдельном разделе.

Некоторые требования к АВР в ПУЭ

Хоть АВР и разнится по схемам применения, однако, принципы работы должны быть аналогичными. Вот некоторые требования, предъявляемые ПУЭ к устройствам автоматического включения резерва (полный список требований можно прочитать в разделах 3.3.30-3.3.42 правил устройства электроустановок):

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

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

Принцип работы автоматического ввода резерва

Вне зависимости от варианта исполнения АВР в основу работы системы заложено отслеживание параметров сети. Для этой цели могут использоваться как реле контроля напряжения, так и микропроцессорные блоки управления, но принцип работы при этом остается неизменным. Рассмотрим его на примере самой простой схеме АВР для бесперебойного электроснабжения однофазного потребителя.

Что такое автоматический ввод резерва и как работает авр?
Рис. 4. Простая схема однофазной АВР

Обозначения:

  • N – Ноль.
  • A – Рабочая линия.
  • B – Резервное питание.
  • L – Лампа, играющая роль индикатора напряжения.
  • К1 – Катушка реле.
  • К1.1 – Контактная группа.

В штатном режиме работы напряжение подается на индикаторную лампу и катушку реле К1. В результате нормально-замкнутый и нормально-разомкнутый контакты меняют свое положение и на нагрузку подается питание с линии А (основной). Как только напряжение в на входе А пропадает, лампочка гаснет, катушка реле перестает насыщаться, и положение контактов возвращается в исходное (так, как показано на рисунке). Эти действия приводят к включению нагрузки в линию В.

Как только на основном вводе восстанавливается напряжение, реле К1 производит перекоммутацию на источник А. Исходя из принципа работы, данную схему можно отнести к одностороннему исполнению с наличием возвратной функции.

Представленная на рисунке 4 схема сильно упрощена, для лучшего понимания происходящих в ней процессов, не рекомендуем брать ее за основу для контроллера АВР.

Популярные статьи  Как подключить светильник через выключатель

Схемы АВР на 3 ввода

На такой электросхеме подача нагрузки выполняется от двух источников питания основной сети, они маркируются — Ввод 1 и 2. Также система питается от автономного устройства, оно маркируется как Ввод 3. Если напряжение есть на двух вводах, то питание производится посредством рубильников с приводом. QS — рубильник, который выключает часть напряжения. Если параметр напряжения на обоих вводах нормальный, устройства АВР передают команду на активацию элементов 4QS-7QS.

С первого входа питание подается через рубильник 1QS, а также выключательное устройство 1QF. Затем нагрузка передается через контактные элементы рубильников 4QS и 6QS. Нагрузка со второго ввода подается аналогично, только посредством рубильника 2QS и выключательного устройства 2QF. Затем она поступает по контактным элементам приборов 5QS и 7QS. Второй выход питается напряжением, подающимся с первого входа. Первое устройство АВР передает команду на переключатель 5QS, в результате чего устройство активируется.

Питание проходит по такой цепи:

  • первый вход;
  • рубильник 1QS;
  • устройство 1QF;
  • реверсивный элемент 5QS;
  • выход 1.

Если на первом и втором входе отсутствует напряжение, то команда на пуск генераторного устройства будет подаваться через определенный временной интервал. Когда на третьем входе появляется нормальное напряжение, то спустя время происходит активация второго АВР. В результате этого все нагрузки на потребители энергии будут отправляться от третьего входа. Срабатывают рубильники 6QS и 7QS. Третий вход будет питать электрическую сеть до момента, пока на первый и второй вход не поступит нормальная нагрузка.

Что такое автоматический ввод резерва и как работает авр?
Схема на три ввода

Основное достоинство схемы подключения генератора на трех вводах заключается в использовании блокировки между входами.

Подключение генератора. Варианты схем АВР для генератора

Сразу скажу, что генератор тут ни при чём, это в данном случае всего лишь источник резервного питания. В качестве этого источника может быть не только генератор, но и вторая фаза, и фаза с другой подстанции или другой линии. Схемы Автоматического включения резерва (АВР) универсальны и могут работать в разных ситуациях.

В принципе, что тут подключать? У генератора есть обычная розетка, в комплекте штепсельная вилка, какие проблемы? Но куда идёт провод от вилки? И как сделать так, чтобы схема подключения была удобной, правильной, а главное – безопасной?

Казалось бы, что проще – поставить переключатель, и нет проблем.

1. Схема подключения генератора через переключатель

Так многие и делают, и я так делаю, в зависимости от финансовых возможностей клиента. Только не надо забывать о двух важных вещах:

  1. Не переключать под нагрузкой!
  2. Правильно подобрать защиту и ток рубильника (переключателя).

Но мы не ищем лёгких путей, нам подавай автоматику и защиту от аварий и человеческого фактора.

Поэтому предлагаю рассмотреть второй вариант схемы:

2. Схема подключения генератора через реле контроля напряжения. Простейшая схема АВР.

Во второй схеме АВР применяется реле контроля напряжения KV. Фактически это обычное реле, которое находится во включенном состоянии, когда напряжение из города в норме. И перекидной контакт будет в левом по схеме положении.

Когда напряжение из города пропадает, реле выключается, и схема приобретает изображенный вид – нагрузка питается от генератора.

Реле контроля напряжения – основа любой схемы АВР. Для однофазных схем это обычное реле, которое питается от основной фазы.

Для трехфазных схем применяется трехфазное реле контроля фаз, которое подробно описано в другой моей статье.

Идём далее, совершенствуем схему АВР для автоматического подключения генератора:

3. Схема подключения генератора через реле и контакторы. АВР с усилением

Третья схема отличается от второй тем, что она может пропускать через себя гораздо бОльший ток. Реле напряжения KV используется только по своему назначению – автоматически переключает нагрузку, подавая питание на катушку соответствующего пускателя.

Когда напряжение из города есть, KV включено, оно своим нормально открытым (НО) контактом включает контактор КМ1, и фаза L1 поступает на нагрузку (выход схемы L).

Когда напряжение из города поступать перестаёт, KV выключается, и своим НЗ контактом включает контактор КМ2, и фаза L2 поступает на нагрузку.

Схема прекрасная, и даже рабочая. Но использовать её крайне опасно. Из-за отсутствия защит от замыкания “фаза L1 на фазу L2”. Такое замыкание может произойти из-за неисправности (залипания контактов, заклинивания реле или контакторов), или из-за пресловутого человеческого фактора – что если колхозный электрик решит нажать пускатель КМ2, когда включен КМ1?

Так вот, чтобы на порядок уменьшить вероятность аварий, на практике применяется такая схема АВР для генератора:

4. Схема АВР для генератора с электрической и механической блокировками

Отличие её от схемы 3 всего лишь в том, что в неё введены защиты от одновременного включения контакторов КМ1 и КМ2. Защита имеет две ступени – электрическая и механическая.

Электрическая блокировка реализована на НЗ контактах КМ1 и КМ2, которые взаимоисключают одновременное включение пускателей.

А механическая (обозначена на схеме перевернутым треугольником) обеспечивается конструкцией пускателей. Пускатель в данном случае должен быть обязательно реверсивным, подробнее читайте в статье про схему включения реверсивного пускателя.

Ну а практическая схема автоматики, будет выглядеть так:

5. Схема АВР для подключения генератора с блокировками и защитами

Добавились двухполюсные защитные автоматы QF1 и QF2, и ещё силовой контакт, рвущий нолевой провод N1 в случае отключения города.

Рвать “городской” ноль нужно для дополнительной безопасности. Дело в том, что на выходе генератора нет понятия “рабочий ноль” и “фаза”, и названы они так могут быть условно. И в случае залипания “фазного” контакта, когда ноль N1 не разорван (как в схеме 4) в городскую линию пойдёт напряжение 220В.

Эту схему я и собрал, сейчас покажу как.

Схема АВР с реле контроля напряжения

Схема АВР на 2 пускателя Вторая схема немного посложнее.

Популярные статьи  Как можно запитать smd5730 напрямую от сети 220 вольт?

В данной схеме катушка реле питается от основного ввода, и в нормальном режиме его сердечник притянут, левый по схеме контакт К1 замкнут, правый разомкнут. В состав устройства ввода резервного напряжения, как правило, входит некоторое количество реле. Так как оба ввода в работе, отпадает необходимость следить за готовностью резервной линии к принятию нагрузки.

Схема работает аналогично. Схема АВР Как видно, предложенная схема АВР отличается простотой: для ее сборки потребуется всего два магнитных пускателя, значение номинального тока величина которых должна превышать токи нагрузки.

Основным источником служит линия подстанции, а резервным — другая линия, получающая питание от другой электростанции, либо от автономного источника питания, например от промышленного генератора на жидком топливе или от батареи аккумуляторов, как это часто бывает в частных домах. Так решается задача определения напряжения в основной линии. Это один из самых надежных способов создать бесперебойную подачу электричества. При пропадании напряжения на главном вводе К1.

Схема АВР с реле контроля фаз.

Комментарии к статье: 2 Простые схемы АВР на контакторах Электроснабжение любого объекта должно быть бесперебойным, но внезапные отключения электроэнергии, к сожалению, не исключены. Она состоит из двух однополюсных автоматических выключателей, одного контактора и одного двухполюсного автоматического выключателя.

Задачу можно было бы считать решенной, но пуск мотора на углеводородном топливе состоит из нескольких этапов. АВР на одном контакторе Для однофазной домашней сети подойдет схема автоматического ввода резерва, выполненная на одном контакторе. В нашем случае это реле. Причем генератор должен запускаться автоматически.

Таким образом, питание потребителя будет включено от резервного ввода через замкнувшиеся силовые контакты магнитного пускателя КМ2. В случае, когда напряжение идет на ввод 1, а на нём происходит аварийная ситуация, нагрузка переходит на ввод 2. Принципы их построения одинаковы как для потребителей электроэнергии I, так и II категории. Данные аппараты могут устанавливаться в отдельных шкафах. Практически все реле контроля фаз имеют одинаковое устройство: индикация нормального и аварийного состояния сети, измерительная и силовая часть.

В основном, это программируемый контроллер в блоке с выходными реле. Оно необходимо для контроля напряжения 3-х фазной сети правильное чередование фаз и их номинальное значение. АВР, это устройство, являющееся составляющей релейных защит и систем автоматики, и служит для обеспечения бесперебойного питания потребителей электрической энергии.
Схемы управления магнитным пускателем

Какие еще АВР бывают в стойке

Вводный ATS для стойки. В нашем ЦОДе такой АВР выступает единственным источником распределения питания в стойке: работает как АВР+PDU. Занимает несколько юнитов, выдерживает нагрузку 32 А, подключается промышленными разъемами и может питать до 6 КВт оборудования. Использовать его можно, когда нет возможности смонтировать стандартные PDU, а одноблочное оборудование в стойке не обслуживает критичные нагрузки.

Что такое автоматический ввод резерва и как работает авр?

Cтоечный STS. STS в стойке используется для оборудования, чувствительного к перепадам напряжения. Этот АВР переключается быстрее, чем ATS.

Что такое автоматический ввод резерва и как работает авр?

Мини-АВР. Бывают и такие малышки, но у нас в ЦОДе такого не водится. Это мини-АВР для одного сервера.

Что такое автоматический ввод резерва и как работает авр?

Принципиальная электрическая схема АВР

Если агрегат имеет верхние клапаны и масляный фильтр, он может удвоить свою эффективность и работать 1500 часов (около шести месяцев по восемь часов в день). Некоторые системы превосходят структурные возможности большинства офисных зданий, и полная поддержка создает трудности при хранении, поэтому в коммерческом офисном здании может быть сложно установить дизельный генератор. Если компания ожидает значительного роста в течение следующих нескольких лет, необходимо изучить структуру здания, чтобы учесть этот рост и определить его потребности.

Скоростной, трёхфазный и дизельные агрегаты на 600 об / мин, которые потребляют меньше топлива, чем модели с более низкой скоростью вращения (1800 об / мин), работают дольше, потребляют меньше топлива и имеют четыре полюса вместо двух. Микропроцессорный центр управления контролирует постоянное напряжение в сети. Как только напряжение упадет ниже заданного значения, двигатель генератора запустится автоматически. Когда питание восстанавливается, генератор передает электроэнергию обратно в электроэнергию. Растет потребность в более надежных системах

Важно найти централизованную систему для подачи электроэнергии, когда в противном случае она становится недоступной. Все больше и больше людей находят способы оптимизировать эффективность в своих домах или офисах

АВР в высоковольтных цепях

В электрических сетях с классом напряжения более 1кВ реализация АВР более сложная, но принцип работы системы практически не меняется. Ниже в качестве примера приведен упрощенный вариант схемы понижающей ТП 110,0/10,0 киловольт.

Что такое автоматический ввод резерва и как работает авр?
Упрощенная схема ТП 110/10 кВ

Из приведенной схемы видно, в ней нет резервных трансформаторов. Это говорит о том, что каждая из шин (Ш1 и Ш2) подключена к своему питающему трансформатору (T1, T2), каждый из которых может на определенное время стать резервным, приняв на себя дополнительную нагрузку. В штатном режиме секционный выключатель СВ10 разомкнут. АВР контролирует работу ТП через ТН1 Ш и ТН2 Ш.

Когда перестает поступать питание на Ш1, АВР выполняет отключение выключателя В10Т1 и производит включение секционного выключателя СВ10. В результате такого действия обе секции работают от одного трансформатора. При восстановлении источника система ввод резерва перекоммутирует систему в исходное состояние.

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.

Популярные статьи  В розетке ток постоянный или переменный

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:

Что такое автоматический ввод резерва и как работает авр?

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:

Что такое автоматический ввод резерва и как работает авр?

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.

Что такое автоматический ввод резерва и как работает авр?

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.

Что такое автоматический ввод резерва и как работает авр?

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.

Основные выводы

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

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

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

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

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

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

Как вам статья?

Мне нравится1Не нравится

Павел Бакалавр «210400 Радиотехника» – ТУСУР. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники
Написать Пишите свои рекомендации и задавайте вопросы

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Денис Серебряков/ автор статьи
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: