Старые схемы автоматического ввода резерва электроснабжения: The page you requested cannot be found!

Важное влияние на технические и функциональные параметры АВР оказывает система управления. Основные функции системы управления АВР – контроль наличия напряжения на вводах, управление коммутационными аппаратами и резервным генератором. Дополнительно, система управления может обеспечивать сигнализацию, мониторинг и дистанционное управление. В качестве элементной базы для систем управления могут применяться:

• Схемы на основе релейной логики. Схемы на реле выгодно использовать для несложных схем АВР. Однако, с ростом требований к функциональным возможностям, количество элементов в схеме значительно возрастает. С одной стороны, это приводит к росту габаритов и стоимости системы, с другой снижает надёжность.

• Специализированные блоки управления. Основное преимущество таких блоков заключается в том, что все внутренние соединения и программирование выполнено в заводских условиях, а также протестировано. Все элементы находятся в общем корпусе с высокой степенью защиты со стороны панели управления. Блоки управления позволяют настраивать все необходимые параметры АВР.

• Программируемые логические контроллеры. Для реализации наиболее сложных схем АВР предпочтение следует отдать ПЛК. Они позволяют реализовать самые широкие возможности и гибкую реализацию основных функций системы управления для всех вариантов схем. При этом дополнительные функции, изменение настроек или алгоритма управления чаще всего не требуют применения дополнительного оборудования.

Для организации взаимодействия персонала, обслуживающего электроустановку, системой АВР предусматривается набор элементов индикации и управления – человеко-машинный интерфейс. Он позволяет контролировать состояние коммутационных аппаратов, наличие напряжения на вводах и, при необходимости, управлять АВР в ручном режиме.
Простейшим вариантом исполнения интерфейса являются сигнальные лампы, кнопки и переключатели. Более эффективным является построение человеко-машинного интерфейса на основе жидкокристаллических дисплеев. В зависимости от применяемых средств управления такие дисплеи могут быть монохромными или цветными, сенсорными или с клавишами.
Кроме базовых возможностей отображения состояния АВР и управления, дисплеи позволяют фиксировать события и настраивать многочисленные параметры. В дополнение к элементам интерфейса, установленным непосредственно на электроустановке, АВР с электронной системой управления может оснащаться также дистанционным интерфейсом.

Устройства АВР значительно различаются по функциональным возможностям и быстродействию. Для выбора того или иного варианта решения можно воспользоваться рядом критериев.

• Блокировки. В большинстве случаев параллельное соединение вводов нежелательно либо недопустимо. Для исключения параллельного соединения вводов могут применяться блокировки.

• Механическая блокировка. Достигается путём применения механических аксессуаров, которые исключают возможность одновременного включения двух аппаратов. Возможность установки механической блокировки определяется как конструкцией коммутационных аппаратов, так и схемой их соединения.
  Так, реверсивные выключатели нагрузки имеют механическую блокировку, как неотъемлемую часть их конструкции. Для всех типов автоматических выключателей и контакторов возможна механическая блокировка двух аппаратов. Для ряда воздушных выключателей возможна также механическая блокировка трёх аппаратов.

• Электрическая блокировка. Применяется в тех случаях, когда обеспечить механическую блокировку невозможно. Электрическая блокировка исключает возможность подачи управляющего сигнала на обмотки контакторов или моторные приводы выключателей. В ряде случаев электрическая блокировка реализуется на программном уровне.

• Питание цепей управления. Немаловажное значение имеет организация питания системы управления АВР, так как от надёжного питания цепей управления зависит работа АВР в целом. Фактически в составе автоматики может быть встроена схема АВР для цепей оперативного тока. Как правило, для этого используется система сблокированных контакторов.

• Диагностика. Для АВР с электронными системами управления характерно наличие встроенных средств диагностики. Они позволяют вовремя обнаруживать неисправности системы управления и коммутационной аппаратуры и, таким образом, снижают вероятность внезапных отказов АВР.
  Электронные системы управления АВР осуществляют непрерывную самодиагностику и, в случае выявления проблем, немедленно о них сигнализируют.

В данной статье была рассмотрена основная информация по решениям для систем автоматического ввода резерва низкого напряжения.

Более полную информацию по данной теме можно прочитать в специализированной брошюре “Автоматический Ввод Резерва. Обзор решений“, где в том числе подробно разобраны решения ABB для систем АВР.

Автоматический ввод резерва (АВР): назначение, виды, схема

Даже современная система электроснабжения не всегда отличается абсолютной надежностью. В случаях возникновения аварийных ситуаций без энергии могут остаться потребители, у которых длительный перерыв в электроснабжении может привести к большим материальным потерям, а то и к угрозе жизни. Поэтому как в быту, так и на производстве имеет смысл организовать питание от двух источников электроэнергии, с передачей мощности от одного. Такая система называется автоматическим вводом резерва, сокращенно АБП. Ее работа заключается в полностью автоматическом подключении электрических цепей потребителей от резервного источника питания в случае отключения основного. В этой статье мы подробно рассмотрим назначение и принцип работы различных типов АВР.

• Назначение АВР
• Как работает автоматический ввод резервного питания
• Системные требования
• Классификация ABP и варианты реализации
• Особенности работы с бытовыми генераторами
• АТС на аккумуляторах
• Приложение логического контроллера
• Организация АВР в цепях высокого напряжения

Назначение АВР

Назначение данной системы в электрике аналогично организации бесперебойного питания. Основной задачей автоматического ввода резервного питания является быстрое восстановление электроснабжения без участия человека в этом процессе. На крупных подстанциях всегда два ввода на два, разделенные секционным выключателем, секции КРУ работают независимо друг от друга. Согласно ПУЭ (правил устройства электроустановок) автоматическое подключение резервного питания и питания на 2 ввода является обязательным мероприятием для обеспечения электроэнергией потребителей первой категории.

Простой пример необходимости этой системы можно привести в отношении освещения какой-либо важной охраняемой территории. То есть при отключении основного входа система сама включит питание от резервного источника, при этом эта важная область останется освещенной. Максимум, что может произойти, это кратковременное прекращение питания, которое даже визуально сложно отследить. Это зависит от скорости работы АВР, время включения резерва должно быть около 0,3-0,8 сек.

Принцип работы автоматического ввода резервного питания

Принцип работы АВР основан на контроле напряжения в цепи. Это можно сделать с помощью любого реле напряжения или цифровых логических блоков защиты. Однако принцип работы всех ранних остается неизменным. Рассмотрим это на простейшем примере.

Это однолинейная схема, на которой видно, что напряжение контролируется контактором КМ. Оба автомата QS1 и QS2 должны быть включены, при этом катушка КМ получит питание и будет втянута, соответственно замыкающий контакт ее в цепи основного ввода также замкнут, а замыкающий контакт в цепи резервного ввода разомкнут. Таким образом, питание потребителя осуществляется от основной сети и горят соответствующие лампы. В случае пропадания питания на линии L12 и падения напряжения до значения при отключении контактора КМ замыкающий контакт разомкнется в основной линии и одновременно перейдет контакт в линии резервного питания L22 в замкнутое состояние, тем самым подавая напряжение потребителю от резервного источника. Обратная ситуация будет при возобновлении основного питания по линии L12.

В видео ниже наглядно рассмотрен принцип работы АВР в сетях 6 кВ:

Системные требования

Основные требования к АВР:

• Производительность.
• Надежность включения.
• Напряжение питания только при отсутствии короткого замыкания, то есть должна быть блокировка при коротком замыкании.
• Однократное срабатывание.
• Возможность настроить порог включения резервного источника питания, чтобы он не срабатывал, например, при перепадах напряжения при пуске мощных электродвигателей.
• Срабатывание возможно только при наличии электричества на резервном вводе.

Естественно, самая простая схема на контакторах не сможет реализовать все требования к системе АВР. Для этого в современной электронике используются логические системы, сигнализирующие о включении резервного источника питания только при соблюдении всех правил и блокировок. Также для дополнительной надежности даже используется механическая блокировка.

Варианты классификации и реализации БПС

Может быть обеспечено резервное питание и его автоматический ввод может осуществляться от отдельного генератора, батареи или отдельной линии.

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

1. Односторонние. Одна секция или ввод рабочая (основная), а вторая резервная. В случае исчезновения рабочего напряжения включается резерв.
2. Двусторонний. При наличии двух раздельно питаемых секций и, соответственно, работающих двух линий, а при отключении одной из них другая является резервной.

Также АВР может быть с рекуперацией мощности по нормальной схеме и без нее. Во втором случае неработающая сеть полностью гасится и даже при повторном восстановлении питания схема не будет работать как раньше на двух линиях.

Особенности работы с бытовыми генераторами

Для организации автоматического ввода резерва в доме можно использовать в качестве резервного источника питания автономный генератор. Он даст возможность длительное время обеспечивать электроэнергией весь дом, а величина подключаемой нагрузки зависит от мощности самого генератора. Вот схема подключения:

Внедрение генератора в качестве источника электроэнергии вместо сетевого напряжения можно практиковать в однофазной и трехфазной сети с учетом модели генератора. Однако для того, чтобы этот процесс был полностью автоматизирован, необходимо, чтобы генератор был оснащен пускателем, а также потребуется специальный блок, состоящий из набора коммутационных аппаратов, включающих пускатель только на время работы. включаться и отключаться при восстановлении сетевого напряжения. Выглядит так:

Такой блок для генератора совместим с любым типом двигателя и имеет три положения: «Стоп», «Вкл», «Пуск». Правда, зимой ДВС нужно прогревать, но этот агрегат можно запрограммировать с учетом этой особенности. Устанавливается на DIN-рейку в распределительном щите.

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

АВР на аккумуляторах

С развитием преобразователей, преобразующих постоянный ток в переменный, появляется возможность использовать в качестве резервного источника питания, например, автомобильный аккумулятор. Помимо аккумулятора, потребуется приобрести современный автомобильный инвертор, преобразующий от 12 вольт постоянного тока до 220 вольт переменного тока.

Правда, этот источник вряд ли можно использовать для силовой нагрузки, но он легко может обеспечить стабильным напряжением осветительную цепь при кратковременной аварии на линии. При этом продолжительность работы будет зависеть от мощности потребителей и емкости аккумуляторов.

Для увеличения емкости можно соединить несколько аккумуляторов параллельно. Саму схему подключения системы АВР можно реализовать с помощью пускателя.

Пускатель включается в основную цепь, а в случае проблем с сетью его подвижная часть исчезает, тем самым его размыкающий блок-контакт, введенный в цепь аккумулятора, запускает систему автоматического электропитания. Этот способ менее затратен, чем генератор, но не способен выдавать ток длительного времени для мощных бытовых приборов.

Приложение логического контроллера

Для двух трехфазных сетей электроснабжения используются готовые блоки АВР с использованием логического цифрового контроллера, способного учитывать многие параметры, необходимые для создания идеальной системы. Имеет все необходимые маркировки и инструкции по управлению и подключению.

Однако прежде чем подключать модуль и приобретать его, нужно подумать, есть ли резервный источник питания с более надежным блоком питания. Так как нет смысла подключать его к той же системе трехфазной сети, то есть с питанием от одного трансформатора 6/0,4 кВ.

Организация АВР в цепях высокого напряжения

Для организации автоматического резервирования в цепях напряжением более 1000 Вольт в качестве элемента измерения и регулирования сетевой энергии используется специальный трансформатор напряжения, на вторичной обмотке которого 100 вольт в норме. Для соединения его с системой АВР используется реле минимального напряжения или реле контроля фаз. Реагирует не только на снижение сетевого напряжения, но и на пропадание хотя бы одной фазы, например, при обрыве ВЛ. Здесь уже необходимо выполнить все требования по правильному вводу АВР, а иногда даже при системе с восстановлением устанавливается временная задержка для возврата к исходной начальной конфигурации.

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

Напоследок рекомендуем посмотреть полезное видео по теме статьи:

Теперь вы знаете, что такое автоматический ввод резерва, какие бывают схемы АВР и каков принцип работы этой системы электроснабжения. Надеемся, предоставленная информация и видеоуроки были вам полезны!

Наверняка вы не знаете:

• Зачем заново включать автоматику
• Как установить дизель-генератор
• Схема подключения солнечной батареи
• Как подключить магнитный пускатель

Схема АТС. АВР (автоматический ввод резерва) для генератора

В нормальном режиме электроснабжения энергия предоставляется энергопредприятием и доводится до места ее использования. При прекращении работы ее основного источника мощность от второго сетевого ввода или используемого резервного генератора должна вручную или автоматически подаваться на нагрузки, для чего служит схема автоматического ввода резерва (АВР). Его основная задача – перераспределение мощности от энергосистемы к резервному источнику питания.

III категория надежности электроснабжения

Как известно, энергоснабжающие организации делят всех своих потребителей, т.е. тех лиц (юридических и физических), с которыми они заключают договоры на поставку электроэнергии, на три категории по степени надежности электроснабжения поставка электричества. Самая низкая надежность в третьей категории. Такой энергопотребитель обеспечивается только одним трехфазным вводом напряжением 6 или 10 кВ (иногда 400 В) или однофазным вводом 230 В от одной питающей подстанции, но стоимость подключения нагрузок к сети в этой категории минимальна. – достаточно установить простую однотрансформаторную КТП и соединить ее с ближайшей воздушной линией электропередачи.

Нужна ли схема ОВД для III категории?

ПУЭ допускает возможность электроснабжения по данной схеме, если электроэнергетика гарантирует восстановление электроснабжения после аварий не более суток. А если это не так? Тогда вам нужен резервный источник питания, которым обычно является бензоэлектрическая установка или дизель-генератор. Раньше потребители вручную подключали к ним свои нагрузки и запускали их в работу. Но по мере развития автоматизации этих изделий появилась возможность осуществлять их ввод в эксплуатацию без участия человека.

И если есть возможность запуска дизель-генератора автоматически, то к нему можно и нагрузки потребителя подключить. Так появилась современная концепция двухводной АТС, электрическая схема которой, показанная ниже, уже становится эталоном электроснабжения частного дома.

II категория: нужна ли ей АТС

Если потребитель заказывает два сетевых ввода, то он переходит в следующую категорию – вторую. При этом энергетики, как правило, требуют от потребителей оплаты строительства двухтрансформаторной подстанции. В простейшем виде он содержит две секции шин (это просто алюминиевые или в лучшем случае медные полосы) высокого напряжения со своими вводными выключателями, к каждой из которых подключен только один из вводов высокого напряжения (6 или 10 кВ). Между секциями расположен так называемый секционный переключатель. Если он разомкнут, то каждый высоковольтный ввод может питаться только от одного трансформатора (обычно в работе только один из двух, второй в резерве — и это тоже типичное требование энергетиков). При падении напряжения на одном из вводов электрик заказчика может вручную включить секционный выключатель и подать нагрузку на постоянно работающий трансформатор от другого высоковольтного ввода.

Такие потребители, по сути, не нуждаются в AVR. Однако в последнее десятилетие энергетические компании часто предлагают устанавливать их в типовых двухтрансформаторных подстанциях на низковольтной стороне. Такой щит АВР имеет два ввода от низковольтных обмоток разных трансформаторов (они обе должны быть под напряжением, но в любой момент времени нагружена только одна из них) и один вывод на низковольтные шины, к которым подключены все нагрузки.

Первая категория – требуется АВП

Но если заказчика в принципе не устраивает временная задержка ручного переключения вводов, то он вынужден в обязательном порядке использовать АВР и переходить на следующую категорию надежности электроснабжения – первую . В простейшем виде принципиальная схема АВР может содержать два ввода от тех же двух секций шин подстанции и блок коммутации секционного выключателя (обычно вакуумного). При исчезновении напряжения на вводе питания автоматика отключает его вводной выключатель и включает секционный выключатель. После этого со второго входа поступает объединенное напряжение шины. Двухвходовой АРН в этом случае может быть реализован и на низковольтной стороне подстанции, как описано выше.

А вот из потребителей 1-й категории ПУЭ выделяет так называемую особую группу, в которую не достаточно двух сетевых вводов мощности, но также необходимо наличие третьего резервного ввода, обычно выполняемого от дизель-генератора. В этом случае ATS требуется для 3 записей. Его схема выполнена на низком напряжении.

Как работает устройство АВР с генераторным входом

В последнее время на рынке появилось множество автоматических резервных устройств с микропроцессорным контроллером. Большой популярностью в этом отношении пользуются управляющие реле-регуляторы серии Easy производства Moeller. Анализируя сигналы датчиков напряжения, микроконтроллер обнаруживает сбой питания и инициирует процедуру запуска двигателя генератора (обычно синхронного). При достижении номинальных напряжения и частоты система управления переключается на питание нагрузки потребителю. С точки зрения электротехники схема подключения АВР для ответственных и мощных нагрузок представляет собой достаточно сложную задачу, так как неизбежные временные задержки и другие технические сложности затрудняют мгновенное получение резервного питания.

Контроль частоты и напряжения

Одной из основных функций устройства АВР является обнаружение падения напряжения или полного исчезновения основного источника питания. Как правило, все фазы питающей сети контролируются на стороне с помощью реле минимального напряжения (реле контроля фаз). Точка отказа определяется по падению напряжения ниже минимально допустимого уровня на любой из фаз. Информация о напряжении и частоте передается на щит АВР, откуда можно продолжить питание нагрузок. Допустимый минимум напряжения и частоты должен быть обязательно преодолен до переключения нагрузок на питание от резервного генератора, мощность которого должна это обеспечивать.

Базовая выдержка времени

Схема АВР обычно имеет возможность широко регулировать время задержки для своей работы. Это необходимая функция для возможности прекращения необоснованных отключений основного питания при кратковременных нарушениях. Наиболее распространенная выдержка времени перекрывает любые кратковременные отключения, чтобы не вызывать ненужных пусков приводов генераторов и переключения на них нагрузок. Эта задержка находится в диапазоне от 0 до 6 секунд, причем одна секунда является наиболее распространенным вариантом. Он должен быть коротким, но достаточным для подключения нагрузок потребителей к резервным источникам питания. Многие компании сегодня покупают мощные источники бесперебойного питания с аккумуляторными батареями, которые обеспечивают минимальное время задержки подключения.

Дополнительные выдержки времени

После восстановления основного питания необходима некоторая выдержка времени, чтобы обеспечить достаточную стабильность нагрузки для отключения ее от резервного питания. Как правило, это от нуля до тридцати минут. АВР для генератора должна автоматически обходить эту временную задержку при возврате к основному источнику, если резервный выходит из строя, а основной снова работает нормально.

Третье наиболее распространенное время задержки включает период охлаждения двигателя. На его длине система управления дизель-генератором управляет ненагруженным двигателем до его остановки.

В большинстве случаев желательно переключить нагрузку на резервный генератор, как только будут достигнуты соответствующие уровни напряжения и частоты. Однако в некоторых ситуациях конечным пользователям требуется последовательность переключения различных нагрузок на резервный генератор. При необходимости несколько схем АВР для генератора работают с индивидуальными временными задержками, что позволяет подключать нагрузки к генератору в любом желаемом порядке.

Исполнительные устройства цепей резервного ввода

Конечным результатом работы рассматриваемого класса устройств является коммутация электрических цепей, их переключение с основного ввода на резервный. Как было сказано выше, на электрических подстанциях схема АВР может быть реализована как на стороне более высокого, так и более низкого напряжения. В первом случае его исполнительными элементами являются обычные высоковольтные выключатели. Во втором случае, предусматривающем коммутацию нагрузок на вход генератора, коммутация осуществляется низковольтными устройствами.

Они могут как входить в состав оборудования распределительного щита (щита) АВР, так и быть внешними по отношению к нему и входить в общую схему электроснабжения нагрузок.