Автоматическое включение резервного питания и оборудования (АВ? )

Что такое устройство АВР

АВР автоматически включает резервный источник питания в аварийной ситуации

Сохранение рабочего состояния источника питания обеспечивается с применением особых инженерных решений. При возникновении аварийной ситуации автоматика подключает генератор. Необходимые действия выполняются без тщательного контроля и вмешательства со стороны пользователя.

Основные функциональные компоненты типовой системы АВР:

  • контрольные приборы фиксируют изменения электрических параметров сети питания;
  • при регистрации разрыва цепи (КЗ) или отклонения от установленного порогового уровня автоматика отключает поврежденный участок;
  • устройство сигнализации сообщает о нарушении рабочего режима;
  • контактная группа подключает дежурный источник питания.

Далее проводят необходимые мероприятия для восстановления штатной системы. Аббревиатура (АВР) расшифровывается как «Автоматический Ввод Резерва». Кроме дежурного генератора используют переключение на работоспособную сеть или блок аккумуляторных батарей.

3.3.30

Устройства АВР должны предусматриваться длявосстановления питания потребителей путем автоматического присоединениярезервного источника питания при отключении рабочего источника питания,приводящем к обесточению электроустановок потребителя. Устройства АВР должныпредусматриваться также для автоматического включения резервного оборудованияпри отключении рабочего оборудования, приводящем к нарушению нормальноготехнологического процесса.

Устройства АВР также рекомендуется предусматривать, еслипри их применении возможно упрощение релейной защиты, снижение токов КЗ иудешевление аппаратуры за счет замены кольцевых сетейрадиально-секционированными и т. п.

Устройства АВР могут устанавливаться на трансформаторах,линиях, секционных и шиносоединительных выключателях, электродвигателях и т. п.

Назначение АВР

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

принцип-работы-авр

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

Настройка элементов схемы АВР

Элементы схемы АВР настраиваются на селективность, избирательность срабатывания АВР. Селективность зависит от правильного выбора величины напряжения срабатывания пускового реле.

Пусковое напряжение должно выбираться меньшим чем остаточное напряжение в точке короткого замыкания. Отстройка срабатывания АВР при защите от короткого замыкания за измерительным трансформатором на отходящих линиях лишено смысла, в этом случае устранение неправильного срабатывания АВР, включенного по напряжению, происходит за счет выдержки времени и соответствующим выбором уставки срабатывания пускового реле.

АВР не должно срабатывать в случае просадки напряжения вызванной самозапуском оборудования.

Устройство и принцип работы

Независимо от устройства автоматического включения резерва, принципиальной его задачей считается наблюдение за параметрами электрической сети. Для этого могут использоваться реле контроля напряжения или блоки, оборудованные микропроцессорами. Существуют два основных вида устройства:

  1. Правила подключения АВРОдностороннее (ОАВР) — один ввод работает в качестве основного и применяется, пока в электрической магистрали не возникнут проблемы. Другой выполняет роль запасного и включается в аварийных ситуациях.
  2. Двухстороннее (ДАВР) — оба ввода выполняют основную работу и используются, как резерв.

Сама конструкция представляет собой шкаф или щит АВР с контакторами или автоматами. Часто на практике используются конструкции с восстановлением, то есть как только в основной сети возвращается подача электроэнергии, то резервное питание отключается.

Устройство автоматического включения резерва

В случае падения напряжения на контролируемом участке цепи, реле подает сигнал на схему АВР. Отсутствие в сети одного напряжения недостаточно, чтобы сработало устройство переключения. Для этого необходимо присутствие еще ряда условий:

  1. На проверяемом участке не должно быть короткого замыкания, так как включение резервного питания будет невозможно и недопустимо.
  2. Выключатель ввода обязательно должен быть включен, чтобы при отсутствии напряжения не произошло случайного запуска АВР.
  3. На участке, от которого будет происходить питание резерва, обязательно наличие напряжения.

Когда все условия будут соблюдены, включатель резерва подает сигнал на отключение вводного выключателя обесточенной сети и на включение АВР. Алгоритм действий происходит строго в этом порядке, то есть без отключения ввода резервное питание никогда не включится.

Что такое автоматический регулятор напряжения – Automatic Voltage Regulator (AVR)

Автоматический регулятор напряжения – электронное устройство на основе автотрансформатора с переключаемыми обмотками (см. рисунки). Предназначено для регулировки входного напряжения в сторону повышения (режим boost) или понижения (режим buck). Применяется в ИБП, собранных по линейно-интерактивной (Line-Interactive) схеме.

Он осуществляет ступенчатую корректировку входного напряжения в сторону его повышения (при пониженном входном напряжении) или понижения (при повышенном входном напряжении).

Автоматический регулятор напряжения расширяет диапазон входных напряжений, при которых ИБП обеспечивает нормальное питание нагрузки без перехода в автономный режим работы. ИБП серии Smart-Vision Prime производства N-Power обладают следующим диапазоном допустимого изменения входного напряжения: −27% и +22% от номинального значения 220 В.

Английский термин AVR может иметь два значения:

  1. AVR в применении к ИБП – ступенчатый регулятор напряжения (см. описание выше).
  2. AVR – означает классический стабилизатор (регулятор) напряжения

 

Классификация

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

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

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

Комплектация шкафа и щита

Как установить АВР

Комплектация и правила эксплуатации шкафов ввода резервного питания типа АВР-РН, АВРПА, АВРР практически ничем не отличается друг от друга. Устройство представляет собой сварное изделие прямоугольной формы с двумя дверями.

Внутри вмонтированы две панели, на которых установлены силовые и управляющие устройства. При эксплуатации в сетях с током до 100 А применяются шкафы, изготовленные на базе пускателей ПМ 12 с серебряными контактами.

При силе тока свыше 100 А монтируются вакуумные контакторы. Все соединения входных и выходных цепей осуществляются инструментом, обеспечивающим стойкий контакт. В шкаф устанавливаются зажимы, рассчитанные на подсоединение многожильных медных и бронированных с наконечниками проводов.

Устанавливаемые пускатели должны быть рассчитаны на 300 тыс. срабатываний, а время отключения автоматов при коротком замыкания не превышает 0,05 сек. На всех приборах должны быть соответствующие обозначения, а дополнительно под ними устанавливаются бирки с пояснением.

Шкафы обычно имеют два кабельных ввода: для питающего и резервного провода, которые подключаются к штыревым колодкам. В силовую часть входят:

  • силовая колодка ввода;
  • выводные колодки, соединенные с соответствующими автоматами;
  • два контактора ввода;
  • два трансформатора напряжения.

Питание световых индикаторов осуществляется напряжением 36 В. Установленные реле времени АВР обеспечивают трансформаторы бесперебойным снабжением электроэнергией. В систему управления оборудованием входят автоматические выключатели, сигнальные лампы и реле контроля фаз. Собранный шкаф может эксплуатироваться в условиях, исключающих атмосферные осадки и при температуре от — 45 °C до + 45 °C.

 

Принцип работы

Для изучения рабочих алгоритмов можно использовать пример сборки на простой элементной базе.

  • Постоянный контроль электрических параметров основной линии обеспечивает контактор.
  • Переменный ток через выключатель по замкнутой цепи поступает в локальную сеть к потребителям.
  • Если напряжение пропадет, индукционная катушка не сможет удерживать шток.
  • Пружина переместит через привод для замыкания контактную группу резервного ввода.
  • Одновременно отключается основной автомат.
  • При появлении напряжения в рабочей линии действия выполняются в обратном порядке.

Лампочки в соответствующих цепях сигнализируют о запуске определенных режимов.

Применение резервного питания

Длительное отсутствие электроэнергии доставляет много неудобств для человека, кроме того, может привести к угрозе жизни и безопасности людей. Обеспечить бесперебойное электроснабжение можно от двух независимых источников питания, что применяется для потребителей первой категории. Особая группа первой категории снабжается электроэнергией от трех взаимно резервирующих источников питания. Такие схемы имеют ряд недостатков:

  1. Система АВР в частном домеЗначение токов короткого замыкания гораздо выше, чем при раздельном электроснабжении потребителей.
  2. Происходят большие потери электроэнергии в питающих трансформаторах.
  3. Сложная защитная схема.
  4. Очень трудно вести учет перетоков мощности.
  5. Иногда тяжело осуществить параллельную работу источников питания из-за наличия ранее установленной релейной защиты.

Поэтому существует необходимость в раздельных источниках питания с наличием быстрого восстановления электроэнергии. Именно эту задачу выполняет АВР, который подключает отдельную сеть или другой источник питания (генератор, аккумуляторную батарею). Щиты резервного включения широко применяются на предприятиях транспорта, связи, при строительстве жилищных комплексов и в других областях промышленности.

Обычно на входе в здание устанавливается шкаф ВРУ с АВР, то есть электрики комплектуют вводно-распределительное устройство блоком резервного питания. Можно такое оборудование устанавливать и отдельными блоками, которые собраны в заводских условиях.

Требования к АВР

Предполагается соответствие АВР таким условиям:

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

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

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.

Упрощенная схема ТП 110/10 кВ

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.

Микропроцессорные бесконтакторные системы

Завершая тему нельзя не упомянуть о АВР с микропроцессорными блоками управления. В таких устройствах, как правило, используются полупроводниковые коммутаторы, которые более надежны, чем аппараты, выполняющие переключение с помощью контакторов.

Электронный блок АВРЭлектронный блок АВР

Основные преимущества бесконтакторных АВР несложно перечислить:

  • Отсутствие механических контактов и всех связанных с ними проблем (залипание, пригорание и т.д.).
  • Отпадает необходимость в механической блокировке.
  • Более широкий диапазон управления параметрами срабатывания.

К числу недостатков следует отнести сложный ремонт электронных АВР. Самостоятельно реализовать схему устройства также не просто, для этого потребуются знания электротехники, электроники и программирования.

Шкаф управления насосами

Схема подключения шкафа управления насосами.

Номера клемм Функция Тип прибора, особенности применения.
9-1 Реле давления на всасе насоса KPI-35, ДМ 2010. Замыкание при высоком давлении.
Возможно применение датчика уровня , в случае когда забор воды производится из емкости.
9-2 Реле давления на выходе KPI-35, ДМ 2010. Замыкание при низком давлении.
Возможно применение датчика уровня , в случае если насос работает на емкость либо водонапорную башню.
Если требуется непрерывная работа 9-2  замкнуть (циркуляционные, смесительные насосы)
9-3 Реле перепада давления RT260A, RT262A, ДЕМ 202, также реле потока FLU-25,  ДР-П-М. Замыкание при  высоком давлении.
Если функция не используется 9-3  замкнуть.
9-4 Команда разрешения работы Дистанционная команда разрешения работы
Замкнут – работа , может использоваться для дополнительного реле
Если функция не используется 9-4  замкнуть.
9-5 Команда сброса аварии Дистанционная команда сброса аварии.( замыкание >0,5 сек. сброс)
Авария так же может быть сброшена отключением электропитания щита управления на время более 3 сек.
9-6 Разрешение работы 2-ого насоса Реле давления KPI-35, ДМ 2010.
Если 9-6 замкнуть – каскадное включение второго насоса через 30 сек. после включения первого. (подпиточные насосы)
Если 9-6 разомкнут – в работе один насос 1раб+1рез.
9-7 Режим реле «Авария» Если 9-7 разомкнут- релейный выход«Авария» при нормальной работе разомкнут, при любой аварии замыкается.
Если 9-7 замкнут – инверсия выхода «Авария».

 

Схемы подключения

Оптимальный вариант выбирают с учетом:

  • рабочих параметров сети питания;
  • типа нагрузок;
  • особых требований по скорости ввода резерва и другим параметрам.

Для однофазных сетей при подключении частного дома или небольшого коммерческого объекта можно применить простейший вариант на модульных контакторах с двухполюсным АВ. Схему АВР с реле контроля фаз на два ввода используют при подключении мощных нагрузок. В соответствующем исполнении кроме уровня напряжения контролируют искажения синусоиды, корректность фазировки. Если предполагается работа с несколькими источниками (больше двух), создают систему с необходимым количеством вводов.

3.3.36

Если при использовании пуска АВР по напряжениювремя его действия может оказаться недопустимо большим (например, при наличии всоставе нагрузки значительной доли синхронных электродвигателей), рекомендуетсяприменять в дополнение к пусковому органу напряжения пусковые органы другихтипов (например, реагирующие на исчезновение тока, снижение частоты, изменениенаправления мощности и т. п.).

В случае применения пускового органа частоты последний приснижении частоты со стороны рабочего источника питания до заданного значения ипри нормальной частоте со стороны резервного питания должен действовать свыдержкой времени на отключение выключателя рабочего источника питания.

При технологической необходимости может выполняться пускустройства автоматического включения резервного оборудования от различныхспециальных датчиков (давления, уровня и т. п.).

3.3.39

При выполнении АВР должна учитыватьсянедопустимость его действия на включение потребителей, отключенных устройствамиАЧР. С этой целью должны применяться специальные мероприятия (например,блокировка по частоте); в отдельных случаях при специальном обоснованииневозможности выполнения указанных мероприятий допускается не предусматриватьАВР.

3.3.40

При действии устройства АВР, когда возможновключение выключателя на КЗ, как правило, должно предусматриваться ускорениедействия защиты этого выключателя (см. также 3.3.4). При этом должны бытьприняты меры для предотвращения отключений резервного питания по цепи ускорениязащиты за счет бросков тока включения.

С этой целью на выключателях источников резервного питаниясобственных нужд электростанций ускорение защиты должно предусматриватьсятолько в случае, если ее выдержка времени превышает 1-1,2 с; при этом в цепьускорения должна быть введена выдержка времени около 0,5 с. Для прочихэлектроустановок значения выдержек времени принимаются, исходя из конкретныхусловий.

3.3.42

С целью предотвращения включения резервногоисточника питания на КЗ при неявном резерве, предотвращения его перегрузки,облегчения самозапуска, а также восстановления наиболее простыми средстваминормальной схемы электроустановки после аварийного отключения и действияустройства автоматики рекомендуется применять сочетание устройств АВР и АПВ.Устройства АВР должны действовать при внутренних повреждениях рабочегоисточника, АПВ — при прочих повреждениях.

После успешного действия устройств АПВ или АВР должно, какправило, обеспечиваться возможно более полное автоматическое восстановлениесхемы доаварийного режима (например, для подстанций с упрощенными схемамиэлектрических соединений со стороны высшего напряжения — отключение включенногопри действии АВР секционного выключателя на стороне низшего напряжения послеуспешного АПВ питающей линии).

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...
Электрик в Дом