Что такое автоматическое включение резерва (АВР). Как работает система АВР. Какие бывают виды устройств АВР. Как подключить АВР в системе электроснабжения. Какие требования предъявляются к АВР.
Что такое автоматическое включение резерва (АВР)
Автоматическое включение резерва (АВР) — это система, обеспечивающая автоматическое переключение нагрузки на резервный источник питания при отключении основного. АВР повышает надежность электроснабжения потребителей за счет быстрого восстановления питания от резервного ввода.
Основные функции АВР:
- Контроль напряжения на вводах
- Отключение основного ввода при исчезновении напряжения
- Включение резервного ввода
- Восстановление нормальной схемы после появления напряжения на основном вводе
Принцип работы системы АВР
Типовая схема АВР включает в себя следующие основные элементы:
- Пусковые органы (реле минимального напряжения)
- Логическая часть
- Исполнительные органы (контакторы или автоматические выключатели)
Принцип работы АВР заключается в следующем:
- При нормальной работе нагрузка питается от основного ввода
- Пусковые органы постоянно контролируют напряжение на вводах
- При исчезновении напряжения на основном вводе срабатывает реле минимального напряжения
- Логическая часть формирует команду на отключение основного ввода и включение резервного
- Исполнительные органы производят переключение нагрузки на резервный источник
Весь процесс переключения занимает доли секунды, что обеспечивает минимальный перерыв в электроснабжении потребителей.
Виды устройств АВР
По принципу действия различают следующие основные виды АВР:
1. Однократного действия
Срабатывает один раз при исчезновении напряжения. Для повторного включения требуется вмешательство персонала.
2. Многократного действия
Может срабатывать несколько раз подряд при повторных нарушениях электроснабжения.
3. Двустороннего действия
Обеспечивает взаимное резервирование двух источников питания.
4. С восстановлением нормального режима
После восстановления напряжения на основном вводе автоматически возвращает схему в исходное состояние.
Схемы подключения АВР
Наиболее распространены следующие схемы подключения АВР:
1. АВР на секционном выключателе
Применяется в двухтрансформаторных подстанциях. При отключении одного трансформатора АВР включает секционный выключатель, объединяя секции шин.
2. АВР на вводном выключателе
Используется для резервирования питания от двух независимых источников. При исчезновении напряжения на рабочем вводе АВР включает резервный ввод.
3. АВР с использованием генератора
В качестве резервного источника используется автономный генератор. АВР запускает генератор при отключении основного питания.
Требования к устройствам АВР
Основные требования, предъявляемые к АВР:
- Быстродействие (время переключения не более 1-2 секунд)
- Селективность (срабатывание только при необходимости)
- Надежность (безотказная работа в течение длительного времени)
- Чувствительность (срабатывание при снижении напряжения до 0,7Uном)
- Однократность действия (для предотвращения многократных включений на КЗ)
Правильно спроектированная и настроенная система АВР обеспечивает высокую надежность электроснабжения ответственных потребителей.
Преимущества использования АВР
Применение автоматического включения резерва дает следующие основные преимущества:
- Повышение надежности электроснабжения потребителей
- Минимизация времени перерыва питания при авариях
- Снижение вероятности повреждения оборудования из-за обесточивания
- Уменьшение простоев технологических процессов
- Снижение затрат на восстановление после аварий
- Повышение безопасности на опасных производственных объектах
Особенно важно применение АВР для потребителей первой категории надежности, не допускающих перерыва электроснабжения.
Настройка и эксплуатация АВР
Для обеспечения корректной работы АВР необходимо выполнять следующие мероприятия:
- Правильный выбор уставок срабатывания по напряжению и времени
- Периодическая проверка работоспособности всех элементов АВР
- Проведение технического обслуживания согласно регламенту
- Своевременная замена изношенных узлов и деталей
- Ведение журнала с фиксацией всех срабатываний АВР
При грамотной настройке и обслуживании АВР обеспечивает надежную защиту от перебоев в электроснабжении в течение длительного срока.
Области применения систем АВР
Автоматическое включение резерва широко применяется в следующих областях:
- Промышленные предприятия с непрерывным циклом производства
- Медицинские учреждения (больницы, операционные и т.д.)
- Объекты связи и телекоммуникаций
- Центры обработки данных
- Банки и финансовые организации
- Аэропорты и вокзалы
- Торговые и развлекательные центры
- Высотные здания
Использование АВР критически важно везде, где даже кратковременное отключение электроэнергии может привести к серьезным последствиям.
Автоматическое включение резерва — полное описание
АВР (автоматическое включение резерва) релейная защита, призванная предотвратить перебои в питании электроэнергией объектов электроснабжения.
Автоматическое включение резерва необходимо во всех случаях, когда в наличии имеется резервный или дополнительный источник питания. Это может быть второй трансформатор или дополнительная резервная линия, вторая секция шин. При аварийном отключении основного источника питания вся нагрузка подстанции, секции шин и т. д. переходит на дополнительный источник напряжения.
АВР используют в обязательном порядке для предотвращения ущерба от кратковременных перебоев электроснабжения и для обеспечения безаварийной подачи электроэнергии, а также для создания надежной схемы электроснабжения и достаточной производительности ТСН (трансформаторов собственных нужд) разработаны схемы АВР (автоматическое включение резерва)
АВР обязательны к установке на выключателях резервных ТСН, в стойках управления резервными маслонасосами и водяными насосами питающими парогенераторы.
АВР необходимо в щитах управления 0,4 кВ питающих важные объекты и оборудование, обеспечивающее безаварийную работу потребителей и электрических станций. АВР обязательно устанавливается в ячейках секционных выключателя 2-х трансформаторных подстанций.
Основные требования, предъявляемые к АВР на оперативном постоянном токе в электроустановках высокого напряжения
- Быстродействие, обязательное условие при подключении к секциям шин синхронных электродвигателей. При несоблюдении этого требования произойдет выпадение агрегата из режима синхронизма после потери питания в бестоковую паузу, что недопустимо по технологии.
- Однократность действия, включение в работу только после отключения выключателя.
- Включение АВР недопустимо после отключения нагрузки при КЗ (коротком замыкании).
- АВР должна быть завязана и с основной МТЗ (максимальной токовой защитой), которая присутствует на действующем источнике питания, и с защитой от минимального напряжения, это действие предназначено для того чтобы АВР сработала при исчезновении напряжения питающей сети.
- В случае присутствия на действующем источнике питания устройства АПВ, то в случае если параллельная работа действующего и дополнительного источника питания не разрешена, из-за отсутствия синхронизма существует вариант неправильной срабатывании защиты при работе в параллель, необходимо установить блокировку от параллельной работы. Для этого нужно отделить рабочий источник от нагрузки независимо от работы устройства АПВ (все последующие переключения при успешном АПВ выполняют в ручном режиме) или необходимо выдержку времени устройства АВР выбрать больше времени полного цикла АВР.
Схема устройства автоматического включения резервной линии
Использование на промышленных объектах I, II категорий. Основные требования к схеме.
- Обязательно должно быть в наличии два комплекта реле, они должны предупредить ложное срабатывание, по причине неисправности сети или обрыва проводника в питающей сети, неисправности фазы на трансформаторе и прочие неполадки.
- Для АВР объектов категории III и прочих не ответственных групп, допускается использовать однорелейные АВР на каждом вводе .
- Трансформаторы напряжения устанавливают для конкретного резервного ввода, на основном вводе производится установка шинных трансформаторов.
Рис. №1. АВР резервной линии.
Назначение цепей схемы АВР (автоматического включения резерва) линии электропередач
- 1 – 2 – запуск АВР при срабатывании защиты минимального напряжения.
- 1 – 4 – блокировка АВР при потере напряжения на резервном вводе, ограничение времени импульса включения выключателя 2В
- 3 – 6 – питание реле отключения действующего ввода от защиты по минимальному напряжению (минималка).
- 5 – 6 – аналогичное питание, но при МТЗ.
- 6 – 7 – самоподхват реле 1П.
- 8 – 9 – ручное отключение выключателя 1В.
- 8 – 11 – отключение выключателя 1В при помощи минималки или от релейной защиты.
- 10 – 13 – включение контактора 2К.
- 12 – 15 – отключение выключателя 2В релейной защитой.
- 14 – 17 – включение контактора 1К.
- 16 – 19 – включение выключателя 1В.
- 18 – 21 – включение выключателя 2В.
Недостатком схемы считается возможность параллельной работы двух вводов, то есть включение основного ввода при работающем резервном вводе. Для того чтобы предотвратить параллельную работу в цепь 14 – 17 включают размыкающий контакт не допускающий включение выключателя 2В.
Характеристика аналогичных схем АВР
Схема устройства автоматического включения резервного трансформатора работает аналогично схеме включения резервной линии. Нюанс ее в том, что в ней нет блокировки АВР от отсутствия напряжения на вводе включения резерва. АВР действует без выдержки времени, это из-за того, что при наличии второго трансформатора, для рабочего трансформатора не предусмотрено АПВ. Рабочий трансформатор может работать в параллель с резервным тр-ром. Оба трансформатора подбираются согласно условиям, действующим для двух параллельно работающих трансформаторов.
Назначение цепей
- 1 – 2 подача питания на реле отключения действующего тр-ра от защиты.
- 3 – 4 и 5 – 6 – отключение обоих выключателей от защиты.
- 7 – 8 – цепь, питающая реле времени, обеспечивающая выдержку времени при включении выключателей 3В и 4В.
- 9 – 10 – питание включающего реле трансформатора резерва.
- 11 – 12 и 13 – 14 – включение контакторов, включающих катушки, привода выключателей трансформатора резерва.
- 17 – 18 и 19 – 20 – отключение выключателей 3В и 4В от релейной защиты.
- 21 – 22 и 23 – 24 – включение выключателей резервного трансформатора 3В и 4В.
Работа схемы осуществляется при низком напряжении вторичных цепей до 1кВ. Для этого на стороне НН установлен автоматический выключатель с отключающей катушкой.
Рис. №2. АВР включения резервного трансформатора.
Схема устройства автоматического включения секционного выключателя. В этом случае питание секции шин осуществляется от двух действующих силовых трансформаторов.
Нормальная схема, секционный выключатель отключен, ключ устройства АВР стоит в положении «вкл». При аварийном отключении одного трансформатора, должен сработать АВР, секционный выключатель включится в работу. При этом необходимо учитывать, что общая нагрузка обоих секций не должна превышать максимально допустимую нагрузку, разрешенную на одном трансформаторе.
Рис. №3. АВР секционного выключателя.
Пояснение схемы.
Выключатели 1В и 3В включены в обмотки промежуточных реле 1ПВ и 2ПВ и обтекаются током, при этом замыкающие контуры замкнуты. После отключения одного тр-ра, при срабатывании защиты или в случае неисправности, соответствующий выключатель отключается, происходит размыкание контакта в цепи электромагнита отключения 1ЭО и происходит замыкание размыкающего контакта в цепи 1ЭВ, этих цепей на схеме нет.
Реле 1ПВ обесточивается, но контакты остаются замкнутыми в течение выдержки времени. По плюсовой цепи размыкающий контакт 1В – замыкающий контакт, 1ПВ – У –контакт, работающий на размыкание.
5В – 5КВ – минус осуществляет включение выключателя 5В. В случае если КЗ не устранилось, предусмотрено ускорение защиты на СМВ. Оно выполняется контактной группой реле 1ПВ и 2ПВ, с их помощью осуществляется подача плюса на мгновенный контакт реле времени В, осуществляющий защиту секционного выключателя. Промежуточное реле П отключает выключатель 5В. Оба тр-ра подключены от одного питающего источника напряжения, то при выходе его из строя, действие АПВ нецелесообразно. Как следствие отсутствие этой схеме пускового органа защиты от минимального напряжения.
Современные устройства АВР
С развитием инновационных технологий и совершенствованием электрооборудования элекстроустановок, постепенно производство уходит от применения простых и надежных, полностью оправдавших себя релейных схем защиты. Новейшие системы АВР отличаются сверх быстродействием , называются БАВР. Устройства объединяют в себе ряд пусковых органов, которые взаимодействуют между собой благодаря специфическим алгоритмам, они могут идентифицировать аварийные режимы.
Пусковые устройства БАВР дают возможность выполнить все задачи за минимальное время, без задания времени с устройствами РЗиА, сопутствующих элементов сети.
Рис. №4. Блок БАВР.
Главные преимущества БАВР
- Минимальное время срабатывания при аварийном режиме от 5 до 12 сек.
- Переключение с основного на резервный ввод осуществляется с сохранением синфазности питающих источников.
- Блок действует при несимметричных КЗ в энергосистеме с напряжением 110 (220) кВ, они составляют 80% от общего числа неисправностей, осуществляется контроль направления мощности и специальное реле, следящее и осуществляющее направление тока.
- БАВР надежно функционирует как при наличии синхронных и асинхронных двигателей 6 (10) кВ так и при отсутствии. Функции блока как реле направления мощности позволяет за время не более 10мс определить потери питания со стороны основного источника.
- Работает без привязки к определенным системам РЗиА. В блоке БАВР можно осуществить защиту МТЗ, ТО, ЗМН.
- С его помощью определяется величина активной и реактивной мощности, производится подсчет полной мощности, осуществляется контроль напряжения в сети и током нагрузок. Производит контроль состояния дискретных сигналов.
- Осуществляет восстановление режима ВПР в нормальное состояние без участия обслуживающего персонала.
- Сохраняет происходящие события до 1000 срабатываний БАВР.
Внедрение комплекса БАВР позволяет получить определенные преимущества:
- Обеспечения надежности и беспрерывного электроснабжения, обеспечив суточные графики за счёт достигнутого полного времени перехода на резервный за время 0,034 с.
- Значительное повышение ресурса электродвигателей и насосов ввиду ненужности производства повторных пусков электрических машин и агрегатов.
- Снижение электропотребления за счёт снижения потерь при повторном пуске и восстановлении нормальной скорости прокачки.
- Снижение потерь на разогрев печей после продувки.
- Предотвратить перерывы работы технологического оборудования, которые очень дорого обходятся предприятию.
- Снижение рисков экологических загрязнений впоследствии аварий электроснабжения.
- Повышение степени автоматизации производства.
- Повышение производительности труда работников и предприятия.
Пишите комментарии,дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.
АВР (Автоматический ввод резерва)
SG ENERGY
Генераторы, Компрессоры, ИБП
Продажа, Сервис, ТО, Запчасти
Бесплатный звонок по России
8 800 505 64 59
Круглосуточная горячая линия
Телефон в Москве
8 495 247 80 55
Заказать обратный звонок
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.
Основным источником зачастую является стационарная сеть, а в качестве дополнительных источников могут быть, к примеру, дизельные или газовые электростанции.
- 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 (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.
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).
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.
|
Uс.р1 < Uoст.к/(kотсKu), |
(10.7) |
где kотс=1,1 … 1,2.
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.
| tАВР1 > tс.з.max + Δ t |
(10.9) |
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
| Iс.з.=Iраб.min/(KотсК1) |
(10.10) |
где Котс = 1,5.
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
|
Uc.p2=Upaб. |
(10.11) |
min/(КвКотсКu),
где Котс = 1,5…1,7 — коэффициент отстройки; Кв = 0,8 — коэффициент возврата.
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)
|
tАВР2=tв.в.+tзап |
(10.12) |
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.
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:
youtube.com/embed/cLAtLpDbo3M» allowfullscreen=»allowfullscreen»> 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:
- Односторонние. Одна секция или ввод рабочая (основная), а вторая резервная. В случае исчезновения рабочего напряжения включается резерв.
- 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 дом 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 поясняется схема по которой можно сделать автоматический резервный ввод для генератора своими руками:
youtube.com/embed/wffmGCbE-D4″ allowfullscreen=»allowfullscreen»> 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
Инвертор/зарядное устройство серии APS INT, 36 В пост.
тока, 230 В, 3600 Вт с автоматическим переключением, линейно-интерактивный АРНИнвертор/зарядное устройство APSINT3636VR, 3600 Вт, инвертор/зарядное устройство серии INT, 36 В пост. инструменты, насосы и переносное освещение для портативных компьютеров и чувствительного контрольного оборудования. Без дыма, топлива и избыточного шума это отличная альтернатива генератору.
Преобразователь постоянного тока в переменный оснащен автоматическим переключателем питания от сети к аккумулятору и встроенной системой зарядки, что позволяет ему работать в качестве автомобильного инвертора, автономного источника переменного тока или ИБП с увеличенным временем работы. Он обеспечивает 3600 Вт непрерывной мощности, 5400 Вт в течение одного часа или 7200 Вт пиковой мощности в течение до 10 секунд во время запуска оборудования или цикла. Автоматический датчик перегрузки, охлаждающий вентилятор и автоматические автоматические выключатели переменного тока защищают устройство от повреждений.
Разработанный для простой установки в автофургонах, коммерческих и автопарках, машинах скорой помощи и строительной технике, APSINT3636VR преобразует накопленную энергию от любой батареи 36 В или автомобильного источника постоянного тока в безопасную, стабильную мощность переменного тока компьютерного уровня для неограниченного времени работы. При жестком подключении к внешнему источнику переменного тока 230 В устройство поддерживает зарядку предоставленной пользователем батареи с помощью трехступенчатой выбираемой системы зарядки 7,5/30 А, одновременно подавая питание переменного тока на подключенное оборудование.
При использовании в качестве ИБП функция автоматического регулирования напряжения APSINT3636VR защищает ваше оборудование от отключений электроэнергии, провалов напряжения, скачков напряжения и линейных помех. Модуль Tripp Lite APSRM4 со светофорными светодиодами входит в комплект поставки и обеспечивает полный удаленный мониторинг и управление устройством.
| Код UPC | 037332095985 |
Для автомобильных приложений рекомендуется профессиональная проводная установка с предохранителем аккумуляторной системы минимум 300 А.
ПИТАНИЕ ИНВЕРТОРА (AC): Поддерживает синусоидальное выходное напряжение ШИМ на уровне 230 В переменного тока (+/-5%).
Повышенные. ИНТЕРФЕЙС, СИГНАЛИЗАЦИЯ И STEUERUNGEN 
