Описание принципов контроля
Прежде, чем приступать к детальному описанию технологии проверки АВР, рассмотрим общие принципы, на которых она основана.
Простейший АВР
Как видно из приведенной справа упрощённой схемы аварийного коммутатора, контролируемыми элементами являются:
- цепь «главный ввод — потребители»;
- цепь «резервный ввод — потребители»;
- обмотки переключающих реле;
- обмотки реле напряжения.
Потенциальными неисправностями в данном случае являются:
- нарушение проводимости контактных зон переключающих реле (что выражается в изменении сопротивления первых двух цепей);
- межвитковые замыкания в обмотках переключающих реле (обрыва нет, но не срабатывают при наличии сигнала от реле напряжения);
- изменение рабочих параметров реле напряжения;
- нарушение фазового соответствия между главным и резервным вводами.
Проверка первых двух цепей подразумевает контроль не только факта срабатывания реле, но и состояния контакторов. Поскольку подобные коммутаторы могут месяцами находиться в состоянии ожидания, весьма вероятно окисление контактных зон.
На практике это означает, что сопротивление переключателей АВР должно соответствовать нормативам, применяемым к силовым коммутационным элементам.
Проверить целостность обмоток переключающих реле можно по факту срабатывания схемы, что фиксируется с помощью основных приборов ЭТЛ (вольтметр, измеритель сопротивления).
Но вот точность срабатывания реле напряжения не может быть измерена без вспомогательных приборов.
К такому дополнительному оборудованию относятся:
- трансформатор с регулируемым выходным напряжением (ЛАТР);
- специальный секундомер, фиксирующий время существования напряжения на измерительных входах, запуск и останов которого производится электрическим импульсом.
Из вышесказанного следует, что лабораторная проверка АВР выполняется в стендовом режиме, с полным отключением входных и выходных цепей, также со сборкой дополнительных измерительных цепей.
Схема АВР на двух магнитных пускателях
При сборке схемы автоматического ввода резерва можно выбрать три варианта. Два более простых и один посложнее. Рассмотрим каждый из вариантов схемы поподробнее.
Простейшая схема АВР для двух однофазных вводов собирается всего лишь на одном магнитном пускателе. Для этого понадобится контактор с двумя парами контактов:
- нормально разомкнутым
- нормально замкнутым
Если таковых в вашем контакторе не оказалось, можно использовать специальную приставку.
Только учтите, что контакты у большинства из них не рассчитаны на большие токи. А если вы решите подключать через АВР нагрузку всего дома, то уж точно не стоит этого делать, используя блок контакты расположенные по бокам стандартных пускателей.
Вот самая простая схема АВР:
Катушка магнитного пускателя подключается на один из вводов. В нормальном режиме напряжение поступает на катушку, она замыкает контакт КМ1-1, а контакт КМ1-2 размыкается.
SF1 и SF2 в схеме – это однополюсные автоматические выключатели.
Напряжение через контактор поступает к потребителю. Дополнительно в схеме могут быть подключены сигнальные лампы. Они визуально будут показывать какой из вводов в данный момент подключен. Немного измененная схемка с лампочками:
Если напряжение на первом вводе исчезло, контактор отпадает. Его контакты КМ1-1 размыкаются, а КМ2-1 замыкаются. Напряжение начинает поступать к потребителю с ввода №2.
Если вам в нормальном режиме просто нужно проверить работоспособность схемы, то выключите автомат SF1 и смотрите как реагирует сборка. Все ли работает исправно.
Самое главное здесь изначально проконтролировать на какой ток рассчитаны эти самые нормально замкнутые и разомкнутые контакты.
При этом обратите внимание, что эту простейшую схему можно собрать двумя способами:
- без разрыва ноля
- с разрывом нулевого провода
Без разрыва можно применять в том случае, если у вас есть две независимые линии эл.передач или кабельных ввода, от которых вы собственно и подключаете весь дом. А вот когда резервной линией является какой-то автономный источник энергии – ИБП или генератор, то здесь придется разрывать как фазу, так и ноль.
Естественно, что все контакторы подключаются после счетчика kWh. QF – это модульные автоматы в щитке дома.
Если у вас второй источник питания подает напряжение не автоматически, например бензиновый генератор без пусковой аппаратуры. Который нужно сначала вручную завести, прогреть и только потом переключиться, то схемку можно немного изменить, добавив туда одну единственную кнопку.
За счет нее не будет происходить автоматического переключения. Вы сами выберите для этого нужный момент, нажав ее когда потребуется. Монтируется эта кнопка SB1 параллельно катушке контактора.
Когда у вас напряжение на основном вводе не исчезает на долго, а периодически пропадает и появляется (причины могут быть разными), в этом случае не желательны постоянные переключения контакторов туда-обратно. Здесь целесообразно использовать специальную приставку к контактору типа ПВИ-12 с задержкой времени.
Трехфазная схема практически аналогична однофазной.
Только особо следите за правильной фазировкой АВС. Она должна совпадать на вводе-1 с вводом-2. Иначе 3-х фазные двигатели после переключения будут крутиться в обратную сторону.
Вторая схема немного посложнее. В ней используется уже два магнитных пускателя.
Допустим, у вас есть два трехфазных ввода и один потребитель. В схеме применены магнитные пускатели с 4-мя контактами:
- 3 нормально разомкнутые
- 1 нормально замкнутый КМ1
Катушка пускателя КМ1 подключается через фазу L3 от первого ввода и через нормально замкнутый контакт КМ2. Таким образом, когда вы подаете питание на ввод №1, катушка первого пускателя замыкается и вся нагрузка подключается к источнику напряжения №1.
Назначение АВР
Назначение данной системы в электрике схоже с организацией бесперебойного питания. Главная задача автоматического ввода резервного питания — это быстрое восстановление электроснабжения без участия в этом процессе человека. На больших подстанциях всегда имеется два ввода на две, разделённые секционным выключателем, секции распределительного устройства, работающие автономно друг от друга. Согласно ПУЭ (правила устройства электроустановок) автоматическое подключение резервного питания и снабжение на 2 ввода является обязательной мерой обеспечения электричеством потребителей первой категории.
Простой пример необходимости данной системы можно привести относительно освещения какого-то важного охраняемого участка. То есть при отключении основного ввода система сама включит питание от резервного источника, при этом данный важный участок останется осветлен. Максимум что может возникнуть — это непродолжительное прекращение питания, которое визуально даже отследить тяжело
Это зависит от скорости срабатывания АВР, время включения резерва должно составлять порядка 0,3–0,8 секунд
Максимум что может возникнуть — это непродолжительное прекращение питания, которое визуально даже отследить тяжело. Это зависит от скорости срабатывания АВР, время включения резерва должно составлять порядка 0,3–0,8 секунд.
Требования к системе
Функциональность представленной схемы органичена. Если неполадки в основной линии сопровождаются коротким замыканием, повторное включение провоцирует повреждение нагрузки. Определенное влияние оказывают реактивные характеристики электродвигателей. При подключении станка или мощного вентилятора падение напряжения способно вызвать ложное срабатывание системы защиты.
Отдельно следует рассмотреть скорость подключения запасного источника. При значительных временных интервалах в некоторых подключенных устройствах срабатывают локальные схемы защиты. Подобные ситуации сопровождаются сбоями в работе. Они провоцируют поломки, ускоренный износ приводов.
Чтобы устранить недостатки применяют логические схемы управления, созданные на основе электронных блоков со специализированным программным обеспечением. Некоторые компоненты оснащают механическими узлами блокировки. Такие элементы сохраняют работоспособность при полном отключении основного и аварийного питания.
Основные требования к АВР современного уровня:
- надежность подключения запасного источника питания (ИП) при пиковых нагрузках и значительных изменениях рабочих параметров сети;
- достаточное быстродействие для исключения повреждения потребителей электроэнергии;
- регулируемая настройка пороговых уровней включения системы защиты;
- блокировка подсоединения к цепи с КЗ и параллельного подключения двух вводов;
- однократное срабатывание;
- автоматизированная проверка функционального состояния резервного ИП.
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.
Схема на три ввода
Основное достоинство схемы подключения генератора на трех вводах заключается в использовании блокировки между входами.
Почему сервисный центр GENERATORA.net?
- Мы ремонтируем бензогенераторы и другое оборудование с проблемами любой сложности.
- У нас работают опытные квалифицированные специалисты, готовые в оперативном порядке отремонтировать оборудование или составить план действий и оценить стоимость работ, если их проведение целесообразно в вашем случае.
- У нас на ремонт бензиновых генераторов и прочего оборудования действуют одни из самых доступных цен в Москве, а также гибкая система скидок.
- Компания предлагает широкий спектр услуг и выгодные условия сотрудничества для физических и юридических лиц. По любым вопросам относительно ремонта и покупки оборудования можно обращаться к сотрудникам компании по телефону и 8 (800)511-20-80 (по России бесплатно).
AVR-02 блок ввода резерва
Данное устройство является многофункциональным и с помощью него можно построить 8 разных схем АВР. Чаще всего применяются три из них:
ввод№1+ввод№2
ввод№1+генератор
ввод№1+ввод№2+генератор
Рассмотрим сначала самую сложную, которая с двумя вводами и генератором. Второй ввод может быть как от отдельной ВЛ-0,4кв или непосредственно КЛ с ближайшей ТП, так и собран на аккумуляторном ИБП с гибридными инверторами.
При этом, на варианте с источником бесперебойного питания, следует предусмотреть ситуацию, когда аккумуляторы разряжаются до допустимого максимума, а потом происходит переключение на генератор. Это очень удобно, дабы не гонять дизельгенератор при кратковременных перерывах в электроснабжении.
Какими функциональными возможностями обладает AVR-02?
она управляет силовыми элементами – контакторами или пускателями. Также могут использоваться мотор приводы.
контролирует чередование фаз
контролирует синфазность вводов
формирует сигнал запуска генератора
может работать от внешней батареи 12В
измеряет уровень напряжений и отключает неисправную линию с низким или высоким напряжением, автоматически переводя питание на ту, где все нормально
формирует сигнал авария
На передней панели AVR-02 расположены:
двухстрочный жидкокристаллический дисплей
кнопки навигации
светодиодные индикаторы №1 и №2 – показывают подключенный ввод
К1,К2,К3,К4 – состояние исполнительных реле
Классификация
Системы АВР выпускаются в разных исполнениях, классифицируемых по таким признакам:
- Числу линий резерва – обычно их используется два, но, в целях повышения надёжности, число резервных входов может быть увеличено.
- Типа сети – могут использоваться трёхфазные или однофазные устройства. Последние характерны для бытовых схем, предполагающих применение резервных генераторов.
- Величине напряжения – в пределах 1 кВ или высоковольтных.
- Времени срабатывания.
Учитывая разновидность и особенности конструкции, указанные устройства могут применяться в быту или промышленном производстве.
17.1. Назначение авр
Высокую степень надежности электроснабжения потребителей обеспечивают схемы питания одновременно от двух и более источников питания (линий, трансформаторов), поскольку аварийное отключение одного из них не приводит к нарушению питания потребителей. Несмотря на эти очевидные преимущества многостороннего питания потребителей, большое количество п/ст, имеющих два и более источников питания, работают по схеме одностороннего питания. Одностороннее питание имеют также секции шин собственных нужд (СН). Применение такой менее надежной, но более простой схемы электроснабжения во многих случаях оказывается целесообразным для снижения токов КЗ, уменьшения потерь электроэнергии в питающих трансформаторах, упрощения РЗ, создания необходимого режима по напряжению, перетокам мощности и т.п. При развитии электрической сети одностороннее питание часто является единственно возможным решением, так как ранее установленное оборудование и РЗ не позволяют осуществить параллельную работу источников питания. Используются две основные схемы одностороннего питания потребителей при наличии двух или более источников.
В первой схеме один источник включен и питает потребителей, а второй отключен и находится в резерве. Соответственно этому первый источник называется рабочим, а второй резервным (рис. 6.1, а). Во второй схеме все источники включены, но работают раздельно на выделенных потребителей. Деление осуществляется на одном из выключателей (рис. 6.1, в).
Недостатком одностороннего питания является то, что аварийное отключение рабочего источника приводит к прекращению питания потребителей, т.е. к аварии. Этот недостаток может быть устранен быстрым автоматическим включением резервного источника или включением выключателя, на котором осуществлено деление сети. Для выполнения этой операции широко используются специальные автоматические устройства, получившие наименование автоматов включения резерва (АВР). При наличии АВР время перерыва питания потребителей в большинстве случаев определяется лишь временем включения выключателей резервного источника и составляет 0,3–0,8 с.
Рис. 6.1.
Рассмотрим принцип использования АВР на примере схем, приведенных на рис. 6.1.
а) Питание п/ст А осуществляется по рабочей линии w1 от п/ст Б. Вторая линия w2, приходящая от п/ст В, является резервной и находится под напряжением (выключатель Q3 нормально отключен). При отключении линии w1автоматически от АВР включается выключатель Q3 линии w2, чем вновь подается питание потребителем п/ст А. Схемы АВР могут иметь одностороннее или двустороннее действие. При одностороннем АВР линия w1 всегда должна быть рабочей, а линия w2 – всегда резервной. При двустороннем АВР любая из этих линий может быть рабочей и резервной.
б) Питание электродвигателей и других потребителей СН каждого агрегата э/ст осуществляется обычно от отдельных рабочих трансформаторов (Т1 и Т2). При отключении рабочего трансформатора автоматически от АВР включается выключатель Q5 и один из выключателей Q6 (при отключении Т1) или Q7 (при отключении Т2) – резервного трансформатора Т3.
в) Трансформаторы Т1 и Т2 являются рабочими, но параллельно работать не могут и поэтому со стороны низшего напряжения включены на разные системы шин. Шиносоединительный выключатель Q5 нормально отключен. При аварийном отключении любого из рабочих трансформаторов автоматически от АВР включается выключатель Q5, подключая нагрузку шин, потерявших питание, к оставшемуся в работе трансформатору. Каждый трансформатор в рассматриваемом случае должен иметь мощность, достаточную для питания всей нагрузки п/ст. В случае, если мощность одного трансформатора недостаточна для питания всей нагрузки п/ст, при действии АВР должны приниматься меры для отключения части наименее ответственной нагрузки.
г) П/ст В и Г нормально питаются радиально от п/ст А и Б соответственно. Линия w3 находится под напряжением со стороны п/ст В, а выключатель Q5 нормально отключен. При аварийном отключении линии w2 устройство АВР, установленное на п/ст Г, включает выключатель Q5, чем питание п/ст Г переводится на п/ст В по линии w3. При отключении линии w1 п/ст В и вместе с ней линия w3 остаются без напряжения. Исчезновение напряжения на трансформаторе напряжения TV также приводит в действие устройство АВР на п/ст Г, которое включением выключателя Q5 подает напряжение на п/ст В от п/ст Г.
Опыт эксплуатации показывает, что АВР является весьма эффективным средством повышения надежности электроснабжения. Успешность действия АВР составляет 90–95%. Простота схем и высокая эффективность обусловили широкое применение АВР на э/ст и в электрических сетях.
Что такое АВР?
АВР – аббревиатура процедуры, которая называется автоматическим вводом резерва. Если в сети электрического снабжения возникают непредвиденные нагрузки, которые грозят обесточить потребителя, в автоматическом режиме задействуют резервные источники энергии. Именно они позволяют поддерживать текущее напряжение на номинальном уровне или близко к нему.
Система АВР должна срабатывать максимально быстро, после того, как произошла перегрузка. Надежность срабатывания автоматического резерва – высокая, она обязана гарантированно происходить в том случае, если на потребляющих электроэнергию устройствах напряжение упало до нуля.
Срабатывание схемы АВР может быть блокировано внешними предохранителями на случай возникновения в сети короткого замыкания. В схемах АВР роль комплектующих выполняют контроллеры, коммутационные реле, процессорные управляющие блоки и панели индикации состояний. По принципу действия, АВР подразделяются на односторонние и двухсторонние, то есть, подключающие к потребителям энергии дополнительную линию в случае обесточивания, либо использующие любую из двух электрических линий для подачи резервного питания.
Для чего необходимо АВР?
Любой системе АВР нужен автономный генератор электричества, работающий на дизельном топливе, либо на бензине. Автоматический ввод резерва способен подавать электрический ток в трехфазную или в однофазную электросеть. Реально существующих схем АВР много, но все они, так или иначе, соответствуют следующим принципам работы:
- срабатывание АВР всякий раз должно носить однократный характер;
- всегда используется щит АВР, служащий для распределения нагрузки между двумя линиями подачи электроэнергии (с ручным либо с автоматическим управлением);
- когда рабочее напряжение в сети восстановлено, система автоматического ввода резерва действует по заранее заданному алгоритму;
- любая система АВР не просто повышает общую надежность и стабильность подачи электроэнергии, но и предохраняет от перепадов напряжения ценное промышленное оборудование;
- если системе АВР задан приоритет ввода, то при исчезновении напряжения на основном вводе, нагрузка автоматически подается на резервный ввод;
- для возможности ручного управления на панелях АВР обычно предусмотрены соответствующие кнопки, запускающие и выключающие систему.
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:
- Не переключать под нагрузкой!
- 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.
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.
