Принцип работы авр

В качестве измерительного и пускового органа в низковольтных сетях используют магнитные пускатели. А также специально созданные микропроцессорные контроллеры. Схемы автоматического включения резерва необходимы в сетях питания потребителей 1 и 2 категории.

В качестве измерительного и пускового органа в низковольтных сетях используют магнитные пускатели. А также специально созданные микропроцессорные контроллеры. Схемы автоматического включения резерва необходимы в сетях питания потребителей 1 и 2 категории.

Затем через автоматический выключатель QF, ток поступает к потребителю, при этом загорается зелёная лампочка HLG.
При отсутствии напряжения на основном источнике катушка контактора КМ остается без питания, все контакты контактора КМ возвращаются в свое первоначальное положение, а к потребителю ток поступает уже через резервный источник L21 и загорается красная лампочка HLR.

Силовые контакторы также могут блокироваться при перегрузке, наличии токов короткого замыкания, пожаре.

О бобщенный принцип действия АВР (автоматического ввода резерва) прост: пропало напряжение на одном вводе – нагрузка перебрасывается на другой без участия оператора.

Блок управления АВР анализирует данные о состоянии текущей питающей сети. При неполадках в ней подаются соответствующие команды на коммутирующие элементы, перераспределяющие сети.

Управляющее устройство конструируется на базе реле (напряжения, контроля фаз или времени) или программируемых контроллеров. В качестве коммутирующих элементов используют магнитные и тиристорные контакторы, автоматические и управляемые выключатели с моторизированными приводами, соленоидные рубильники и прочее.

Для предотвращения одновременного встречного включения источников питания, а, следовательно, и короткого замыкания устройство автоматического ввода резервной сети снабжаются электрическими и механическими блокировками контакторов. Электрическая взаимоблокировка основана на вспомогательных реле, включенных в шины питания коммутаторов. Механическая устанавливается на сами контакторы и блокирует их движущиеся элементы.

Силовые контакторы также могут блокироваться при перегрузке, наличии токов короткого замыкания, пожаре.

Сборка АВР происходит по разным схемам, но в основу положены одни и те же принципы:

Как обеспечивается непрерывное электроснабжение?

Сборка АВР происходит по разным схемам, но в основу положены одни и те же принципы:

для контроля напряжения в основном источнике питания используется мониторящий узел. В его составе – реле контроля, измерительный трансформатор. Поступая на обмотку реле, напряжение выполняет функцию пускателя;

в процессе нормальной работы по основной схеме реле следит за техническими параметрами. Как только происходит отключение питания на главной линии, оно переключает контакты, подается сигнал на запасной выключатель, в работу вводится запасной источник;

силовые элементы схемы срабатывают последовательно, согласно логике управления и настройке системы АВР;

перед приведением в действие пускателя также проверяется наличие напряжения на резервной линии, отсутствие короткого замыкания.

Команда на переключение на другой источник подается согласно логическому алгоритму, после проверки всех перечисленных факторов.

На рисунке приведен схематический принцип работы системы бесперебойного электроснабжения.

Контроль напряжения в сети может осуществляться при помощи логических устройств защиты. Но принципа работы это не меняет.

Простейшие схемы на контакторах не реализуют всех требований, предъявляемых к автоматическим резервным вводам. Логические схемы подают сигнал на работу от резервного источника только после всех проверок и блокировок. Для большей надежности иногда применяется механическая блокировка.

В высоковольтных сетях автоматические схемы реализуются на многофункциональных микропроцессорных блоках защиты, имеющих несколько назначений, в том числе АВР.

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

Требования к системе

Основными требованиями, предъявляемыми к системам АВР являются:

• Быстродействие.
• Надёжность включения.
• Подача напряжения только если на участке нет короткого замыкания, то есть обязательно должна быть блокировка при КЗ.
• Однократность срабатывания.
• Возможность настройки порога включения резервного электроснабжения, чтобы она не срабатывала, например, при просадках напряжения во время запуска мощных электродвигателей.
• Срабатывание только при условии, если на резервном вводе есть электроэнергия.

Естественно, что простейшая схема на контакторах не сможет реализовать все предъявляемые требования к системе АВР. Для этого в современной электронике применяются логические системы, подающие сигнал на включение резервного источника питания только при соблюдении всех правил и блокировок. Также для дополнительной надёжности даже применяется механическая блокировка.

4. АВР не должно выполняться до отключения выключателя рабочего источника для того, чтобы исключить параллельную работу двух источников и включение резервного источника на неустранившееся КЗ.

— усложняется выбор уставок защит трансформаторов и отходящих фидеров в связи с тем, что токи короткого замыкания изменяются в зависимости от схемы: нормальный режим и отключение одного из трансформаторов по какой-либо причине;

— при коротком замыкании на отходящем фидере ток КЗ оказывается выше, чем при раздельной работе трансформаторов, что приводит к дополнительному износу основного оборудования;

— существенно усложняется схема защит и автоматики трансформаторов для обеспечения защиты при КЗ на питающих линиях или в окружающей сети;

— ухудшаются условия работы АПВ с элементами контроля и АВР на прилегающих подстанциях.

При аварийном отключении одной из питающих ВЛ-110 за счет трансформации напряжения остающейся в работе линии на шины 10 кВ подстанции Новая и обратной трансформации на поврежденной линии остается напряжение. Это напряжение значительно ниже, чем номинальное, поэтому АПВ с контролем отсутствия напряжения на линии не срабатывает, а АПВ с контролем синхронизма в общем случае работает неправильно.

В связи с этим широкое распространение получило питание потребителей от одного (рабочего) источника с возможностью быстрого переключения на резервный. Включение резервного источника может выполняться как оперативным персоналом, так и с помощью автоматических устройств. Второй метод называется автоматическим включением резерва (АВР).

Устройства АВР предусматриваются для восстановления питания потребителей путем автоматического присоединения резервного источника питания при отключении рабочего источника питания. Устройства АВР предусматриваются также для автоматического включения резервного оборудования при отключении рабочего оборудования, приводящем к нарушению нормального технологического процесса.

К устройствам АВР предъявляются следующие требования:

1. Схема АВР должна приходить в действие при исчезновении напряжения на шинах потребителя по любой причине, в том числе при аварийном, ошибочном или самопроизвольном отключении выключателей рабочего источника питания, а также при исчезновении напряжения на шинах, от которых осуществляется питание рабочего источника. Включение резервного источника часто допускается также при КЗ на шинах потребителя.

2. Для уменьшения длительность перерыва питания потребителей, включение резервного источника питания должно производиться сразу же после отключения рабочего источника.

3. Действие АВР должно быть однократным.

4. АВР не должно выполняться до отключения выключателя рабочего источника для того, чтобы исключить параллельную работу двух источников и включение резервного источника на неустранившееся КЗ.

5. Должно предусматриваться ускорение защит резервного источника после работы АВР.

Рассмотрим простейший случай применения АВР на напряжении до 1000 В:

Рис. Схема АВР с двумя равноправными источниками питания

При такой схеме выполнения источники питания равноправны. В тех случаях, когда нужно отдать приоритет одному из источников, применяется более сложная схема:

Схема дополнена реле контроля напряжения РКН. Независимо от порядка включения автоматов при наличии напряжения на первом источнике один контакт РКН готовит цепь для срабатывания ПМ1, второй блокирует срабатывание ПМ2. Независимо от порядка включения автоматов при включении обоих питание будет выполняться от источника 1, который является рабочим. Источник 2 является резервным.

Пример организации системы АВР 10 кВ на секционном выключателе приведен на следующем рисунке:

В тех случаях, когда имеются выключатели на стороне высокого напряжения трансформаторов и один трансформатор может длительно нести нагрузку двух секций, для снижения потерь может применяться явное резервирование. Пример явного резервирования приведен ниже:

В нормальном режиме обе секции получают питание от трансформатора Т1. В том случае, когда исчезает напряжение на шинах 10 кВ 1СШ, при наличии напряжения на стороне 110 кВ трансформатора Т2 отключается ввод 10 кВ Т1 и дается команда на включение Т2 со стороны высокого и низкого напряжения. В этом случае трансформатор Т1 является рабочим, Т2 – резервным.

Оперативное обслуживание

Опробование устройств АВР механизмов собственных нужд электростанций должно производиться оперативным персоналом не реже одного раза в шесть месяцев, а устройств АВР вводов питания собственных нужд – не реже одного раза в год. Допуск этого персонала к таким опробованиям оформляется распоряжением технического руководителя предприятия. Опробование выполняется по специальным инструкциям, методикам и программам.

В нормальном режиме устройства АВР должны быть введены в работу. АВР выводится из работы в следующих случаях:

— вывод устройства из работы для технического обслуживания;

— вывод устройства из работы в связи с неисправностью;

— проведение операций с шинными разъединителями, воздушными выключателями, выкатными тележками КРУ;

— вывод из работы объекта, питание которого резервируется с помощью АВР;

— вывод из работы выключателей или ТН, участвующих в схеме АВР.

Действия персонала при срабатывании АВР

При срабатывании АВР необходимо:

— квитировать ключи управления изменивших свое положение коммутационных аппаратов, спустя время, достаточное для срабатывания устройства АПВ (АВР);

— осмотреть, при их наличии, счетчики срабатываний АПВ и АВР и записать изменения их показаний в журнале.

АВР характеризуется однократным действием и отличается быстродействием, не должна реагировать при повреждении во вторичной цепи.

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.

Аббревиатура АВР расшифровывается как АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВВОД РЕЗЕРВА.

Основные функции АВР

• АВР должен как можно быстрее переключить, после пропадания электроэнергии основной сети на резервный источник выработки электроэнергии, т.е. быстро включить генератор.
• АВР постоянно с помощью электроники контролирует наличие напряжения в сети.

Индикация и автоматика АВРа

• АВР производит запуск генератора без вмешательства людей.
• После появления напряжения в основной сети, АВР подает команду перейти на основную сеть снабжения, и через небольшой промежуток времени прекращает работу генератора

Дизель — генератор до 3х кВт

Дизель — генератор до 14 кВт

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.

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. Одностороннее (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.

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.

Даже однократное включение резервной линии на устойчивое к.з. на сборных шинах достаточно опасно. Для того чтобы сократить время включения на устойчивое к.з.. применяется ускорение действия ретейной защиты. Если на линии установлена максимальная токовая защита, то селективность ее действия создается за счет выдержки времени, которая выбирается больше выдержки времени защиты на отходящих к потребителям линиях.

Схемы автоматики содержат большое чисто замкнутых и разомкнутых контактов. При срабатывании элементов разомкнутые контакты становятся замкнутыми и наоборот. Во избежание неправильного чтения схем, необходимо принять изображение контактов для вполне определенного состояния элементов. Как правило, на схемах контакты изображаются для обесточенного состояния элемента.

Рассмотрим АВР линии на простом примере. На рис. 1.6 показан выключатель В1 с четырьмя вспомогательными контактами В1.1. В 1.2. В 1.3 и В 1.4. В отключенном положении выключателя вспомогательные контакты В 1.1 и В 1.3 нормально открыты, а два других контакта В 1.2 и В 1.4 — замкнуты.

Принципиальная схема автоматического ввода резерва линии показана на рисунке:

Линия Л1 является рабочей. Линия Л2 в нормальном режиме не работает и находится в резерве. Соответственно выключатели Bl. В2 и В включены, а выключатель В4 отключен. Для повышения надежности резервная линия питается от другого источника.

Выключатель имеет электромагнитный привод. Катушка включения УАС включена последовательно с контактами В 1.2. В цепь катушки отключения УАТ включены контакты В 1.1. Это сделано для того, чтобы разрыв цепи включения или отключения осуществлялся вспомогательными контактами выключателя, а не контактами пускового элемента, которые имеют сравнительно небольшую разрывную мощность.

Рассмотрим процесс включения выключателя В1. Для этого ключом управления должно быть подано питание в цепь катушки включения УАС. Как только выключатель включится, его вспомогательные контакты в этой иепи В1.2 разомкнутся и разорвут пепь питания.

Аналогичное замечание относится к изображению контактов реле. На схемах они изображаются для состояния, когда их обмотки обесточены.

Пуск схемы АВР (рис. 1.5, б) осуществляется с помощью реле минимального напряжения KV1 и KV2. контакты которых включены последовательно. напряжение срабатывания этих реле выбирается равным 0,3 — 0,4UNOM. Использование двух реле напряжения, включенных на разные фазы, исключает возможность ложного пуска схемы из-за перегорания одного предохраннтетя в цепи трансформатора напряжения. Одновременное перегорание двух предохранителей маловероятно.

При снижении напряжения на сборных шинах подстанции ниже 0,3 — 0,4U реле срабатывают и запускают схему. Выдержка времени осуществляется с помощью рете времени К Т. Если на рабочей линии установлено АПВ, то уставка реле времени должна быть больше времени, необходимого для отключения рабочей линии с последующим ее включением действием АПВ.

Даже однократное включение резервной линии на устойчивое к.з. на сборных шинах достаточно опасно. Для того чтобы сократить время включения на устойчивое к.з.. применяется ускорение действия ретейной защиты. Если на линии установлена максимальная токовая защита, то селективность ее действия создается за счет выдержки времени, которая выбирается больше выдержки времени защиты на отходящих к потребителям линиях.

На время действия схемы АВР выдержку времени защиты резервной линии сокращают практически до нуля. При включении на устойчивое к.з. на сборных шинах резервная линия мгновенно будет отключена. Более подробно ускорение релейной зашиты для согласования ее действия с устройствами автоматики рассмотрено в параграфе 2.7.

Проверка напряжения на резервной линии осуществляется с помощью реле KV3- При нормальном напряжении на резервной линии контакты реле замкнуты. Если напряжение на резервной линии отсутствует, то контакты размыкаются, и питание с реле времени снимается. В этом случае схема АВР блокируется.

г. Краснодар, ул. Тихорецкая, 5/1

г. Краснодар, ул. Тихорецкая, 5/1

тел.: +7 918 255-49-89

г. Краснодар, ул. Декабристов, 55

тел.: +7 918 941-60-32

г. Краснодар, ул. Тихорецкая, 5/1

тел.: (861) 239-67-93, (861) 239-67-94, (861) 274-65-50, +7 918 041-65-64, +7 918 6000-235

г. Краснодар, ул. Тихорецкая, 5/1
тел.: (861) 239-67-93, (861) 239-67-94, (861) 274-65-50

Такая схема применяется в частном секторе, зданиях на производстве, там, где нагрузка больше нескольких десятков кВт. Одним из недостатков схемы стала сложность подбора реле для больших токов. Для слабых нагрузок такая схема нашла применение, а при коммутации мощных потребителей, оптимальным выбором будет пускатель магнитного типа или симистор.

Подключение резерва осуществляется устройством коммутации, которое отключает главный источник питания. Нагрузка должна соответствовать мощности резервного питания. Если мощности не хватает, то включаются только наиболее важные потребители.

Требования к АВР:

• Ввод резерва без задержки времени, после того, как сработало реле напряжения.
• Подключение при любых ситуациях, кроме короткого замыкания.
• Не должно реагировать на снижение напряжения при пуске нагрузок большой мощности.

Классификация

По принципу действия АВР делятся на:

• Односторонние, включают в себя две сети: основная и резервная. Резерв включается при отсутствии питания от основной сети.
• Двухсторонние. Обе сети работают на одинаковых условиях, могут быть как основными, так и рабочими.
• Восстановительный АВР, при появлении основного питания сети, потребители подключаются к ней, а резерв выключается.
• Без автовосстановления. Подключение после резерва к основному питанию осуществляется вручную.

Принцип работы

В сетях низкого напряжения удобно использовать специальные реле для контроля напряжения в схемах защиты. Здесь АВР более необходим, так как не любые устройства могут выдержать частые переключения и отключения электрической сети. Устройство АВР показано на элементарной схеме.

• Реле осуществляет контроль 3-фазного напряжения, перекоса и обрыва фаз.
• Электромагнитные реле с силовыми контактами используются для коммутации нагрузки. В номинальном режиме обмотка пускателя основного ввода подключается от электромагнитного реле и силовыми контактами подает питание.
• При отсутствии напряжения в главной цепи, реле КМ – 1 выключается, и напряжение идет на катушку реле КМ-2, подключающее запасной ввод.

Такая схема применяется в частном секторе, зданиях на производстве, там, где нагрузка больше нескольких десятков кВт. Одним из недостатков схемы стала сложность подбора реле для больших токов. Для слабых нагрузок такая схема нашла применение, а при коммутации мощных потребителей, оптимальным выбором будет пускатель магнитного типа или симистор.

Хорошими источниками вспомогательного питания стали генераторы, работающие на бензине или дизельном топливе. Дизельные генераторы чаще используются из-за своей экономичности и значительной мощности двигателя. Сегодня на рынке в продаже имеется большой ассортимент генераторных устройств, которые содержат защитные системы от значительных перегрузок по току.

Как действует автоматический ввод резерва

Чтобы понять функционирование и степень надежности АВР в снабжении электричеством потребителей, необходимо владеть знаниями по их устройству и конструктивным особенностям.

Когда часто случаются сбои в питании, то дома лучше смонтировать резервное питание, так как некоторые бытовые приборы при этом могут выйти из строя, нарушается комфорт жизни в квартире. Иногда устанавливают бесперебойные источники напряжения, в которых применяются аккумуляторы. Они чаще используются для бытовой техники с электронной начинкой, а генераторы применяются чаще в качестве резервных сетей питания собственных домов.

Генератор на бензине простого конструктивного исполнения подключается к питанию дома от обычного рубильника. Это предохраняет электрооборудование от коротких замыканий при неправильном подключении, когда АВР неисправен. Рубильник должен иметь три позиции, среднее из которых отключает полное питание сети, а два крайних положения соответствуют основному и резервному питанию.

Автоматический ввод резерва можно сделать собственными руками, при условии обеспечения генератора автоматом пуска устройства, осуществлять управление им при помощи контакторов, переключающих вводы. Автоматический режим будет работать на основе микропроцессоров, контроллеров и силовых реле. Для подачи сигнала на включение резервного питания используют датчики напряжения.

Когда отключается напряжение, то автоматически запускается мотор генератора. Чтобы достигнуть рабочего режима, необходимо определенное время. После этого автоматический ввод резерва осуществляет коммутацию нагрузки в резерв. Подобные задержки по времени допускаются только для бытовых нужд.

Блок автозапуска генератора

Автоматический ввод резерва для частного дома запускает и управляет запасным генератором при неисправностях в системе электроснабжения. Генератор оснащается специальным блоком для автозапуска. Это недорогое устройство для случаев сбоя питания электроэнергией в основной сети. Блок автозапуска осуществляет 5 запусков за 5 секунд после отсутствия питания на главной линии.

Когда на главной линии возникает напряжение, то устройство снова включает нагрузку на основное питание и останавливает генератор. Во время бездействия генератора топливо закрывается электромагнитным клапаном.

Особенности АВР

Для маленького дома или дачного домика используют установку небольшой мощности до 10 киловатт. Такой мощности вполне хватит для питания дома минимальным количеством электричества на небольшое время. Во время аварии контрольное реле переключит шину потребителя на запасное питание и подаст сигнал на включение дизель-генераторной установки. Когда основное питание возобновится, то реле снова его подключит, а генератор остановится.

Функциональность АВР

Для автоматического управления выключателями по определенным алгоритмам используются логические контроллеры. В них закладывается программа для АВР. Ее остается только настроить для определенного режима. Применение логических контроллеров позволяет сделать электрические схемы проще. Устройство управления АВР размещают на дверце щита, оно имеет вид набора переключателей, индикаторов и кнопок.

В стандартном исполнении уже заложено программное обеспечение, установленное в контроллере.

Недостатки дешевых АВР

Часто в магазинах встречаются продавцы, которые рекламируют и предлагают автоматические блоки, которые на самом деле являются совсем другими устройствами. В интернете есть много сайтов, на которых интернет-магазины выставляют на продажу блоки автоматики по 10 тысяч рублей, а некоторые виды вообще продают за 3,5 тысячи рублей. Но не стоит торопиться покупать такое оборудование, осуществляющее якобы автоматический ввод резерва.

Что приобретет покупатель в таком случае, вместо рекламируемого блока автоматического запуска запасного питания? Эта продукция является обычной аналогией устройств управления электроснабжением. Для коммутации здесь используется специальный разъем китайского производства, крепящийся на панели. Никаких функций автоматической работы здесь и в помине нет.

Но, самое опасное здесь то, что контролируют действие генератора в блоке электронные компоненты, вместо надежных электромеханических деталей, которые рассчитаны на долгую работу при значительных перегрузках. Это создает большую угрозу надежности работы всей системы.

При значительных резких перепадах напряжения возникают следующие отрицательные моменты:

• Автоматика не будет срабатывать, она осуществляет мгновенное отключение электричества от сети.
• Бытовая техника и кабели проводки не имеют защиты от неисправностей и выхода из строя.

Эти факторы приводят к выходу из строя самой автоматической установки. Также будут работать и другие дешевые устройства. Они выполнены с обычной платой, отключение и включение производится электронными деталями, которые могут работать только на слабых токах. Они не справляются с возложенной задачей, а создают опасность для оборудования. Качественный автоматический ввод резерва стоит намного дороже.