Простые схемы АВР на контакторах


СОДЕРЖАНИЕ:

Проектирование простейшего блока автоматического ввода резерва

У многих производителей электротехнического оборудования можно встретить готовые блоки АВР (или ЩАП). Для ленивых проектировщиков это идеальное решение: выбрал, заложил в спецификацию и все дела. Но, все проектные решения должны быть экономически обоснованными.

Будем экономить деньги заказчика, соберем схему блока АВР своими руками

Простейший блок АВР имеет два ввода, один из которых рабочий, второй резервный и одну секциею шин. Блок АВР можно выполнить на контакторах либо автоматических выключателях с электроприводами. Чаще применяют контакторы. На маленькие токи нет смысла устанавливать автоматы с электроприводами.

Зачем для такой задачи покупать готовый блок? По надежности, думаю, данный АВР не уступит любому комплектному заводскому изделию, т.к. чем больше элементов в схеме, тем меньше ее надежность, а дополнительные функции в большинстве случаев нам не понадобятся.

Если помните, у меня на блоге имеется статья, где я рассказывал про пройстейший блок АВР и его работу. Там было больше теории, нынешнюю схему можно смело применять в своих объектах.

Схема блока автоматического ввода резерва (щита автоматического переключения) с двумя вводами и одной секцией шин:

Схема блока автоматического ввода резерва 2.0

В данной схеме реализована электрическая и механическая блокировки.

Перечень необходимых электротехнических аппаратов для реализации данной схемы представлен в таблице:

Обозначнеие Наименование Количество
QF1, QF2 Автоматический выключатель модульный 3Р, 16А, тип «С» 2
QF3 Автоматический выключатель 3Р, 6А, тип «С» 1
КМ1, КМ2 Контактор КМИ-22510, 25А, 230В/АС3, 1НО 2
Приставка ПКИ-11 доп. контакты 1з+1р 2
Механизм блокировки для КМИ(09А-32А) 1
HL1 Лампа AD22DS (LED) матрица ∅22мм, зеленая, 230В 1
HL2 Лампа AD22DS (LED) матрица ∅22мм, красная, 230В 1
КV Реле контроля фаз ЕЛ-11 1

Как видим, ничего сложного. Нужно лишь соединить между собой автоматы, контакторы, реле напряжения и сигнальные лампы. Габариты щита будет зависеть от того, сколько отходящих групп будет в вашем щите. Например, можно взять щит с монтажной панелью типа ЩМП.

В моем случае нагрузка не превышала 16А. Если у вас потребляемая нагрузка будет больше, то следует выбрать автоматические выключатели QF1, QF2 и контакторы КМ1, КМ2 на нужный ток.

Схема АВР

Автоматический ввод резерва (далее АВР) — система, используемая в электроснабжении для быстрого переключения нагрузки потребителя на резервный источник питания при отсутствии напряжения на основном. Очевидно, что его использование предполагает наличие, как минимум двух питающих вводов — основного и резервного.

Назначение АВР — повышение надежности электроснабжения потребителей. Обязательное и рекомендуемое использование этой системы для электроприемников определенных категорий определено в ПУЭ.

Предложенный здесь способ реализации АВР отличается достаточной надежностью и небольшой стоимостью реализации. Эта схема АВР подойдет для организации автоматического включения и выключения резервных питающих вводов дачных домов, частных коттеджей, для электроснабжения которых предусмотрены альтернативные источники электроэнергии — например, бензиновые или дизельные генераторы.

Схема АВР

Как видно, предложенная схема АВР отличается простотой: для ее сборки потребуется всего два магнитных пускателя, значение номинального тока (величина ) которых должна превышать токи нагрузки.

Питающее напряжение основного и резервного вводов на этой схеме 380 В, однако рабочее напряжение катушек обоих пускателей 220 В, поэтому, она подойдет и для организации АВР при однофазном питании потребителей.

Как работает схема? В штатном режиме, когда на основном питающем вводе присутствует питающее напряжение линии, катушка магнитного пускателя КМ1 оказывается включенной на рабочее напряжение 220 В (L3 — N), силовые контакты этого пускателя замыкаются и нагрузка, таким образом подключается от основного ввода.

Теперь представим ситуацию когда на основном вводе напряжение пропало. Возврат в исходное (выключенное) состояние обесточенного пускателя КМ1 вызовет замыкание его нормально разомкнутого контакта, находящегося в цепи питания катушки контактора КМ2 и его сработки.

Таким образом, питание потребителя будет включено от резервного ввода через замкнувшиеся силовые контакты магнитного пускателя КМ2. Отключение резервного источника питания (напр. генератора) по аналогии обесточит катушку пускателя КМ2, отброс его силовых контактов и (при появлении напряжения на основном вводе) автоматическое включение КМ1 с переходом питания от линии.

Схема АВР с реле контроля напряжения

Серьезным недостатком приведенной выше схемы является отсутствие приоритетности питания. Так, при отсутствии напряжения система переключит потребителя с основного на резервный ввод, однако при появлении напряжения на линии обратное переключение возможно только вручную — отключением питания автоматическим выключателем АВ2 или остановкой генератора.

Для задания приоритета по питанию в схему может быть включено реле контроля напряжения КSV, которое при появлении напряжения на линии размыкает цепь питания катушки КМ2, его отключение и сработку КМ1 — переключение на основной источник питания.

Информация

Данный сайт создан исключительно в ознакомительных целях. Материалы ресурса носят справочный характер.

При цитировании материалов сайта активная гиперссылка на l220.ru обязательна.

Документ, определяющий правила устройства, регламентирующий принципы построения и требования как к отдельным системам, так и к их элементам, узлам и коммуникациям ЭУ, условиям размещения и монтажа.

ПТЭЭП

Требования и обязанности потребителей, ответственность за выполнение, требования к персоналу, осуществляющему эксплуатацию ЭУ, управление, ремонт, модернизацию, ввод в эксплуатацию ЭУ, подготовке персонала.

ПОТЭУ

Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок — документ, созданный на основе недействующих в настоящее время Межотраслевых правил по охране труда (ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34.0-03.150).

Автоматический ввод резерва

Большинство источников электроснабжения, используемых в быту и на производстве, не могут порадовать пользователей высокой надежностью и имеют свойство отключаться в самый неподходящий момент. Такие неконтролируемые коммутации совершенно недопустимы на производствах с непрерывным циклом или в медицинских учреждениях (в операционных больниц, например), а также на других важных объектах.

Для предупреждения сбоев в энергоснабжении применяются устройства автоматического ввода резерва (авр), срабатывающие сразу же после отказа основных источников (общий вид ящика с АВР приводится на фото ниже).

Электрическая схема резервирования функционирует таким образом, что при ее срабатывании вместо вышедшей из строя питающей линии на нагрузку начинает работать другой источник электроснабжения (дизельный генератор, например). Таким образом, автоматический ввод резерва, или АВР, – это специальное устройство, обеспечивающее непрерывность энергоснабжения особо важных объектов государственного значения.

Требования к АВР и их типы

К системам АВР предъявляется ряд технических требований, касающихся эффективности производимых ими переключений. Они состоят в том, что резервная схема должна:

  • Мгновенно переключать обслуживаемый объект на вспомогательный источник питания ИП (задержка коммутации не должна превышать 1-2-х секунд);
  • Гарантировать однократность срабатывания системы АВР и высокое качество энергоснабжения на время отключения основной питающей линии;
  • Иметь большой временной ресурс работы, достаточный для того, чтобы успеть ввести в строй аварийно-отключенную основную сеть;
  • Не реагировать на КЗ и случайные «проседания» питающего напряжения в обслуживаемой нагрузке;
  • Обеспечивать возможность совместной работы обоих источников питания (схема такого включения приводится ниже).

На указанном рисунке представлены следующие графические обозначения:

  • Ввод 1 – основное питание, подаваемое через трансформатор T1;
  • ЭА – резервный энергетический агрегат, представленный генератором под обозначением G;
  • Q1, Q2 – исполнительные узлы (контакторы) АВР.

Важно! Мощность резервного питания должна соответствовать параметрам потребления данного объекта.

При недостаточной мощности системы к ней подключаются только самые важные потребители (операционная больничного заведения, например, или холодильный склад лекарственных препаратов).

Рабочее подключение резервного ввода осуществляется в установленном порядке, определяемом конкретными условиями эксплуатации всей системы в целом (они обычно задаются в ТЗ на типовой проект АВР). К числу проблемных мест в работе этих систем следует отнести значительный уровень импульсных помех, возникающих в момент, когда при коммутациях срабатывает релейный переключатель.

Образование резких всплесков напряжения и тока объясняется переходными процессами, которых невозможно избежать при наличии нелинейных элементов в коммутируемых цепях (индуктивности катушек реле, в частности).

Также обратим внимание на то, что автоматический ввод резерва может иметь несколько исполнений, отличающихся принципом своего действия. В соответствии с этим делением, он может быть:

  • Односторонним, то есть состоящим из штатного и дополнительного ИП; в этом случае резервная схема подключается лишь при пропадании основного питания;
  • Двухсторонним. Это означает, что любая из питающих систем может выполнять функцию и рабочего, и резервного источника одновременно;
  • Так называемая «восстанавливаемая» АВР (когда с момента появления основного питания прежняя схема вновь включается в работу, а резервное энергоснабжение снимается).

И, наконец, возможен режим функционирования, при котором возвращение системы в штатное состояние осуществляется не автоматически, а за счет ручного переключения.

Принцип действия АВР

Для понимания принципа или сути функционирования простейшей односторонней системы ввода резерва следует внимательно ознакомиться с ее схемой (рисунок далее по тексту).

При ее рассмотрении обратим внимание на следующие моменты:

  • При включении рубильников SA1, SA2 на реле K1 поступает сетевое питание;
  • Вследствие его появления левый контакт K1 будет замкнут, а правый – разомкнут (нагрузка подключена к основному вводу);
  • При пропадании напряжения реле K1 обесточивается; при этом левый его контакт размыкается, а правый – срабатывает на замыкание (нагрузка переключается на резервный ввод).

Обратите внимание! Односторонность такого автоматического ввода резервирования задается самой схемой подключения нагрузки.

Такое автоматическое включение резерва относится к простейшим релейным схемам, имеющим ограниченную функциональность. Она приведена лишь для понимания самой сути происходящих в системе процессов. Реальные автоматы устроены намного сложнее, а с их конкретным исполнением можно будет ознакомиться в следующих разделах.

АВР на мощных контакторах

В этом разделе исследуется простейшая схема АВР, которая может быть применена в однофазной бытовой сети или для небольшого по площади производственного объекта (смотрите фото ниже).

Порядок работы схемы автоматического включения резерва может быть описан следующей последовательностью операций:

  • Пуск устройства в работу осуществляется посредством включения управляющих автоматов SF1 и SF2;
  • После подачи питания оно поступает на катушку контактора КМ1, являющегося переключателем с одного ввода на другой;
  • При этом контактная пара КМ1.1 замкнута и обеспечивает работу нагрузки от основного ввода, а цепь резервного канала – разомкнута (благодаря контактам КМ1.2);
  • Через постоянно включенный двухполюсный контактор QF1 напряжение с основного ввода передается к потребителю;
  • В случае аварийной ситуации (при пропадании потенциала на основном вводе, например) ток через контактор КМ1 не течет, и он отключается;
  • Вследствие этого контакты КМ1.1 размыкаются, а через замкнувшуюся пару КМ1.2 происходит подключение резервного питания.

Как только на КМ1 вновь подается питание (основной ввод начинает работать), вследствие переключения его контактов потребители переходят на снабжение от штатного источника.

Дополнительная информация. Если необходимо перейти на ручной режим подключения резерва, достаточно «отрубить» автоматический выключатель SF1.

(N и PE на схеме обозначают нулевой рабочий и защитный проводники).

При проектировании такого устройства обязателен учет мощности резервного ИП, который, как правило, используется для питания наиболее ответственных бытовых нагрузок (осветителей и котла отопления, в частности).

ОРВ в трехфазных цепях

Отличие схем коммутации трехфазных цепей от уже описанных ранее однофазных устройств состоит в необходимости переключения 3-х групп силовых контактов, обозначенных на приведенном ниже рисунке как A; B и C с соответствующими номерами.

В данной схеме электромагнитное реле ЕЛ-11 (КН1), имеющее несколько групп мощных контактов, в процессе работы отслеживает «главную» трехфазную сеть (контролирует наличие напряжения, обрывов или перекосов фаз). Для приведения АВР в рабочее состояние, прежде всего, необходимо включить пусковые автоматы SF1 и SF2.

Вследствие этого в дежурном режиме на катушке КМ1 появляется питание (оно поступает через замкнутые контакты КН 1-1 и КМ2). При срабатывании этот контактор своими рабочими группами (тоже обозначаемыми как КМ1) обеспечивает поступление питания на внешнюю нагрузку.

При пропадании напряжения в основной линии катушка КМ 1 обесточивается, и питание через замкнувшийся контакт КМ1 начинает поступать на обмотку КМ 2, через контакторы которого к нагрузке подключается резервный ввод. (На приведенной выше схеме изображено как раз это состояние управляющей цепи). При появлении основного питающего напряжения реле КМ1 и КМ2 вновь меняются местами (КН1-1 замыкается, а КН1-2 размыкается), и схема возвращается в штатное состояние.

Обратите внимание! Существенным недостатком этого варианта коммутации является возможность контроля пропадания основного питания только по одной из фаз (в данном случае по фазе A).

Для обеспечения управления переключениями по всем 3-м фазам потребуется существенно усложнить схему, добавив в нее по две коммутирующие цепи в каждую из ветвей контроля.

Рассмотренная выше схема АВР может устанавливаться как в частных домах, так и на производственных и административных объектах, где по условиям эксплуатации энергосетей коммутируемая нагрузка может достигать нескольких десятков киловатт. К числу легко устранимых недостатков данного способа переключения нагрузки следует отнести сложность подбора мощного реле, позволяющего коммутировать большие токи.

Для снятия всех рассмотренных выше проблемных мест было разработано промышленное изделие АВР-3/3, оснащенное встроенным микропроцессором и мощными релейными переключателями (смотрите фото ниже).

В соответствии с принятым в технической документации стандартом (смотрите ПУЭ), фазные линии на лицевой панели прибора обозначаются, как L1, L2, L3, а нейтральный провод – N.

К отдельным клеммам под обозначениями 11, 12, 14 подключаются выносные контакты встроенных в схему мощных переключающих реле. Оснащенное быстродействующим микропроцессором такое устройство способно контролировать напряжение и его рабочие параметры сразу по всем фазным линиям.

В заключительной части обзора действующих систем АВР отметим, что незапланированные прерывания в подаче электроэнергии на тот или иной объект (даже очень кратковременные) могут стать причиной довольно больших неприятностей. Использование в работе наиболее важных структур специальных резервных систем типа АВР позволяет решить все возникшие проблемы и предупредить возможные аварийные ситуации.

АВР (автоматический ввод резерва) линий, схемы, принцип работы

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.

Каждый электрик должен знать:  Термины МПОТЭЭ механический замок

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.

Реле времени подает сигнал на отключение выключателя В2. Через вспомогательные контакты этого выключателя В2.3 снимается напряжение с реле KLT. имеющего выдержку при отпускании якоря. Вспомогательные контакты В2.4 подают сигнал на включение выключателя В4. В случае успешного цикла АВР резервная линия Л2 остается в работе. Если запуск схемы АВР произошел при устойчивом коротком замыкании на шинах подстанции, то действием релейной зашиты линия Л2 отключается. Повторного включения линии не произойдет, поскольку к этому времени якорь реле KLT отпускается и его контакты в цепи электромагнита УАС4 размыкаются.

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.

На многих подстанциях распределительных сетей отсутствуют аккумуляторные батареи. На таких подстанциях релейная зашита и автоматика выполняются на переменном оперативном токе, источником которого является трансформатор напряжения. Из-за ограниченной мощности источника оперативного тока не могут быть использованы выключатели с соленоидным приводом. На легких выключателях широкое распространение получили грузовые или пружинные приводы. В грузовых приводах для включения выключателя используется энергия падающего груза, в пружинном — энергия предварительно натянутой пружины. Подъем груза или натяжение пружины может осуществляться вручную или с помощью электродвигателя мощностью 50-100 Вт. Для питания такого двигателя мощности трансформатора напряжения вполне достаточно. В своей основе схема АВР с действием на выключатель с грузовым или пружинным приводом аналогична схеме АВР на постоянном оперативном токе.

Схема Подключения Авр

Данная схема АВР может применяться в частных домах, производственных и административных зданиях, где коммутируемая нагрузка достигает десятков киловатт.

Крепится он на дин рейку в распределительном щитке. Работает все очень просто.

Таблица расположена на боковой стенке устройства. Это необходимо во избежание встречного напряжения между ДГУ и основным вводом.
Схема подключения генератора для дома на 2 пускателях.

Модифицированная схема АВР на одном контакторе Модификация схемы отличается тем, что здесь коммутируется и фаза и ноль.

Пускатель включается в основную цепь, а при проблемах в сети его подвижная часть отпадает, тем самым его размыкающий блок-контакт, введённый в цепь аккумулятора, запускает систему автоматического электроснабжения. В дополнение к этой части статьи посмотрите видеоролик, в котором увидите работу обеих схем автоматического ввода резерва.

Как АВР понимает, что ему нужно сработать?

При возобновлении основного питания автоматически вводится в работу прежняя схема, а резервная отключается.

В это время нормально-замкнутые контакты КМ1. Классификация АВР и варианты реализации Осуществляться резервное питание и его автоматический ввод может от отдельного генератора, аккумуляторной батареи либо отдельной линии.

Схемы подключения АВР на контакторе

Схема АВР с реле контроля напряжения

Плюсовой проводник от электромагнитного клапана подключаем к плюсу батареи генератора. Схема соединения самой системы АВР может быть реализована с помощью пускателя. При восстановлении параметров тока в основной цепи происходит замыкание контактов контактора основной цепи с одновременным размыканием контактов контактора резерва. АВР можно установить в автоматическом режиме, если снабдить генератор автоматическим пусковым устройством и управлять им из шкафа с помощью контакторов, которые также переключают вводы.

При возобновлении основного питания автоматически вводится в работу прежняя схема, а резервная отключается. Также важно отметить, что в высоковольтных сетях схема автоматики АВР реализуется на электромеханических реле старого образца или современных многофункциональных микропроцессорных терминалах защиты, которые выполняют несколько функций, в том числе и АВР.

Этот способ менее затратный, нежели генераторный, но не способен выдавать длительное время ток для мощных бытовых приборов.

Ставим мощнее, чтобы при перегрузках срабатывал автомат А1. Проявив лояльность к сайту, Вы можете перечислить любую сумму денег, тем самым вы поможете улучшить данный сайт, повысить регулярность появления новых интересных статей и оплатить регулярные расходы, такие как: оплата хостинга, доменного имени, SSL-сертификата, зарплата нашим авторам.

Также обратим внимание на то, что автоматический ввод резерва может иметь несколько исполнений, отличающихся принципом своего действия. Питающее напряжение основного и резервного вводов на этой схеме В, однако рабочее напряжение катушек обоих пускателей В, поэтому, она подойдет и для организации АВР при однофазном питании потребителей.


Управляет положением воздушной заслонки карбюратора при пуске генератора через электропривод.

Алгоритмы систем АВР Система АВР должна работать по определенному алгоритму, учитывающему возможное поведение оборудования и внешние факторы. При этом секция отключается от своего ввода контактом К1.
Схема АВР с приоритетом на контакторах и реле контроля фаз.

Простые системы АВР

Работает все очень просто. Схема АВР на двух контакторах: Надеемся, что эта краткая статья поможет вам собрать и запустить схему автоматического ввода резерва на контакторе, и электроснабжение вашего дома или небольшого предприятия станет бесперебойным.

Ставим номиналом не менее автомата А2, если не получится приобрести выключатель — устанавливаем автоматический выключатель с номиналом выше чем у А2. Замыкающие контакты контакторов должны быть рассчитаны на полный ток нагрузки, для размыкающих это неважно можно использовать блок-контакты. Оба автомата QS1 и QS2 должны быть включены, при этом катушка КМ получит питание и будет втянута, а соответственно её замыкающий контакт в цепи основного ввода тоже замкнут и размыкающий контакт в цепи резервного ввода разомкнут.

Такие неконтролируемые коммутации совершенно недопустимы на производствах с непрерывным циклом или в медицинских учреждениях в операционных больниц, например , а также на других важных объектах. В дальнейшем мы будем совершенствовать схему, добавим выдержки времени и различные блокировки. В случае исчезновения напряжения реле К1 обесточивается, К1. Рубильник выбирается с тремя положениями, где среднее из них полностью отсекает электричество.

Внешние входы аварийного отключения вводов. Такое реле выполняет функцию постоянного слежения за параметрами напряжения основной сети. Так как оба ввода в работе, отпадает необходимость следить за готовностью резервной линии к принятию нагрузки.

Как работает автоматический ввод резервного питания

В соответствии с индивидуальными условиями, схема АВР дополнительно оснащается пусковым блоком, который управляет запуском автономного источника питания, будь то аккумуляторы с инвертором или генератор на жидком топливе. Контроль состояния контактов контактора. При пропадании напряжения в основной линии катушка КМ 1 обесточивается, и питание через замкнувшийся контакт КМ1 начинает поступать на обмотку КМ 2, через контакторы которого к нагрузке подключается резервный ввод. В настоящее время промышленность в большом ассортименте выпускает готовые блоки АВР. Для таких важных объектов, как больницы, объекты оборонной промышленности, да и для многих других, аварии на электростанциях или в сетях электроснабжения сулят большие неприятности, именно по этой причине большое внимание всегда уделялось и уделяется проектированию и возведению систем резервного электроснабжения.

При восстановлении параметров тока в основной цепи происходит замыкание контактов контактора основной цепи с одновременным размыканием контактов контактора резерва. Этот способ менее затратный, нежели генераторный, но не способен выдавать длительное время ток для мощных бытовых приборов. В настоящее время промышленность в большом ассортименте выпускает готовые блоки АВР.

Назначение АВР — повышение надежности электроснабжения потребителей. Более того, электродвигатель используется только один, а переключение вводов осуществляется его вращением вперед и назад.
Простейший трёхфазный АВР или как подключить модуль управления МАВР-3

2. Схема АВР на одном контакторе, с разрывающимися фазой и нулем.

Крепление осуществляется как с помощью съемных винтовых зажимов, так и стандартно на din-рейку, в зависимости от модификации.

В состав устройства ввода резервного напряжения, как правило, входит некоторое количество реле.

В случае аварийного режима контактор размыкает фазу с основного ввода и подключает с резервного. При повторном появлении напряжения на отключенном вводе ничего не произойдет до того момента, пока не пропадет напряжение на включенном вводе.

Кнопки стоят дороже выключателя, но сохраняют защиту. Согласно ПУЭ правила устройства электроустановок автоматическое подключение резервного питания и снабжение на 2 ввода является обязательной мерой обеспечения электричеством потребителей первой категории.

Стандартная схема АВР При ее рассмотрении обратим внимание на следующие моменты: При включении рубильников SA1, SA2 на реле K1 поступает сетевое питание; Вследствие его появления левый контакт K1 будет замкнут, а правый — разомкнут нагрузка подключена к основному вводу ; При пропадании напряжения реле K1 обесточивается; при этом левый его контакт размыкается, а правый — срабатывает на замыкание нагрузка переключается на резервный ввод. Если напряжение основного источника по какой-нибудь причине пропадает, катушка контактора КМ1 перестает получать питание, и контакт КМ1. Она может применяться для электроснабжения хозяйства с малой потребляемой мощностью, порядка нескольких киловатт Вот такая схема: Разберем ее подробно. Если у реле есть несколько контактных групп, то можно их запараллелить, но такое редко делается, обычно для больших токов берется схема с реверсивным пускателем либо на симисторах.

Они подключены к тому участку цепи, который необходимо защитить. Часто бесперебойное электроснабжение обеспечивается тем, что в распоряжении потребителя имеется два независимых друг от друга источника, основной и резервный. В соответствии с этим делением, он может быть: Односторонним, то есть состоящим из штатного и дополнительного ИП; в этом случае резервная схема подключается лишь при пропадании основного питания; Двухсторонним.

Назначение АВР

Схема АВР Автоматический ввод резерва далее АВР — система, используемая в электроснабжении для быстрого переключения нагрузки потребителя на резервный источник питания при отсутствии напряжения на основном. При восстановлении параметров тока в основной цепи происходит замыкание контактов контактора основной цепи с одновременным размыканием контактов контактора резерва. Возврат в исходное выключенное состояние обесточенного пускателя КМ1 вызовет замыкание его нормально разомкнутого контакта, находящегося в цепи питания катушки контактора КМ2 и его сработки. Простая схема и принцип действия АВР В низковольтных сетях удобно применять контролирующие напряжение в схемах защиты специальные реле. При неудаче повторную попытку можно произвести, только сбросив схему с помощью кнопки.

Теперь представим ситуацию когда на основном вводе напряжение пропало. В рабочем состоянии автоматы SA1 и SA2 включены.
Схема АВР на двух пускателях + вопрос к зрителям.

АВР на 2 ввода на контакторах (пускателях)

Компания ПромЭлектроСервис НКУ — сертифицированный производитель электрощитового оборудования 10/6/0,4кВ. В нашем распоряжении — 3 производственных площадки в Санкт-Петербурге (более 1600м 2 ), большой штат инженеров и монтажников. Мы предлагаем вам конкурентные цены, высокое качество электрощитов и оперативные сроки поставки.

Шкаф АВР на 2 ввода на контакторах — самое бюджетное и простое в реализации решение по организации резервного питания. В его основе заложен принцип замыкания-размыкания контактов силовой цепи пускателей при исчезновении питания на одном из вводов.

Для защиты от перегрузок и коротких замыканий используются автоматические выключатели соответствующего номинала, а для защиты от скачков напряжения и перекоса фаз — специальные реле напряжения РНПП 311М. Они же выполняют функцию «мозгов» системы.

В наших щитах АВР 380В мы обычно используем пускатели серии LC1E Schneider Electric. В однофазных щитах АВР применяются контакторы ABB (серия ESB).

Широкий диапазон номиналов магнитных пускателей (от 16 до 6300А) позволяет использовать их повсеместно в системах резервирования, тем не менее, мы рекомендуем использовать контакторы при токах АВР до 250А. При больших токах более правильно использовать схему АВР на автоматических выключателях с моторными приводами и электрической блокировкой. Это зачастую дешевле и надежнее.

Алгоритм работы щита АВР на базе схемы с двумя контакторами

Рассмотрим принцип работы щита АВР с 2 контакторами и реле контроля фаз/напряжения по алгоритму «Приоритет первого ввода». В обычном режиме при наличии напряжения на первом (основном) вводе силовые контакты первого контактора KM1 замкнуты, цепь второго контактора KM2 разомкнута — нагрузка подключена к первому вводу.

При пропадании напряжения на вводе №1 и наличии нормального напряжения на вводе №2 происходит переключение на резервный ввод цепей управления, контакты пускателя KM2 замыкаются. При восстановлении напряжения первого ввода происходит возврат схемы к исходному состоянию. Переключение между вводами осуществляется с задержкой времени, которое регулируется при помощи реле. Во избежание ложного срабатывания системы АВР при просадке напряжения рекомендуется использовать уставку 5-10 секунд.

Для препятствия одновременного включения двух контакторов применяются специальные механические блокировки.

Схема АВР 2 ввода на контакторах, схема 2 в 1

Наиболее популярные типоисполнения шкафов АВР на 2 ввода на контакторах

  • АВР на контакторах на 32А (электросеть/электросеть)
  • АВР на 2 ввода на 25А (электросеть/ДГУ)
  • АВР на ввода на 63А (электросеть/электросеть)
  • АВР два ввода на 100А (электросеть/электросеть)
  • АВР на пускателях 160А 2 ввода (сеть/сеть)

Фото шкафа АВР на два ввода с контакторами

АВР 63А 3ф на базе контакторов LC1D и реле контроля фаз RM35TF30 Шнайдер Электрик

Варианты схем АВР для подключения генератора

Чтобы обеспечить бесперебойное поступление напряжения, может использоваться система раздельного питания несколькими независимыми источниками энергии. Один из этих компонентов считается основным, а другой — резервным. Для правильного подключения элементов используется АВР схема.

Описание и назначение АВР

Простая схема АВР на 2 ввода на магнитных пускателях

Схемы АВР на контакторах

Для однофазной сети

На одном контакторе, с разрывающимися фазой и нулем

Для трехфазной сети

Схемы АВР на 3 ввода

Схемы АВР с секционным переключателем

Каждый электрик должен знать:  Системная функция ЦФ

Видео «Реализация АВР схемы без контакторов»

Комментарии и Отзывы

Описание и назначение АВР

Электрический щит либо шкаф АВР представляет собой устройство, использующееся для запуска резервного питания в ручном режиме или автомате при падении напряжения. Если основное оборудование электроснабжения выходит из строя, это становится причиной обесточивания потребителей. Поэтому система резервирования энергии с автозапуском для генератора или щита позволит предотвратить нарушение работы технологического процесса. Схема АВР может использоваться для активации дополнительного оборудования при отключении основных устройств.

Сами шкафы и оборудование изготовляются для одностороннего обслуживания и применяются с целью установки на объекты первой и второй категории. Время срабатывания системы автоматического ввода резерва может быть разным в зависимости от типа оборудования. На устройство выполняется подача напряжения, для этого используется два или три независимых источника. Оборудование должно подключаться к сети заблаговременно, чтобы потребитель мог заранее осуществить управление и настройку. Появление сбоев в нагрузке возможно при переключении на дополнительный блок питания.

О принципе работы системы автоматического резерва рассказал канал TheMIKLLLE.

Требования

К системам ввода резерва предъявляются такие требования:

  1. Включение щита на 40 А, 100 А или с другими параметрами должно выполняться при пропадании нагрузки в шинах оборудования, независимо от причины. Это происходит при аварийном, случайном либо произвольном выключении переключателей функционирующего источника питания. Также активация оборудования АВР должна производиться при пропадании напряжения в шинах, которые питаются от основного источника, при появлении короткого замыкания на шинах оборудования.
  2. Активация резервного оборудования выполняется сразу при отключении основного устройства питания. Это позволит снизить длительность перерыва в питании щитов.
  3. Работа системы ввода резерва должна быть однократной.
  4. Активация АВР не должна выполняться до момента отключения выключателя функционирующего источника. Благодаря этому параллельная работа нескольких источников будет предотвращена.
  5. В современных щитах производители предусматривают защиту дополнительного источника после активации системы резервирования.

Простая схема АВР на 2 ввода на магнитных пускателях

Схема на магнитных пускательных устройствах

Принципиальная схема соединений на пускательных устройствах используется для однофазных цепей, трехфазным этот вариант не подходит. Электросхема простая, поскольку в ней применяется минимум элементов, но это не снижает ее эффективности. Для активации по очереди включаются SA1 и SA2. При наличии напряжения, использующегося для питания нагрузки, на первом вводе второй выход останется свободным, то есть резервным.

Если на первом контакте напряжение пропадает, то питание автоматически переключится на второй ввод. Если на первом опять появится нагрузка, то до ее исчезновения на втором вводе ничего не случится. Возврат в изначальное, отключенное состояние обесточенного устройства приведет к срабатыванию разомкнутого контактного элемента. Последний установлен в электроцепи запитки катушки.

Несмотря на простоту эта электросхема надежна, хотя в ней не используется механизм блокировки пускательных устройств, но его внедрение не повредит. Переключаться подача питания на другие выходы может посредством кратковременного отключения электролинии первого или второго автомата. Величина напряжения, питающего главный и дополнительный ввод, составляет 380 В. Но параметр тока катушек на пускательных устройствах составляет 220 вольт.

Схемы АВР на контакторах

При необходимости своими руками собрать схему с секционированием надо определиться с типом сети, в которой она будет использоваться. Сеть может быть однофазной или трехфазной.

Для однофазной сети

Схема для сети с одной фазой может быть построена на одном контакторе. Один из вариантов представлен с разрывающейся фазой и нулевым контактом, а другой — без этого.

На одном контакторе

Основным компонентом схемы является контактор, имеющий маркировку КМ1, а также два автоматических переключателя. Эти элементы однополюсные и маркируются как SF1 и SF2. QF — двухполосное переключательное устройство. При первичном срабатывании схемы в работу по очереди включаются автоматические элементы SF1 и SF2. Функционируя в рабочем режиме, нагрузка от главного входа подается на катушку основного контактора. Это приводит к его срабатыванию, в результате чего выполняется замыкание разомкнутого компонента КМ 1.1 и размыкание замкнутого КМ 1.1.

Посредством SF1, а также контактного элемента КМ 1.1 прохождение фазы осуществляется на ввод переключательного устройства QF1. N — ноль, он не разрывается. При активации схемы система будет подключать его на второй вход QF1. Активация последнего приводит к замыканию контактных элементов, в результате чего подача напряжения с главного входа происходит на потребитель.

Электросхема на одном контакторе

При функционировании в аварийном режиме на главном входе не будет напряжения, катушка КМ1 обесточена. Происходит размыкание элемента КМ. 1.1, при этом компонент КМ 1.2 замыкается. В итоге от дополнительного входа подача фазы А2 выполняется посредством переключательных устройств SF2 и QF1 на потребителя энергии. В случае возобновления питания на главном входе катушки КМ1 появляется нагрузка, что приводит к активации контактора. Выполняется замыкание КМ 1.1 и размыкание КМ 1.2, а на потребитель энергии подается нагрузка с основного входа.

Иногда требуется перевести питание с главного входа на запасной, чтобы сделать это, надо выключить переключатель SF1. Указанная электросхема является классической и доказала эффективность своей работы. Но при ее реализации нужно учесть величину коммутирующей мощности контактных элементов. Если последние рассчитаны для работы с конкретным током, к примеру, 20 ампер, то параметр нагрузки схемы резервного питания должен быть не выше 20 А.

При такой нагрузке потребитель сможет использовать электрическое оборудование в доме, позволяющее обеспечить нормальную деятельность. В указанном варианте применение схемы возможно в зданиях, где допускается подключить к подстанции две энергонезависимые линии.

Сергей Сощенко поделился двумя вариантами электросхемы АВР, которые собираются на одном контакторе.

На одном контакторе, с разрывающимися фазой и нулем

Данный вариант более актуален для жилых зданий. В этом случае происходит коммутация и фазного, и нулевого контакта. Благодаря чему допускается применение автономных источников напряжения, а при аварии из сети может быть исключен нефункционирующий вход. Последний должен быть подсоединен к сети после счетчика. Это позволит не учитывать прибором электроэнергию, которая была выработана резервным входом.

Для реализации схемы допускается использование:

  • генераторных устройств, работающих на топливе;
  • собственных мини-электростанций;
  • источников автономного напряжения, можно подключить питание сразу от нескольких батарей.

При первичной активации схемы по очереди включаются устройства SF1 и SF2. Функционируя в рабочем режиме, нагрузка с главного входа подается на катушку устройства КМ1. Выполняется активация контактора, что приводит к подключению бытовой сети на главных вход посредством включения компонентов КМ 1.1 и КМ 1.2.

На схеме КМ 1.3, а также КМ 1.4 являются замкнутыми контактными элементами, но когда они размыкаются, выполняется отключение запасного входа от бытовой сети. Если напряжение на главном входе контактора пропадает, то происходит размыкание компонентов КМ 1.1 и КМ 1.2. Фазный, а также нулевой контакт от главного входа отключается, а элементы КМ 1.3 и КМ 1.4 замыкаются. Через эти компоненты подача напряжения выполняется на бытовую сеть.

В этом варианте электросхемы допускается использование модульных устройств ESB-63-22, МК-103 и подобных. Их внедрение обеспечивает возможность работы схемы в условиях нагрузки до 63 А. Если при восстановлении нагрузки на главном входе автоматическое переключение на него не требуется, то надо внести коррективы в схему. В нее добавляется кнопка, соответственно, процедура переключения будет выполняться только после клика по ней. Реализация этого варианта без счетного прибора электроэнергии часто применяется в автоматическом оборудовании КИПиА.

Как видно по схеме, кнопка отмечена маркировкой SB1 и ее подсоединение выполнено параллельно КМ 1.1. Последний установлен в электроцепи питания катушки основного контактора. Это позволяет предотвратить автоматическую активацию КМ1, когда на главный вход поступает напряжение. Для запитки контактора пользователю надо кликнуть по клавише SB1, это приведет к подаче нагрузки на катушку. КМ1 активируется, а элементы КМ 1.1 и КМ 1.2 замкнутся, главный вход будет подключен к бытовой сети. Компоненты КМ 1.3 и КМ 1.4 разомкнутся, что приведет к выключению резервного питания.

Для активации батареи или другого источника напряжения в электросхему устанавливается промежуточное реле. Его контактные элементы при срабатывании будут запускать пусковое устройство системы питания. Но внедрение реле требуется после анализа конкретной ситуации, их использование не всегда целесообразно.

Для трехфазной сети

Электросхема для трехфазной сети с применением одного контактора практически идентична однофазной. Единственное отличие заключается в том, что в качестве источника напряжения используется трехфазная сеть. Автоматические устройства на главном и запасном входе применяются трехполосные.

В схеме подключения генератора для трехфазной сети важно сделать правильное чередование фаз главного и запасного источников питания.

Это связано с тем, что некоторые трехфазные потребители, переключаясь на запасную батарею, могут изменять свое вращение в обратную сторону. Если на фазе А исчезла нагрузка, то из-за расположения КМ на фазе С не произойдет перехода схемы на запасной вход. Все потребители, подключенные к фазе А, будут без нагрузки.

Схема для трехфазной сети

Схема АВР с реле контроля напряжения

Основным минусом описанных электросхем считается то, что в них отсутствует приоритетность питания. Если нагрузки в сети нет, то потребитель электроэнергии будет автоматически отключен от главного и подключен к дополнительному входу. Но когда на электролинии появится нагрузка, то процедура переключения должна быть выполнена вручную.

Для этого потребуется выключить питание либо обесточить генераторную установку. Чтобы задать приоритет, пользователь должен добавить в электросхему реле контроля напряжения, этот компонент маркируется как KSV. Если в сети появляется напряжение, то электроцепь катушки КМ2 автоматически размыкается. Реле контролирует отключение устройства и активацию КМ2, когда требуется переключение оборудования на питание от основной сети.

Схема для трехфазной сети

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.

Схемы АВР с секционным переключателем

Основным признаком этих схем является то, что в них нагрузка разделена на две и больше питающих электролиний, работающих независимо. Если один из выходов ломается, то нагрузка, которая приходилась на него, передается на исправный элемент. Эта схема оптимально подходит для выполнения ремонтных или профилактических работ на электрооборудовании. Поскольку оба входа функционируют, пропадает необходимость мониторинга системы за тем, когда резервная ее составляющая будет готова к принятию напряжения.

В результате установки переключателя схема с секционником будет более сложной. Независимо от этого, электросхема с двумя секциями сегодня считается одной из распространенных в системах повышенного или низкого напряжения. В качестве автоматов используются элементы SA1 и SA2, они предназначены для защиты своих электролиний. Роль контакторов исполняют компоненты К1-К3, вместо них могут применяться переключатели с возможностью удаленного управления. Для качественной работы контакторы К1-К3 функционируют по конкретному алгоритму.

Двухсекционная схема АВР


Несмотря на простоту системы с секционным выключателем универсального варианта схемы управления нет, она разрабатывается под конкретное электрооборудование. На фото приведена простейшая двухсекционная схема, обладающая минимальным числом компонентов и характеризующаяся простой логикой. Основные элементы — контакторы. При наличии нагрузки в режиме работы на двух входах питание каждой отдельной секции производится от конкретного входа.

Если напряжение в сети пропадает, то на одном из вводных элементов выполняется отключение контактора — первого либо второго. Отключение секции производится от конкретного ввода, а ее подключение выполняется к работающему входу. Когда на линии восстанавливается напряжение, происходит активация контактора, в результате чего схема начинает работать в изначальном состоянии.

Используя эту схему на практике, следует помнить, что нельзя допускать замыкание электроцепи уже замкнутым контактным элементом, а размыкание — разомкнутым устройством. При реализации схемы пользователь должен правильно подойти к покупке контакторов. Специалисты рекомендуют зафазировать входы на схеме, чтобы в случае приваривания контактных элементов последствия были менее серьезными.

Видео «Реализация АВР схемы без контакторов»

Канал Заметки Электрика рассказал, как можно реализовать электрическую схему АВР с реле контроля, но без контакторов на практике.

Схема АВР 2 рабочих ввода с секционированием

Схема АВР 2 рабочих ввода с секционированием.

Данная схема предполагает питание от двух вводов, каждый из которых подключен к отдельной секции.

Соединение двух секций осуществляется с помощью секционного выключателя.
В случае пропажи питания на одном из вводов блок управления подает сигнал на его включение, так осуществляется подключение секции, «потерявшей» питание, к секции рабочего ввода.

Схема АВР 2 рабочих ввода с секционированием на автоматический ввод резерва на базе автоматических выключателей в литом корпусе

1. Нарушение питания на вводе

При нарушении питания на вводе №1 изменится положение контактов реле K1. После выдержки времени tв1 выдается команда на отключение автоматического выключателя QF1 секции, «потерявшей» питание.
Команда на включение секционного автоматического выключателя QF3 выдается с выдержкой времени, равной t1, при выполнении следующих условий:
— отключен автоматический выключатель QF1 (QF2) секции, «потерявшей» питание;
— уровень напряжения на секции, «потерявшей» питание, меньше заданной уставки;
— наличие напряжения на вводе соседней секции;
— отсутствие сигнала на входе «Блокировка АВР»;
— переключатель выбора режима SA1 в положении «Aвт.».
При срабатывании АВР на дверце щита появляется световая сигнализация:
QF1 – «ОТКЛ»; QF2 – «ВКЛ»; QF3 – «ВКЛ». Если уровень напряжения на cекции, «потерявшей» питание, восстановится за время, меньшее t1, то команда на включение секционного выключателя QF3 не выдается. Включается автоматический выключатель QF1 секции, на которой восстановилось питание.

2. Восстановление питания на вводе

При восстановлении питания на вводе после выдержки времени t3 блок управления АВР выдает команду на отключение секционного выключателя QF3. Затем выдается команда на включение вводного выключателя QF1 (QF2) секции, на которой восстановилось питание. При возобновлении нормального режима осуществляется световая сигнализация на дверце щита:
QF1 – «ВКЛ»; QF2 – «ВКЛ»; QF3 – «ОТКЛ».

3. Блокировка работы блока управления АВР

Пуск АВР блокируется при:
— ручном отключении автоматического выключателя ввода N1 или N2;
— отключении автоматического выключателя QF1, QF2, QF3 из-за срабатывания защиты;
— неисправности блока управления АВР.
В случае неисправности блока АВР существует возможность ручного отключения (включения) автоматического выключателя QF1, QF2 и QF3.

Как работают устройства автоматики включения резерва (АВР) в электрических сетях

В статье, описывающей работу устройств АПВ, рассмотрены случаи пропадания электроэнергии по различным причинам и методы ее восстановления автоматикой линий электропередач в том случае, когда причины создания аварийных ситуаций самоустранились и перестали действовать.

Каждый электрик должен знать:  Параллельные инверторы напряжения на транзисторахс постоянными углами проводимости силовых элементов

Птица, пролетающая между проводами воздушной ЛЭП, может создать короткое замыкание через свои крылья. Это повлечет снятие напряжения с ВЛ отключением от защит силового выключателя на питающей подстанции.

Устройства АПВ через несколько секунд восстановят питание потребителей электроэнергией, а защиты в этот момент уже не отключат его потому, что пораженная током птица успеет упасть на землю.

Однако, если на воздушную ЛЭП от порыва ураганного ветра упадет рядом выросшее дерево, сломав опору, то произойдет длительное короткое замыкание, оборвутся провода, которые исключат быстрое автоматическое восстановление электроснабжения подключенных объектов.

Все потребители этой линии не смогут получать питание до полного окончания ремонтных работ, которые могут растянуться на несколько суток…

Представим, что такое повреждение произошло на линии, которая снабжает электроэнергией районный город с большими производственными мощностями, например, использующими электрические печи в автоматическом режиме для плавки стекла.

С отключением электроэнергии плавильные ванны перестанут работать, а все жидкое стекло затвердеет. В итоге предприятие потерпит огромные материальные убытки, будет поставлено перед необходимостью остановки производства, проведения дорогостоящего ремонта…

Чтобы избежать подобных ситуаций на всех крупных производственных объектах предусматривается источник резервного электропитания, состоящий из дублирующей линии электропередачи от другой подстанции или собственная мощная генераторная установка.

На питание от нее потребуется переходить быстро и надежно. Для этого используются устройства автоматического включения резерва, сокращенно называемые АВР.

Таким образом, рассматриваемая автоматика предназначена для бесперебойного снабжения ответственных потребителей электроэнергией при возникновении серьёзных аварий на основной питающей линии за счет быстрого задействования резервного источника.

Требования, предъявляемые к АВР

Устройства автоматики ввода резервного питания должны срабатывать:

максимально быстро после потери электроэнергии на основной линии;

при любом пропадании напряжения на собственных шинах потребителя без анализа причин возникшей неисправности, если не предусмотрена блокировка запуска от определенного вида защит. Например, дуговая защита шин должна блокировать запуск АВР с целью предотвращения развития возникшей аварии;

с необходимой задержкой при выполнении определенных технологических циклов. Например, во время включения под нагрузку мощных электродвигателей возможна «просадка» напряжения, которая быстро заканчивается;

всегда только однократно, ибо иначе возможно многократное включение на не устраняемое короткое замыкание, способное полностью разрушить сбалансированную электрическую систему.

Естественным требованием, необходимым для надежной работы схемы, является постоянное поддержание ее в исправном состоянии и контроль технических параметров в автоматическом режиме.

Преимущества схемы АВР над параллельным питанием от двух источников

На первый взгляд, для питания ответственных потребителей можно вполне обойтись их одновременным подключением к двум разным линиям, берущих энергию от разных генераторов. Тогда при аварии на одной из ВЛ эта цепочка разорвется, а другая останется в работе и будет осуществлять бесперебойное питание.

Такие схемы уже создавались, но не получили массового практического применения из-за следующих недостатков:

при возникновении коротких замыканий на любой линии токи значительно увеличиваются за счет подпитки энергией от обоих генераторов;

на питающих трансформаторных подстанциях увеличиваются потери мощности;

значительно усложняется схема управления электроснабжением за счет использования алгоритмов, одновременно учитывающих состояние потребителя и двух генераторов, возникновения перетоков мощностей;

сложность реализации защит, взаимосвязанных алгоритмами на трех удаленных концах.

Поэтому питание потребителя от одного основного источника и автоматический переход на резервный генератор при пропадании напряжения считается наиболее перспективным. Время перерыва в энергоснабжении при этом способе может быть менее 1 секунды.

Особенности создания схем АВР

Для работы автоматики может быть заложен один из следующих алгоритмов:

одностороннее питание от рабочей станции с нахождением в горячем резерве дополнительной, вводимой в работу только при пропадании напряжения от основного источника;

возможности двухстороннего использования любого из источников в качестве рабочей станции;

способности схемы АВР автоматически возвращаться на питание от основного источника после восстановления напряжения на шинах входящего выключателя. При этом создается последовательность срабатывания силовых коммутационных устройств, исключающих возможность подключения потребителя в режим параллельного питания от двух источников;

простая схема АВР, исключающая переход на режим восстановления питания от основного источника в автоматическом режиме;

ввод резервного питания должен происходить только в том случае, когда приняты меры подачи напряжения на поврежденный силовой элемент основного питания отключением соответствующего выключателя.

В отличие от автоматики АПВ устройства АВР показывают наибольшую эффективность при пропадании питания, оцениваемую в 90÷95%. За счет этого они широко применяются в системах энергоснабжения промышленных предприятий.

Автоматическое включение резерва применяется для питания линий электропередач, трансформаторов (силовых и собственных нужд), секционных выключателей.

Принципы, заложенные в работу АВР

Для анализа напряжения на линии основного питания используется измерительный орган, состоящий из реле контроля напряжения РКН в комплексе с измерительным трансформатором и его цепями. Высоковольтное напряжение первичной сети, пропорционально преобразованное во вторичную величину 0÷100 вольт, поступает на обмотку контролирующего реле, которое выполняет роль пускового органа.

Настройка уставок реле РКН имеет особенность: требуется учитывать низкий необходимый уровень срабатывания пускового органа, обеспечивающего снижение напряжения до 20÷25% номинальной величины.

Это связано с тем, что при близких коротких замыканиях происходит кратковременное «проседание напряжения», ликвидируемое срабатываниями токовых защит. А пусковые органы РКН необходимо отстраивать от этих процессов. Но при этом нельзя использовать обычные типы реле из-за их неустойчивой работы на начальном пределе шкалы.

Для эксплуатации в пусковых органах АВР используются специальные конструкции реле, исключающие вибрации и дребезг контактов при срабатывании на нижних пределах.

Когда питание оборудования происходит нормально по основной схеме, то реле контроля напряжения просто отслеживает этот режим. Стоит только напряжению исчезнуть, как РКН переключает свои контакты и этим выдает сигнал на электромагнит включения соленоида резервного выключателя для ввода его в работу.

При этом соблюдается определенная последовательность срабатывания силовых элементов первичной схемы, которая заложена в логику управления системы АВР при ее создании и настройке.

Кроме пропадания напряжения на основной линии питания, для полного срабатывания пускового органа АВР обычно необходимо выполнить проверку еще нескольких условий, например:

отсутствие неустраненного КЗ на защищаемой зоне;

включение вводного выключателя;

наличие напряжения на резервной линии питания и некоторые другие.

Все пусковые факторы, введенные для срабатывания АВР, проверяются в алгоритме логики и при соблюдении необходимых условий выдается команда на исполнительный орган с учетом выставленной временно́й уставки.

Примеры выполнения некоторых схем АВР

В зависимости от величины рабочего напряжения системы и сложности конфигурации сети схема АВР может иметь разную структуру, выполняться на постоянном или переменном оперативном токе или обходиться вообще без него за счет использования основного напряжения сети в схемах 0,4 кВ.

АВР высоковольтной линии на постоянном оперативном токе

Кратко рассмотрим логику работы релейной схемы резервирования питания линии с основным источником питания №1.

Если на участке Л-1 произойдет КЗ, то защиты отключат выключатель В-1 и на шинах присоединения пропадет напряжение. Реле минимального напряжения «Н

От его контактов запустятся команды на срабатывание целого ряда реле, выполняющих различные функции контроля и выдачи управляющего сигнала на соленоид включения силового выключателя В-2.

В схеме обеспечивается однократность действия и выдача информации о срабатываниях сигнальными реле.

АВР секционного выключателя на постоянном оперативном токе

Рабочие силовые трансформаторы Т1 и Т2 запитывают свою секцию шин, разъединенных секционным выключателем В-5.

При отключении или выводе из работы любого из этих трансформаторов подача питания на отключенный участок осуществляется коммутацией выключателя В-5. Реле РПВ обеспечивает однократность действия АПВ.

Работа схемы построена на взаимодействии блок-контактов выключателя с подачей + опер тока на обмотки реле РПВ и сигнальные блинкера. Здесь же предусмотрено оперативное ускорение ОУ, вводимое в работу на время выполнения переключений дежурным персоналом.

Принцип формирования логики работы АВР может быть изменен. Например, при эксплуатации схемы с включением дополнительного секционного выключателя, как показано на картинке ниже, потребуются дополнительные пусковые и логические элементы.

АВР секционного выключателя на переменном оперативном токе

Особенности работы автоматики на источниках, использующих энергию от расположенных на подстанции измерительных ТН, можно оценить по следующей схеме.

Здесь контроль напряжения на каждой секции выполняют реле 1РН и 2РН. Их контакты запускают в работу органы отсчета времени 1РВ или 2РВ, которые воздействуют через блок-контакты и обмотки блинкеров на соленоиды силовых выключателей.

Принцип выполнения АВР потребителей сети 0,4 кВ

При создании резервного питания трехфазной сети используют магнитные пускатели КМ1, КМ2 и реле минимального напряжения kV, контролирующее параметры основной линии Л1.

Обмотки пускателей подключены от одноименных фаз своих линий через коммутационные контакты логики к заземленному нулю, а силовые контакты врезаны в шины питания потребителя с обеих сторон.

Контактная система реле напряжения в любом положении подключает в сеть только один какой-то пускатель. При наличии напряжения на линии Л1 kV сработает и своим замыкающим контактом включит обмотку пускателя КМ1, который своей силовой цепью будет запитывать потребителя и подключит свою сигнальную лампочку, одновременно выводя из работы обмотку КМ2.

При пропадании напряжения на Л1 реле kV разрывает цепь питания обмотки пускателя КМ1 и запускает КМ2, выполняющего для линии Л2 те же функции, что и КМ1 для своей цепочки в предыдущем случае.

Силовые рубильники QF1 и QF2 служат для полного снятия напряжения со схемы.

Этот же алгоритм может быть взят за основу для создания питания ответственных потребителей в сети однофазного питания. Просто в нем надо исключить лишние элементы и применить однофазные пускатели.

Особенности современных комплектов АВР

Для объяснения принципов построения алгоритмов автоматики была намеренно использована старая релейная база, позволяющая более доступно понять работающие алгоритмы.

Современные статические и микропроцессорные устройства работают по этим же схемам, но имеют улучшенный вид, меньшие габариты, обладают более удобными настройками и возможностями.

Их создают отдельными блоками или целыми комплектами, собранными в специальных модулях.

Для промышленного использования комплекты АВР выпускают полностью готовыми к использованию комплектами, размещенными в специальных защищенных корпусах.

Простые схемы АВР на контакторах

Смотрите также

Как выбрать сечение провода для сетей освещения 12 вольт

Установка светодиодной ленты на потолок

Замена и установка автоматических выключателей

Электроснабжение любого объекта должно быть бесперебойным, но внезапные отключения электроэнергии, к сожалению, не исключены. Для таких важных объектов, как больницы, объекты оборонной промышленности, да и для многих других, аварии на электростанциях или в сетях электроснабжения сулят большие неприятности, именно по этой причине большое внимание всегда уделялось и уделяется проектированию и возведению систем резервного электроснабжения.

Часто бесперебойное электроснабжение обеспечивается тем, что в распоряжении потребителя имеется два независимых друг от друга источника, основной и резервный. Основным источником служит линия подстанции, а резервным — другая линия, получающая питание от другой электростанции, либо от автономного источника питания, например от промышленного генератора на жидком топливе или от батареи аккумуляторов, как это часто бывает в частных домах.

Если возникла авария, и питание от основного источника перестало поступать к потребителям, система резервного электроснабжения автоматически подключает резервный источник, таким образом потребитель не оказывается обесточенным, и продолжает свое нормальное функционирование по назначению. Это так называемый автоматический ввод резерва (АВР). Благодаря АВР, потребитель мгновенно переключается на резервное питание, и авария не превращается для объекта в катастрофу.

В реальности момент переключения оказывается весьма ответственным, ведь автоматика АРВ обязана обеспечить весь комплекс своих функций, сохранив при этом параметры питания. На подстанциях и распределительных пунктах используются многоуровневые сложные схемы автоматического ввода резерва, содержащие как логическую и измерительную части, так и силовую, но в данной статье мы рассмотрим две простые схемы АВР на контакторах, которые подойдут для дома или для небольшого предприятия.

АВР на одном контакторе

Для однофазной домашней сети подойдет схема автоматического ввода резерва, выполненная на одном контакторе. Схема также включает в себя пару однополюсных автоматических выключателей и один двухполюсный.

Чтобы включить схему АВР, сначала включается автомат SF1, затем SF2. Основной источник питает катушку контактора КМ1, и нормально-разомкнутый контакт КМ1.1 переходит в постоянно замкнутое состояние, при этом нормально-замкнутый контакт КМ1.2 размыкается.

На двухполюсный выключатель QF1 фаза А1 подается через автомат SF1 и через замкнутый контакт КМ1.1 контактора КМ1. Когда автомат QF1 переводится в состояние «включено», потребитель получает питание от основного источника.

Если напряжение основного источника по какой-нибудь причине пропадает, катушка контактора КМ1 перестает получать питание, и контакт КМ1.1 размыкает цепь питания потребителя от основного источника, при этом нормально-замкнутый контакт КМ1.2 замыкается, и фаза резерва А2 через автоматы SF2 и QF1 подается на потребитель.

Когда основной источник возобновит свою работу, контактор КМ1 вновь получит питание катушки, и контакт КМ1.1 снова замкнется, а КМ1.2 — разомкнется. Потребитель снова будет получать питание от основного источника.

Выключатель SF1 служит для того, чтобы в случае необходимости воспользоваться резервным источником питания, можно было бы вручную отключить основную линию, и перевести питание потребительской сети на резервный источник.

Приведенная схема является классической схемой АВР, и при ее монтаже достаточно учесть мощность подключаемых потребителей, и установить автоматы и контактор на соответствующий ток. Если автоматика рассчитана так, что от резервного источника можно взять не более определенного предела по току, то включить можно будет лишь самое необходимое оборудование.

Схема АВР на одном контакторе подойдет для тех объектов, на которых есть две независимые линии, идущие от подстанции, однако для домашнего использования часто необходимо полностью разорвать и фазу и ноль, чтобы запитать домашнюю сеть от собственного автономного источника, по этой причине схему следует несколько модифицировать.

Модифицированная схема АВР на одном контакторе

Модификация схемы отличается тем, что здесь коммутируется и фаза и ноль. Это решение подойдет для хозяйств, имеющих свой собственный автономный источник электроэнергии, и при аварии вся домашняя сеть отключается от основного источника питания, переключаясь на собственный автономный источник. Здесь схема АВР подключается после счетчика.

Запуск схемы осуществляется следующим образом. Сначала включается автоматический выключатель SF1, затем SF2. Если с основным источником все в порядке, катушка контактора КМ1 получает питание, и пара нормально-разомкнутых контактов КМ1.1 и КМ1.2 замыкаясь, подключают сеть потребителя к основному источнику. Счетчик учитывает поставляемую электроэнергию. В это время нормально-замкнутые контакты КМ1.3 и КМ1.4 оказываются разомкнутыми, поэтому резервный источник от сети отключен.

Если по какой-нибудь причине главный источник перестает подавать питание в сеть, катушка контактора КМ1 оказывается обесточенной, и контакты КМ1.1 и КМ1.2 размыкаются, отключая фазу и ноль главного источника от фазного и нулевого провода сети потребителя. В этот же момент контакты КМ1.3 и КМ1.4 замыкаются, поскольку питание с катушки, управляющей их размыканием прекратилось. Резервный источник теперь подключен к сети потребителя.

Если требуется возобновлять питание от основного источника вручную, то добавляют кнопку, с помощью которой схема АВР вступала бы в работу лишь после ручного нажатия на нее.

По нажатии на кнопку SB1, контакт КМ1.1 шунтируется, и катушка контактора КМ1 получает питание. Контакты КМ1.1 и КМ1.2 замыкаются, подключая сеть потребителя к основному источнику. В этот же момент контакты КМ1.3 и КМ1.4 размыкаются, и резервный источник оказывается отключен.

В соответствии с индивидуальными условиями, схема АВР дополнительно оснащается пусковым блоком, который управляет запуском автономного источника питания, будь то аккумуляторы с инвертором или генератор на жидком топливе.

Схема АВР на двух контакторах:

Надеемся, что эта краткая статья поможет вам собрать и запустить схему автоматического ввода резерва на контакторе, и электроснабжение вашего дома или небольшого предприятия станет бесперебойным.

Пример использования схем АВР: Подключение генератора к сети дома

Добавить комментарий