Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Не можна гарантувати безперебійну роботу енергосистеми, оскільки завжди існує ймовірність впливу на неї техногенних або природних зовнішніх факторів. Саме тому струмоприймачі, що відносяться до першої та другої категорії надійності, належить підключати до двох або більше незалежних джерел енергопостачання. Для перемикання навантажень між основними і резервного живлення використовуються системи АВР. Детальна інформація про них наведена нижче.

Що таке АВР і його призначення?

У переважній більшості випадків такі системи відносяться до електрощитових водно-комутаційних розподільних пристроїв. Їх основна мета - оперативне підключення навантаження на резервний ввід, в разі виникнення проблем з енергопостачанням споживача від основного джерела живлення. Щоб забезпечити автоматичне перемикання на роботу в аварійному режимі, система повинна відслідковувати напругу живлять вводів і струм навантаження.

Типовий щит АВР

Розшифровка абревіатури АВР

Дане скорочення це перші літери повного назви системи - Автоматичний Введення Резерву, як не можна краще пояснює її призначення. Іноді можна почути розшифровку «Автоматичне Включення Резерву», таке визначення не зовсім коректне, оскільки під ним мається на увазі запуск генератора в якості резервного джерела, що є окремим випадком.

Класифікація

Незалежно від виконання, блоки, шафи або АВР прийнято класифікувати за такими характеристиками:

  • Кількість резервних секцій. На практиці найчастіше зустрічаються АВР на два живлять введення, але щоб забезпечити високу надійність електропостачання, може бути задіяно і більше незалежних ліній.
    Шафа АВР на три введення
  • Тип мережі. Більшість пристроїв призначене для комутації трифазного харчування, але зустрічаються і однофазні блоки АВР. Вони застосовуються в побутових мережах електропостачання для запуску двигуна генератора.
    Застосування АВР в приватному будинку
  • Клас напруги. Пристрої можуть бути призначені для роботи в ланцюгах до 1000 або використовуватися при комутації високовольтних ліній.
  • Потужністю комутованою навантаження.
  • Час спрацювання.

Вимоги до АВР

У число основних вимог до систем аварійного відновлення електропостачання входить:

  • Забезпечення подачі живлення споживача електроенергії від резервного вводу, якщо сталося непередбачене припинення роботи основної лінії.
  • Максимально швидке відновлення електроживлення.
  • Обов'язкова однократность дії. Тобто, неприпустимо кілька включень-відключень навантаження через КЗ або з інших причин.
  • Включення вимикача основного харчування повинно проводитися автоматикою АВР до подачі резервного електроживлення.
  • Система АВР повинна контролювати ланцюг управління резервним обладнанням на предмет справності.

пристрій АВР

Існує два основних типи виконання, що розрізняються пріоритетом введення:

  1. Одностороннє. У таких АВР один введення грає роль робітника, тобто використовується, поки в лінії не виникне проблеми. Другий - є резервним, і підключається, коли в цьому виникає необхідність.
  2. Двостороннє. У цьому випадку немає поділу на робочу і резервну секцію, оскільки обидва введення мають однаковий пріоритет.

У першому випадку більшість систем мають функцію, що дозволяє переключитися на робочий режим харчування, як тільки в головному введенні відбудеться відновлення напруги. Двосторонні АВР в подібній функції не потребують, оскільки не має значення від якої лінії живиться навантаження.

Приклади схем двосторонньої і односторонньої реалізації будуть приведені нижче, в окремому розділі.

Принцип роботи автоматичного введення резерву

Незалежно від варіанту виконання АВР в основу роботи системи закладено відстеження параметрів мережі. Для цієї мети можуть використовуватися як реле контролю напруги, так і мікропроцесорні блоки управління, але принцип роботи при цьому залишається незмінним. Розглянемо його на прикладі найпростішої схемою АВР для безперебійного електропостачання однофазного споживача.

Мал. 4. Проста схема однофазної АВР

позначення:

  • N - Нуль.
  • A - Робоча лінія.
  • B - Резервне живлення.
  • L - Лампа, яка відіграє роль індикатора напруги.
  • К1 - Котушка реле.
  • К1.1 - Контактна група.

У штатному режимі роботи напруга подається на індикаторну лампу і котушку реле К1. В результаті нормально-замкнутий і нормально-розімкнутий контакти змінюють своє становище і на навантаження підключений до джерела живлення з лінії А (основний). Як тільки напруга в на вході А пропадає, лампочка гасне, котушка реле перестає насичуватися, і положення контактів повертається у вихідне (так, як показано на малюнку). Ці дії призводять до включення навантаження в лінію В.

Як тільки на основному вводі відновлюється напруга, реле К1 виробляє перекомутацію на джерело А. Виходячи з принципу роботи, дану схему можна віднести до одностороннього виконання з наявністю поворотної функції.

Представлена на малюнку 4 схема сильно спрощена, для кращого розуміння, що відбуваються в ній процесів, не рекомендуємо брати її за основу для контролера АВР.

Варіанти схем для реалізації АВР з описом

Наведемо кілька робочих прикладів, які можна успішно застосувати при створенні щита автоматичного запуску. Почнемо з простих схем для безперебійної системи електропостачання житлового будинку.

прості

Нижче представлений варіант схеми АВР, перемикає подачу електрики в будинок з основної лінії на генератор. На відміну від наведеного вище прикладу, тут передбачений захист від короткого замикання, а також електрична і механічне блокування, що унеможливлює одночасне керування від двох вводів.

Схема АВР для будинку

позначення:

  • AB1 і AB2 - двополюсні автоматичні вимикачі на основному і резервному вводі.
  • К1 і К2 - котушки контакторів.
  • К3 - контактор в ролі реле напруги.
  • K1.1, K2.1 і K3.1 - нормально-замкнуті контакти контакторів.
  • К1.2, К2.2, К3.2 і К2.3 - нормально-розімкнуті контакти.

Після перекладів автоматів АВ1 і АВ2 алгоритм роботи блоку АВР буде наступним:

  1. Штатний режим (живлення від основної лінії). Котушка К3 насичується і реле напруги спрацьовує, замикаючи контакт К3.2 і розмикаючи К3.1. В результаті напруга надходить на котушку пускача К2, що призводить до замикання К2.2 і К2.3 і розмикання К2.1. Останній грає роль електричного блокування, що не допускає подачі напруги на котушку К1.
  2. Аварійний режим. Як тільки напруга в головній лінії зникає або «падає» нижче допустимої межі, котушка К3 перестає насичуватися і контакти реле приймають вихідну позицію (так, як показано на схемі). В результаті на котушку К1 починає надходити напруга, що призводить до зміни положення контактів К1.1 і К1.2. Перший грає роль електричного захисту, не допускаючи подачі напруги на котушку К2, другий знімає блокування подачі живлення на навантаження.
  3. Щоб працювала механічне блокування (на схемі відображена у вигляді перевернутого трикутника) необхідно використовувати реверсивний пускач, де її наявність передбачається конструкцією електромеханічного приладу.

Тепер розглянемо два варіанти простих АВР для трифазного напруги. В одному з них енергопостачання буде організовано по односторонній схемі, в другому застосовано двостороннє виконання.

Малюнок 6. Приклад односторонньої (В) і двосторонньої (А) реалізації простого трифазного АВР

позначення:

  • AB1 і AB2 - триполюсні автомати захисту;
  • МП1 і МП2 - магнітні пускачі;
  • РН - реле напруги;
  • мп1.1 і мп2.1 - групові нормально-розімкнуті контакти;
  • мп1.2 і мп2.2 - нормально-замкнуті контакти;
  • РН1 і РН2 - контакти РН.

Розглянемо схему «А», у якій два рівноправних введення. Щоб не допустити одночасне підключення ліній застосовується принцип взаємного блокування, реалізований на контакторах МП1 і МП2. Від якої лінії буде харчуватися навантаження, визначається черговістю включення автоматів АВ1 і АВ2. Якщо першим включається АВ1, то спрацьовує пускач МП1, при цьому розривається контакт мп1.2, блокуючи надходження напруга на котушку МП2, а також замикається контактна група мп1.1, що забезпечує підключення джерела 1 до навантаження.

При відключенні джерела 1 контакти пускача ПМ1 повертаються в початкове положення, що пускає в хід контактор ПМ2, блокуючий котушку першого пускача і включає подачу живлення від джерела 2. При цьому навантаження буде залишатися підключеної до цього введення, навіть якщо працездатність джерела 1 прийшла в норму. Перемикання джерел можна робити в ручному режимі маніпулюючи вимикачами АВ1 і АВ2.

У тих випадках, коли потрібно одностороння реалізація, застосовується схема «В». Її відмінність полягає в тому, що в ланцюг управління додано реле напруги (РН), що повертає підключення на основне джерело 1, при відновленні його роботи. В цьому випадку розмикається контакт РН2, що відключає пускач МП2 і замикається РН1, дозволяючи включитися МП1.

промислові системи

Принцип роботи промислових систем енергозабезпечення залишається незмінним. Наведемо як приклад схему типового шафи АВР.

Схема типового промислового шафи АВР

позначення:

  • AB1, АВ2 - триполюсні пристрої захисту;
  • S1, S2 - вимикачі для ручного режиму;
  • КМ1, КМ2 - контактори;
  • РКФ - реле контролю фаз;
  • L1, L2 - сигнальні лампи для індикації режиму;
  • км1.1, КМ2.1 км1.2, км2.2 і ркф1 - нормально-розімкнуті контакти.
  • км1.3, км2.3 і ркф2 - нормально-замкнуті контакти.

Наведена схема АВР практично ідентична, тієї, що була представлена на малюнку 6 (А). Єдина відмінність полягає в тому, що в останньому випадку використовується спеціальне реле контролює стан кожної фази. Якщо «пропаде» одна з них або відбудеться перекіс напруг, то реле перемкне навантаження на іншу лінію, і відновить вихідний режим при стабілізації основного джерела.

АВР в високовольтних ланцюгах

В електричних мережах з класом напруги більш 1 кВ реалізація АВР складніша, але принцип роботи системи практично не змінюється. Нижче як приклад наведено спрощений варіант схеми понижувальної ТП 110, 0 / 10, 0 кіловольт.

Спрощена схема ТП 110/10 кВ

З наведеної схеми видно, в ній немає резервних трансформаторів. Це говорить про те, що кожна з шин (Ш1 і Ш2) підключена до свого живлячої трансформатору (T1, T2), кожен з яких може на певний час стати резервним, прийнявши на себе додаткове навантаження. У штатному режимі секційний вимикач СВ10 розімкнути. АВР контролює роботу ТП через ТН1 Ш і ТН2 Ш.

Коли перестає надходити харчування на Ш1, АВР виконує відключення вимикача В10Т1 і виробляє включення секційного вимикача СВ10. В результаті такої дії обидві секції працюють від одного трансформатора. При відновленні джерела система введення резерву перекоммутірует систему в початковий стан.

Мікропроцесорні бесконтакторние системи

Завершуючи тему не можна не згадати про АВР з мікропроцесорними блоками управління. У таких пристроях, як правило, використовуються напівпровідникові комутатори, які більш надійні, ніж апарати, що виконують перемикання за допомогою контакторів.

Електронний блок АВР

Основні переваги бесконтакторних АВР нескладно перерахувати:

  • Відсутність механічних контактів і всіх пов'язаних з ними проблем (залипання, пригорання і т.д.).
  • Відпадає необхідність в механічній блокування.
  • Більш широкий діапазон управління параметрами спрацьовування.

До числа недоліків слід віднести складний ремонт електронних АВР. Самостійно реалізувати схему пристрою також не просто, для цього будуть потрібні знання електротехніки, електроніки та програмування.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія: