Что такое автоматический ввод резерва и как работает авр?

Схема бензогенератора – чем отличаются мини электростанции

Можно рассмотреть все варианты бензиновых источников энергии – синхронный, асинхронный, инвертор. У каждого из них есть преимущества и недостатки.

Синхронный и асинхронный отличаются лишь технологией организации обмоток.

Если упростить описание конструкции – ротор асинхронного генератора не имеет обмоток, соответственно щетки ему не нужны. Зато для возбуждения генерируемого тока в обмотках статора требуются конденсаторы.

Синхронный генератор

Более сложен в изготовлении и обслуживании, но вырабатываемая им электроэнергия более стабильна по выходным параметрам, особенно по частоте. Поэтому модуль регулятора напряжения нагрузки не такой сложный. При этом вся система синхронного генератора имеет повышенную стоимость при изготовлении.

Асинхронный генератор

Недорогой в производстве, и фактически не требует обслуживания. Щетки менять не нужно, обмотки работают в щадящем режиме, обслуживающие конденсаторы не изнашиваются. Однако параметры вырабатываемой энергии далеки от совершенства.

Популярное: Выбираем циркуляционный насос для отопления через расчет характеристик

При смене оборотов изменяется величина напряжения. Это компенсируется низкой стоимостью производства и высокой надежностью системы в целом. Защита от короткого замыкания и превышения нагрузки заложена в принципах работы асинхронной схемы. Модуль контроля над выходными параметрами более сложен, но это не увеличивает стоимость.

Бензогенератор инверторного типа

Лишен всех перечисленных недостатков (кроме цены). Ему все равно, насколько стабильными будут параметры на выходе генератора, переменное напряжение выпрямляется и поступает на вход преобразователя (инвертора).

Сама машина, вырабатывающая ток – более компактна, высокая мощность бензинового агрегата не требуется. Соответственно меньше общие размеры, шум и вибрации. Инвертор управляется микропроцессором контроля тока и напряжения, поэтому параметры вырабатываемой энергии отличаются стабильностью.

Допустим, вы приобрели мини электростанцию

Не важно, какого типа на ней установлен генератор и управляющая электроника

При пропадании электроэнергии, у вас есть возможность подключить удлинитель, и запитать от него осветительные приборы, телевизор, а если позволяет мощность – кофеварку и холодильник. Выглядит не очень комфортно, не правда ли?

Основные нюансы правильного выбора устройства

Чтобы не повторить наиболее распространенные ошибки при выборе устройства автоматического включения резерва, необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

на щите устройства должен присутствовать контроллер DATAKOM/DeepSea;
все элементы, расположенные в шкафу должны иметь соответствующую схеме маркировку;

блок АВР обязательно должен быть оснащен контакторами ABB/Schneider Electric;
если устройство предназначено для уличного монтажа, тогда шкаф должен иметь хорошую защиту IP 44/65;
к устройству должна прилагается подробная инструкция и схема подключения;
наибольшее внимание необходимо уделить лицевой панели устройства, где должны находиться следующие элементы: вольтметр, кнопка аварийного отключения, амперметр, световая индукция сети, управление ручным режимом.

В завершение можно подвести итог, что к выбору и настройке системы автоматического ввода резерва всегда нужно подходить грамотно и со знанием дела, так как от качества устройства зависит бесперебойная подача электроэнергии. Ведь многие потребители, решив купить АВР, даже не догадываются о том, как он выглядит и какими функциями должен быть оснащен. Купив бюджетный блок за 10 тысяч рублей, потребители наивно полагают, что он будет служить им в течение всего заявленного производителем срока. Но на самом деле все происходит совсем иначе. Именно поэтому, чтобы не допустить критичной ошибки в процессе выбора такого устройства, не стоит полагаться исключительно на свои познания. Лучше всего доверить это дело профессионалам.

Испытание и наладка АВР

Современное производство и многие предприятия непроизводственной сферы нуждаются в обеспечении бесперебойным электроснабжением. Особенно это актуально для объектов, критичных к отключениям электроэнергии (транспортная инфраструктура, объекты здравоохранения и пр.). Для этих целей существуют системы резервного питания, призванные обеспечить электроэнергией потребителей при аварийных ситуациях на основных.

За бесперебойное снабжение электроэнергией отвечает оборудование АВР (автоматического ввода резерва) оперативно производящее переключение между основным и резервным источниками электрической энергии

Учитывая важность возложенных на них функций, особого внимания заслуживает высокая надежность устройств АВР. Подавляющее большинство времени система находится в дежурном режиме и может не включаться годами, поэтому с целью определения работоспособности АВР и выявлении возможности отказов, требуется ее регулярные испытания и наладка

Когда проводятся испытания

Как правило, испытания систем АВР производятся с периодичностью, регламентируемой для остальных элементов электросети, поскольку они классифицируются как коммутирующие устройства. Обязательные испытания автоматики резервного питания производят в следующих случаях:

  1. после изготовления устройства (заводское испытание);
  2. при вводе в эксплуатацию;
  3. по завершении аварийного (внепланового) ремонта;
  4. при профилактических плановых проверках участков сети непосредственно связанных с АВР.

В случае высокой ответственности оборудования, зависимого от своевременного срабатывания АВР, требования к проверкам могут быть ужесточены и график испытаний быть более плотным.

Стоимость работ

№ 1

от 10.000 рублей

Испытание и диагностика АВР

Оформить заявку

Требования к работе АВР

При аварийном отключении электроэнергии на основном вводе, схема АВР должна произвести его разъединение с электрической сетью и обеспечить экстренное автоматическое включение резерва. При этом к стандартной АВР, например рассчитанной на работу с трехфазным напряжением 0.4 кВ, предъявлены следующие требования.

  1. Автоматическое переключение на резервный ввод должно производиться при напряжении на входных шинах АВР ниже 80% от номинального значения (напряжение срабатывания).
  2. Время срабатывания системы автоматического ввода резерва не должно превышать 0,5-0,8 сек, чтобы исключить возможное отключение нагрузки (электродвигатели, электрические печи).
  3. Включение резерва должно производиться только после отключения аварийного ввода.
  4. При восстановлении работоспособности основного источника электропитания система АВР должна произвести обратное переключение (с резервного на основной ввод).

Уже этих требований достаточно для оценки важности правильной наладки оборудования аварийной системы, поскольку АВР обеспечивает важный алгоритм бесперебойного питания электрических сетей. После проведения монтажных работ и наладки автоматики ввода резерва, в обязательном порядке производятся испытания

Испытание АВР

Испытание аппаратуры АВР предусматривает стандартный перечень проверок, представленный следующими действиями:

  1. измеряется сопротивление изоляции силовой части;
  2. проверяется приоритетность вводов;
  3. осуществляется контроль срабатывания переключений с основного на резервный вводы и, наоборот, с резервного на основной;
  4. проверяется правильность чередования фаз;
  5. замеряется напряжение, при котором срабатывает реле контроля фаз;
  6. проверяется время переключения между вводами;
  7. замеряется временная задержка отключения основного ввода;
  8. проверяется работоспособность выключателей, коммутационных цепей и элементов релейной аппаратуры.

По окончании работ оформляются протокол наладки и протокол испытаний АВР, гарантирующие качество проведенных работ.

Фотографии с последних объектов :

Остались вопросы?

Наши специалисты свяжутся с вами и ответят на все ваши вопросы, также подберут наиболее подходящий формат сотрудничества.

заказать консультацию

Принципиальная электрическая схема АВР

Если агрегат имеет верхние клапаны и масляный фильтр, он может удвоить свою эффективность и работать 1500 часов (около шести месяцев по восемь часов в день). Некоторые системы превосходят структурные возможности большинства офисных зданий, и полная поддержка создает трудности при хранении, поэтому в коммерческом офисном здании может быть сложно установить дизельный генератор. Если компания ожидает значительного роста в течение следующих нескольких лет, необходимо изучить структуру здания, чтобы учесть этот рост и определить его потребности.

Скоростной, трёхфазный и дизельные агрегаты на 600 об / мин, которые потребляют меньше топлива, чем модели с более низкой скоростью вращения (1800 об / мин), работают дольше, потребляют меньше топлива и имеют четыре полюса вместо двух. Микропроцессорный центр управления контролирует постоянное напряжение в сети. Как только напряжение упадет ниже заданного значения, двигатель генератора запустится автоматически. Когда питание восстанавливается, генератор передает электроэнергию обратно в электроэнергию. Растет потребность в более надежных системах

Важно найти централизованную систему для подачи электроэнергии, когда в противном случае она становится недоступной. Все больше и больше людей находят способы оптимизировать эффективность в своих домах или офисах

Алгоритм №2 — ввод №1 неисправен

Напряжение на вводе №1 исчезло. AVR-02 видит, что на А1,В1,С1 напряжения нет, зато на А2,В2,С2 оно есть. Поэтому К5 переключается в позицию №11.

Далее U с ввода-2 поступает через 11 на 10 и потом вся схема повторяется как было рассмотрено ранее.

Только в этом случае происходит замыкание не К1, а К2. И соответственно катушки контактора КМ2.

При этом устройство следит за тем, чтобы напряжение на №13,14,15 отсутствовало. Дабы не получилось встречного включения питания (при залипании контактов и восстановлении эл.снабжения).

Если же напряжение хотя бы на одном из разъемов 13-14-15 есть, то катушка КМ2 никогда не сработает. Это и есть защита от встречного напряжения.

Алгоритм №2 — ввод №1 неисправен

Напряжение на вводе №1 исчезло. AVR-02 видит, что на А1,В1,С1 напряжения нет, зато на А2,В2,С2 оно есть. Поэтому К5 переключается в позицию №11.

Далее U с ввода-2 поступает через 11 на 10 и потом вся схема повторяется как было рассмотрено ранее.

Только в этом случае происходит замыкание не К1, а К2. И соответственно катушки контактора КМ2.

При этом устройство следит за тем, чтобы напряжение на №13,14,15 отсутствовало. Дабы не получилось встречного включения питания (при залипании контактов и восстановлении эл.снабжения).

Если же напряжение хотя бы на одном из разъемов 13-14-15 есть, то катушка КМ2 никогда не сработает. Это и есть защита от встречного напряжения.

Схема АВР на одном контакторе.

Рассмотрим простейшую схему АВР, которую можно применить для однофазной сети собственного дома, небольшого производственного или административного здания. Схема выполнена на одном контакторе КМ1

, двух однополюсных автоматических выключателейSF1 иSF2 , и одном двухполюсном автоматическом выключателеQF1 .

При первом включении АВР в работу поочередно включаем автоматы SF1

иSF2 . Врабочем режиме напряжение питания от основного ввода поступает на катушку контактораКМ1 . Контактор срабатывает и его нормально-разомкнутый контактКМ1.1 замыкается, а нормально-замкнутыйКМ1.2 размыкается.

Фаза А1

через однополюсный выключательSF1 и силовой контактКМ1.1 приходит на вход двухполюсного выключателяQF1 . НольN нигде не разрывается, а сразу подключается на второй вход выключателяQF1 . При включенииQF1 его контакты замыкаются, и напряжение основного ввода поступает в сеть к потребителю.

В аварийном режиме

, когда напряжение на основном вводе отсутствует, катушка контактора обесточивается, контактКМ1.1 размыкается, аКМ1.2 становится замкнутым.

Теперь от резервного ввода фаза А2

через выключателиSF2 ,QF1 и контактКМ1.2 поступает к потребителю в сеть.

При восстановлении питания на основном вводе на катушку контактора КМ1

вновь поступает напряжение и контактор срабатывает. При этом контактКМ1.1 замыкается, аКМ1.2 размыкается, и к потребителю опять поступает напряжение от основного ввода.

Бывают ситуации, когда при нормальном режиме работы возникает необходимость перевести питание нагрузки с основного ввода на резервный. Для этого достаточно отключить автоматический выключатель SF1

Данная схема АВР классическая и прекрасно работает, но при ее использовании необходимо учитывать коммутирующую мощность силовых контактов: если контакты рассчитаны на рабочий ток, например, 12 Ампер, то и нагрузку к АВР следует подключать не более 12 Ампер

В случае же, когда общая потребляемая мощность, например, дома, будет более 12 Ампер, то от резервного ввода можно запитать только самое необходимое электрооборудование, которое будет обеспечивать нормальную жизнедеятельность до восстановления напряжения на основном вводе.

Однако в таком варианте схема пригодна только для объектов, где есть возможность получить от подстанции две независимые линии питающего напряжения. В домашних условиях такой роскоши нет, поэтому немного видоизменим схему, чтобы адаптировать ее под домашнюю сеть.

Ручное подключение

Для реализации этого метода достаточно обычного перекидного рубильника на нужное количество полюсов и резервного генератора, подходящих мощности и напряжения.

Схема подключения генератора к сети дома через перекидной рубильник

Для того чтобы запитать дом от резервного источника, здесь достаточно лишь повернуть ручку рубильника, на оси которой находятся переключатели А и В. При этом ножи устройства сначала отключат потребителя от основного источника (сети), и лишь затем подключат его к резервному (генератору). В схеме необходимо коммутировать однофазную цепь, рубильник имеет два переключателя или, как принято говорить, полюса. Но существуют и многополюсные приборы, коммутирующие трехфазные линии.

Трехполюсные перекидные рубильник (слева) и переключатели

Первым на рисунке приведен двухпозиционный рубильник, два последних — переключатели, имеющие по три позиции. Рубильник позволяет подключить нагрузку либо к сети, либо к резервному источнику. Третьего не дано. Трехпозиционные приборы имеют третье (промежуточное) положение, в котором нагрузка уже отключена от сети, но еще не подключена к генератору.

В это время двигатели электроприборов сгорят. Будь в вашем распоряжении трехпозиционный переключатель, вы бы смогли сначала просто отключить дом от сети, потом спокойно запустить генератор, вывести его на режим, а уж затем переключиться к резервному электропитанию.

Подключение генератора. Варианты схем АВР для генератора

Сразу скажу, что генератор тут ни при чём, это в данном случае всего лишь источник резервного питания. В качестве этого источника может быть не только генератор, но и вторая фаза, и фаза с другой подстанции или другой линии. Схемы Автоматического включения резерва (АВР) универсальны и могут работать в разных ситуациях.

В принципе, что тут подключать? У генератора есть обычная розетка, в комплекте штепсельная вилка, какие проблемы? Но куда идёт провод от вилки? И как сделать так, чтобы схема подключения была удобной, правильной, а главное – безопасной?

Казалось бы, что проще – поставить переключатель, и нет проблем.

1. Схема подключения генератора через переключатель

Так многие и делают, и я так делаю, в зависимости от финансовых возможностей клиента. Только не надо забывать о двух важных вещах:

  1. Не переключать под нагрузкой!
  2. Правильно подобрать защиту и ток рубильника (переключателя).

Но мы не ищем лёгких путей, нам подавай автоматику и защиту от аварий и человеческого фактора.

Поэтому предлагаю рассмотреть второй вариант схемы:

2. Схема подключения генератора через реле контроля напряжения. Простейшая схема АВР.

Во второй схеме АВР применяется реле контроля напряжения KV. Фактически это обычное реле, которое находится во включенном состоянии, когда напряжение из города в норме. И перекидной контакт будет в левом по схеме положении.

Когда напряжение из города пропадает, реле выключается, и схема приобретает изображенный вид – нагрузка питается от генератора.

Реле контроля напряжения – основа любой схемы АВР. Для однофазных схем это обычное реле, которое питается от основной фазы.

Для трехфазных схем применяется трехфазное реле контроля фаз, которое подробно описано в другой моей статье.

Идём далее, совершенствуем схему АВР для автоматического подключения генератора:

3. Схема подключения генератора через реле и контакторы. АВР с усилением

Третья схема отличается от второй тем, что она может пропускать через себя гораздо бОльший ток. Реле напряжения KV используется только по своему назначению – автоматически переключает нагрузку, подавая питание на катушку соответствующего пускателя.

Когда напряжение из города есть, KV включено, оно своим нормально открытым (НО) контактом включает контактор КМ1, и фаза L1 поступает на нагрузку (выход схемы L).

Когда напряжение из города поступать перестаёт, KV выключается, и своим НЗ контактом включает контактор КМ2, и фаза L2 поступает на нагрузку.

Схема прекрасная, и даже рабочая. Но использовать её крайне опасно. Из-за отсутствия защит от замыкания “фаза L1 на фазу L2”. Такое замыкание может произойти из-за неисправности (залипания контактов, заклинивания реле или контакторов), или из-за пресловутого человеческого фактора – что если колхозный электрик решит нажать пускатель КМ2, когда включен КМ1?

Так вот, чтобы на порядок уменьшить вероятность аварий, на практике применяется такая схема АВР для генератора:

4. Схема АВР для генератора с электрической и механической блокировками

Отличие её от схемы 3 всего лишь в том, что в неё введены защиты от одновременного включения контакторов КМ1 и КМ2. Защита имеет две ступени – электрическая и механическая.

Электрическая блокировка реализована на НЗ контактах КМ1 и КМ2, которые взаимоисключают одновременное включение пускателей.

А механическая (обозначена на схеме перевернутым треугольником) обеспечивается конструкцией пускателей. Пускатель в данном случае должен быть обязательно реверсивным, подробнее читайте в статье про схему включения реверсивного пускателя.

Ну а практическая схема автоматики, будет выглядеть так:

5. Схема АВР для подключения генератора с блокировками и защитами

Добавились двухполюсные защитные автоматы QF1 и QF2, и ещё силовой контакт, рвущий нолевой провод N1 в случае отключения города.

Рвать “городской” ноль нужно для дополнительной безопасности. Дело в том, что на выходе генератора нет понятия “рабочий ноль” и “фаза”, и названы они так могут быть условно. И в случае залипания “фазного” контакта, когда ноль N1 не разорван (как в схеме 4) в городскую линию пойдёт напряжение 220В.

Эту схему я и собрал, сейчас покажу как.

Варианты схем для реализации АВР с описанием

Приведем несколько рабочих примеров, которые можно успешно применить при создании щита автоматического запуска. Начнем с простых схем для бесперебойной системы электроснабжения жилого дома.

Простые

Ниже представлен вариант схемы АВР, переключающей подачу электричества в дом с основной линии на генератор. В отличие от приведенного выше примера, здесь предусмотрена защита от короткого замыкания, а также электрическая и механическая блокировка, исключающая одновременную работу от двух вводов.

Схема АВР для дома

Обозначения:

  • AB1 и AB2 – двухполюсные автоматические выключатели на основном и резервном вводе.
  • К1 и К2 – катушки контакторов.
  • К3 – контактор в роли реле напряжения.
  • K1.1, K2.1 и K3.1 – нормально-замкнутые контакты контакторов.
  • К1.2, К2.2, К3.2 и К2.3 – нормально-разомкнутые контакты.

После переводов автоматов АВ1 и АВ2 алгоритм работы блока АВР будет следующим:

  1. Штатный режим (питание от основной линии). Катушка К3 насыщается и реле напряжения срабатывает, замыкая контакт К3.2 и размыкая К3.1. В результате напряжение поступает на катушку пускателя К2, что приводит к замыканию К2.2 и К2.3 и размыканию К2.1. Последний играет роль электрической блокировки, не допускающей подачи напряжения на катушку К1.
  2. Аварийный режим. Как только напряжение в главной линии исчезает или «падает» ниже допустимого предела, катушка К3 перестает насыщаться и контакты реле принимают исходную позицию (так, как показано на схеме). В результате на катушку К1 начинает поступать напряжение, что приводит к изменению положения контактов К1.1 и К1.2. Первый играет роль электрической защиты, не допуская подачи напряжения на катушку К2, второй снимает блокировку подачи питания на нагрузку.
  3. Чтобы работала механическая блокировка (на схеме отображена в виде перевернутого треугольника) необходимо использовать реверсивный пускатель, где ее наличие предполагается конструкцией электромеханического прибора.

Теперь рассмотрим два варианта простых АВР для трехфазного напряжения. В одном из них энергоснабжение будет организовано по односторонней схеме, во втором применено двухстороннее исполнение.

Рисунок 6. Пример односторонней (В) и двухсторонней (А) реализации простого трехфазного АВР

Обозначения:

  • AB1 и AB2 – трехполюсные автоматы защиты;
  • МП1 и МП2 – магнитные пускатели;
  • РН – реле напряжения;
  • мп1.1 и мп2.1 – групповые нормально-разомкнутые контакты;
  • мп1.2 и мп2.2 – нормально-замкнутые контакты;
  • рн1 и рн2 – контакты РН.

Рассмотрим схему «А», у которой два равноправных ввода. Чтобы не допустить одновременное подключение линий применяется принцип взаимной блокировки, реализованный на контакторах МП1 и МП2. От какой линии будет питаться нагрузка, определяется очередностью включения автоматов АВ1 и АВ2. Если первым включается АВ1, то срабатывает пускатель МП1, при этом разрывается контакт мп1.2, блокируя поступление напряжение на катушку МП2, а также замыкается контактная группа мп1.1, обеспечивающая подключение источника 1 к нагрузке.

При отключении источника 1 контакты пускателя ПМ1 возвращаются в исходное положение, что приводит в действие контактор ПМ2, блокирующий катушку первого пускателя и включающий подачу питания от источника 2. При этом нагрузка будет оставаться подключенной к этому вводу, даже если работоспособность источника 1 пришла в норму. Переключение источников можно делать в ручном режиме манипулируя выключателями АВ1 и АВ2.

В тех случаях, когда требуется одностороння реализация, применяется схема «В». Ее отличие заключается в том, что в цепь управления добавлено реле напряжения (РН), возвращающее подключение на основной источник 1, при восстановлении его работы. В этом случае размыкается контакт рн2, отключающий пускатель МП2 и замыкается рн1, позволяя включиться МП1.

Устройство и принцип работы

АВР для генератора состоит из трёх взаимосвязанных основных блоков:

  • семейства контакторов, коммутирующих вводные и нагрузочные цепи;
  • логических и индикационных устройств;
  • блока релейных переключателей, предназначенных для управления генератором.

С целью повышения надёжности резервной энергосистемы устройства АВР могут комплектоваться дополнительными блоками. Например, включение в схему инверторов позволяет выровнять провалы в напряжениях, исключить временные задержки, сделать выходной ток более качественным.

Включение резервной линии обеспечивает контактная группа. За наличием вводного напряжения следит реле контроля фаз.

Рассмотрим принцип работы системы резервного питания на примере упрощённой схемы (рис. 2). В штатном режиме, когда питание осуществляется от основной сети, контакторный блок направляет электроэнергию на линии потребителей. На схеме показан дополнительный блок – инвертор, преобразующий постоянный ток от аккумулятора в переменный, напряжением 220 В.


Рис. 2. Упрощённая схема резервного питания

Сигнал о наличии вводного напряжения подаётся на блок логических и индикационных устройств. В номинальном режиме вся система находится в устойчивом состоянии. При аварии в основной сети (напряжение падает ниже установленного уровня) насыщение соленоида реле контроля фаз становится недостаточным для удерживания контактов в рабочем (нормально замкнутом) состоянии. Происходит разъединение контактов и отключение нагрузки от линии электропередач.

Если система оборудована инвертором, как показано на схеме, он переходит в режим генерации переменного тока, напряжением 220 В. Таким образом, потребители получают стабильное напряжение даже при полном отсутствии тока в коммерческой сети.

Если параметры линий электропередач не восстанавливаются в заданный промежуток времени, контролёр подаёт сигнал на запуск генератора. При поступлении от альтернатора стабильного напряжения, контакторы переключаются на резервную линию.

При полном автоматическом переключении участие оператора не требуется. Система надёжно защищена от взаимодействия встречных токов и КЗ. Для этого применяются дополнительные реле и механизмы блокировок, которые не показаны на схеме.

При необходимости оператор может переключать линии вручную с панели контролёра. Он также может изменять настройки блока управления, включать ручной или автоматический режим работы. Фото панели показано на рис. 3.


Рис. 3. Панель контролёра резервного питания

В АВР могут реализовываться несколько режимов функционирования:

  • ручной;
  • автоматический;
  • полуавтоматический.

Ручной режим чаще всего используют наладчики при настройке АВР.