Монтаж и установка систем автоматического ввода резерва АВР

Вопросы и ответы

Цели и функции АВР

Устройство автоматического ввода резерва используется для быстрого переключения нагрузки с одного источника питания на другой. Необходимость в этом возникает при возникновении следующих проблем на стороне питающей сети:

  • отсутствие одной или нескольких фаз;
  • короткое замыкание (короткое замыкание);
  • аварийный режим;
  • асимметрия или изменение последовательности фаз;
  • падение фазного напряжения ниже порогового значения.

Введение резерва также может быть вызвано необходимостью распределения нагрузки. АВР одностороннего действия включается в схему с основной и резервной линиями электропередачи (явный резерв). АВР двойного действия — в схему с соответствующими источниками (неявный резерв).

Установка приоритета входа гарантирует, что нагрузка вернется к исходному источнику после восстановления параметров сети. Схема защиты от дуги снижает вероятность повреждения от короткого замыкания. Также есть задержка включения и настройка порогов перевода мощности в резерв.

Коммутационная автоматика применяется для электропотребителей, которые по ряду причин не могут быть отключены в течение длительного времени. В первую очередь к ним относятся объекты, представляющие опасность для жизни или здоровья человека.

Также нельзя останавливать технологические процессы циклического характера с трудным пуском, кроме того отключения электроэнергии приводят к материальному ущербу от простоя производственных объектов. Во избежание подобных ситуаций необходимо систематически проводить техническое обслуживание АВР с целью повышения отказоустойчивости всей энергосистемы.

Назначение АВР

Функционал системы основан на принципах обеспечения бесперебойной работы электроснабжения. Автоматизация основных процессов предполагает исключение действий обслуживающего и оперативного персонала. Профессиональные требования к оборудованию заложены в правилах ПУЭ. В частности, для подключения потребителей 1 категории применяется схема АВР на 2 ввода с разделом на автоматы.

Дублирование распределительного устройства и других ответственных элементов обеспечивает высокий уровень надежности. Такие блоки предназначены для автономной работы. При создании конструкторской документации исключается взаимное влияние для предотвращения ошибочных действий машины АТС.

Необходимость использования таких систем иллюстрируется на примере благоустроенного частного загородного дома. Как правило, в таких объектах устанавливается локальная система отопления. Управление современным газовым котлом обеспечивает электроника.

Для принудительной циркуляции теплоносителя по контурам применяют насосы. Деактивация этих компонентов в сильный мороз провоцирует разрушение труб и радиаторов.

Ремонтно-восстановительные работы намного дороже по сравнению с автозапуском специального генератора. Наличие резервного источника питания полезно при авариях в электросети. При достаточно быстром подключении напряжения пользователи не будут испытывать никакого дискомфорта.

Принцип действия и характеристики АВР

Работа системы автоматического ввода резерва основана на контроле сетевого напряжения и чередования фаз. Алгоритм запускается, если обнаруживается отсутствие разности потенциалов или изменение порядка фаз. Первым делом необходимо проверить блокировки, которые возможны из-за короткого замыкания на стороне нагрузки, обрыва цепи трансформатора или преднамеренного отключения сетевого ввода.

Второй этап – проверка наличия напряжения на вводе от резервного источника питания. После планового перерыва цепь основного ввода размыкается, а после ожидания подтверждения отключения замыкается цепь резервного фидера. Механическая или электронная блокировка предотвращает одновременное замыкание обеих цепей.

Для реализации схем АВР используются следующие коммутационные элементы:

  • контакторы;
  • рубильники с моторным приводом;
  • автоматические выключатели;
  • автоматические выключатели с электромагнитным приводом;
  • электронные блоки с полупроводниковыми переключателями.
  • Основные характеристики блока AVR:
  • тип оборудования по способности выдерживать токи короткого замыкания, род тока, количество полюсов;
  • предельные, а также номинальные значения электрических параметров (напряжение, ток, частота) главной цепи;
  • номинальная производительность и отключающая способность;
  • категория использования по отношению к рабочей среде;
  • тип устройств схемы управления;
  • количество и тип контактов, а также номинальные параметры вспомогательных цепей.

Реле контроля фаз.

В схемах АВР в трехфазной сети реле контроля фаз обеспечивает постоянный контроль напряжения питания на основном вводе.

В случае снижения или повышения напряжения на основном вводе, неисправности или обрыва любой из фаз реле подключает потребителя к
запасной вход, тем самым обеспечивая защиту электрооборудования от аварийных режимов в электрической сети.

Реле также контролирует чередование фаз (фазировку), что позволяет определить правильность поступления питающего напряжения к потребителю. При нарушении последовательности фаз ввода питания в дом, например DIA вместо ABC, реле не сработает до устранения неисправности.

Кроме того, эти реле работают с электрооборудованием, где неправильная последовательность фаз может привести к поломке или неисправности.

Отечественная промышленность выпускает достаточное количество различных типов реле для трехфазной и однофазной сети, но наибольшее распространение получили реле серии ЭЛ — ЭЛ11Е, ЭЛ-12Э, ЭЛ-13Э, которые предназначены для работы в наших электрических сетях, и где каждый тип реле этой серии имеет свою область применения.

Итак, реле типа ЭЛ-11Э предназначены для контроля уровня напряжения и используются для защиты источников питания, генераторов, а также блоков управления в системах АВР.

ЭЛ-12Э служит для контроля порядка чередования фаз и асимметрии напряжения (перекоса фаз) и применяется для защиты мощных асинхронных электродвигателей мощностью до 100 кВт, работающих в нереверсивном режиме.

ЭЛ-13Э контролирует только асимметрию напряжения (асимметрию фаз) и применяется для защиты трехфазных крановых синхронных двигателей мощностью до 75 кВт, работающих в реверсивном режиме.

Реле серии EL выпускаются с разным временем срабатывания — 0,1 <p>; 0,15<br>; 0,5 секунд, а также с регулируемой задержкой от 0,1 за 10 секунд, что позволяет избежать ложных срабатываний при наличии кратковременных нарушений в электрической сети.

Практически все реле контроля фаз имеют одинаковое устройство: индикацию нормального и аварийного состояния сети, измерительную и токовую части.

Измерительная часть, как правило, имеет регулируемую установку нижнего и верхнего порогов напряжения, регулировку задержки срабатывания реле.
Силовая часть представляет собой обычное электромагнитное реле, контакты которого используются в цепях управления систем АВР.

Устройство и принцип работы АВР

Конструкция безобрывного переключателя включает в себя три основных узла:

  • Микроконтроллер. Именно этот узел отвечает за контроль ситуации с напряжением в основной сети и при отсутствии электроэнергии в основном источнике дает команду на переключение на резерв.
  • Силовая часть. Он состоит из автоматов и контакторов, осуществляющих непосредственное переключение с одного источника на другой.
  • Релейный блок. В него входят реле и переключатели, отвечающие за управление генератором.

Устройство срабатывает при выполнении нескольких ключевых условий:

  • отсутствует напряжение на вводе от основного источника питания;
  • отсутствует короткое замыкание в части электросети, защищающей машину;
  • входной переключатель включен;
  • есть напряжение в резервном источнике питания.

Только после проверки выполнения каждого из этих условий АРН выключает вводной выключатель на обесточенном участке сети и включает межлинейный выключатель. Если АВР оснащен функцией восстановления, машина переключится обратно на нее при появлении напряжения в отключенном основном источнике питания.

Если на устройстве нет функции восстановления, восстановить исходную схему питания можно только вручную.

Классификация АВР

Резервные автоматические выключатели можно разделить на три основные категории в зависимости от их назначения:

  • С явной оговоркой. По крайней мере, один источник питания постоянно находится в режиме ожидания. Эту роль может выполнять резервный трансформатор, топливный генератор и т.п.
  • С неявным резервированием. Источники питания разных секций взаимно резервируют друг друга и постоянно находятся в работе. В этом случае питание обеспечивается перегрузочным трансформатором.
  • С групповым бронированием. Наиболее надежна схема, когда два основных источника питания соединены последовательно, а третий источник — топливный генератор, который включается при обесточивании обоих основных источников.

Кроме того, АВР классифицируют по:

  • напряжение питания;
  • количество вводов мощности;
  • скорость переключения (в зависимости от типа коммутационного аппарата);
  • номинальный ток.

Преимущества использования АВР

Существует фундаментальная причина использования АВР — высокая скорость переключения на резервное питание. Вы также можете отключить обесточенный основной источник и переключиться на резервный вручную с помощью рубильников. На самом деле, во многих ситуациях именно так и делается.

Но для некоторых видов оборудования такой подход будет неприемлем, так как даже нескольких секунд без питания будет достаточно, чтобы вызвать нежелательные последствия. Установив аварийный распределительный щит, вы обеспечиваете бесперебойное электроснабжение в ситуациях, когда оно критично.

Теоретически альтернативой АВР могло бы стать одновременное питание цепей от двух источников, что также позволило бы избежать перебоев в работе оборудования при обесточивании одного из источников. Однако такой подход связан с целым комплексом технических сложностей, что делает использование АТС более рациональным решением проблемы.

Сфера применения

Применение АВР обязательно для тех видов потребителей электрической энергии (предприятий), отключения электроэнергии которых неизбежно или потенциально угрожают жизни и (или) здоровью человека, могут причинить значительный материальный ущерб или создать угрозу безопасности государства.

Все эти потребители отнесены к так называемой первой категории.

Также целесообразно использовать АВР на промышленных и других предприятиях, если обесточивание не угрожает безопасности людей, но из-за простоя происходят материальные убытки (то есть будет упущена прибыль). На таких объектах использование САР является не столько обязанностью, сколько разумной предосторожностью, позволяющей избежать убытков.

Как выбрать АВР?

Ко всем устройствам АКПП предъявляется ряд основных требований:

  • Переключение с основной на резервную мощность должно происходить за максимально короткое время — от 0,3 до 0,8 секунды.
  • При отключении питания в основной сети машина всегда должна работать.
  • Кратковременные перепады напряжения следует игнорировать.
  • Повторное включение резервного источника питания не допускается.

Выбор блока АВР всегда осуществляется исходя из функций схемы электроснабжения установки, ожидаемых нагрузок, допустимых падений напряжения и других факторов. Основное внимание следует обратить на номинальные параметры, которыми обладает система электроснабжения:

  • Какое рабочее напряжение и частота тока?
  • Вы используете однофазное или трехфазное электричество?
  • Наличие/отсутствие нейтрали.
  • Каково состояние нейтрали, если она есть?
  • Типы источников питания.

Затем определяется необходимость переключения (размыкания) нейтрали и устанавливается значение суммарного тока. Только на основании всех этих данных выбирается конкретная модель автомата резервного впрыска. Это может быть как отдельный шкаф, так и встроенный в общий электрощит.

Важно отметить, что всеми проблемами, связанными с покупкой и установкой АТС, должен заниматься профильный специалист. Эту задачу нельзя оставлять на человека, который хоть что-то не понимает в схемах электроснабжения предприятий и использовании АТС.

Монтаж АВР

Установка АВР и подключение к резервному генератору – задача для профессионалов, знания и опыт которых гарантируют высокое качество работы. Прежде всего, специалист знакомится с объектом на месте.

Цель его визита – диагностика электросети, изучение параметров энергопотребления и выбор места установки щита АВР. Затем создается схема подключения, выбираются компоненты и рассчитывается полная стоимость услуги.

McFurdy предлагает полный спектр услуг по проектированию и автоматизации систем аварийного электроснабжения посредством установки «под ключ». В целом процесс монтажа включает в себя напольный или навесной монтаж экранирования, прокладку кабеля по проекту, подключение к электростанции и сети, при необходимости монтаж ВРУ и адаптацию генератора.

Следующий этап – ввод в эксплуатацию и полная подготовка к эксплуатации. Технические специалисты тестируют оборудование в разных режимах нагрузки и составляют протокол испытаний.

Читайте также: Светодиодные лампы вместо люминесцентных: преимущества и алгоритм замены

Устройство и принцип работы

Применяются АТС двух основных вариантов схем с учетом приоритета подключения:

  • односторонний тип, где работает один вход. Он используется до тех пор, пока не возникнет чрезвычайная ситуация. В случае проблем переключается на второй вход, выполняющий роль резервного;
  • двусторонние — когда рабочая и предохранительная секции не разделены, имеют одинаковый приоритет.

Чаще всего односторонние системы предусматривают возможность автоматического перехода на основную схему при восстановлении стандартных свойств. Для двусторонних в этом нет необходимости, так как нет разницы, с какого ввода система питания получает питание.

Характеристики сети контролируются с помощью реле, контролирующего параметры напряжения и микропроцессорных модулей управления. Но для всех устройств принцип работы одинаков. Это можно понять, рассмотрев следующую схему:

Рисунок выполнен со следующими обозначениями:

  • N — нулевая фаза;
  • А — основное соединение;
  • Б — запасной ввод;
  • Л — лампа, указывающая на наличие электричества;
  • К1 — реле в виде катушки;
  • К1.1 — клеммы.

В обычной ситуации схема включена через лампу Л и обмотку К1. В этом режиме клеммы, находящиеся в замкнутом и разомкнутом состояниях, меняют свои занятые положения, а схема подключается через основной вход А.

При исчезновении напряжения на вводе А питание обмотки прерывается, о чем свидетельствует погасшая контрольная лампа. В результате система переключается на резервный источник B.

При восстановлении свойств включенный К1 переводит работу схемы в исходное положение.

Этот анализ характеризует, в очень сокращенном примере, функцию односторонней АТС.

Ремонт АВР

Компания McFerdy осуществляет плановое техническое обслуживание, а также восстановление узлов АКПП в случае выхода из строя. Если генератор не запускается или в блоке автоматики слышны нетипичные звуки, нет индикации включения или не работает приоритет ввода, не работают отдельные элементы схемы, требуется помощь специалистов.

Для установления причины неисправности проводят визуальный осмотр оборудования, проверяют соответствие электрических цепей утвержденной схеме, осматривают электромеханические узлы, соединения и электрические соединения.

После замены или восстановления вышедших из строя компонентов производится стандартная пуско-наладка. Для выполнения работ привлекаются инженеры с высшим профессиональным образованием и соответствующим допуском по электробезопасности в соответствии с действующими нормами и правилами.

Возможные способы реализации АВР с анализом работы

Функцию ATS легче проанализировать, проанализировав несколько типичных решений, перечисленных ниже.

Простые

На рисунке показаны следующие элементы:

  • АВ1 и АВ2 — двухполюсные выключатели на главном и аварийном проходах, работающие в автоматическом режиме;
  • К1 и К2 — катушки контактора;
  • К3 — реле напряжения;
  • К1.1, К2.1, К3.2, К3.1 — нормально замкнутые выводы контактора;
  • К1.2, К2.2, К3.2, К2.3 — нормально открытые клеммы.

При нормальной работе К3 подключен, активируется реле К3.2 и отключается К3.1. Обмотка К2 подключена, замыкает К2.2 и К2.3, размыкает К2.1, представляющую собой электрический блок, исключающий включение К1.

При возникновении аварийной ситуации прекращается поступление тока на обмотку К3, с занятием выводов реле исходного положения. К1 выключается, состояние клемм К1.1 и К1.2 меняется. К1.1 обеспечивает защиту сети, за исключением включения К2. K1.2 снимает блокировку нагрузки.

Включение механической блокировки обеспечивается реверсивным устройством, изображенным на рисунке в виде треугольного значка, вершиной вниз.

АВР в промышленной сфере

Промышленные системы работают по тому же принципу.

Отображаемые элементы:

  • АВ1, АВ2 — трехполюсное защитное устройство;
  • S1, S2 — блоки механических переключателей;
  • КМ1, КМ2 — блоки контакторные;
  • РКФ — реле контроля фаз;
  • L1, L2 — индикаторные модули;
  • км1.1, км2.1, км2.2, ркф1 — клеммы в разомкнутом состоянии в штатном режиме;
  • км1,3, км2,3, ркф2 — закрытые терминалы.

Система работает по похожему принципу, но используется реле, которое осуществляет управление каждой фазой. В случае смещения или пропадания питания схема переключается на резервный вход, возвращаясь в нормальный режим при восстановлении нормальных характеристик.

АВР для высоковольтных линий

Для высоковольтных систем последовательность работы остается прежней, но конструкция устройства усложняется.

Представленная система исключает использование резервных трансформаторов. Деки Ш1 и Ш2 задействованы соответственно через трансформаторы Т1 и Т2, соответствующие по номиналу. При нормальной работе характерно разомкнутое положение секционного коммутационного элемента СВ10, с управлением работой подстанции от ТН1 Ш и ТН2 Ш.

При прекращении подачи питания на Ш1 выключатель В10Т1 выключается, а включается СВ10. В этом случае на обе секции подается напряжение от трансформатора. Когда ситуация нормализуется, схема возвращается в исходное положение.

Микропроцессорные бесконтактные системы

Для микропроцессорных блоков управления применяют АВР на полупроводниковых элементах, которые более надежны.

Такие системы имеют следующие преимущества:

  • исключение механических соединений, что позволяет избавиться от связанных с этим недостатков в виде погрешностей этих контактов;
  • нет необходимости использовать механическую блокировку;
  • расширенный диапазон регулировки характеристик переключения.

К недостаткам можно отнести сложность ремонта и сложную конструкцию, разобраться в которой могут только квалифицированные специалисты.

Использование АВР позволяет обеспечить нормальную работу энергосистем как в условиях бытового потребителя, так и на промышленных предприятиях.

Стоимость ремонта АВР

Имя до 10 кВт 20-40 кВт 40-60 кВт 60-80 кВт 80-100 кВт
Монтаж шкафов АТС 15750 18000 20250 22500 24750
Диагностика шкафа АВР 9000 10350 10350 13500 13500
ATS создает модернизацию 15750 18000 20250 22500 24750
Ремонт 9000 11250 11250 15750 15750
Оцените статью
Блог об электричестве
Adblock
detector