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.
Загрузка …
Ввод №1 и ввод №2 исправны
Первый ввод является основным, второй – резервным. Устройство посредством контактов А1,В1,С1 через защитный автомат QF2 следит за напряжением на вводе-1. То же самое происходит по вводу-2, через контакты А2,В2,С2.
Так как на всех этих контактах все в норме, AVR-02 должен подать напряжение на катушку КМ. Как это происходит?
Контакт 1 и 11 формируют сигнал управления посредством реле К5. Данное реле К5, если уровень напряжения нормален на обоих вводах, должно включить ввод№1. То есть находится в том положении, как на изначальной схеме. Напряжение через него попадает на 10 контакт и идет до катушки КМ4. Это промежуточное реле. Его контакты обозначены КМ4.1 и КМ4.2
Реле срабатывает, замыкая свои контакты и напряжение через них попадает на 22-й контакт. Далее AVR включает реле К1. Через него и контакт №24 фаза достигает катушки включения КМ1. При этом другие реле К2,К3,К4 остаются разомкнутыми.
17.1. Назначение авр
Высокую степень надежности электроснабжения потребителей обеспечивают схемы питания одновременно от двух и более источников питания (линий, трансформаторов), поскольку аварийное отключение одного из них не приводит к нарушению питания потребителей. Несмотря на эти очевидные преимущества многостороннего питания потребителей, большое количество п/ст, имеющих два и более источников питания, работают по схеме одностороннего питания. Одностороннее питание имеют также секции шин собственных нужд (СН). Применение такой менее надежной, но более простой схемы электроснабжения во многих случаях оказывается целесообразным для снижения токов КЗ, уменьшения потерь электроэнергии в питающих трансформаторах, упрощения РЗ, создания необходимого режима по напряжению, перетокам мощности и т.п. При развитии электрической сети одностороннее питание часто является единственно возможным решением, так как ранее установленное оборудование и РЗ не позволяют осуществить параллельную работу источников питания. Используются две основные схемы одностороннего питания потребителей при наличии двух или более источников.
В первой схеме один источник включен и питает потребителей, а второй отключен и находится в резерве. Соответственно этому первый источник называется рабочим, а второй резервным (рис. 6.1, а). Во второй схеме все источники включены, но работают раздельно на выделенных потребителей. Деление осуществляется на одном из выключателей (рис. 6.1, в).
Недостатком одностороннего питания является то, что аварийное отключение рабочего источника приводит к прекращению питания потребителей, т.е. к аварии. Этот недостаток может быть устранен быстрым автоматическим включением резервного источника или включением выключателя, на котором осуществлено деление сети. Для выполнения этой операции широко используются специальные автоматические устройства, получившие наименование автоматов включения резерва (АВР). При наличии АВР время перерыва питания потребителей в большинстве случаев определяется лишь временем включения выключателей резервного источника и составляет 0,3–0,8 с.
Рис. 6.1.
Рассмотрим принцип использования АВР на примере схем, приведенных на рис. 6.1.
а) Питание п/ст А осуществляется по рабочей линии w1 от п/ст Б. Вторая линия w2, приходящая от п/ст В, является резервной и находится под напряжением (выключатель Q3 нормально отключен). При отключении линии w1автоматически от АВР включается выключатель Q3 линии w2, чем вновь подается питание потребителем п/ст А. Схемы АВР могут иметь одностороннее или двустороннее действие. При одностороннем АВР линия w1 всегда должна быть рабочей, а линия w2 – всегда резервной. При двустороннем АВР любая из этих линий может быть рабочей и резервной.
б) Питание электродвигателей и других потребителей СН каждого агрегата э/ст осуществляется обычно от отдельных рабочих трансформаторов (Т1 и Т2). При отключении рабочего трансформатора автоматически от АВР включается выключатель Q5 и один из выключателей Q6 (при отключении Т1) или Q7 (при отключении Т2) – резервного трансформатора Т3.
в) Трансформаторы Т1 и Т2 являются рабочими, но параллельно работать не могут и поэтому со стороны низшего напряжения включены на разные системы шин. Шиносоединительный выключатель Q5 нормально отключен. При аварийном отключении любого из рабочих трансформаторов автоматически от АВР включается выключатель Q5, подключая нагрузку шин, потерявших питание, к оставшемуся в работе трансформатору. Каждый трансформатор в рассматриваемом случае должен иметь мощность, достаточную для питания всей нагрузки п/ст. В случае, если мощность одного трансформатора недостаточна для питания всей нагрузки п/ст, при действии АВР должны приниматься меры для отключения части наименее ответственной нагрузки.
г) П/ст В и Г нормально питаются радиально от п/ст А и Б соответственно. Линия w3 находится под напряжением со стороны п/ст В, а выключатель Q5 нормально отключен. При аварийном отключении линии w2 устройство АВР, установленное на п/ст Г, включает выключатель Q5, чем питание п/ст Г переводится на п/ст В по линии w3. При отключении линии w1 п/ст В и вместе с ней линия w3 остаются без напряжения. Исчезновение напряжения на трансформаторе напряжения TV также приводит в действие устройство АВР на п/ст Г, которое включением выключателя Q5 подает напряжение на п/ст В от п/ст Г.
Опыт эксплуатации показывает, что АВР является весьма эффективным средством повышения надежности электроснабжения. Успешность действия АВР составляет 90–95%. Простота схем и высокая эффективность обусловили широкое применение АВР на э/ст и в электрических сетях.
Технические характеристики шкафа управления
Условия эксплуатации шкафа АВР:
- по стойкости к воздействию климатических факторов шкаф ШАВР по ОСТ32.146-2000 относится к классу К1;
- по стойкости к воздействию механических нагрузок шкаф ШАВР по ОСТ32.146-2000 относится к классу МС1;
Средний срок службы шкафа АВР — не менее 20 лет.
| Наименование параметра | Значение |
| Род тока | переменный трехфазный |
| Номинальное напряжение, В | 400/230 |
| Частота Гц | 50 |
| Вид климатического исполнения по | ГОСТ 15150-69 УХЛ 3 |
Сопротивление электрической изоляции управляющих цепей между собой и по отношению к корпусу не ниже:
- 100МОм – при нормальных климатических условиях;
- 5МОм – при повышенной влажности;
Габаритные размеры шкафа АВР (высота, ширина, глубина, масса) зависят от типа и марки используемых комплектующих элементов и мощности ДГУ;
Состав комплектующих АВР может быть изменен под конкретные потребности Заказчика, которые уточняются в процессе Заказа.
Типовая схема:
Схема АВР на 2 пускателя
Вторая схема немного посложнее. В ней используется уже два магнитных пускателя.
Допустим, у вас есть два трехфазных ввода и один потребитель. В схеме применены магнитные пускатели с 4-мя контактами:
3 нормально разомкнутые
1 нормально замкнутый КМ1
Катушка пускателя КМ1 подключается через фазу L3 от первого ввода и через нормально замкнутый контакт КМ2. Таким образом, когда вы подаете питание на ввод №1, катушка первого пускателя замыкается и вся нагрузка подключается к источнику напряжения №1.
Второй контактор при этом отключен, так как нормально замкнутый разъем КМ1, будет в этот момент размокнут, и питание на катушку второго пускателя поступать не будет. При исчезновении напряжения на первом вводе, отпадает контактор-1 и включается контактор-2. Потребитель остается со светом.
Самый главный плюс этих схем – их простота. А минусом является то, что подобные сборки называть схемами автоматизации можно с очень большой натяжкой.
Стоит лишь исчезнуть напряжению на той фазе, которая питает катушку включения и вы легко можете получить встречное КЗ.
Можно конечно усовершенствовать всю систему, выбрав катушку контактора не на 220В, а на 380В. В этом случае будет осуществлен контроль уже по двум фазам.
Но на 100% вы все равно себя не обезопасите. А если учесть момент возможного залипания контактов, то тем более.
Кроме того, вы никак не будете защищены от слишком низкого напряжения. Пускатель №1 может отключиться, только если U на входе будет ниже 110В. Во всех остальных случаях, ваше оборудование будет продолжать получать не качественную электроэнергию, хотя казалось бы, рядом и есть второй исправный ввод.
Чтобы повысить надежность, придется усложнять схему и включать в нее дополнительные элементы:
реле напряжения
реле контроля фаз и т.п.
Поэтому в последнее время, для сборки схем АВР, все чаще стали применяться специальные реле или контроллеры — ”мозги” всего устройства. Они могут быть разных производителей и выполнять функцию не только включения резервного питания от одного источника.
Вдруг перед вами стоит более сложная задача. Например, нужно чтобы схема управляла сразу двумя вводами и вдобавок еще генератором. Причем генератор должен запускаться автоматически.
Алгоритм работы здесь следующий:
1.При неисправном вводе №1 происходит автоматическое переключение на ввод №2. 2.При отсутствии напряжения на обоих вводах осуществляется запуск генератора и переключение всей нагрузки на него.
Схемы на 2 ввода
Схемы предполагают ввод от двух источников питания.
Схема АВР №1 на 2 ввода выполнена на контакторах с механической блокировкой. В данном случае один из вводов основной, а второй – резервный, напряжение поступает на общую систему шин. Режима работы может быть 2:
- С приоритетом ввода;
- Без приоритета ввода;
Режим работы с приоритетом ввода. При наличии нормального напряжения на обоих вводах нагрузка подключается к приоритетному. В случае если напряжение основного ввода пропадёт – нагрузка переключается ко второму (резервному) вводу. Как только напряжение приоритетного ввода восстановлено – нагрузка переключается обратно на этот ввод.
Режим работы без приоритета ввода. АВР позволяет запитываться потребителям от любого из вводов. При исчезновении напряжения на рабочем вводе, нагрузка переключается на второй ввод. Если напряжение на первом вводе восстанавливается, то нагрузка продолжает получать питание от текущего ввода (обратного переключения не происходит).
Данная схема АВР №2 аналогична предыдущей по принципу действия, тоже может иметь приоритет ввода. Переключение по схеме происходит уже не с помощью контакторов, а используются автоматы с моторным приводом (мотор-автоматы). Управляет моторами в данном случае ПЛК (контроллер), в котором задаются параметры работы.
Приведённая выше схема №3 имеет два ввода, секционный аппарат и две раздельные нагрузки. При этом секционный и вводные аппараты – выключатели с моторным приводом.
В случае нормального напряжения на обоих вводах – каждая из нагрузок запитывается от своего ввода. Как только на одном из вводов происходит авария – вводной автомат с мотором отключается и включается секционник, который позволяет питать от второго рабочего ввода отключенную нагрузку.
При восстановлении напряжения на вводе №1 секционный мотор-автомат отключается, и схема работает в нормальном режиме как и было изначально. То же самое происходит при исчезновении ввода №2.
На схеме №4 два ввода с секционированием на контакторах. Принцип работы как и на предыдущей схеме, за исключением силовых элементов, участвующих в переключении вводов. В данном случае это контакторы.
В схемах, где применяется секционирование, необходимо учитывать такой ток вводных аппаратов, который сможет обеспечить питание нагрузки №1 и нагрузки №2.
Схема №5 заключается в питании нагрузки №1 от ввода №1 и нагрузки №2 от ввода №2 в нормальном режиме. Коммутирующие элементы – автоматические выключатели с мотор-редукторами. На данной схеме, в отличие от предыдущей, каждая нагрузка питается от своего автомата, вне зависимости от ввода.
Один из недостатков схем на мотор-автоматах заключается в том, что при исчезновении напряжения на обоих вводах выключатели остаются в прежнем состоянии (если один из автоматов уже был разомкнут, то замкнутым останется только один из автоматов). То есть при возобновлении подачи напряжения в начальный момент питание сразу поступает на нагрузку без проверки реле контроля напряжения. Для таких случаев может применяться ИБП. Если используется ИБП, то автоматы защиты, как правило, подбираются с управлением 24В.
Схема №6 на контакторах. 2 ввода на 2 нагрузки.
Схема №7 на 3 ввода (2 ввода + ДГУ)
Схема №7а на мотор-автоматах на 3 ввода.
Схема №8 – 2 ввода на 4 отходящие линии.
Схема №9 – релейная схема АВР на контакторах на 2 ввода.
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.
См. также: Прокладка кабеля в траншеях пуэ
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.
Классификация АВР и варианты реализации
Осуществляться резервное питание и его автоматический ввод может от отдельного генератора, аккумуляторной батареи либо отдельной линии.
В свою очередь все системы АВР по своему действию делятся на:
- Односторонние. Одна секция или же ввод является рабочим (основным), а второй резервный. В случае исчезновения рабочего напряжения включается резерв.
- Двухсторонние. Когда существуют две раздельно питающиеся секции и соответственно две линии являются рабочими, и при отключении одной любой из них, другая является резервной.
Также АВР может быть с восстановлением питания по нормальной схеме и без него. Во втором случае происходит полное погашение нерабочей сети и даже при повторном возобновлении питания схема не будет работать как прежде по двум линиям.
Особенности работы с бытовыми генераторами
Для того чтобы организовать автоматический ввод резерва в доме можно в качестве источника резервного питания использовать автономный генератор. Он даст возможность длительное время обеспечить электрической энергией целый дом, а величина подключаемой нагрузки зависит от мощности самого генератора. Вот схема подключения:
Введение генератора в качестве источника электроэнергии вместо сетевого напряжения можно практиковать в однофазной и трёхфазной сети с учетом модели генератора. Однако для того, чтобы этот процесс был полностью автоматизирован необходимо, чтобы генератор был оснащён стартером, а также понадобится специальный блок, состоящий из набора коммутационных устройств, включающих стартер только на время запуска и отключающих при возобновлении подачи сетевого напряжения. Выглядит он вот так:
Такой блок для генератора совместим с любым типом двигателя и имеет три положения: «Стоп», «Включен, «Запуск». Правда, в зимнее время необходим прогрев двигателя внутреннего сгорания, но этот блок можно запрограммировать, учитывая и эту особенность. Крепится он на дин рейку в распределительном щитке.
На видео доходчиво объясняется схема, по которой можно сделать автоматический ввод резерва для генератора своими руками:
АВР на аккумуляторах
С развитием преобразователей, трансформирующих постоянный ток в переменный, появляется возможность использовать, например, автомобильный аккумулятор в качестве источника резервного питания. Помимо аккумулятора, понадобится приобрести современный автомобильный инвертор, преобразующий 12 Вольт постоянного напряжения в 220 Вольт переменного.
Правда, этот источник вряд ли можно использовать для силовой нагрузки, но цепи освещения он может легко обеспечить стабильным напряжением на время непродолжительной аварии на линии. При этом длительность работы будет зависеть от мощности потребителей и емкости аккумуляторов.
Для увеличения ёмкости можно параллельно подключить несколько аккумуляторных батарей. Схема соединения самой системы АВР может быть реализована с помощью пускателя.
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. Этот способ менее затратный, нежели генераторный, но не способен выдавать длительное время ток для мощных бытовых приборов.
Применение логического контроллера
Для двух сетей электроснабжения трехфазным питанием применяются уже готовые блоки АВР с применением логического цифрового контролера, который может учитывать множество параметров, требуемых для создания идеальной системы. На нём имеется вся нужная маркировка и инструкция по управлению и подключению.
Правда, перед тем как подключить модуль и приобрести его, нужно задуматься, имеется ли резервный источник питания с более надёжным электроснабжением. Так как нет смысла подключать его к одной и той же системе трёхфазной сети, то есть питающейся от одного трансформатора 6/0,4 кВ.
Полуавтоматический переход на другой источник
Этот метод подразумевает автоматизацию тех или иных (не всех) процессов переключения. Участие человека в таком типе переключения все равно необходимо, но сама коммутация становится намного проще и безопаснее как для человека, так и для оборудования.
Автомат переключения на резерв
Этот узел, который несложно собрать своими руками, предназначен для автоматического переключения нагрузки с основного на резервный источник при пропадании первого и наоборот. Для его реализации понадобится электромагнитный пускатель или реле, срабатывающие от 220 В и с контактами, выдерживающими ток домовых потребителей. В качестве примера взято электромагнитное реле РЭК77/3 с тремя группами переключающих контактов:
Электромагнитное реле РЭК77/3 с обмоткой 220 В / 50 Гц
Устройство выдерживает ток до 10 А, и вполне может использоваться в качестве автоматического переключателя на небольшом объекте или в частном доме. Схема же автомата будет выглядеть следующим образом:
Здесь реле исполняет роль автоматического перекидного выключателя. Одна группа контактов переключает фазу, другая — ноль, третья не используется. Обмотка реле питается от основной сети. В исходном положении в линии «Сеть» присутствует напряжение, реле включено и подает напряжение на нагрузку. При пропадании сети реле отпускает и переключает нагрузку на питание от генератора. При возобновлении электроснабжения реле К1 вновь срабатывает, и схема возвращается к питанию от основного источника.
С запуском бензогенератора
Эта конструкция в состоянии самостоятельно запустить генератор. Единственное условие — сам генератор должен иметь стартер и дистанционную систему пуска хотя бы кнопкой. Для реализации этой идеи понадобится еще одно реле и пусковой таймер произвольной конструкции:
Подключение бензогенератора к сети дома, схема с автостартом
Здесь реле К1 исполняет те же функции — переключает нагрузку при пропадании основного напряжения. Но дополнительно оно своей третьей группой контактов подает напряжение на стартер и реле времени. Реле периодически пытается завести генератор, с его запуском появляется напряжение на резервной линии. При этом срабатывает реле К2 и своими контактами отключает систему автозапуска бензогенератора.
Но и эта конструкция не является полным автоматом. Во-первых, если генератор по каким-либо причинам не запустится (холодно, плохая регулировка пуска, нет топлива и пр.), устройство будет пытаться заводить его до тех пор, пока не сожжет стартер или не посадит пусковой аккумулятор. Во-вторых, при появлении основного напряжения автоматика переключит нагрузку на него, но не заглушит генератор.
