Устройства ввода резерва (АВР — автоматический ввод резерва)

Устройства ввода резерва (АВР — автоматический ввод резерва)

Устройства ввода резерва поставляются по серийным схемам, так и по индивидуальным проектам. Устройства автоматического ввода резерва и переключения на резерв (сокращенно АВР) — предназначены для защиты электрических цепей от перебоя в электроснабжении.

Основные серии поставляемых АВР:
БАВР
 — блоки АВР на контакторах;     ВРУ1-17-70, ВРУ1-18-80, ВРУ3-14-панели АВР ВРУ1 и ВРУ3;     2АВР, 3АВР, 4АВР- панели АВР ВРУ8503, ВРУ8504, ВРУ8505;         ШУ-8250, ПУ-8250, БУ-8250, ЯУ-8250 — контакторные АВР на 2 ввода;         ЯУ-8300 — ящики АВР с дополнительными функциями на 2 ввода;     ЩАП — простые щитки автоматического переключения на резервное питание 1- и 3-фазные;   АВР на автоматах на 2 ввода;           АВР на переключателях на 2 ввода;   АВРС — АВР секционные;                   АВР на контакторах на 3 ввода;               АВР на автоматах на 3 ввода;       АВР на переключателях на 3 ввода.

Устройства АВР можно подразделять по типам:

  • по общему функционированию:
    • устройства автоматического переключения на резервное питание:
      • переключение на отдельный резервный ввод;
      • переключение при помощи секционирования рабочих вводов;
    • устройства автоматического ввода резервного питания;
    • сложные системы резервирования электроснабжения.
  • по элементной базе;
    • контактные и бесконтактные;
      • контактные: на контакторах (или контактных реле), на автоматических выключателях, на переключателях и рубильниках;
      • бесконтактные: на бесконтактных реле (симисторных или тиристорных).
    • с использованием контроллеров или на жесткой логике;
  • по наличию механической блокировки:
    • с механической блокировкой;
    • без механической блокировки.
  • по напряжению:
    • низковольтные (до 1кВ);
  • по виду тока:
    • переменного тока / постоянного тока;
    • переменного тока: 1-фазные / 3-фазные.
  • по организации вводов:
    • один, два, три ввода;
    • с возможностью выбора основного ввода;
    • со вводами от постоянно действующей электросети или с запуском от местной электростанции (например, от дизель-электростанции).
  • по организации групп выходов:
    • одно-, многогрупповые;
    • многогрупповые: с приоритетом или без приоритета.

АВР коммутационного или бесконтактного типа.

Существует два основных типа устройств АВР — на коммутационных и на бесконтактных аппаратах:

    • Устройства на коммутационных аппаратах (электромеханические реле, контакторы, автоматы):
      • могут быть оснащены механической блокировкой, практически исключающей вероятность одновременного подключения нескольких вводов к одному выходу (не любой АВР может быть оснащён механической блокировкой);
      • потребляют меньшую мощность, соответственно, меньше нагреваются, не требуют дополнительных приспособлений на отвод и рассеивание тепла;
      • более неприхотливы к переходным процессам в моменты включения, выключения, переключения, к кратковременным перегрузкам по току.
    • Устройства на бесконтактных аппаратах:
      • обладают большим ресурсом переключений;
      • не имеют «дребезга контактов» ввиду отсутствия последних;
      • создают меньшие электромагнитные помехи, могут минимизировать скачки напряжения в сети потребителя при переключениях;
      • имеют большее быстродействие при переключениях.

.

АВР постоянного или переменного тока: 1-фазный, 2-фазный, 3-фазный.

АВР постоянного тока — устройства более дорогостоящие, имеющие меньший ресурс работы, да и с напряжением переменного тока работать безопаснее. Поэтому если нет серьёзных причин, чтобы коммутировать постоянный ток, то целесообразно заказывать АВР переменного тока.

Логика работы АВР складывается из следующих схем и возможностей:

    • Схема переключения между выходами и входами АВР. Существуют два основных вида схем переключения: обычная и с секционированием (секционный АВР).
      • Обычная. Есть два входа и один выход. Производится подключение одного из входов к выходу.
      • С секционированием. Есть два входа и два выхода. Нормально, каждый вход подключен к своему выходу, а при пропадании питания на каком-либо входе производится временное подключение обесточенного выхода к соседнему входу).         Используя набор этих двух схем можно построить АВР любой сложности.
    • Приоритетная или бесприоритетная схема АВР.

Приоритетный — обычный АВР. Один из входов АВР считается основным и в случае наличия на нём нормального напряжения питания выход подключается к нему.

Бесприоритетный — вариант работы, когда любой из входов к которому подключен выход считается основным, а переключение на другой вход производится только при пропадании нормального напряжения на работающем. Приоритетный АВР предпочтителен в случаях, если на разных входах разные тарифы электроэнергии, разное качество напряжения, питание от дизель-, бензо-, газогенератора, используемых в качестве резервных. Не приоритетный АВР предпочтителен при необходимости уменьшения числа коммутаций между входами, особенно, если входы равноценны.

    • Возможность изменения схемы работы АВР: с приоритетной логики на бесприоритетную, смена основного ввода, изменение условий подключения вводов.
    • Наличие ручного местного управления АВР. Этот режим желателен для опробования работы, при обслуживании АВР, при неисправности схемы управления АВР.В простых АВР не применяется.
    • Наличие механической и электрической блокировки. Электромеханическая блокировка предпочтительна во всех случаях кроме тех, которые связанны с обоснованными требованиями к скорости переключения. Если механическая блокировка по каким-либо причинам невозможна или отсутствует в проекте, то обязательно должна быть электрическая и желательна логическая блокировки.
    • Выбор основного и резервного входов. Вход к которому подключается потребитель при наличии питания на всех входах является основным. Эта функция используется в случаях, когда приоритет входов периодически меняется, а ручное перекоммутирование входных кабелей нежелательно или невозможно. Этот режим не характерен для простых АВР. Кроме того, простые АВР часто используются в составе ВРУ, УВР в которых часто уже установлены аппараты перекоммутации вводов (переключающие рубильники или, так называемые, устройства ручного ввода резерва).

Переключающие аппараты АВР.

В коммутационных АВР используются реле, контакторы, автоматы, выключатели нагрузки, переключатели. Реле используются в слаботочных устройствах АВР (как правило, не более 16 А). Контакторы используются в АВР до 1000 А и в устройствах АВР с не сложной структурой (2 — 4 входа, 2 — 4 выхода).Поэтому, если нет необходимости, АВР на автоматах стоит ставить (принимая во внимание все преимущества и недостатки обоих АВР) при номинальных токах, начиная от 160 А. Дополнительным обоснованием для установки АВР на автоматах при небольших токах могут служить, например:

    • установка АВР в рабочей зоне, где требуется тишина, а контакторы и тиристоры во включенном состоянии могут гудеть;
    • нечастые переключения, 1-100 раз в месяц (чем мощнее автомат, тем ниже его механическая износостойкость);
    • габаритные ограничения;
    • необходимость измерения параметров сети, диспетчеризации, управления работой АВР;
    • больший срок службы АВР на автоматах при редких переключениях, т.к., АВР на автоматах потребляют электроэнергию только во время переключений, а контакторы находятся в постоянно включенном состоянии;

Номинальный ток АВР

При токах менее 1 А АВР лучше делать на полупроводниковой аппаратуре. В диапазоне от 1 до 4000 А АВР могут быть как бесконтактными так и контактными. Применение источников бесперебойного питания в большинстве случаев делает бесконтактные АВР лишними.

Число контролируемых вводов.

В простейших устройствах АВР напряжение питание может контролироваться только на наличие или отсутствие. Но в современных 3-фазных АВР, предназначенных для питания потребителей от промышленной сети 380 В 50 Гц обычно хотя бы один из входов контролируется на минимальный комплект параметров: повышенное/пониженное напряжение, чередование, обрыв, слипание, асимметрия фаз. В 1-фазных простых АВР контроль напряжения выполняется только на понижение входного напряжения. Контроль перенапряжения в сети простыми 1-фазными АВР не отслеживается.

Вид источников электроснабжения АВР

Наиболее распространено или получает всё большую популярность питание:

    • от трансформаторной подстанции (ТП) (от промышленной сети),
    • от бензогенераторов или от дизель-генераторов,
    • от газогенератора;
    • от аккумуляторных батарей.

  Питание от ТП предполагает наличие напряжения питания на входе в нормальном режиме работы. Питание от дизель-генераторов и от бензогенераторов предполагает, как правило, подключение этих агрегатов к резервным или аварийным входам работы, запуск генератора при отключении основного входа. Перед подключением потребителей к питанию от дизель- или бензогенератора такой АВР формирует сигналы для пуска, подпитки топлива, подключения, отключения, остановки, напряжение подпитки аккумулятора бензо-, дизель-генератора. Питание от газогенератора может использоваться и как основное, и как резервное. Поэтому, если вход газогенератора используется в качестве резервного, то АВР формирует те же сигналы, что и для дизель-генератора. Дополнительные сигналы управления газогенератороом определяются при заказе устройства АВР. Питание от аккумулятора, также, как и от ТП предполагает наличие напряжение на этом входе АВР при нормальном режиме работы. При нормальном режиме работы аккумуляторный вход отключен. Дополнительно АВР может подавать напряжение подпитки на аккумулятор.

Устройства АВР могут быть выполнены в различных видах комплектации аппаратуры отечественного и зарубежного производства.

АВР на 2 ввода

Характеристики:

  • 2-входа, 3-фазный АВР, с питанием от двух трансформаторных подстанций (ТП);
  • выход с защитой потребителей от короткого замыкания;
  • контроль напряжения на обоих входах;
  • на контакторах;
  • без приоритета работы вводов;
  • приоритет при включении одного из вводов обеспечивается регулированием времени включения по каждому входу;
  • регулируемые выдержки времени на переключение АВР для предотвращения дребезга при кратковременном пропадании одного из питаний;
  • защита от короткого замыкания и для возможности обслуживания на обоих входах;
  • защита от короткого замыкания и для возможности обслуживания цепей управления;
  • выходы для подключения удалённого контроля состояния АВР.

ЩАП — щит автоматического переключения на резервное питание

  Характеристики:

  • 2-входа, 3-фазный АВР, ЩАП-43, с питанием от двух трансформаторных подстанций (ТП);
  • 1 выход для питания потребителей;
  • контроль напряжения на основном входе;
  • на контакторах;
  • с приоритетом основного ввода;
  • мгновенное или регулируемое времени на переключение АВР для дребезга при кратковременном пропадании основного питания;
  • защита от короткого замыкания и для возможности обслуживания на обоих входах;
  • защита от короткого замыкания и для возможности обслуживания на выходе;
  • защита от короткого замыкания и для возможности обслуживания цепей управления;
  • выходы для подключения удалённого контроля состояния АВР.

Устройства автоматического ввода резерва типа АВРД (два 3-фазных входа: первый от подстанции и второй — от дизель- (бензо)генератора)

АВРД работает по схеме 2 входа — 1 выход. Вход 1 — основной, вход 2 — резервный. В нормальных условиях при наличии питания 1, АВРД работает от входа 1, для дизельгенератора формируется 3-фазный сигнал нормального питания, который можно использовать для подзарядки аккумулятора и релейный сигнал выключения дизель- (бензо)генератора. При пропадании питания 1 устройством АВРД формируется сигнал («сухой контакт») на запуск дизель- (бензо)генератора. Дополнительно формируется сигнал подпитки подачи топлива («подсос»). Выход дизель- (бензо)генератора будет подключен к потребителям через время 3 — 30 сек после того, как напряжение питания дизель- (бензо)генератора будет удовлетворять установленным параметрам питания устройства АВРД. Сигнал подпитки при этом будет снят. В случае появления питания 1 устройство АВРД переключает потребителей на появившееся питание 1. Дизель- (бензо)генератор на установленное время будет переведён в режим холостого хода (отключен от потребителей без выключения дизель- (бензо)генератора). Если питание 1 не выключится в течение некоторого времени будет сформирован сигнал на отключение дизель- (бензо)генератора). Устройство АВРД производится по релейной схеме с аппаратной логикой управления. Для предотвращения возможности одновременного подключения потребителей ко входам контакторы выполнены с механическими блокировками. Входы устройства защищены автоматическими выключателями с комбинированными или электронными расцепителями. Оба входа устройства АВРД защищены реле контроля фаз. Цепи управления защищены автоматическими выключателями. В устройстве АВРД устанавливается внешняя индикация:

  • работа устройства от питания 1 (зелёная);
  • работа устройства от питания 2 (жёлтая);

Устройство АВРД работает без аккумуляторов. Поэтому при отсутствии всех входных напряжений питания индикация отсутствует. Устройство АВРД имеет исполнение УХЛ4 ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89. Оболочка соответствует IP30 в соответствии с ГОСТ 14254-96. По требованию может изготавливаться с более высокой степенью защиты. Устройство АВРД выпускается в соответствии с ГОСТ Р 51321.1-2000 Устройства комплектные низковольтные распределения и управления. Устройства испытанные полностью или частично испытанные.

АВР на 2 ввода на контакторах

Простой 2-входовой АВР на контакторах выполняет подключение потребителей к одному из входов: рабочему или при отсутствии на нём питания — к резервному.

Основные особенности АВР на контакторах:

— рабочие силовые аппараты такого АВР — контакторы (при небольшой мощности — силовые реле), поэтому при отсутствии питания на входе соответствующий контактор автоматически отключается; — контролируется качество электрической сети основного ввода или обоих вводов (в разных сериях АВР по-разному. При неудовлетворительном питании основного ввода АВР отключает контактор основного ввода и при нормальных параметрах резервного переключается на него. Если на резервном вводе АВР напряжение не контролируется, то его контактор включается сразу, если только на нём присутствует напряжение включения катушки контактора; — при восстановлении нормального напряжения питания на основном вводе АВР на контакторах он возвращается на работу от основного ввода; — для защиты АВР на контакторах от повышенного энергопотребления и короткого замыкания на вводах АВР желательно устанавливать автоматические выключатели. Эти же автоматические выключатели используются для отключения контакторов АВР от сети питания при техническом обслуживании АВР. К самым простым АВР на контакторах относятся щиты автоматического переключения на резервное питание ЩАП, ШУ8250, ящики ЯАВР, ЯУ8300, ЯУ8250.

АВР на 2 ввода на переключателях

Преимущества переключателей с блоком управления для построения АВР:

  • возможность настройки правил переключения без изменения электрической схемы;
  • надёжность АВР, из-за существенного уменьшения числа внешних цепей контроля и управления;
  • компактность шкафов на таких аппаратах АВР;
  • возможность настройки сигналов передаваемых для диспетчеризации;
  • в некоторых моделях возможно дистанционное управление.

Основные недостатки АВР на переключателях: — сами переключатели являются не аппаратами защиты, а только коммутаторами и токовая защита им требуется дополнительно; — дорогостоящий ремонт. В большинстве случаев возможна только замена или ремонт всего аппарата. Правда, некоторые переключатели АВР имеют раздельные модули: силовой блок, модуль контроллера, дисплей для настройки параметров и контроля за работой АВР. В таких АВР возможна замена отдельного функционального модуля. — как и у всех коммутационных АВР — невысокое время переключения.

Основу силового блока АВР на цельнокорпусном переключателе представляют два выключателя нагрузки, а не переключатель на два направления, поэтому в нём есть состояние полного отключения обоих вводов от выходов. Функции АВР на переключателях различаются у разных производителей и определяются сложностью блоков управления. Минимальный набор:

— выключение основного ввода или переключение на резервный ввод;
— возврат или не возврат на основной ввод при его восстановлении;
— замыкание сигнала запуска (бензо-, дизель-, газового-) генератора.

Все остальные функции разные у различных производителей и серий АВР на переключателях:

— выбор, какой ввод является основным, какой — резервным;
— выбор пределов напряжения, времени срабатывания и переключения;
— может быть сконфигурирован набор сигналов работы АВР для диспетчеризации.
— может настраиваться ряд параметров, делающих АВР на переключателях с моторным приводом более универсальными для применения в 4- и 5-проводных схемах:

АВР на 3 ввода

АВР на 3 ввода могут быть двух основных конфигураций: устройства переключения на резервные источники электроснабжения при перебоях основного питания;
  уcтройства подключения дополнительной резервной мощности при недостаточности основного питания.
  АВР на 3 ввода предназначены для электроснабжения объектов, отсутствие питания на которых может привести к необратимым последствиям, катастрофам, другим несоизмеримым потерям или форсмажорным ситуациям.
Источники питания в АВР на 3 ввода можно определить как:
— основной – от которого устройство работает в нормальном режиме;
— резервные – которые обеспечивают работу АВР при отсутствии основного питания;
— аварийный – который обеспечивает работу АВР при отсутствии остальных источников.
Если при восстановлении питания нет необходимости возвращаться на основной ввод, то можно считать два ввода основными. Такой вариант АВР в ряде случаев удобен особенно в сетях, чувствительных к переключениям ещё и тем, что уменьшает число переключений.
Питание в АВР может обеспечиваться трансформаторными подстанциями; дизельными,  бензиновыми, газовыми, реже — ветряными генераторами; источниками бесперебойного питания. Какой из источников должен быть основным, резервным, аварийным определяется соображениями экономическими и надёжности.
Генераторы как правило, выполняют роль аварийных источников питания.

АВР на 3 ввода на переключателях

Развитие промышленности, электроники, автоматики привело к появлению ряда интересных и удобных устройств АВР. Например, однокорпусные АВР на сдвоенных выключателях нагрузки. Серия таких АВР представлена в разделе АВР на 2 ввода на переключателях. АВР на 3 ввода на переключателях реализуется на двух однокорпусных переключателях нагрузки. Этот АВР достаточно прост и обладает высокой надёжностью.  Серия АВР на 3 ввода на 2 однокорпусных переключателях с возможностью конфигурирования пареметров питания и сигналов управления выпускается на номинальные токи от 63 до 4000А.
Основные характеристики:
— обеспечение коммерческого учёта электроэнергии (по каждому вводу или по выходу);
— оперативная индикация основных параметров электросети на выходе АВР;
— любой из трёх вводов может быть сконфигурирован как основной, резервный, аварийный;
-любой  (или любые) из вводов может быть назначен подключённым к дизельному генератору;
— АВР имеет связь по интерфейсу RS-485 для диспетчеризации работы;
— АВР размещён в одном шкафу с размерами (вместе с выходами на верхний шинный мост ГРЩ составной частью которого он является).
Выпускаемые серии АВР на 3 ввода на автоматах или контакторах занимают два или три шкафа, а обеспечить подобное обилие функций было бы крайне сложно.

АВР секционные

Секционные АВР предназначены для питания потребителей от двух или большего числа вводов. Все вводы секционного АВР работают постоянно, питая свою секцию, а при выходе из строя какого-либо из них соседний ввод замыканием секционного аппарата обеспечивает питание нагрузок отключенного ввода. Ниже приведена обобщённая схема секционного АВР, состоящего из 2 секций: с 2-мя вводами, 2-мя выходами к нагрузкам и одним секционным аппаратом. Секционный аппарат производит объединение двух соседних секций при выходе из строя питания какой-либо из них.

В более сложном варианте секционный АВР может состоять из большего, чем две, числа секций.

Секционные АВР могут собираться на базе:

— контакторов
— автоматов
— неавтоматических выключателей
— переключателей.

КОНТАКТЫ:

ООО «АЛТЕХИМ» www.altechim.ru altechim.ltd@gmail.com

тел. +7 9250720220тел. +7 9671563031