АВР

АВР - Автоматический ввод резерва (Автоматическое включение резерва) предназначен для обеспечения резервным электроснабжением нагрузок, подключенных к системе электроснабжения, имеющей не менее двух питающих вводов и направленный на повышение надежности системы электроснабжения. Заключается в автоматическом подключении к нагрузкам резервных источников питания в случае потери основного.

Основные технические характеристики щитов АВР

• Номинальная рабочий ток АС-1 – 16…800А.
• Номинальное рабочее напряжение Ue – 220/380В.
• Номинальное рабочее напряжение Ue цепей управления – 220В.
• Номинальное импульсное выдерживаемое напряжение Uimp – 6 кВ
• Уровень защиты от пыли и влаги в зависимости от вариантов – IP31 и IP65.
• Рабочая температура от –5°С до +40°С.

Согласно ПУЭ, все потребители электрической энергии делятся на три категории:

• I категория — к потребителям этой группы относятся те, нарушение электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный материальный ущерб, угрозу для безопасности государства, нарушение сложных технологических процессов и пр.
• II категория — к этой группе относят электроприёмники, перерыв в питании которых может привести к массовому простою рабочих, механизмов, промышленного транспорта.
• III категория — все остальные потребители электроэнергии.

Таким образом, кроме неудобства в повседневной жизни человека, длительный перерыв в электропитании может привести к угрозе жизни и безопасности людей, материальному ущербу и другим, не менее серьёзным последствиям. Бесперебойное питание можно реализовать, осуществив электропитание каждого потребителя от двух источников одновременно (для потребителей I категории так и делают).

В комплект документов к изделию прилагается паспорт, протокол испытания диэлектрических свойств низковольтной аппаратуры, описание основных технических характеристик установленных аппаратов, СЕРТИФИКАТ СООТВЕТСТВИЯ «Щиты распределительные типа: ЩАП, ЩАВР, АВР»

Вариант-2:

• Номинальное рабочее напряжение U_e – 380В.
• Контроль напряжения осуществляется только на основном вводе.
• Реле контроля отслеживает параметры напряжения на основном вводе (наличие и последовательность фаз).
• Световая индикация режима работы каждого ввода.
• Ручное управление отсутствует.
• Щит производства Россия IP31.

Вариант-3:

• Номинальное рабочее напряжение U_e – 380В.
• Контроль параметров напряжения осуществляется в цепях основного и резервного источника питания.
• Осуществляется возможность выбора приоритетного ввода ВВОД 1 или ВВОД 2.
• Реле контроля отслеживает параметры напряжения (наличие и последовательность фаз).
• световая индикация режима работы каждого ввода.
• Ручное управление отсутствует.

Вариант-4:

• Номинальное рабочее напряжение U_e – 380В.
• Контроль напряжения осуществляется только на основном вводе.
• Реле отслеживает параметры напряжения на основном вводе(наличие и последовательность фаз),
• Световая индикация режима работы каждого ввода.
• Выбор режима работы (ручной или автоматический).

Вариант-5:

• Номинальное рабочее напряжение U_e – 380В.
• Устройство для запуска дизель-генератора (бензиновый электрогенератор) в случае пропадания напряжения в сетях энергоснабжающей организации.
• Контроль осуществляется специализированным модулем на основном вводе и на вводе с дизель-генератора(бензиновый электрогенератор).
• Реле отслеживает наличие напряжения на основном вводе.
• Осуществляется световая индикация режима работы ВВОДа или ДГУ (дизель-генератора бензиновый электрогенератор).

Вариант-6:

• Номинальное рабочее напряжение U_e – 380В.
• Контроль параметров напряжения осуществляется в цепях основного и резервного источника питания.
• Осуществляется подача команды сухим контактом на запуск генератора в случае пропадания напряжения на обоих вводах.
• Реле может одновременно контролировать последовательность чередования фаз, обрыв фазы, повышенное >U и пониженное <U напряжение и асимметрию фаз и обрыв N (нейтрали).
• Пороговые значения повышенного и пониженного напряжения, асимметрии фаз можно регулировать.
• Осуществляется световая индикация режимов работы ВВОД №1 и ВВОД №2 или ДГУ (дизель-генератора бензиновый электрогенератор).

Вариант-7:

• Для 19 дюймовых телекоммуникационных щитов.
• Номинальное рабочее напряжение U_e – 220В.
• Осуществляется световая индикация режимов работы.
• Щит производства Россия IP31.

Требования к устройствам АВР, принципы их выполнения и расчет параметров

В системах электроснабжения при наличии двух (и более) источников питания часто целесообразно работать по разомкнутой схеме. При этом все источники включены, но не связаны между собой, каждый из них обеспечивает питание выделенных потребителей. Такой режим работы сети объясняется необходимостью уменьшить ток к. з., упростить релейную защиту, создать необходимый режим по напряжению, уменьшить потери электроэнергии и т. п. Однако при этом надежность электроснабжения в разомкнутых сетях оказывается более низкой, чем в замкнутых, так как отключение единственного источника приводит к прекращению питания всех его потребителей. Электроснабжения потребителей, потерявших питание, можно восстановить автоматическим подключением к другому источнику питания с помощью устройства автоматического включения резервного источника.

Применяют различные схемы АВР, однако все они должны удовлетворять изложенным ниже основным требованиям.

1. Находиться в состоянии постоянной готовности к действию и срабатывать при прекращении питания потребителей по любой причине и наличии нормального напряжения на другом, резервное для данных потребителей источнике питания. Чтобы не допустить включения резервного источника на короткое замыкание, линия рабочего источника к моменту действия должна быть отключена выключателем со стороны шин потребителей. Отключенное состояние этого выключателя контролируется его вспомогательными контактами или реле положения, и эти контакты должны быть использованы в схеме включения выключателя резервного источника. Признаком прекращения питания является исчезновение напряжения на шинах потребителей, поэтому воздействующей величиной устройства обычно является напряжение. При снижении напряжения до определенного значения АВР приходит в действие.
2. Иметь минимально возможное время срабатывания t_АВР1. Это необходимо для сокращения продолжительности перерыва питания потребителей и обеспечения самозапуска электродвигателей. Минимальное время t_АВР1определяется необходимостью исключить срабатывания при коротких замыканиях на элементах сети, связанных с рабочим источником питания, если при этом напряжение на резервируемых шинах станет ниже напряжения срабатывания устройства. Эти повреждения отключаются быстродействующими защитами поврежденных элементов. При выборе выдержки времени необходимо также согласовывать действие АВР с действием других устройств, расположенных ближе к рабочему источнику питания.
3. Обладать однократностью действия, что необходимо для предотвращения многократного включения резервного источника на устойчивое короткое замыкание.
4. Обеспечивать вместе с защитой быстрое отключение резервного источника питания и его потребителей от поврежденной резервируемой секции шин и тем самым сохранять их нормальную работу. Для этого предусматривается ускорение защиты после АВР.
5. Не допускать опасных несинхронных включений синхронных электродвигателей и перегрузок оборудования.

В зависимости от конструкции коммутационного аппарата, схемы электроснабжения и ее номинального напряжения основные требования к устройствам выполняются по-разному (например, устройства АВР в сетях напряжением до 1 кВ).

Пусковые органы и выбор параметров. В качестве примера рассмотрим АВР на секционном выключателе схемы сети

(рис.10.11,а). В этой схеме шины секционированы; секционный выключатель Q5 отключен. Каждая секция питается от отдельного источника. Схему можно выполнить так, что устройство будет действовать на включение секционного выключателя Q5 при отключении любого из источников питания и исчезновения напряжения на любой секции шин. В том случае осуществляется взаимное резервирование с помощью АВР двухстороннего действия.

Но прежде чем включить выключатель Q5, устройство АВР должно отключить выключатель Q2 или Q4, если он остался включенным при исчезновении напряжения на соответствующей секции шин. Для этой цели в схему вводят пусковой орган, в котором обычно применяют минимальные реле напряжения. В общем случае АВР содержит также орган выдержки времени. Если резервируемой является одна из секций, например секция 1, то АВР включает выключатель Q5 только при исчезновении напряжения на этой секции, предварительно отключив выключатель Q2, т. е. осуществляет одностороннее действие. Для удовлетворения основных требований, предъявляемых к АВР, параметры пускового органа и органа выдержки времени выбирают следующим образом.

Минимальный пусковой орган напряжения должен срабатывать при понижениях напряжения на шинах, например секции 1, до U_ост.к, вызванных короткими замыканиями в точках K_i—К_з (за элементами с сосредоточенными параметрами). Эти повреждения обычно отключаются защитой с выдержкой времени третьей ступени t^III_с.з. Характер изменения напряжения на шинах секции 1 и напряжение срабатывания показаны на рис. 10.11, в.

где k_отс=1,1 ... 1,2.

При к.з. в точках К4-К6 устройство тоже не должно срабатывать. В этих случаях напряжение на шинах секции 1 может снизиться практически до нуля (рис. 10.11, б), и минимальные реле напряжения срабатывают. Короткие замыкания в точках К4-К6 ликвидируются быстродействующими защитами с выдержкой времени t^I_с.з., а реле напряжения будет находиться в положении после срабатывания в течение времени t^I_с.з. +t_о.в. После отключения поврежденного элемента напряжение на шинах секции 1 начинает восстанавливаться и осуществляется самозапуск электродвигателей. Для того чтобы исключить действие АВР, в этом случае необходимо соответствующим образом выбрать выдержку времени t_АВР1 и обеспечить возврат минимальных реле напряжения в исходное состояние при напряжениях, не больших значения U_{ост.сзп.} Это второе условие выбора напряжения срабатывания

Где K_в=1,25 - коэффициент возврата.

Принимается меньшее значение напряжения срабатывания, полученное из выражений (10.7) и (10.8). В расчетах часто принимают

Оно обычно удовлетворяет обоим условиям. При этом выдержка времени должна быть больше времени t_с.з+t_о.в (см. рис. 10.11, б). Обычно в расчетах принимают наибольшую выдержку времени защит присоединений, отходящих от шин источника питания ИП 1 и от шин секции 1, т. е.

В некоторых схемах пусковой орган (минимальное реле напряжения) и орган выдержки времени объединены в одном реле. Если на резервируемом элементе системы электроснабжения (например, на линии Л1) имеется устройство Автоматического Повторного Включения (АПВ), то время t_АВР1. должно согласовываться с временем действия АПВ t_АПВ1 чтобы АВР действовало только после неуспешного действия АПВ. Для этого время t_АВР1, полученное из выражения (10.9), Необходимо увеличить при однократном АПВ на значение t_АПВ1. Если в системе электроснабжения (рис. 10.11, а) наряду с рассматриваемым устройством устройство, расположенное ближе к рабочему источнику питания, то его время действия t_АВР1. выбирается с учетом сказанного, а для рассматриваемого АВР должно выполняться дополнительное условие. Время t_зап в зависимости от типов выключателей и реле времени в схемах принимается 2-3 с.

В условиях эксплуатации случаются перегорания предохранителей или другие неисправности в цепях трансформаторов напряжения. При этом возможны срабатывания минимальных реле напряжения пускового органа. Для предотвращения ложных действий устройства имеется ряд способов, например в пусковом органе используют два минимальных реле напряжения, включенные на разные трансформаторы напряжения. Для этих же целей в пусковом органе вместе с минимальным реле напряжения используют минимальное реле тока, включенное на ток питающей линии Л1 (рис. 10.11, а). Такой комбинированный пусковой орган срабатывает лишь тогда, когда вместе с исчезновением напряжения на шинах исчезает ток в линии. Ток срабатывания реле отстраивается от минимального рабочего тока I_раб.min питающей линии по условию

где К_отс = 1,5.

В этом случае выдержка времени tАВР1, определяемая из условия (10.9), согласуется только с защитой, действующей при к.з. в точке К6. Если к резервируемым шинам подключены синхронные электродвигатели и компенсаторы, то при отключении рабочего источника питания на шинах в течение некоторого времени поддерживается остаточное напряжение благодаря разряду электромагнитной энергии, запасенной этими электродвигателями и компенсаторами. Значение этого напряжения снижается постепенно, поэтому минимальное реле напряжения может подействовать с замедлением, достигающим t_с.р=1 с и более. Такое замедление нежелательно. Избежать его можно, если вместо минимального реле напряжения использовать реле понижения частоты. Это возможно, так как снижается не только значение, но и частота остаточного напряжения, причем время снижения частоты до значения уставки срабатывания, равной 46—47 Гц, обычно не превышает 0,2—0,3с, т. е. всегда значительно меньше, чем время снижения остаточного напряжения от первоначального значения до уставки срабатывания минимального реле напряжения. Действие устройства имеет смысл при наличии напряжения на резервном источнике питания. Поэтому в пусковой орган включают максимальное реле напряжения, контролирующее наличие напряжения на резервном источнике питания, на шинах секции II. При минимальном рабочем напряжении U_раб.min реле должно находиться в состоянии после срабатывания, разрешая действие пускового органа. Это обеспечивается выбором его напряжения срабатывания по условию

где К_отс = 1,5...1,7 - коэффициент отстройки; К_в = 0,8 - коэффициент возврата.

В расчетах обычно принимают U_c.p.2 = (0,65...0,7) (U_ном/К_и). Требование однократности действия удовлетворяется, если принять продолжительность воздействия на включение выключателя Q5 (рис. 10.11, а)

где t_в.в - время включения выключателя Q5; t_зап = 0,3...0,5 с.

Включенный от АВР выключатель должен иметь защиту, действующую с ускорением после АВР. В том случае, если при действии АВР резервный источник питания перегружается и не обеспечивает самозапуск электродвигателей, следует отключить часть нагрузки, например, минимальной защитой напряжения.