Что такое АВР в электрике: устройство, варианты схем и принцип работы

Из статьи вы узнаете, что такое автоматический ввод резерва (АВР) и для чего он предназначен. Изучите требования к АВР, его устройство и принцип работы. Ознакомитесь с распространенными вариантами схемам реализации АВР.

Что такое АВР и его назначение?

В подавляющем большинстве случаев такие системы относятся к электрощитовым вводно-коммутационным распредустройствам. Их основная цель — оперативное подключение нагрузки на резервный ввод, в случае возникновения проблем с энергоснабжением потребителя от основного источника питания. Чтобы обеспечить автоматическое переключение на работу в аварийном режиме, система должна отслеживать напряжение питающих вводов и ток нагрузки.

Типовой щит АВРТиповой щит АВР

Расшифровка аббревиатуры АВР

Данное сокращение это первые буквы полного названия системы – Автоматический Ввод Резерва, как нельзя лучше объясняющее ее назначение. Иногда можно услышать расшифровку «Автоматическое Включение Резерва», такое определение не совсем корректное, поскольку под ним подразумевается запуск генератора в качестве резервного источника, что является частным случаем.

Классификация

Вне зависимости от исполнения, блоки, шкафы или АВР принято классифицировать по следующим характеристикам:

Требования к АВР

В число основных требований к системам аварийного восстановления электроснабжения входит:

  • Обеспечение подачи питания потребителю электроэнергии от резервного ввода, если произошло непредвиденное прекращение работы основной линии.
  • Максимально быстрое восстановление электропитания.
  • Обязательная однократность действия. То есть, недопустимо несколько включений-отключений нагрузки из-за КЗ или по иным причинам.
  • Включение выключателя основного питания должно производиться автоматикой АВР до подачи резервного электропитания.
  • Система АВР должна контролировать цепь управления резервным оборудованием на предмет исправности.

Расширение функций АВР

Для управления автоматическими выключателями по выбранным алгоритмам применяются программируемые логические контроллеры (ПЛК). В них уже заложена программа АВР, которую только требуется настроить для реализации того или иного режима работы. Использование ПЛК, например, контроллера АС500, дает возможность упростить электрические схемы, хотя на первый взгляд устройство кажется сложным. Управление АВР можно расположить на дверце щита в виде набора переключателей, кнопок и индикации.

В типовом решении уже предусмотрено программное обеспечение. Оно устанавливается в ПЛК.

Устройство АВР

Существует два основных типа исполнения, различающиеся приоритетом ввода:

  1. Одностороннее. В таких АВР один ввод играет роль рабочего, то есть используется, пока в линии не возникнут проблемы. Второй – является резервным, и подключается, когда в этом возникает необходимость.
  2. Двухстороннее. В этом случае нет разделения на рабочую и резервную секцию, поскольку оба ввода имеют одинаковый приоритет.

В первом случае большинство систем имеют функцию, позволяющую переключиться на рабочий режим питания, как только в главном вводе произойдет восстановление напряжения. Двухсторонние АВР в подобной функции не нуждаются, поскольку не имеет значения от какой линии запитывается нагрузка.

Примеры схем двухсторонней и односторонней реализации будут приведены ниже, в отдельном разделе.

Что такое автоматический регулятор напряжения – Automatic Voltage Regulator (AVR)

Автоматический регулятор напряжения – электронное устройство на основе автотрансформатора с переключаемыми обмотками (см. рисунки). Предназначено для регулировки входного напряжения в сторону повышения (режим boost) или понижения (режим buck). Применяется в ИБП, собранных по линейно-интерактивной (Line-Interactive) схеме.

Он осуществляет ступенчатую корректировку входного напряжения в сторону его повышения (при пониженном входном напряжении) или понижения (при повышенном входном напряжении).

Автоматический регулятор напряжения расширяет диапазон входных напряжений, при которых ИБП обеспечивает нормальное питание нагрузки без перехода в автономный режим работы. ИБП серии Smart-Vision Prime производства N-Power обладают следующим диапазоном допустимого изменения входного напряжения: −27% и +22% от номинального значения 220 В.

Английский термин AVR может иметь два значения:

  1. AVR в применении к ИБП – ступенчатый регулятор напряжения (см. описание выше).
  2. AVR – означает классический стабилизатор (регулятор) напряжения

Источник: http://стабилизатор.рф/reference/terminology/151-avr

Функциональные особенности

Установка электротехнического оборудования обеспечивает:

  • подачу напряжения от нескольких автономных источников или дизель-генераторной установки;
  • защиту технологического оборудования от перегрузок, кроткого замыкания, грозовых разрядов;
  • монтаж коммерческих и технических узлов учета электроэнергии;
  • обеспечение электроснабжения на время проведения ремонтных и регламентных работ, проведения испытаний электроустановок.

Принцип работы автоматического ввода резерва

Вне зависимости от варианта исполнения АВР в основу работы системы заложено отслеживание параметров сети. Для этой цели могут использоваться как реле контроля напряжения, так и микропроцессорные блоки управления, но принцип работы при этом остается неизменным. Рассмотрим его на примере самой простой схеме АВР для бесперебойного электроснабжения однофазного потребителя.

Простая схема однофазной АВРРис. 4. Простая схема однофазной АВР

Обозначения:

  • N – Ноль.
  • A – Рабочая линия.
  • B – Резервное питание.
  • L – Лампа, играющая роль индикатора напряжения.
  • К1 – Катушка реле.
  • К1.1 – Контактная группа.

В штатном режиме работы напряжение подается на индикаторную лампу и катушку реле К1. В результате нормально-замкнутый и нормально-разомкнутый контакты меняют свое положение и на нагрузку подается питание с линии А (основной). Как только напряжение в на входе А пропадает, лампочка гаснет, катушка реле перестает насыщаться, и положение контактов возвращается в исходное (так, как показано на рисунке). Эти действия приводят к включению нагрузки в линию В.

Как только на основном вводе восстанавливается напряжение, реле К1 производит перекоммутацию на источник А. Исходя из принципа работы, данную схему можно отнести к одностороннему исполнению с наличием возвратной функции.

Представленная на рисунке 4 схема сильно упрощена, для лучшего понимания происходящих в ней процессов, не рекомендуем брать ее за основу для контроллера АВР.

Преимущества использования АВР

Существует одна фундаментальная причина для использования АВР — высокая скорость переключения на резервное питание. Отключить обесточенный основной источник и переключиться на резервный можно и вручную с помощью рубильников. В сущности, во многих ситуациях именно так и делается. Но для некоторых видов оборудования такой подход будет неприемлем, так как даже нескольких секунд без электричества будет достаточно для наступления нежелательных последствий. Смонтировав аварийный распределительный щит, Вы гарантируете непрерывную подачу электропитания в тех ситуациях, когда это критически важно.

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

Технология изготовления

Для производства шкафов АВР необходимо применять современное высокотехнологичное оборудование, обеспечивающее высокое качество изделия. Компания «ЭЛСИН» выпускает электротехнические шкафы, в которых устанавливаются коммутационные аппараты, средства измерения и контроля ведущих мировых производителей.

Нормативные документы

При организации работ по электроизмерительным испытаниям АВР учитываются положения, сформулированные в следующих нормативах и стандартах:

  • ПУЭ п.1.8.34 (4,5,6) и ГОСТР 50571.16-99 п. 612.9. (обоснование необходимости проверок и рекомендации по их периодичности);
  • ПОТ Р М. РД 153-34.0-03.150-00 (правила по охране труда, соблюдение которых обязательно при выполнении любых электротехнических работ);
  • ГОСТ Р 50571.3-94 (описание мер электротехнической защиты, которые должны быть реализованы на испытательном стенде);
  • ГОСТ Р 50571.16-99 (общий регламент проведения приёмо-сдаточных мероприятий);
  • ГОСТ Р 50571 (термины и определения, рекомендуемые к использованию при оформлении отчётной документации).

Согласно этим документам, электроизмерительные испытания данного типа должны производиться с оформлением наряда допуска и в условиях, определяемых в отраслевых СНиП.

Сотрудник, непосредственно выполняющий измерения, должен иметь допуск по III группе электробезопасности и квалификационный разряд не меньше 5-го.

Выбор автоматики

Блок АВР ПромЭнерго

Промышленное оборудование и технику профессиональной категории оснащают автоматикой в стандартной комплектации. Как минимум, предлагают в составе ящик с набором контакторов для воспроизведения защитного алгоритма. В зоне доступности размещают аварийную кнопку. При необходимости рукой установку отключают одним быстрым движением.

Специализированный щит АВР можно приобрести в собранном состоянии либо создать функциональный аналог самостоятельно. При выборе готового изделия следует обратить внимание на репутацию производителя. Пригодится предварительное изучение отзывов покупателей и мнения опытных экспертов.

В нижнем ценовом диапазоне представлены изделия сомнительного происхождения. Если АВР однофазный стоит до 1500-2000 р., вряд ли можно рассчитывать на длительный срок службы и высокую надежность. Подделки отличаются плохой сборкой, низким качеством контактных групп. Достаточно часто в подобных моделях используют маломощные электронные ключи, которые не приспособлены к броскам напряжения и нагрузкам с выраженными индуктивными характеристиками.

От 4 000 до 8 000 р. можно найти качественные АВР малоизвестных торговых марок. В надежных комплектах оборудования применяют электромеханические функциональные компоненты.

В диапазоне от 20 000 р. и выше представлена продукция ответственных производителей. На эти изделия предоставляют официальные гарантийные обязательства. Быстродействие и другие важные параметры контролируют в каждой отдельной товарной партии.

Автоматика без контроллера

Расшифровка обозначения подчеркивает главную особенность оборудования данной категории. «Автоматический» способ подключения резерва современного уровня подразумевает не только отсутствие вмешательства со стороны пользователей. Электронный контроллер обеспечивает оперативную проверку состояния питающей и резервной сети. Он блокирует выполнение ошибочных операций, препятствует возникновению потенциально опасных ситуаций. При выборе АВР следует проверить наличие в комплекте этого полезного компонента.

АВР в сетях 0,4 кВ

Для коммутации цепей питания в сетях со сравнительно небольшим напряжением (0,4 кВ) применяют серийные контакторы с магнитным приводом. Также используют пускатели в комплекте с АВ. Компоненты схемы подбирают с учетом токовых нагрузок (потребляемой мощности).

В типовые щиты АВР на 2 ввода устанавливают приборы учета электроэнергии, устройства защиты от импульсных бросков напряжения, реле с функцией задержки для создания дополнительного временного интервала перед подключением нагрузки.

Конструктивные особенности

По способу монтажа шкафы АВР изготавливают в напольном, или навесном исполнении. На лицевой панели устанавливаются приборы контроля и управления, индикаторы наличия напряжения, включения контактов, правильности фазировки.

Компания «ЭЛСИН» производит электрические шкафы различного назначения и предлагает купить шкафы АВР в Москве по низким ценам.

АВР в высоковольтных цепях

В электрических сетях с классом напряжения более 1кВ реализация АВР более сложная, но принцип работы системы практически не меняется. Ниже в качестве примера приведен упрощенный вариант схемы понижающей ТП 110,0/10,0 киловольт.

Упрощенная схема ТП 110/10 кВУпрощенная схема ТП 110/10 кВ

Из приведенной схемы видно, в ней нет резервных трансформаторов. Это говорит о том, что каждая из шин (Ш1 и Ш2) подключена к своему питающему трансформатору (T1, T2), каждый из которых может на определенное время стать резервным, приняв на себя дополнительную нагрузку. В штатном режиме секционный выключатель СВ10 разомкнут. АВР контролирует работу ТП через ТН1 Ш и ТН2 Ш.

Когда перестает поступать питание на Ш1, АВР выполняет отключение выключателя В10Т1 и производит включение секционного выключателя СВ10. В результате такого действия обе секции работают от одного трансформатора. При восстановлении источника система ввод резерва перекоммутирует систему в исходное состояние.

Микропроцессорные бесконтакторные системы

Завершая тему нельзя не упомянуть о АВР с микропроцессорными блоками управления. В таких устройствах, как правило, используются полупроводниковые коммутаторы, которые более надежны, чем аппараты, выполняющие переключение с помощью контакторов.

Электронный блок АВРЭлектронный блок АВР

Основные преимущества бесконтакторных АВР несложно перечислить:

  • Отсутствие механических контактов и всех связанных с ними проблем (залипание, пригорание и т.д.).
  • Отпадает необходимость в механической блокировке.
  • Более широкий диапазон управления параметрами срабатывания.

К числу недостатков следует отнести сложный ремонт электронных АВР. Самостоятельно реализовать схему устройства также не просто, для этого потребуются знания электротехники, электроники и программирования.

Шкаф управления насосами

Схема подключения шкафа управления насосами.

Номера клемм Функция Тип прибора, особенности применения.
9-1 Реле давления на всасе насоса KPI-35, ДМ 2010. Замыкание при высоком давлении.
Возможно применение датчика уровня , в случае когда забор воды производится из емкости.
9-2 Реле давления на выходе KPI-35, ДМ 2010. Замыкание при низком давлении.
Возможно применение датчика уровня , в случае если насос работает на емкость либо водонапорную башню.
Если требуется непрерывная работа 9-2  замкнуть (циркуляционные, смесительные насосы)
9-3 Реле перепада давления RT260A, RT262A, ДЕМ 202, также реле потока FLU-25,  ДР-П-М. Замыкание при  высоком давлении.
Если функция не используется 9-3  замкнуть.
9-4 Команда разрешения работы Дистанционная команда разрешения работы
Замкнут – работа , может использоваться для дополнительного реле
Если функция не используется 9-4  замкнуть.
9-5 Команда сброса аварии Дистанционная команда сброса аварии.( замыкание >0,5 сек. сброс)
Авария так же может быть сброшена отключением электропитания щита управления на время более 3 сек.
9-6 Разрешение работы 2-ого насоса Реле давления KPI-35, ДМ 2010.
Если 9-6 замкнуть – каскадное включение второго насоса через 30 сек. после включения первого. (подпиточные насосы)
Если 9-6 разомкнут – в работе один насос 1раб+1рез.
9-7 Режим реле «Авария» Если 9-7 разомкнут- релейный выход«Авария» при нормальной работе разомкнут, при любой аварии замыкается.
Если 9-7 замкнут – инверсия выхода «Авария».

Источник: http://aspekt-ekb.ru/produkciya/schit-upravleniya-nasosami/

Источники:

  • Asutpp
  • meanders.ru
  • OdinElectric.ru
  • Всё об энергетике, электротехнике, электронике
  • FB.ru
  • 220v.guru
  • studopedia.su
  • Советы по ремонту
  • Студопедия
Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...