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

Варианты схем для реализации АВР с описанием

Приведем несколько рабочих примеров, которые можно успешно применить при создании щита автоматического запуска. Начнем с простых схем для бесперебойной системы электроснабжения жилого дома.

Простые

Ниже представлен вариант схемы АВР, переключающей подачу электричества в дом с основной линии на генератор. В отличие от приведенного выше примера, здесь предусмотрена защита от короткого замыкания, а также электрическая и механическая блокировка, исключающая одновременную работу от двух вводов.

Схема АВР для дома

Обозначения:

AB1 и AB2 – двухполюсные автоматические выключатели на основном и резервном вводе.
К1 и К2 – катушки контакторов.
К3 – контактор в роли реле напряжения.
K1.1, K2.1 и K3.1 – нормально-замкнутые контакты контакторов.
К1.2, К2.2, К3.2 и К2.3 – нормально-разомкнутые контакты.

После переводов автоматов АВ1 и АВ2 алгоритм работы блока АВР будет следующим:

Штатный режим (питание от основной линии). Катушка К3 насыщается и реле напряжения срабатывает, замыкая контакт К3.2 и размыкая К3.1. В результате напряжение поступает на катушку пускателя К2, что приводит к замыканию К2.2 и К2.3 и размыканию К2.1. Последний играет роль электрической блокировки, не допускающей подачи напряжения на катушку К1.
Аварийный режим. Как только напряжение в главной линии исчезает или «падает» ниже допустимого предела, катушка К3 перестает насыщаться и контакты реле принимают исходную позицию (так, как показано на схеме). В результате на катушку К1 начинает поступать напряжение, что приводит к изменению положения контактов К1.1 и К1.2. Первый играет роль электрической защиты, не допуская подачи напряжения на катушку К2, второй снимает блокировку подачи питания на нагрузку.
Чтобы работала механическая блокировка (на схеме отображена в виде перевернутого треугольника) необходимо использовать реверсивный пускатель, где ее наличие предполагается конструкцией электромеханического прибора.

Теперь рассмотрим два варианта простых АВР для трехфазного напряжения. В одном из них энергоснабжение будет организовано по односторонней схеме, во втором применено двухстороннее исполнение.

Рисунок 6. Пример односторонней (В) и двухсторонней (А) реализации простого трехфазного АВР

Обозначения:

AB1 и AB2 – трехполюсные автоматы защиты;
МП1 и МП2 – магнитные пускатели;
РН – реле напряжения;
мп1.1 и мп2.1 – групповые нормально-разомкнутые контакты;
мп1.2 и мп2.2 – нормально-замкнутые контакты;
рн1 и рн2 – контакты РН.

Рассмотрим схему «А», у которой два равноправных ввода. Чтобы не допустить одновременное подключение линий применяется принцип взаимной блокировки, реализованный на контакторах МП1 и МП2. От какой линии будет питаться нагрузка, определяется очередностью включения автоматов АВ1 и АВ2. Если первым включается АВ1, то срабатывает пускатель МП1, при этом разрывается контакт мп1.2, блокируя поступление напряжение на катушку МП2, а также замыкается контактная группа мп1.1, обеспечивающая подключение источника 1 к нагрузке.

При отключении источника 1 контакты пускателя ПМ1 возвращаются в исходное положение, что приводит в действие контактор ПМ2, блокирующий катушку первого пускателя и включающий подачу питания от источника 2. При этом нагрузка будет оставаться подключенной к этому вводу, даже если работоспособность источника 1 пришла в норму. Переключение источников можно делать в ручном режиме манипулируя выключателями АВ1 и АВ2.

В тех случаях, когда требуется одностороння реализация, применяется схема «В». Ее отличие заключается в том, что в цепь управления добавлено реле напряжения (РН), возвращающее подключение на основной источник 1, при восстановлении его работы. В этом случае размыкается контакт рн2, отключающий пускатель МП2 и замыкается рн1, позволяя включиться МП1.

АВР выполняет предписания ПУЭ

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 недоотпуску продукции, простою рабочих, механизмов, промышленного транспорта
III категория— все остальные потребители электроэнергии.

Что такое автоматика для генератора?

Что такое автоматический ввод резерва?

В предыдущих статьях мы рассказывали о том, как сделать так, чтобы генератор автоматически запускался при пропадании основного электричества

В продолжение темы хотелось бы подробнее остановиться на таком, достаточно важном устройстве, как АВР — автоматике для запуска генератора.. Основная задача автоматики это:

Основная задача автоматики это:

Контролировать наличие напряжения в сети;
В случае пропадания или выход за установленные пределы напряжения в основной сети, переключить потребителя на резервный источник электроэнергии, в данном случае это генератор.
Произвести запуск генератора и подать напряжения на нагрузку (потребителя).
При появлении напряжения в основной сети, автоматически происходит переключение потребителя с генератора на промышленную (основную) сеть и, через заданный промежуток времени, происходит остановка генератора.

В последнее время устройств данного типа появилось достаточно много. Среди АВРов можно встретить автоматику как от известных производителей генераторов, комплектующих ими свои ГУ, так и от доморощенных «кулибиных», собирающих данные устройства у себя дома на коленках J и предлагающих свою автоматику на местном рынке генераторов.

Блок АВР (автоматическое включение резервного питания) состоит из трех основных частей:

Силовой части, состоящей из контакторов, посредством которых напряжение основной сети или напряжение генератора подается на потребителя. Также к силовой части можно отнести и автоматические выключатели, через которые происходит подключение к сети, генератору и нагрузке. В зависимости от конструкции АВРа, автоматы могут располагаться в отдельном щите.
Блок логики и индикации. Это, по сути, мозг АВРа.Именно эта часть устройства контролирует напряжение в сети и от генератора, дает команду на включение необходимых реле, контакторов. Практически все современные АВРы собираются на программируемых микропроцессорах, что позволяет значительно увеличить функциональность устройств, повысить надежность, удешевить себестоимость всей конструкции в целом.

Многие модели АВРов имеют программируемые входы, позволяющие подключать различные датчики (температуры, давления масла и то. д.), что значительно увеличивает надежность ГУ. Также, в зависимости от модели автоматики, современные АВРы могут управляться дистанционно посредством ПК по телефонной, выделенной линии или через GSM(CDMA) модем, что позволяет мониторить ГУ дистанционно.

Релейный блок управления генератором. В состав блока коммутации входят реле и различные переключатели управления генератором. В зависимости от модели АВРа, БР (блок реле) управления работой генератора, может быть расположены на одной плате с блоком логики или же могут быть выполнены отдельным блоком и монтироваться на самом генераторе.

https://youtube.com/watch?v=YCkQXV0x8w4

Кроме трех основных блоков, Блок автозапуска генератора может комплектоваться дополнительными устройствами значительно повышающими надежность работы не только генераторной установки но и всей энергосистемы в целом, но об этом уже в следующей статье.

Ознакомившись с этим материалом, вы будете иметь представление о работе и устройстве АВРа.

Общие принципы построения систем АВР

Системы, осуществляющие коммутацию источников электроснабжения, обозначаются аббревиатурой АВР – Автоматический Ввод Резерва. Принципы их построения одинаковы как для потребителей электроэнергии I, так и II категории.

Ими должна обеспечиваться полная гальваническая развязка между двумя источниками электроснабжения – когда работает один, все фазные линии другого отключены от линии, питающей потребителя.
Качество энергоснабжения от резервного источника не должно быть хуже, чем от основного. Как по количеству фаз, так и по номиналу токов, напряжения и мощности.

Обеспечение гальванической развязки

Самой распространенной схемой АВР, обеспечивающей простое и надежное переключение между источниками питания, является использование магнитных пускателей, имеющих два типа контактов: силовые и управляющие. Первые всегда нормально разомкнутые – при отсутствии электричества механическая связь между клеммами отсутствует. Вторые бывают как нормально разомкнутыми, так и нормально замкнутыми.

Это разделение позволяет, например, построить цепь так называемой блокировки, через которую подается напряжение на втягивающую катушку пускателя при отпущенной кнопке «Пуск». Этим свойством мы и воспользуемся для обеспечения гальванической развязки.

Для каждого источника питания берется по одному магнитному пускателю, силовые контакты которых рассчитаны на штатное значение силы тока и напряжения в сети потребителя электрической энергии. Входная группа каждого подключается к своему источнику питания – одна к линии электропередач, другая к выходу резервного генератора переменного тока, вращаемого дизельным или бензиновым ДВС. Выходные группы силовых контактов объединяются по принципу фаза к фазе.

Если линия трехфазная, то катушку соленоида магнитного пускателя – электрики ее называют «втягивающая» – лучше иметь ту, которая рассчитана на 380 вольт и включается между фазами. У ведущего контактора (он подключен к основной линии) втягивающая включается между двумя любыми входными фазами напрямую. Так решается задача определения напряжения в основной линии. Если оно отсутствует, то силовые контакты размыкаются.

Втягивающая ведомого контактора (тот, что подключен к резервной линии) подключается сложнее: первый контакт напрямую к одной из входных силовых клемм, а второй через нормально замкнутый дополнительный контакт ведущего магнитного пускателя – обычно они располагаются с обеих сторон корпуса, попарно с нормально замкнутыми. Также электротехнической промышленностью выпускается блок, в котором два нормально замкнутых и два нормально разомкнутых контакта. Он крепится на разъем, расположенный на верхней крышке корпуса магнитного пускателя.

Для случая, когда используются две независимые (подключенные к разным силовым подстанциям) электролинии, схема работает так:

Если в основной линии пропадает напряжение, то втягивающая катушка ведущего контактора обесточивается и его силовые контакты размыкаются.
Одновременно с этим его дополнительный контакт, к которому подключена одна из клемм втягивающей катушки ведомого контактора, замыкается.
На втягивающую катушку ведомого контактора подается напряжение, он срабатывает и замыкает силовые контакты. Потребителю подается энергия из резервного источника.
При появлении напряжения в основной линии ведущий контактор срабатывает, что вызывает обрыв в линии подачи напряжения на втягивающую катушку ведомого. Резервная линия отключается, а питание потребителя осуществляется от основной.

Схема АВР с реле контроля напряжения

Схема АВР на 2 пускателя Вторая схема немного посложнее.

В данной схеме катушка реле питается от основного ввода, и в нормальном режиме его сердечник притянут, левый по схеме контакт К1 замкнут, правый разомкнут. В состав устройства ввода резервного напряжения, как правило, входит некоторое количество реле. Так как оба ввода в работе, отпадает необходимость следить за готовностью резервной линии к принятию нагрузки.

Схема работает аналогично. Схема АВР Как видно, предложенная схема АВР отличается простотой: для ее сборки потребуется всего два магнитных пускателя, значение номинального тока величина которых должна превышать токи нагрузки.

Основным источником служит линия подстанции, а резервным — другая линия, получающая питание от другой электростанции, либо от автономного источника питания, например от промышленного генератора на жидком топливе или от батареи аккумуляторов, как это часто бывает в частных домах. Так решается задача определения напряжения в основной линии. Это один из самых надежных способов создать бесперебойную подачу электричества. При пропадании напряжения на главном вводе К1.

Схема АВР с реле контроля фаз.

Комментарии к статье: 2 Простые схемы АВР на контакторах Электроснабжение любого объекта должно быть бесперебойным, но внезапные отключения электроэнергии, к сожалению, не исключены. Она состоит из двух однополюсных автоматических выключателей, одного контактора и одного двухполюсного автоматического выключателя.

Задачу можно было бы считать решенной, но пуск мотора на углеводородном топливе состоит из нескольких этапов. АВР на одном контакторе Для однофазной домашней сети подойдет схема автоматического ввода резерва, выполненная на одном контакторе. В нашем случае это реле. Причем генератор должен запускаться автоматически.

Таким образом, питание потребителя будет включено от резервного ввода через замкнувшиеся силовые контакты магнитного пускателя КМ2. В случае, когда напряжение идет на ввод 1, а на нём происходит аварийная ситуация, нагрузка переходит на ввод 2. Принципы их построения одинаковы как для потребителей электроэнергии I, так и II категории. Данные аппараты могут устанавливаться в отдельных шкафах. Практически все реле контроля фаз имеют одинаковое устройство: индикация нормального и аварийного состояния сети, измерительная и силовая часть.

В основном, это программируемый контроллер в блоке с выходными реле. Оно необходимо для контроля напряжения 3-х фазной сети правильное чередование фаз и их номинальное значение. АВР, это устройство, являющееся составляющей релейных защит и систем автоматики, и служит для обеспечения бесперебойного питания потребителей электрической энергии.
Схемы управления магнитным пускателем

Простые системы АВР

Работает все очень просто. Схема АВР на двух контакторах: Надеемся, что эта краткая статья поможет вам собрать и запустить схему автоматического ввода резерва на контакторе, и электроснабжение вашего дома или небольшого предприятия станет бесперебойным.
Восстанавливающиеся АВР.
Ставим номиналом не менее автомата А2, если не получится приобрести выключатель — устанавливаем автоматический выключатель с номиналом выше чем у А2

Замыкающие контакты контакторов должны быть рассчитаны на полный ток нагрузки, для размыкающих это неважно можно использовать блок-контакты. Оба автомата QS1 и QS2 должны быть включены, при этом катушка КМ получит питание и будет втянута, а соответственно её замыкающий контакт в цепи основного ввода тоже замкнут и размыкающий контакт в цепи резервного ввода разомкнут.
Такие неконтролируемые коммутации совершенно недопустимы на производствах с непрерывным циклом или в медицинских учреждениях в операционных больниц, например , а также на других важных объектах. В дальнейшем мы будем совершенствовать схему, добавим выдержки времени и различные блокировки

В случае исчезновения напряжения реле К1 обесточивается, К1. Рубильник выбирается с тремя положениями, где среднее из них полностью отсекает электричество.
Внешние входы аварийного отключения вводов. Такое реле выполняет функцию постоянного слежения за параметрами напряжения основной сети. Так как оба ввода в работе, отпадает необходимость следить за готовностью резервной линии к принятию нагрузки

В дальнейшем мы будем совершенствовать схему, добавим выдержки времени и различные блокировки. В случае исчезновения напряжения реле К1 обесточивается, К1. Рубильник выбирается с тремя положениями, где среднее из них полностью отсекает электричество.
Внешние входы аварийного отключения вводов. Такое реле выполняет функцию постоянного слежения за параметрами напряжения основной сети. Так как оба ввода в работе, отпадает необходимость следить за готовностью резервной линии к принятию нагрузки.

Как работает автоматический ввод резервного питания

В соответствии с индивидуальными условиями, схема АВР дополнительно оснащается пусковым блоком, который управляет запуском автономного источника питания, будь то аккумуляторы с инвертором или генератор на жидком топливе. Контроль состояния контактов контактора. При пропадании напряжения в основной линии катушка КМ 1 обесточивается, и питание через замкнувшийся контакт КМ1 начинает поступать на обмотку КМ 2, через контакторы которого к нагрузке подключается резервный ввод. В настоящее время промышленность в большом ассортименте выпускает готовые блоки АВР

Для таких важных объектов, как больницы, объекты оборонной промышленности, да и для многих других, аварии на электростанциях или в сетях электроснабжения сулят большие неприятности, именно по этой причине большое внимание всегда уделялось и уделяется проектированию и возведению систем резервного электроснабжения

При восстановлении параметров тока в основной цепи происходит замыкание контактов контактора основной цепи с одновременным размыканием контактов контактора резерва. Этот способ менее затратный, нежели генераторный, но не способен выдавать длительное время ток для мощных бытовых приборов. В настоящее время промышленность в большом ассортименте выпускает готовые блоки АВР.

Назначение АВР — повышение надежности электроснабжения потребителей. Более того, электродвигатель используется только один, а переключение вводов осуществляется его вращением вперед и назад.
Простейший трёхфазный АВР или как подключить модуль управления МАВР-3

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.

Что такое АВР?

АВР – аббревиатура процедуры, которая называется автоматическим вводом резерва. Если в сети электрического снабжения возникают непредвиденные нагрузки, которые грозят обесточить потребителя, в автоматическом режиме задействуют резервные источники энергии. Именно они позволяют поддерживать текущее напряжение на номинальном уровне или близко к нему.

Система АВР должна срабатывать максимально быстро, после того, как произошла перегрузка. Надежность срабатывания автоматического резерва – высокая, она обязана гарантированно происходить в том случае, если на потребляющих электроэнергию устройствах напряжение упало до нуля.

Срабатывание схемы АВР может быть блокировано внешними предохранителями на случай возникновения в сети короткого замыкания. В схемах АВР роль комплектующих выполняют контроллеры, коммутационные реле, процессорные управляющие блоки и панели индикации состояний. По принципу действия, АВР подразделяются на односторонние и двухсторонние, то есть, подключающие к потребителям энергии дополнительную линию в случае обесточивания, либо использующие любую из двух электрических линий для подачи резервного питания.

Для чего необходимо АВР?

Любой системе АВР нужен автономный генератор электричества, работающий на дизельном топливе, либо на бензине. Автоматический ввод резерва способен подавать электрический ток в трехфазную или в однофазную электросеть. Реально существующих схем АВР много, но все они, так или иначе, соответствуют следующим принципам работы:

срабатывание АВР всякий раз должно носить однократный характер;
всегда используется щит АВР, служащий для распределения нагрузки между двумя линиями подачи электроэнергии (с ручным либо с автоматическим управлением);
когда рабочее напряжение в сети восстановлено, система автоматического ввода резерва действует по заранее заданному алгоритму;
любая система АВР не просто повышает общую надежность и стабильность подачи электроэнергии, но и предохраняет от перепадов напряжения ценное промышленное оборудование;
если системе АВР задан приоритет ввода, то при исчезновении напряжения на основном вводе, нагрузка автоматически подается на резервный ввод;
для возможности ручного управления на панелях АВР обычно предусмотрены соответствующие кнопки, запускающие и выключающие систему.

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.