Основы построения системы АВР

Неотъемлемой частью современной жизни как в бытовой сфере, так и в промышленном производстве является бесперебойное энергоснабжение, обеспечить которое способны вспомогательные источники питания, берущие на себя функцию ведущего звена при аварийном завершении работы основной аппаратуры.

В настоящее время самый распространенный вариант круглосуточной подачи электричества потребителям – организация АВР. Система автоматического ввода резерва представляет собой комплексный механизм, выполненный в виде шкафа с размещенным в нем коммутационным оборудованием, которое переключает нагрузку с главного источника на вспомогательный.

Категории надежности электроснабжения

В Правилах устройства электроустановок выделяется три категории электроприемников.

Первую формируют аппараты, преобразующие электроэнергию, при перерывах в питании которых возникает угроза для жизни человека (группы людей), повреждаются высоко ценные приборы, наиболее значимые составляющие коммунальной инфраструктуры начинают функционировать со сбоями, расстраивается производственный процесс, из-за чего на выходе получается бракованная продукция.

Для подачи энергии таким потребителям должны применяться два независимых взаимозаменяемых источника. Максимальная продолжительность условно разрешенной приостановки в электроснабжении не должна превышать времени, за которое автоматически восстанавливается питание.

Здесь же выделяется отдельная группа электроприемников – для них дополнительно следует устанавливать еще один независимый источник, третий по счету.

Вторая категория представлена устройствами, в результате обесточивания которых в больших объемах недоотпускается продукция, простаивают рабочий транспорт и механизмы, нарушается повседневная жизнедеятельность большого числа людей, находящихся в проблемной зоне.

В обеспечении их электричеством должны участвовать два источника (независимые взаимно резервирующие). Подача энергии без критических последствий может прекращаться на время, требующееся дежурным специалистам или персоналу по оперативному обслуживанию электрических сетей, выехавшему на место, чтобы включить резервное питание.

Электроприемники третьей категории – все, которые не подходят под предыдущие описания. их функционирование поддерживается одним источником. Разрешенная продолжительность перерывов, в течение которых осуществляется ремонт и замена поврежденных элементов конструкции, не должна превышать 24 часа.

Резервные источники

В практической деятельности роль страхующих источников играют смежные секции сборных шин (поступление энергии к ним обеспечивают другие трансформаторы или линии), дизельные электростанции, иБП с аккумуляторами.

Выбор конкретного метода (аппарата) определяется техническими требованиями, которым должна соответствовать система. К примеру, потребители, входящие в первую категорию по ПУЭ, подключаются к независимым источникам питания – близкостоящим электрическим подстанциям, генераторным установкам на основе дизельных двигателей.

ДГУ имеют одну особенность: чтобы достигнуть заявленного режима работы, им требуется время. Некоторые машины тратят на запуск приблизительно 60 секунд, что для определенного круга учреждений считается недопустимым.

Поэтому ответственным потребителям больше подходят иБП. Так, установленный в больнице блок бесперебойного питания при аварии, спровоцировавшей отключение основного источника электроэнергии, будет поддерживать аппаратуру в рабочем состоянии, пока медицинский персонал завершает выполнение своих обязанностей.

Требования к АВР

Активация схемы АВР должна происходить по факту исчезновения напряжения в цепи потребителя независимо от причин, включая аварийную, ошибочную или спонтанную остановку работы выключателей, принадлежащих ведущему узлу подачи электричества.

Во избежание ложных срабатываний устройства восстановления питания необходимо обеспечить временную задержку включения замещающего основной источник энергоресурсов оборудования. интервал не предусмотрен в системах, которые не допускают даже кратковременного отсутствия электричества: больницах, аэропортах, центрах обработки данных.

Не допускается одновременное подключение блока АВР и ведущего источника, поскольку это может спровоцировать аварию. Аппаратура запасного питания не должна начинать функционировать, пока автомат главного поставщика энергоресурсов не отключится.

Виды схем

Самый примитивный вариант предполагает применение 2 источников: основного и резервного. Такая схема называется «2 в 1» и реализуется в рамках электрификации одного потребителя.

Крупным предприятиям этого недостаточно. их деятельность требует использования многоэлементных схем и сочетаний. Одной из часто встречающихся является система с двумя рабочими вводами на две секции шин. Она выполняется как АВР низковольтных трансформаторных подстанций и обслуживает инфраструктурные объекты городского масштаба. Потребителям, принадлежащим к особой группе, с необходимостью наличия трех самостоятельных источников, предлагаются к построению схемы «3 в 1» (именуется каскадом) и «3 в 2».

Если организовать полное резервирование не представляется возможным, питание подводится только к наиболее значимым узлам: например, приборам жизнеобеспечения в медицинских учреждениях, освещению взлетно-посадочных полос на аэродромах и им подобным.

Технически АВР реализуется с помощью двухпозиционных электромагнитных аппаратов, автоматов или реверсивных (имеют моторный привод и блоки управления) выключателей.

На подбор коммутационных устройств непосредственное влияние оказывают номинальные токи, уровень диспетчеризации и автоматизации объекта, тип схемы.

Варианты исполнения

Одно из доступных и надежных в эксплуатации решений – применение реверсивных переключателей, конструкция которых образована двумя выключателями, взаимно сблокированными для предотвращения совместной работы. Автоматическое управление механизмами достигается за счет моторного привода.

Контакторы используются в схемах «2 в 1». их устанавливается два – каждому соответствует свой ввод. То есть, когда обесточивается основной, одним контактором выполняется разрыв сети, а другим – подключение резервного питания. Благодаря механической и электрической блокировке приборы не могут включиться в одно и то же время. Схемы этого вида предусматривают защиту оборудования от коротких замыканий и сверхтоков с помощью автоматов или предохранителей и считаются самыми быстрыми (срабатывают за 50 мс). Однако у контакторов есть существенный недостаток: просадка или потеря питающего напряжения приводит к их отключению и обесточиванию потребителя.

Автоматы характеризуются широким спектром возможностей и подходят в ситуациях, когда требуется реализовать сложную схему АВР. их стандартные исполнения включают защиту системы от повреждения структурных элементов сверхтоками и короткими замыканиями. Для организации мониторинга и регулирования параметров на расстоянии каждый выключатель оснащается моторным приводом, а также блокировкой, предотвращающей одновременное срабатывание.