Как собрать схему АВР на 2 ввода своими руками

Как собрать схему АВР на 2 ввода своими руками

Ни один источник электроснабжения не может считаться абсолютно надежным, и всегда существует риск отключения от сети. В такой ситуации у потребителя могут возникнуть серьезные проблемы. Если к электросети подключены важные устройства, то допускать подобное отключение нельзя. Именно для решения этой проблемы и используется схема АВР на 2 ввода или более. В результате при потере основного источника энергии автоматически подключается резервный.

• Область применения
• Принцип работы
• Простые схемы
  • На базе контакторов
  • На реверсивном рубильнике

4. Схема АВР с применением реле контроля фаз ЕЛ-11Е.

В данной схеме катушка реле питается от основного ввода, и в нормальном режиме его сердечник притянут, левый по схеме контакт К1 замкнут, правый разомкнут. При появлении напряжения в основной линии ведущий контактор срабатывает, что вызывает обрыв в линии подачи напряжения на втягивающую катушку ведомого.

Чтобы его реализовать, надо построить несколько цепей, проложив проводники: От плюсовой клеммы АКБ до нормально замкнутого дополнительного контакта ведущего магнитного пускателя НЗК 1.

Первые всегда нормально разомкнутые — при отсутствии электричества механическая связь между клеммами отсутствует.

Время переключения с основного на резервный ввод 0,5 сек. Щиты АВР на 3 ввода работают по двум наиболее распространенным схемам.

Если возникла авария, и питание от основного источника перестало поступать к потребителям, система резервного электроснабжения автоматически подключает резервный источник, таким образом потребитель не оказывается обесточенным, и продолжает свое нормальное функционирование по назначению.

А если учесть момент возможного залипания контактов, то тем более. Время включения основного ввода при восстановлении напряжения, регулируемое 2 сек.

Используется программируемое реле Zelio Logic.
Схема АВР с приоритетом на контакторах и реле контроля фаз.

Устройство и принцип работы

АВР для генератора состоит из трёх взаимосвязанных основных блоков:

• семейства контакторов, коммутирующих вводные и нагрузочные цепи;
• логических и индикационных устройств;
• блока релейных переключателей, предназначенных для управления генератором.

С целью повышения надёжности резервной энергосистемы устройства АВР могут комплектоваться дополнительными блоками. Например, включение в схему инверторов позволяет выровнять провалы в напряжениях, исключить временные задержки, сделать выходной ток более качественным.

Включение резервной линии обеспечивает контактная группа. За наличием вводного напряжения следит реле контроля фаз.

Рассмотрим принцип работы системы резервного питания на примере упрощённой схемы (рис. 2). В штатном режиме, когда питание осуществляется от основной сети, контакторный блок направляет электроэнергию на линии потребителей. На схеме показан дополнительный блок – инвертор, преобразующий постоянный ток от аккумулятора в переменный, напряжением 220 В.

Рис. 2. Упрощённая схема резервного питания

Сигнал о наличии вводного напряжения подаётся на блок логических и индикационных устройств. В номинальном режиме вся система находится в устойчивом состоянии. При аварии в основной сети (напряжение падает ниже установленного уровня) насыщение соленоида реле контроля фаз становится недостаточным для удерживания контактов в рабочем (нормально замкнутом) состоянии. Происходит разъединение контактов и отключение нагрузки от линии электропередач.

Если система оборудована инвертором, как показано на схеме, он переходит в режим генерации переменного тока, напряжением 220 В. Таким образом, потребители получают стабильное напряжение даже при полном отсутствии тока в коммерческой сети.

Если параметры линий электропередач не восстанавливаются в заданный промежуток времени, контролёр подаёт сигнал на запуск генератора. При поступлении от альтернатора стабильного напряжения, контакторы переключаются на резервную линию.

Автоматическое включение потребительской сети происходит следующим образом: на реле контроля фаз поступает напряжение, переключающее контакторы на основную линию. Цепь резервного питания разъединяется. Сигнал от контролёра поступает на механизм управления подачей топлива, который закрывает заслонку в бензиновом двигателе или перекрывает дизтопливо в системе питания дизеля. Электростанция отключается.

При полном автоматическом переключении участие оператора не требуется. Система надёжно защищена от взаимодействия встречных токов и КЗ. Для этого применяются дополнительные реле и механизмы блокировок, которые не показаны на схеме.

При необходимости оператор может переключать линии вручную с панели контролёра. Он также может изменять настройки блока управления, включать ручной или автоматический режим работы. Фото панели показано на рис. 3.

Рис. 3. Панель контролёра резервного питания

В АВР могут реализовываться несколько режимов функционирования:

• ручной;
• автоматический;
• полуавтоматический.

Ручной режим чаще всего используют наладчики при настройке АВР.

Решения АВР в подстанциях БКТП, КТП для РУ-0,4 кВ

Для РУ-0,4 кВ подстанций БКТП и КТП в зависимости от категории электроприёмника применяются различные схемы АВР.

Первый вариант схемы АВР применяется в тупиковых подстанциях с вторым источником питания от генератора. Схема такой подстанции показана на Рис. 4, где основным источником питания является сторона РУ-10(6) кВ, вторым источником служит генератор, нагрузка распределяется по отходящим фидерам РУ-0,4.

В качестве коммутационных аппаратов схемы АВР используются автоматические выключатели QF1 и QF2. На схеме показаны стационарные автоматические выключатели с моторным приводом, также в качестве коммутационных аппаратов могут использоваться выкатные автоматические выключатели с моторным приводом. В качестве элементов контроля источников питания используются реле контроля напряжения KV1, KV2 установленные со стороны питающих линий. Логическим элементом управления АВР служит логический котроллер или релейная схема.

При исчезновении напряжения на вводе автоматического выключателя QF1, реле контроля напряжения KV1 подает сигнал на логический элемент управления АВР. Далее формируется сигнал на запуск автономного источника питания, при появлении напряжения со стороны автономного источника питания, реле контроля напряжения KV2 подает сигнал в логику АВР. Далее осуществляется переключение с основного на резервное питание, отключается QF1 и включается QF2.

При появлении напряжения на вводе автоматического выключателя QF1 осуществляется переключение на основной источник питания, отключается QF2 и включается QF1.

Для корректной работы такой схемы АВР во время переключений, питание схемы АВР осуществляется от ИБП.

Состояние автоматических выключателей при работе такого АВР показана в Таб. 1

Состояние автоматических выключателей

Второй вариант схемы АВР применяется в двухтрансформаторных подстанциях питание которой обеспечиваются от двух независимых, взаимно резервирующих источников, на две системы шин с секционированием. Схема такой подстанции показана на Рис. 5, где независимое питание осуществляется со стороны РУ-10(6) кВ, нагрузка распределяется по отходящим фидерам РУ-0,4, а функция АВР обеспечивается секционным автоматическим выключателем.

В качестве коммутационных аппаратов схемы АВР используются вводные автоматические выключатели QF1, QF2 и секционный автоматический выключатель QF3. На схеме показаны выкатные автоматические выключатели с моторным приводом, также в качестве коммутационных аппаратов могут использоваться стационарные автоматические выключатели с моторным приводом. Для контроля напряжения используются реле контроля напряжения KV1, KV2 установленные со стороны питающих линий. Логическим элементом управления АВР служит логический контроллер или релейная схема.

При исчезновении напряжения на вводе автоматического выключателя QF1 (первый источник питания), реле контроля напряжения KV1 подает сигнал на логический элемент управления АВР. Далее осуществляется переключение питания для потребителей первой секции с первого на второй источник питания, отключается автоматический выключатель первого ввода QF1 и включается секционный автоматический выключатель QF3. При появлении напряжения от первого источника питания осуществляется восстановление схемы электроснабжения, отключается секционный автоматический выключатель QF3 и включается автоматический выключатель первого ввода QF1.

Состояние автоматических выключателей

Третий вариант схемы АВР применяется в двухтрансформаторных подстанциях питание которой обеспечиваются от двух независимых, взаимно резервирующих источников, на две системы шин с секционированием и одним автономным источником питания. Схема такой подстанции показана на Рис. 6, где независимое питание осуществляется со стороны РУ-10(6) кВ, автономное питание осуществляется на одну секцию РУ-0,4 кВ, нагрузка распределяется по отходящим фидерам РУ-0,4, а функция АВР обеспечивается секционным автоматическим выключателем и автоматическим выключателем автономного источника питания.

В качестве коммутационных аппаратов схемы АВР используются вводные автоматические выключатели QF1, QF2, автоматический выключатель автономного источника питания QF4 и секционный автоматический выключатель QF3. На схеме показаны выкатные автоматические выключатели с моторным приводом, также в качестве коммутационных аппаратов могут использоваться стационарные автоматические выключатели с моторным приводом. Для контроля напряжения со стороны независимых источников питания используются реле контроля напряжения KV1, KV2, а со стороны автономного питания KV3. Логика работы АВР реализуется логическим котроллером или релейной схемой. Рис. 6

Состояние автоматических выключателей при работе такого АВР показана в Таб. 3

Полуавтоматический переход на другой источник

Этот метод подразумевает автоматизацию тех или иных (не всех) процессов переключения. Участие человека в таком типе переключения все равно необходимо, но сама коммутация становится намного проще и безопаснее как для человека, так и для оборудования.

Автомат переключения на резерв

Этот узел, который несложно собрать своими руками, предназначен для автоматического переключения нагрузки с основного на резервный источник при пропадании первого и наоборот. Для его реализации понадобится электромагнитный пускатель или реле, срабатывающие от 220 В и с контактами, выдерживающими ток домовых потребителей. В качестве примера взято электромагнитное реле РЭК77/3 с тремя группами переключающих контактов:

Электромагнитное реле РЭК77/3 с обмоткой 220 В / 50 Гц

Устройство выдерживает ток до 10 А, и вполне может использоваться в качестве автоматического переключателя на небольшом объекте или в частном доме. Схема же автомата будет выглядеть следующим образом:

Здесь реле исполняет роль автоматического перекидного выключателя. Одна группа контактов переключает фазу, другая — ноль, третья не используется. Обмотка реле питается от основной сети. В исходном положении в линии «Сеть» присутствует напряжение, реле включено и подает напряжение на нагрузку. При пропадании сети реле отпускает и переключает нагрузку на питание от генератора. При возобновлении электроснабжения реле К1 вновь срабатывает, и схема возвращается к питанию от основного источника.

Это полный автомат ввода резерва, но лишь в том случае, когда сам резервный источник всегда под напряжением. Если же в качестве резерва используется бензогенератор, а это чаще всего именно так, то понятно, что система будет полуавтоматической — генератор придется запускать вручную.

С запуском бензогенератора

Эта конструкция в состоянии самостоятельно запустить генератор. Единственное условие — сам генератор должен иметь стартер и дистанционную систему пуска хотя бы кнопкой. Для реализации этой идеи понадобится еще одно реле и пусковой таймер произвольной конструкции:

Подключение бензогенератора к сети дома, схема с автостартом

Здесь реле К1 исполняет те же функции — переключает нагрузку при пропадании основного напряжения. Но дополнительно оно своей третьей группой контактов подает напряжение на стартер и реле времени. Реле периодически пытается завести генератор, с его запуском появляется напряжение на резервной линии. При этом срабатывает реле К2 и своими контактами отключает систему автозапуска бензогенератора.

Но и эта конструкция не является полным автоматом. Во-первых, если генератор по каким-либо причинам не запустится (холодно, плохая регулировка пуска, нет топлива и пр.), устройство будет пытаться заводить его до тех пор, пока не сожжет стартер или не посадит пусковой аккумулятор. Во-вторых, при появлении основного напряжения автоматика переключит нагрузку на него, но не заглушит генератор.

Блок АВР для бензогенератора

Что представляет собой блок автоматики? С виду – это небольшой прибор в металлическом корпусе с индикацией режимов и кнопками управления на передней панели. Его легко закрепить на стене. Единственное ограничение для выбора места фиксации — длина кабеля подключения к генератору, который идет в комплекте с оборудованием. В отличие от многих аналогов с двухметровым кабелем, модели FUBAG оснащены кабелем 8 метров. Этого более чем достаточно, чтобы выбрать наиболее удобную позицию для блока управления.

Стоит обратить внимание на то, что для установки блока автоматического ввода резерва подойдут бензиновые генераторы со специальным коннектором. О его наличии скажет аббревиатура станции. Для примера рассмотрим генератор FUBAG BS 7500 A ES. В данном названии о возможности подключения блока АВР свидетельствует буква «А».

ВАЖНО! Для однофазных и трехфазных генераторов используются разные блоки автоматики.

Как работает блок АВР ? Устройство следит за напряжением в стационарной сети. В случае аварийной ситуации, самостоятельно, в считанные секунды запускает подключенный бензогенератор, восстанавливая электроснабжение работающих приборов. После возобновления подачи напряжения блок управления переведет питание устройств на основную сеть и через 13-15 секунд генератор заглушится. Но на этом работа блока АВР не закончится, пока генератор отключен, система автоматически подзаряжает аккумулятор станции.

Существуют умные блоки АВР с режимом зима-лето. Они запускают генератор через 3-4 секунды, как и обычные аналоги. Но ток выдается генератором только через 25-30 секунд после обрыва сети. Куда девается остальное время? Около 15 секунд уходит на прогрев двигателя, что защищает его от чрезмерного износа в холодное время.

Как подключить блок управления?

Самый верный способ – доверить подключение правильному электрику. Самостоятельно подсоединить и настроить аппараты будет довольно сложно. Но нет ничего невозможного. Для тех, кто решится сделать все сам, есть некоторые рекомендации по подключению:

1. Выберите место. Блок автоматики можно установить как в доме, так и около станции – главное соблюдать температурный режим, указанный в инструкции.

2. Подключите АВР. Перед подключением следует учесть несколько важных нюансов. Блок АВР подключается к генератору специальным кабелем управления – от блока к генератору и силовым кабелем от розетки генератора к устройству АВР. На блок АВР выводится одна или несколько фаз от стационарной сети, которая заходит в дом.

Рассмотрим несколько наглядных примеров с советами по выбору оборудования и подключению:

1. В дом заведена однофазная сеть и все подключаемые приборы – тоже однофазные. Мощности станции хватает для обеспечения всех нужных вам приборов (определить нужное значение поможет расчет мощности подключаемых приборов к генератору). Для этого варианта нужны однофазная станция и блок АВР для нее. Можно смело подключить всю нагрузку на фазу. Единственное – нужно проверить сечение проводов на соответствие мощности всех подключенных потребителей.

2. Самый часто встречающийся вариант – в дом заведена трехфазная сеть, а подключаемые приборы – однофазные. Генератор и блок автоматики в данном случае, также нужны однофазные. Если суммарная мощность всех приборов превышает возможности вашего генератора, делим их на жизненно необходимые (насос, котел отопления, холодильник, минимальное освещение) и на приборы, без которых можно обойтись (стиральная, микроволновка, электрооборудование и т.п.). Первую группу подключаем к одной фазе, которая заходит на блок АВР. Остальные приборы можно разделить между оставшимися двумя фазами. Понятно, что в момент отключения общей сети они будут обесточены.

3. Довольно редко случается так, что в дом заведена трехфазная сеть, а подключаемые приборы – как однофазные, так и трехфазные. Этот случай лучше доверить специалисту.

Пару слов про заземление

Работа генератора подразумевает, что на его корпусе периодически будет появляться статическое напряжение. Чтобы его отвести, нужно заземлить генератор. Идеально – создать заземляющий контур. Если его нет, понадобится металлический прут полтора – два метра, стальной болт, и медный провод. Сварите болт и прут. Затем прут полностью забивается в землю, а медный провод перекидывается между болтом и рамой генератора. Готово!

А можно ли без АВР?

Бывает, что владелец генератора игнорирует рекомендации специалистов и просто перекидывает питание от генератора к ближайшей розетке, чтобы запитать от нее весь дом. В таком случае стоит ожидать одну из перечисленных проблем:

• Перегрузка провода. Провод со стандартным сечением не рассчитан на такую нагрузку).
• Поломка бензогенератора. Если владелец забудет отключить вводной автомат в щитке, а генератор при этом включит и запустит, то, в лучшем случае, запитает потребителей, подключенных к линии. А в худшем, и это наиболее частая причина поломок генератора — надолго попрощается с дорогостоящим оборудованием, встретив, так называемую, «встречку».
• Сбой в работе. Если в момент отключения никого не будет в доме, само ничего не переключится.

Выбирая генератор без системы автоматического ввода резерва важно помнить о необходимости в профилактических мерах.

Если генератор установлен как резервный источник и подключается от случая к случаю, необходимо периодически его проверять:

1. Запускайте генератор с включенной автоматикой на 15-20 мин хотя бы раз в месяц.
2. Не реже одного раза в две недели или через 50 часов работы, проверяйте уровень и состояние моторного масла и топлива.

Компания ПромЭлектроСервис является сертифицированным производителем шкафов автоматического ввода резерва АВР/ШАВР/ЩАП/ЯАВР/УАВР/АВРП.

Мы производим шкафы автоматического ввода резерва для всех 3 основных категорий надежности электроснабжения, включая особо важную I категорию. Наши шкафы АВР обеспечивают бесперебойное электроснабжение на Бованенковском месторождении (Ямал), компрессорной станции «Русская» (Краснодарский край), заводе Hyundai Motors (Санкт-Петербург), DATA -центре Orange Rus (Санкт-Петербург), отеле Новый Петергоф 4* (Санкт-Петербург) и др.

Одними из наших главных преимуществ при производстве щитов АВР является наличие типовых решений и большой опыт инженерного состава и монтажников. Только за 2016 год мы отгрузили, модернизировали, провели пусконаладку более 400 различных вариантов шкафов АВР, щитов управления генераторами, шкафов синхронизации ДГУ, ЩАП, ЯАВР, УАВР, АВРП.

Это позволяет добиться максимального качества, быстрых сроков сборки щитов АВР и минимальной цены на электрощит в сборе. Стандартный срок комплектации, производства щита АВР составляет 7 дней.

Основные типоисполнения щитов АВР/ШАВР/ЩАП/ЯАВР/УАВР/АВРП на токи 16-6300А, производства компании «ПромЭлектроСервис»

• Щит АВР 2 ввода на контакторах на номинальные токи 16, 25А, 32А, 40А, 63А, 80А, 100А, 125А, 160А
• Щит АВР 3 ввода на контакторах на номинальные токи 16, 25А, 32А, 40А, 63А, 80А, 100А, 125А, 160А
• Щит АВР 2 ввода на автоматах с электроприводом на номинальные токи 250А, 400А, 630А, 800А, 1000А, 1250А, 1600А, 2500А, 3200А, 4000А, 5000А, 6300А
• Шкаф АВР 3 ввода на автоматах с электроприводом на номинальные токи 250А, 400А, 630А, 800А, 1000А, 1250А, 1600А, 2500А, 3200А, 4000А, 5000А, 6300А
• ЩАП 2 ввода 16А, 25А, 40А, 50А, 63А, 100А, 160А
• Шкафы ШАВР
• Щит управления дизель-генератором ДГУ с АВР
• Щиты синхронизации ДГУ с АВР
• Шкаф ВРУ с АВР
• Щиты ГРЩ с АВР
• Щиты РУНН 0,4кВ с АВР
• Щит АВР с Секционированием (3 в 2, 2 в 2, 4 в 3 и др.)

АВР (2 ввода) на базе оборудования Schneider Electric (Франция), 25-250А

100А 3ф Э/Э Авт/Ручн

160А 3ф Э/ДГУ Авт/Ручн

АВР (3 ввода) на базе оборудования Schneider Electric (Франция), 63-160А

АВР на базе оборудования Hyundai (Корея), 400-1600А

АВР на базе отечественного оборудования (Россия), 400-1600А

Принцип действия АВР и генератора

При частых сбоях питания в сети резерв в доме лучше установить, поскольку от этого зависит долговечность бытовых приборов, а также комфортные условия проживания. В квартиры устанавливают бесперебойники на аккумуляторах, которые преимущественно применяются для электронной техники. Генераторы наиболее распространены как резервные источники питания частных домов.

Генератор в самом простом варианте подключается к электроснабжению дома через перекидной рубильник. Это предупреждает короткое замыкание при ошибочном вводе резерва, когда не выключены автоматы подачи электроэнергии в дом. Рубильник выбирается с тремя положениями, где среднее из них полностью отсекает электричество.

АВР можно установить в автоматическом режиме, если снабдить генератор автоматическим пусковым устройством и управлять им из шкафа с помощью контакторов, которые также переключают вводы.

Автоматика работает на микропроцессорном управлении, например, на реле-контроллерах Easy. Для ввода резерва АВР применяют датчики напряжения. Как только отключается питание, сразу происходит запуск двигателя генератора. На достижение рабочего режима уходит некоторое время, после чего АВР производит переключение нагрузки на резерв. Подобные задержки допустимы для бытовых потребностей.

Блок автоматического запуска генератора (БАЗГ)

Блок автоматического запуска генератора, это система, которая обеспечивает запуск и управление резервного генератора при нарушении электроснабжения. Он производит пять попыток запуска в течение 5 секунд в каждом интервале после того, как исчезнет напряжение на основном вводе. Кроме того, он управляет воздушной заслонкой, закрывая ее в момент запуска.

Если на основном вводе снова появляется напряжение, устройство переключает нагрузку обратно и останавливает двигатель генератора. При простое генератора подача топлива перекрывается электромагнитным клапаном.