Автоматическое переключение на резервный источник питания

Автоматическое переключение на резервный источник питания – 2

Предыдущая версия данного устройства могла сработать только тогда, когда пропадало напряжение основного источника, от понижение или повышения напряжения защитить нагрузку не могло. В новом варианте устройства были исправлены эти недочёты, а именно:

1. Устройство не переключит нагрузку на резервный источник питания при наличии даже пониженного напряжения основного источника.

2. Устройство не способно работать при напряжении менее 6-ти вольт.

3. Устройство не защитит нагрузку при повышении напряжения сверх допустимой величины.

Новый вариант устройства обладает значительно улучшенными характеристиками.

1. Способно работать при входном напряжении основного источника от 6 до 15 в.

2. Защита нагрузки от пониженного или повышенного напряжения. Для контроля напряжения основного источника используются два компаратора. При отключении основного источника напряжения, работа устройства аналогична его предыдущей версии.

3. Ток потребляемый нагрузкой ограничен только максимальным током, который могут выдержать контакты применяемого электромагнитного реле.

Питается устройство от резервного источника питания на 12 в и потребляет ток около 100 ма, в случае если напряжение основного источника меньше 12-ти вольт, нужно применить стабилизатор и включить его в разрыв показанный на схеме, а также установить пороги срабатывания защиты построечными резисторами.

Схема устройства и принцип работы.

Работа устройства

Напряжение основного источника поступает на резисторы R6 и R12 с которых напряжение поступает на входы компараторов, где сравнивается с напряжением поступающим со стабилизатора VR1.

Отдельный стабилизатор VR1 применён для того, чтобы при изменении величины напряжения резервного источника питания не менялись пороги срабатывания защиты. Кратко опишу для чего предназначены эти подстроечные резисторы.

Резистор R12 отвечает за срабатывание защиты при падении напряжения ниже минимального порога, который этим резистором выставляется. В моём случае этот порог 10.5 вольт и для того, чтобы его выставить, нужно при входном напряжении 10.5 вольт с помощью этого резистора выставить на выводе 7 компаратора напряжение 1.

3в, что ниже порога срабатывания компаратора, так как на 6 ноге микросхемы напряжение 1.65 вольта, сразу же сработает защита. Резистор R6 отвечает за срабатывание защиты в случае критического повышения напряжения основного источника. В моём случае величина максимального напряжения установлена на уровне 13 вольт.

При этом напряжении резистором R6 необходимо выставить на 5-й ноге микросхемы напряжение 4 вольта, что приведёт к срабатыванию защиты и переключению нагрузки на резервный источник. Благодаря этим резисторам защита срабатывает при понижении напряжения до 10.5 вольт, или повышении до 13.

Самой интересной частью схемы является узел собранный на микросхемах DD1 и DD2. Он собственно и является схемой защиты.

Два входа этого узла подключены к компараторам, но для того, чтобы на выводе 8 микросхемы DD1 появился уровень логической 1 и сработала защита должны быть созданы определённые условия. Данный узел интересен ещё и тем, что логическая единица на выходе 8 DD1.

1 появится при наличии одинаковых логических состояний на входах, либо два 0 , либо две 1. Если на одном входе будет 1, а на другом 0, то защита не сработает.

Работает схема защиты следующим образом. При нормальном входном напряжении основного источника работает только компаратор DA1.2, так как напряжение выше минимального порога отключения и следовательно открытый выходной транзистора компаратора DA1.2 замыкает выводы 4 и 5 элемента DD2.

4 на массу, что аналогично состоянию логического 0, а на входах 1 и 2 элемента DD2.3 действует напряжение около 4.5 – 5 вольт, что аналогично состоянию логической 1, так как напряжение не достигает 13 вольт и компаратор DA1.1 не работает. При таком условии защита не сработает.

При повышении напряжения основного источника до 13 вольт начинает работать компаратор DA1.1, открывается выходной транзистор и замыкая входы 1 и 2 DD2.3 на массу принудительно создаёт уровень логического 0, тем самым на обоих входах принудительно появляется уровень логического 0 и срабатывает защита.

Если напряжение упало ниже минимального порога, то напряжение подводимое к 7-й ноге компаратора падает до уровня ниже 1.65 вольта, выходной транзистор закроется и перестанет замыкать входы 4 и 5 элемента DD2.4 на массу, что приведёт к установлению на входах 4 и 5 напряжения 4.5 – 5 вольт(уровень 1). Поскольку DA1.1 уже не работает и DA1.

2перестал, то создаётся условие при котором уровень логической единицы появится на обоих входах узла защиты и она сработает. Подробнее работа узла показана в таблице. В таблице показаны логические состояния на всех выводах микросхем.

Таблица логических состояний элементов узла.

Налаживание устройства

Правильно собранное устройство требует минимальной наладки, а именно установки порогов срабатывания защиты. Для этого необходимо вместо основного источника напряжения подключить к устройству регулируемый блок питания и с помощью подстроечных резисторов выставить пороги срабатывания защиты.

Внешний вид устройства

Расположение деталей на плате устройства.

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

• печатка проект.lay (28 Кб)

Источник: http://cxem.net/pitanie/5-331.php

Схема подключения АВР на контакторах. Реле контроля фаз. | Для дома, для семьи

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Бесперебойное электроснабжение потребителей электроэнергии: промышленных предприятий, банков, больниц, теле и радиоцентров, операторов сотовой связи, загородных домов и т.д. всегда было актуальным. Ведь внезапное отключение напряжения, особенно на длительное время, может привести к непредсказуемым последствиям.

Одним из способов бесперебойной подачи напряжения является раздельное питание потребителя двумя независимыми источниками электроэнергии, один из которых является основным (рабочим), а второй резервным.

В качестве основного источника используется рабочая линия подстанции, а в качестве резервного источника может использоваться вторая (резервная) линия подстанции, автономный генератор тока или устройство бесперебойного питания.

В аварийной ситуации при исчезновении напряжения со стороны основного источника электроэнергии важно обеспечить быстрое включение резервного источника.

Для этих целей служит автоматический ввод резерва (сокращенно АВР), который автоматически переключает подачу напряжения между рабочим и резервным источниками, обеспечивая непрерывную подачу электричества потребителю.

На самом деле процесс переключения между рабочим и резервным источниками очень ответственный и включает в себя целый комплекс функций и параметров, обеспечивающих надежную работу автоматики системы АВР. Поэтому на подстанциях и распределительных пунктах электрических сетей используют сложные многоуровневые схемы АВР, включающие в себя логическую, измерительную и силовую части.

В рамках этой статьи мы рассмотрим лишь простые электрические схемы автоматического ввода резерва, выполненные на контакторах, а также разберем схему АВР с использованием реле контроля фаз. Все эти схемы Вы сможете легко реализовать в своей домашней электрической сети, и тем самым обеспечить бесперебойное питание бытовой аппаратуры.

1. Схема АВР на одном контакторе

Рассмотрим простейшую схему АВР, которую можно применить для однофазной сети собственного дома, небольшого производственного или административного здания. Схема выполнена на одном контакторе КМ1, двух однополюсных автоматических выключателей SF1 и SF2, и одном двухполюсном автоматическом выключателе QF1.

При первом включении АВР в работу поочередно включаем автоматы SF1 и SF2.
В рабочем режиме напряжение питания от основного ввода поступает на катушку контактора КМ1.

Контактор срабатывает и его нормально-разомкнутый контакт КМ1.1 замыкается, а нормально-замкнутый КМ1.2 размыкается.

Фаза А1 через однополюсный выключатель SF1 и силовой контакт КМ1.1 приходит на вход двухполюсного выключателя QF1. Ноль N нигде не разрывается, а сразу подключается на второй вход выключателя QF1. При включении QF1 его контакты замыкаются, и напряжение основного ввода поступает в сеть к потребителю.

В аварийном режиме, когда напряжение на основном вводе отсутствует, катушка контактора обесточивается, контакт КМ1.1 размыкается, а КМ1.2 становится замкнутым.

Теперь от резервного ввода фаза А2 через выключатели SF2, QF1 и контакт КМ1.2 поступает к потребителю в сеть.

При восстановлении питания на основном вводе на катушку контактора КМ1 вновь поступает напряжение и контактор срабатывает. При этом контакт КМ1.1 замыкается, а КМ1.2 размыкается, и к потребителю опять поступает напряжение от основного ввода.

Бывают ситуации, когда при нормальном режиме работы возникает необходимость перевести питание нагрузки с основного ввода на резервный. Для этого достаточно отключить автоматический выключатель SF1.

Данная схема АВР классическая и прекрасно работает, но при ее использовании необходимо учитывать коммутирующую мощность силовых контактов: если контакты рассчитаны на рабочий ток, например, 12 Ампер, то и нагрузку к АВР следует подключать не более 12 Ампер.

В случае же, когда общая потребляемая мощность, например, дома, будет более 12 Ампер, то от резервного ввода можно запитать только самое необходимое электрооборудование, которое будет обеспечивать нормальную жизнедеятельность до восстановления напряжения на основном вводе.

Однако в таком варианте схема пригодна только для объектов, где есть возможность получить от подстанции две независимые линии питающего напряжения. В домашних условиях такой роскоши нет, поэтому немного видоизменим схему, чтобы адаптировать ее под домашнюю сеть.

2. Схема АВР на одном контакторе, с разрывающимися фазой и нулем

В отличие от предыдущей схемы здесь коммутируются как фазный провод, так и нулевой, что позволяет использовать автономный источник электроэнергии, и в случае аварии полностью исключать из домашней сети неработающий ввод. А чтобы счетчик не учитывал выработанную энергию резервным вводом, ввод подключен после счетчика.

В качестве резервного питания для этого АВР можно использовать свою мини-электростанцию, дизельный или бензиновый генератор тока, бесперебойный источник питания или какой-нибудь другой автономный источник напряжения.

При первом включении АВР в работу поочередно включаем автоматы SF1 и SF2.
В рабочем режиме напряжение питания от основного ввода поступает на катушку контактора КМ1.

Контактор срабатывает и своими нормально-разомкнутыми контактами КМ1.1 и КМ1.2 подключает домашнюю сеть к основному вводу. При этом нормально-замкнутые контакты КМ1.3 и КМ1.

4 размыкаются и полностью отключают резервный ввод от домашней сети.

При исчезновении напряжения на основном вводе катушка КМ1 обесточивается, контакты КМ1.1 и КМ1.2 размыкаются и отключают фазный и нулевой провода основного ввода. Одновременно с этим контакты КМ1.3 и КМ1.4 становятся замкнутыми и через них напряжение с резервного ввода поступает в домашнюю сеть.

В данной схеме можно применить модульные контакторы типа VS463-22 230V, ESB-63-22 230V, MK-103, КМ-63, Z-SCH230/63-22, что позволяет питать нагрузку с токами до 63 Ампер.

Иногда возникает ситуация, когда при возобновлении питания на основном вводе не всегда требуется переходить на него автоматически.

Чтобы выполнить это условие опять немного изменим схему и добавим в нее кнопку, чтобы переключение на основной ввод происходило только при нажатии этой кнопки.

Такой вариант схемы АВР (без счетчика электроэнергии) используется в некоторых электроустановках для питания оборудования КИПиА.

Здесь кнопка SB1 подключена параллельно контакту КМ1.1, который стоит в цепи питания катушки контактора. Такое включение не позволит контактору автоматически включиться при появлении напряжения на основном вводе.

Чтобы запитать контактор вручную необходимо кратковременно нажать кнопку SB1. Напряжение попадет на катушку, контактор сработает, замкнет контакты КМ1.1 и КМ1.2 и подключит основной ввод к домашней сети. При этом контакты КМ1.3 и КМ1.4 разомкнутся и отключат резервное питание.

Конечно, чтобы включить источник резервного питания нужно в схему АВР добавить промежуточное реле, контакты которого бы запускали пусковую электронику аппаратуры резервного питания. Но это нужно делать исходя из каждого конкретного случая.

В дополнение к этой части статьи посмотрите видеоролик, в котором увидите работу обеих схем автоматического ввода резерва.

На этом пока все, а во второй части рассмотрим схему АВР с использованием реле контроля фаз.

Удачи!

Источник: https://sesaga.ru/sxema-podklyucheniya-avr-na-kontaktorax-rele-kontrolya-faz.html

Схема АВР

Автоматический ввод резерва (далее АВР) – система, используемая в электроснабжении для быстрого переключения нагрузки потребителя на резервный источник питания при отсутствии напряжения на основном. Очевидно, что его использование предполагает наличие, как минимум двух питающих вводов – основного и резервного.

Назначение АВР – повышение надежности электроснабжения потребителей. Обязательное и рекомендуемое использование этой системы для электроприемников определенных категорий определено в ПУЭ.

Предложенный здесь способ реализации АВР отличается достаточной надежностью и небольшой стоимостью реализации. Эта схема АВР подойдет для организации автоматического включения и выключения резервных питающих вводов дачных домов, частных коттеджей, для электроснабжения которых предусмотрены альтернативные источники электроэнергии – например, бензиновые или дизельные генераторы.

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

Питающее напряжение основного и резервного вводов на этой схеме 380 В, однако рабочее напряжение катушек обоих пускателей 220 В, поэтому, она подойдет и для организации АВР при однофазном питании потребителей.

Как работает схема? В штатном режиме, когда на основном питающем вводе присутствует питающее напряжение линии, катушка магнитного пускателя КМ1 оказывается включенной на рабочее напряжение 220 В (L3 – N), силовые контакты этого пускателя замыкаются и нагрузка, таким образом подключается от основного ввода.

Теперь представим ситуацию когда на основном вводе напряжение пропало. Возврат в исходное (выключенное) состояние обесточенного пускателя КМ1 вызовет замыкание его нормально разомкнутого контакта, находящегося в цепи питания катушки контактора КМ2 и его сработки.

Таким образом, питание потребителя будет включено от резервного ввода через замкнувшиеся силовые контакты магнитного пускателя КМ2. Отключение резервного источника питания (напр. генератора) по аналогии обесточит катушку пускателя КМ2, отброс его силовых контактов и (при  появлении напряжения на основном вводе) автоматическое включение КМ1 с переходом питания от линии.

Схема АВР с реле контроля напряжения

Серьезным недостатком приведенной выше схемы является отсутствие приоритетности питания. Так, при отсутствии напряжения система переключит потребителя с основного на резервный ввод, однако при появлении напряжения на линии обратное переключение возможно только вручную – отключением питания автоматическим выключателем АВ2 или остановкой генератора.

Для задания приоритета по питанию в схему может быть включено реле контроля напряжения КSV, которое при появлении напряжения на линии размыкает цепь питания катушки КМ2, его отключение и сработку КМ1 – переключение на основной источник питания.

Источник: http://l220.ru/?id=avr

Автоматическое включение резервного электропитания (АВР)

Обеспечение надежности и бесперебойности электроснабжения имеет первостепенное значение. И, естественно, одним из основных средств решения этой задачи есть автоматизация включения резервного электропитания (АВР). Схемы АВР широко применяются в энергосистемах и распределительных электросетях всех напряжений.

Ниже даются описания трех вариантов выполнения АВР в простых электросетях напряжением до 1000 В, из который больше всего часто придется иметь дело электромонтерам.

Схема АВР в двухпроводных сетях напряжением до 220 В (рис.1) рассчитанная на наличие двух линий, одна из которых является рабочей, другая — резервной, и применяется как в однофазных сетях переменного тока, так и в двухпроводных сетях постоянного тока.

Практическое применение системы двух линий из АВР распространяется на ответственные электросети с небольшой подключенной мощностью токоприемников, как, например, аварийное освещение, цепи управления и сигнализации и др.

В случаях питания исключительно ламп накаливания при равенстве напряжений рабочей и резервной линий схема может быть использована совместно для переменного и постоянного токов, например с питанием рабочей линии от источника переменного, а резервного — от источника постоянного тока.

Самая простая схема АВР осуществляется с помощью реле контроля наличия напряжения РКН, контакты которого непосредственно включены в линии рабочего и резервного питания. В двухпроводных сетях переменного тока 220 В в качестве реле РКН может быть применено реле типа ЭП -41/33Б.

Контакты этого реле рассчитаны на рабочий ток до 20 А, что при 220 В отвечает мощности 4,4 кВт, достаточной для большинства небольших однофазных установок переменного тока. При постоянном току необходимо выбрать соответствующее реле другого типу, имея при этом в виду, что размыкать цепь при постоянном току значительно труднее, чем при переменном.

Следовательно, даже при сравнительно небольших токах придется применить не реле, а контактор с дугогасящими камерами.

Действие схемы показано на мал.1. Реле РКН получает питание от рабочей линии и имеет запирающие контакты в той же линии, что и размыкающие линии резервного питания.

Поэтому при наличии питания на рабочей линии реле РКН используется и питание нагрузки осуществляется от нее; резервная линия (независимо от того, есть на ней напряжение или нет) от нагрузки отсоединена.

При отсутствии напряжения в рабочей линии происходит переключение контактов реле РКН, то есть размыкаются контакты в цепи питания от рабочей линии и защелкивающиеся в цепи питания резервной.

Рис 1. Схема АВР в двухпроводных сетях.

При возобновлении напряжения на рабочей линии происходит обратное переключение.

Схема АВР в трехфазных сетях переменного тока к 380/220В без контроля обрыва фаз (рис. 2). Как и в предыдущем случае, схема рассчитана на наличие двух линий, из которых одна рабочая, другая — резервная.

Вообще говоря, схемы АВР в трехфазных сетях переменного тока с электросиловой или смешанной электросиловой и осветительным нагрузками требуют контроля обрыва фаз.

Это объясняется тем, что трехфазные электродвигатели не могут работать под нагрузкой на двух фазах : они остановятся, и их обмотки могут сгореть (предохранители в этом случае вовремя не перегорают).

Однако в некоторых, но достаточно распространенных случаях необходимость контроля отпадает.

Это имеет место при защите линий автоматическими выключателями, которые отключают все три фазы одновременно при любом повреждении в электросети, которая защищается, без предохранителей, и выполнении линий питания трехжильными или четырехжильными кабелями, в которых обрыв одной фазы маловероятен. Отсутствие контроля обрыва фаз позволяет существенно упростить схему АВР.

В противовес описанной выше схеме для двухпроводных сетей, где переключения в цепях рабочей и резервной линий осуществлялись непосредственно контактами реле, в схеме АВР для сетей трехфазного переменного тока как исполнительные органы используются магнитные или пускатели трехполюсные контакторы. Это позволяет существенно расширить область применения схемы, потому что номинальные рабочие токи для магнитных пускателей серии П лежат в пределах от 15 до 135 А, а трехполюсных контакторов (типов КТЭ и КТВ) — от 75 до 600 А.

Режимы работы схемы. В рассмотренной схеме каждое из четырех возможных положений переключателя режимов ПП (пакетный переключатель) определяет один из четырех режимов работы схемы.

Положение АВР-1: линия №1 является рабочей, линия №2 — резервной с автоматическим включением резерва.

Положение АВР-2: линия №2 рабочая, линия №1 резервная с автоматическим включением резерва.

Положение Мест, (местное управление) : переключение линий происходит пакетными выключателями 1В и 2В.

Положение 0 (нуль) : обе линии отключенные от цепи управления контакторами 1К и 2К и лишенные питания.

Прежде чем перейти к подробному рассмотрению схемы, необходимо обратить внимание на то, что в цепи управления обеими линиями введенные контакты того же переключателя Пп.

Потому его контакты, которые отвечают потому или другому положению, в цепях катушек 1К и 2К обоих контакторов замкнуты одновременно.

Так, например, при замыкании контакта переключателя 1-7 Линии №1 одновременно оказывается замкнутым контакт 11-13 Линии №2, на что указывают черные кружки на пунктирных линиях АВР-1.

Рис. 2. Схема АВР в трехфазных сетях переменного тока напряжением к 380/220В без контроля обрыва фаз.

Но контакты 1-3 и соответственно 11-17, а также контакты 1-5 и 11-15 разомкнуты. Контакты 1-3 и 11-17 замкнутся в положении ЛВР-2, при этом контакты 1-7, 11-13, 1-5 и 11-15 будут разомкнуты. Контакты 1-5 и 11-15 замкнуты в положении Мест и, наконец, в положении 0 все контакты разомкнуты, на что указывает отсутствие черных кружков на пунктирной линии 0.

Автоматическая работа схемы. В положении АВР-1, катушка контактора 1К питательного Линии №1 получает питание по цепи 1-7-0. При этом главные контакты 1К замкнуты и нагрузку питает Линия №1, тем временем катушка контактора 2К Линии №2 (цепь которой разомкнута блоком-контактом 1К) лишена питания. Следовательно, Линия №2 отключена от шин и является резервной.

Допустимо теперь, что Линия №1 осталась без напряжения. В этом случае контактор 1К отпустит, его главные контакты отсоединят Линию №1 от шин, а блок-контакт замкнет цепь катушки 2К (11-13— 17-0). Если на Линии №2 есть напряжение, то контактор 2К включится и питание шин возобновится. Другими словами, состоится АВР, то есть автоматическое включение резерва.

При возобновлении питания по Линии №1 создаются обратные переключения, то есть автоматически включится контактор 1К, а потом отключится контактор 2К, потому что при включении контактора 1К его блок-контакт 13-17 размыкает цепь катушки 2К.

Таким образом, рассмотренная схема относится к категории схем из самовозвратом.

Необходимо подчеркнуть, что такое самовозвратом не всегда допустимая, особенно в сложных сетях высокого напряжения. В этих случаях схема возвращается в исходное положение после ряда предыдущих операций, осуществляемых вручную или с помощью телемеханики.

Если переключатель ПП занимает положение АВР-2, то рабочей является Линия №2, а резервная — Линия №1. Катушка контактора 2К включена по цепи 11-17-0, тем временем как катушка контактора К1 отключена блоком-контактом 2К 3-7. При исчезновении напряжения на Линии №2 автоматически включается Линия №1 аналогично описанному выше.

Работа схемы на местном (ремонтному, «ручному») управлении. В положении переключателя Мест цепи АВР разомкнуты. Контактор 1К руководствуется выключателем 1В по цепи 1-5-7-0, контактор 2К.

— выключателем 2В по цепи 11-15-17-0.

Этот режим предвиден для испытания и проверок действия всего устройства потом или ремонту налаживания, а также на случай неисправности в цепях автоматического управления.

Наконец, положение переключателя 0 отвечает полному отключению как главных цепей, так и цепей управления, что необходимо при ремонтных работах.

Предупредительная сигнализация. Действие АВР возобновляет питание электроустановки по резервной линии, но вместе с тем свидетельствует о нарушении нормального режима работы и необходимости принять меры к устранению причины, что вызывало действие АВР.

Поэтому нужно немедленное оповещение дежурного персонала пункта, в ведении которого находится электроустановка, о переключении.

Для оповещения служит предупредительная сигнализация, которая особенно необходима для полностью автоматизированных установок, которые работают без дежурного персонала, где ненормальность в питании, которое вызывало действие АВР, может оставаться незамеченной очень долгое время.

Для предупредительной сигнализации используется третий полюс переключателя режимов ПП, через который включенные блоки-контакты 1К и 2К. Схема работает таким способом. При нормальном питании шин цепь предупредительной сигнализации разомкнута.

При автоматическом переключении введений в положение переключателя ПП АВР-1 Линия №2 включится, блок-контакт 2К замкнется, благодаря чему на дежурный пункт подается предупредительный сигнал. В положении переключателя АВР-2 при включении Линии №1 цепь предупредительной сигнализации защелкивающаяся блоком-контактом 1К.

Аварийная сигнализация. Оповещение о полном отключении установки выполняет аварийная сигнализация. Для аварийной сигнализации, которая действует при отсутствии напряжения на обеих линиях, используется специальная цепь с включенными последовательно блоками-контактами контакторов обеих линий.

Если хотя бы одна из линий находится в рабочем состоянии, то цепь аварийной сигнализации прервана соответствующим блоком-контактом 1К или 2К. При исчезновении напряжения на обеих линиях оба блоки-контакта окажутся замкнутыми и по цепи аварийной сигнализации будет поданный сигнал на дежурный пункт.

Важное замечание.

Рассмотренная схема, так же как рассмотрена ниже схема с контролем обрыва фаз, допускает возможность одновременного питания шин по двум линиям в течение очень короткого времени, необходимого для процесса переключения.

Хотя это время вычисляется долями секунды, однако для обеих линий должны быть соблюденные условия рівнобіжної работы (тот же вид тока — постоянный или переменный, равенство напруг, соблюдение фаз).

Схема АВР в трехфазных сетях переменного тока к 380/220В с контролем обрыва фаз (рис. 3) применяется в случаях, когда возможен обрыв одной или двух фаз без отключения всей питательной линии.

Наиболее часто это возникает в электросетях, защищенных плавкими предохранителями, когда короткое замыкание или перегрузка вызывает перегорание предохранителя лишь в одной или двух фазах. Аналогичное явление возможно при обрыве одного или двух проводов в результате ветра, гололеда, неосторожность обслуживающего персонала и тому подобное

Как и в схеме на рис. 2, шины электроустановки получают независимое одно от одного питания по двум трехфазным линиям, одна из которых является рабочей, а вторая резервной. На введениях линий устанавливаются магнитные пускатели или трехполюсные контакторы.

Выбор режима осуществляется с помощью переключателя режимов ПП, что выполняет той же функции, что и в описанной выше схеме.

Реле контроля обрыва фаз. Для контроля обрыва фаз служит специальное реле типа Е-511 Киевского завода реле и автоматики.

Оно состоит из двух электромагнитных реле напряжения : основного реле 2ПП для линии №1 (4ПП для линии №1) и вспомогательного реле 1ПП (3ПП), а также содержит конденсаторы C1, С2 и активные опоры R1 и R2.

Как видно из схемы, конденсатор C1 и сопротивление R1 соединены последовательно и включены между фазами А1 и В1 линии №1 (А2, В2 линии №2). Конденсатор С2 и сопротивление R2 также соединены последовательно и присоединены между фазами В1 и С1 (У2, С2).

Величины сопротивлений и конденсаторов подобраны таким образом, что при отсутствии обрыва фаз (нормальный режим) между точками X1 и Y1 для реле линии №1 (Х2 и Y2 для реле линии №2) напряжение равняется нулю. Следовательно, реле 1ПП (3ПП, проходит между точками X1 и Y1 (X2 и Y2), отпущенный и его контакт в цепи реле 2ПП (4ПП) замкнут: реле 2ПП (4ПП) притянуто.

При обрыве одной из фаз симметрия напряжений нарушается. Вследствие этого между точками X1 и Y1 (Х2 и Y2) возникает разница потенциалов, достаточная для срабатывания реле 1ПП (3ПП). При срабатывании реле 1ПП (3ПП) его контакт размыкает цепь катушки реле 2ПП (4ПП), реле отпускает, что, как будет объяснено ниже, приводит к действию АВР.

Рис. 3. Схема АВР в трехфазных сетях переменного тока напряжением к 380/220В с контролем обрыва фаз. Пунктирными линиями обведенные элементы, которые входят в состав реле типа Е-511.

При обрыве двух фаз, например А1 и В1, реле 2ПП также отпускает, потому что оно остается присоединенным только к одной фазе С1. При обрыве фаз У1 и С1 реле 2ПП отпускает, потому что остается присоединенным только на одной фазе А1. И, наконец, при обрыве фаз А1 и С1 реле 2ПП полностью избавляется от питания.

Взаимодействие реле обрыва фаз с схемой АВР. Для приведения схемы в рабочее состояние необходимо переключатель режимов ПП установить в положение АВР-1, а потом включить рубильник 1P.

При этом реле 2ПП сработает и включит катушку контактора 1К : на шины будет поданное напряжение от линии №1. Потом нужно включить рубильник 2Р.

При включении рубильника 2Р контактор 2К не включится, потому что цепь его катушки уже разомкнута блоком-контактом 11-13 включенного ранее контактора 1К, но реле 4ПП сработает и замкнет свой контакт 15-13.

При перегорании предохранителей и обрыве проводов в одной, двух или трех фазах линий № 1 реле 2ПП отпустит и контактом 1-3 отключит контактор 1К, после чего через блок-контакт, который замкнулся, 1К 11-13 включится контактор 2К : питание шин возобновится от линии №2.

При возобновлении нормального питания по линии №1 схема автоматически вернется в первобытное положение: включится контактор 1КО, после чего отключится контактор 2К.

В положении переключателя ПП АВР-2 будут происходить аналогичные переключения.

Необходимо особенно подчеркнуть следующее:

а) В процессе возобновления питания после действия АВР обе линии кратковременно оказываются соединенными через шины.

б) При переключении переключателя ПП из положения АВР-1 (АВР-2) в положение АВР-2 (АВР-1) возможный перерыв питания шин на время, необходимое для включения контактора 2К (1К).

в) Прежде чем переводить схему на местное управление, необходимо включить выключатель 1В или 2В в зависимости от того, какая линия должна будет продолжать питать шины.

Причины применения в схеме реле типа Е-511. Реле типа Е-511, как видно из приведенного выше описания, являет собой сравнительно сложное устройство, и, естественно, возникает вопрос: или нельзя контролировать обрыв фаз более простыми средствами. Ответ дает рис. 4.

На нем показано, что в системах трехфазного переменного тока при наличии присоединенных к сети электродвигателей обрыв одной фазы не вызывает полного отсутствия напряжения в этой фазе со стороны нагрузки.

Некоторая часть напряжения в оборванной фазе Uост будет поддерживаться через обмотки неотключенного электродвигателя, и она достаточно большая, чтобы удерживать притянутым якорь простого промежуточного реле (какое с целью осуществления контроля за обрывом фазы должно было бы отпустить). Выходит, контроль даже с помощью трех промежуточных реле не достигает цели.

Рис. 4. Недопустимость контроля обрыва фаз тремя промежуточными реле.

а — при соединении обмоток электродвигателя в звезду; бы — при соединении в треугольник.

Надежный контроль обеспечивается или тремя реле минимального напряжения, значительно более чувственными, чем промежуточные реле, или специальным реле, например типа Е-511.

Источник: http://hron.com.ua/raznoe/tehnicheskij/avtomaticheskoe-vklyuchenie-rezervnogo-elektropitaniya-avr/

Резервное питание электроприемников

Как известно элетроприемники делятся на категории надежности электроснабжения. Некоторые допускают перерыв в электроснабжении на время ремонта (не более 1 суток), а некоторые не допускают вообще или допускают на очень короткий срок.

Это обусловлено условиями работы каждого приемника в отдельности. Для безопасной работы отдельных устройств и механизмов необходима бесперебойная подача электрической энергии.

чтобы это осуществить применяют резервное электроснабжение приемников особой группы.

Выбор системы ввода резерва

Для реализации системы резервного электроснабжения необходимо осуществить анализ технологического цикла работы потребителя, время его возможного нахождения без питания, а также последствия, к которым может привести не своевременный ввод резервного питания для потребителя данной группы.

Основополагающим фактором, влияющим на выбор системы резервирования, будет количество потребителей 1-й и 2-й категорий, питающихся от данной системы электроснабжения, а также наличие потребителей особых категорий.

При преобладании данного типа нагрузок используют автоматический ввод резерва (АВР).

Это значит, что при пропадании напряжения на основной линии питания, в автоматическом режиме система перейдет на питание от другой системы (резервной).

Иногда такое резервирование целесообразней применять не на подстанциях, а непосредственно в цехах, где имеются потребители 1-й категории.

Питания к таким цехам подходит от разных подстанций (или от разных секций подстанции), а для переключений используют простейшие средства автоматики.

Распределение нагрузок производится по категориям электроприемников, а не по цехам, что позволяет уменьшить расходы на резервирование источников питания.

Пример системы электроснабжения

Ниже приведен пример схемы электроснабжения

Как видно из схемы резервирование потребителей на стороне 0,4 кВ осуществляется в цехе номер четыре путем подключения секций шин к трансформаторам Т6 и Т7 через автоматический выключатель QF18. Здесь схема резервирования проще, так как в цеху установлены два трансформатора, подключенные к различным секциям шин 10 кВ.

При исчезновении напряжения питания на какой-либо секции шин (0,4 кВ или 10 кВ) с помощью автоматического выключателя QF18 буден осуществлено подключение питания секции, где исчезло напряжение. Данный способ позволяет фактически мгновенно подключить резервную линию и не допустить возникновения чрезвычайных происшествий.

Для уменьшения затрат, обусловленных установкой дорогостоящего оборудования, для обеспечения резерва потребителей 2-ой категории между цехом 2 и цехом 3 установлена перемычка, которая позволяет при исчезновении напряжения в каком-то из выше перечисленных цехов через автоматический выключатель QF26 подключить питание с другой секции шин. Это не требует установку дополнительного трансформатора, для обеспечения бесперебойной работы, что существенно снижает затраты при строительстве данного объекта.

На стороне 10 кВ резервирование происходит путем подключения секции шин через высоковольтный выключатель Q2. При исчезновении напряжения в какой-то секции шин 10 кВ, выключатель Q2 в автоматическом режиме подключит секцию шин к другому трансформатору.

Также предусмотрено резервирование на стороне 150 кВ.

После аварийного отключения напряжения, для снижения нагрузки на питающие трансформаторы, допускают отключение некоторых потребителей от питания (в основном 3-й категории) до восстановления нормальной работы электрооборудования.

Выводы о системах электроснабжения с резервным вводом

Самой трудной и основной задачей при проектировании разумное сочетание цены и качества данного рода систем.

Также нужно учитывать все мелочи и нюансы, чтобы избежать аварийных ситуаций при неправильном срабатывании данных систем, так как неправильная работа устройств на стороне 35 кВ и выше может привести к отключению от электроснабжения целых регионов, что влечет за собой значительные убытки.

Не последнюю роль в надежности играет еще и правильная эксплуатация оборудования подстанций, поддержание приборов и устройств в надлежащем виде, не нарушать правила эксплуатации оборудования.

Как работает автоматический ввод резервного электроснабжения вы можете посмотреть здесь на примере дизель-генератора:

Источник: http://elenergi.ru/rezervnoe-pitanie-elektropriemnikov.html

Всё об автомате ввода резерва (АВР)

Автомат ввода резерва (АВР) — это устройство, в системе электропитания здания или его части, отвечающее за бесперебойное питание приборов-потребителей.

Задача АВР заключается в том, чтобы почти мгновенно переключать питание электросети на объекте с центрального источника (общегородской энергосети) на резервное при его обесточивании.

При восстановлении центрального энергоснабжения автомат переключает сеть на него.

Устройство и принцип работы АВР

Конструкция автомата ввода резерва включает три основные составляющие:

1. Микроконтроллер. Именно этот узел отвечает за отслеживание ситуации с напряжением в основной сети и при отсутствии электричества в главном источнике дает команду переключиться на резерв.
2. Силовая часть. Состоит из автоматов и контакторов, выполняющих непосредственное переключение с одного источника на другой.
3. Релейный блок. В него входят реле и переключатели, отвечающие за управление генератором.

Устройство срабатывает при выполнении нескольких ключевых условий:

• отсутствует напряжение на входе с основного источника питания;
• на участке электросети, который защищает автомат, нет короткого замыкания;
• выключатель ввода включён;
• в резервном источнике питания напряжение присутствует.

Только проверив выполнение каждого из этих условий, АВР отключает вводной выключатель на обесточенном участке сети и включает межлинейный выключатель.

Если АВР снабжена функцией восстановления, то при появлении напряжения в отключенном основном источнике питания, автомат снова переключается на него.

Если же функции восстановления на приборе нет, вернуть исходную схему энергоснабжения можно только вручную.

Классификация АВР

Автоматы включения резервного питания можно сгруппировать в три основные категории в зависимости от назначения:

1. С явным резервированием. Имеется хотя бы один источник питания, постоянно находящийся в резерве. В этой роли может выступать резервный трансформатор, топливный генератор и т.п.
2. С неявным резервированием. Источники питания разных секций являются взаимным резервом друг для друга и постоянно находятся в работе. В этом случае питание обеспечивает трансформатор, рассчитанный на перегрузки.
3. С групповым резервированием. Самая надежная схема, в которой два основных источника питания соединены последовательно, а третьим источником является топливный генератор, который вступает в игру при обесточивании обоих основных источников.

Кроме того АВР классифицируют по:

• напряжению питания;
• количеству питающих вводов;
• скорости переключения (зависит от типа переключающего устройства);
• номинальному току.

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.

Сфера применения

Использование автоматов ввода резерва обязательно для тех типов потребителей электрической энергии (предприятий), сбои в электроснабжении которых неизбежно или потенциально грозят жизни и/или здоровью людей, могут вызвать значительный материальный ущерб, или ставят под удар безопасность государства. Все эти потребители выделены в так называемую первую категорию.

Также АВР целесообразно применять на производственных и других предприятиях, обесточивание которых не грозит безопасности людей, но из-за простоя возникают материальные убытки (то есть будет недополучена прибыль). На таких объектах использование АВР — не столько обязанность, сколько разумная мера предосторожности, спасающая от убытков.

Как выбрать АВР?

Ко всем автоматам ввода резерва предъявляется ряд базовых требований:

• Переключение с базового на резервное питание должно происходить в максимально короткий отрезок времени — от 0,3 до 0,8 секунд.
• При отключении тока в основной сети, автомат должен срабатывать всегда.
• Краткосрочные просадки напряжения должны игнорироваться.
• Недопустимо многократное включение резервного питания.

Выбор устройства АВР всегда осуществляется исходя из особенностей схемы электропитания на объекте, ожидаемых нагрузок, допустимых провалов напряжения и других факторов. Основное внимание следует уделить номинальным параметрам, которыми обладает система электропитания:

• Каково рабочее напряжение и частота тока?
• Используется однофазная или трехфазная сеть?
• Наличие/отсутствие нейтрали.
• Каково состояние нейтрали, если она есть?
• Типы источников питания.

Далее определяют потребность в коммутации (разрыве) нейтрали и устанавливают полную величину тока. Только на основе всех этих данных подбирают конкретную модель автомата введения резервов. Он может представлять собой как отдельно стоящий шкаф, так и быть интегрированным в общий электрощит.

Важно отметить, что всеми вопросами, связанными с покупкой и монтажом АВР, должен заниматься профильный специалист. Не следует поручать эту задачу человеку, который хотя бы чего-то не понимает в схемах энергоснабжения предприятий и применении АВР.

Приобрести автоматы ввода резерва в Москве Вы можете, обратившись в компанию «ЭнергоПроф». У нас широкий ассортимент АВР-оборудования для любых потребностей. Если Вам нужно обеспечить бесперебойное электроснабжение оборудования, мы готовы предложить Вам самые лучшие автоматы отечественного и зарубежного производства.

Источник: https://www.sklad-generator.ru/informacija/statji/avtomat-vvoda-rezerva-i-vse-chto-nujno-o-nem-znat/

Автоматический ввод резервного питания (АВР)

Основным назначением автоматического ввода резервного питания (АВР) является обеспечение резервным питанием потребителей, подключенных к линии энергоснабжения. Суть системы АВР сводится к автоматическому подключению резервных источников питания к сети потребления электроэнергии.

Требования АВР

Главные требования от системы АВР:

• Система АВР должна как можно быстрее среагировать при аварийном отключении питания и переключить потребителя на другую ветку энергопотребления;
• Автоматическое включение резерва питания должно срабатывать при малейших просадках напряжения на шинах потребителей. При работе в схеме дуговой защиты система АВР может блокироваться. В особых случаях может потребоваться задержка АВР на переключение линий питания. Например, при пуске мощных двигателей со стороны потребителя автоматический ввод резерва должен игнорировать возможные просадки напряжения;
• Система АВР должна срабатывать однократно. Такой стандарт принят из-за недопустимости многократного включения резервных линий питания к системе с не устраненными короткими замыканиями или перегрузками.

Реализация схем АВР происходит с помощью средств релейной защиты и автоматики. К примеру, цифровые блоки защит с применением процессорной техники, релейные блоки, механические переключатели, исполняющие коммутационные функции.

Согласно утвержденным правилам устройства электроустановок, потребители электрической энергии разделяются на три категории:

1. К первой категории относятся потребители, нарушение электроснабжения которых могут повлечь опасность для жизни персонала, привести к существенным материальным ущербам производства, нарушению технологического процесса и др.

2. Ко второй категории относятся электроприёмники, отключение питания которых влечет за собой массовые задержки продукции или простой оборудования и рабочих.

3. Последняя категория включает в себе все остальные сети потребителей.

Из вышесказанного, кроме обыкновенных неудобств, отсутствие электроэнергии может привести к угрозе безопасности жизни людей и материальному ущербу предприятия. Для реализации бесперебойного питания к системе подводятся две и больше линий питания.

Однако подобная система имеет ряд недостатков:

• При параллельной работе токи короткого замыкания будут гораздо больше, чем в случае раздельного питания;
• Сложная система релейной защиты и повышенные потери в питающих трансформаторах;
• Необходимо постоянно измерять перетоки мощности для правильного выбора режима работы системы.

Из-за этого необходимо применять раздельное питание с функцией быстрого восстановления питания. Решением такой задачи является система автоматического включения резерва.

При пропадании питания шкаф АВР подключает сторонний источник питания в виде генератора или автономного источника бесперебойного питания с батареей аккумуляторов.

При этом происходит отключение питания от основного потребителя. Время перекоммутации линии составляет от 0.3 до 0.8 сек.

Во время проектирования АВР необходимо учитывать пропускную способность силового трансформатора и мощность потребителя. Если нет возможности подобрать по мощности источник питания, то можно предусмотреть логику защиты, которая будет отключать второстепенные цепи системы.

Щит АВР снабжается измерительными приборами, роль которых может выполнять реле минимального напряжения или реле контроля фаз. При снижении напряжения сети реле отправляет команду в блок управления АВР. При этом условия отсутствия напряжения в сети не является аргументированным для начала работы системы АВР.

Обычно нужно выполнение следующих условий:

• На участке потребителя не должно быть короткого замыкания. Резкое снижение напряжения может быть напрямую связанно с К.З., по этой причине подключение дополнительных источников питания в цепь невозможно.
• Входной тумблер находится в положении «Вкл». Данное условие всегда проверяется, чтобы система АВР не сработала при преднамеренном выключении питания.
• Также проверяется наличие питания на соседних ветках электроэнергии. Если они тоже обесточены, то переключаться на другую линию нет смысла.

При выполнении всех условий логическая часть АВР формирует команду на отключение вводного автомата и происходит коммутация на соседнюю линию с помощью межлинейного переключателя. Выполнение переключения на соседнюю линию происходит в момент размыкания вводного автомата.

Системы АВР делятся на системы с функцией восстановления и без восстановления включения питания.

Автоматический ввод резервного питания на микроконтроллере AVR

Вышеперечисленную систему управления можно реализовать на обыкновенном микроконтроллере серии AVR. На Рисунке 1 представлена схема, которая реализует автоматическое включение резерва.

Рисунок 1.

Схема АВР достаточно проста и надежна в эксплуатации. Подключение АВР происходит к дополнительному источнику питания в виде бензинового электрогенератора.

По истечению n- сек после включения питания, микроконтроллер подает сигнал на включение вводного контактора. После коммутации линий питания, устройство начинает контролировать напряжение на вводе.

Также проверяется работоспособность резервного ввода.

При понижении потенциала на линии выдается сообщение на LCD дисплей с подачей звукового сигнала. По истечении n- секунд происходит повторный замер напряжения и тока потребления.

Если логическая цепочка для переключения на соседнюю линию собирается, то микроконтроллер формирует соответствующую команду на селектор линий, который производит коммутацию. В качестве резервного питания приведен пример использования генератора. На схеме указаны дополнительные порты, служащие для пуска бензинового электрогенератора.

Узнайте условия разработки промышленной электроники, отправив запрос на mail@prom-electric.ru

Наши услуги:

Источник: https://prom-electric.ru/articles/2/142/

Устройство автоматического переключения нагрузки на резервный источник питания

 Устройства автоматического переключения нагрузки на резервный источник питания серии W с питанием от основного и резервного источников

• Серия W относится к уровню PC и включает в себя типы W2 и WN3. W-2 – это двухступенчатое устройство автоматического переключения нагрузки на резервный источник питания. После получения сигнала переключения, переключатель незамедлительно переводит подачу питания с одного источника на другой без отключения питания в промежуточном положении. Номинальный ток составляет 20-500А.
• WN3 – это трехступенчатое устройство автоматического переключения нагрузки на резервный источник питания. После получения сигнала переключения, переключатель незамедлительно, или через установленный промежуток времени, переводит подачу питания с одного источника на другой без отключения питания в промежуточном положении или останавливается в положении ВЫКЛ. Номинальный ток составляет 20А-5000А.

 Характеристики автоматических переключателей:

• Надежная механическая блокировка Специальная конструкция эксцентрического выбора обеспечивает подключение только одного источника питания.
• Высокая производительность гашения дуги: Гашение аномальной электрической дуги, короткая продолжительность электрической дуги и низкие потери контакта.
• Многодисковый контакт основной дуги: Увеличивает площадь контакта и давления контактной поверхности, что исключает перегрев и спаивание контактов, а также увеличивает срок эксплуатации контактов.
• Высокая скорость переключения: Мгновенное переключение между активным и резервным источниками питания. Возможно, установить задержку переключения в устройствах переключения с контроллером.
• Простая конструкция и маленький размер: Обеспечивают надежную работу, низкий уровень отказов и удобны в установке и обслуживании. Допускается поворот при помощи ручки во время ремонта для удобства обнаружения и устранения неисправностей. Устройства переключения серии W находятся на уровне PC, они меньше, чем уровень CB, но имеют более высокий номинальный ток.

 Премия и сертификация:

 Наши партнеры в Китае:

 Наша политика в области качества:

• Тщательно спланируйте.
• Точный контроль.
• Непрерывное улучшение.
• Отличный продукт и обслуживание (для клиента).

CAMSCO ELECTRIC CO., LTD. 2F, No. 16-3, Minquan East Road, Sec. 6, Taipei, Taiwan, R.O.C., 114

TEL: 886-2-27948811 FAX:886-2-27953377 E-mail: camsco@ms33.hinet.net / sharleneyeh@gmail.com

Источник: https://www.camsco.com.tw/rus/automatic-transfer-switch.htm